Душик
Азот (7Н) | |||||
---|---|---|---|---|---|
| |||||
Општи подаци | |||||
Припадност скупу | неметали | ||||
група, периода | ВА, 2 | ||||
густина, тврдоћа | 1,2506 кг/м3, | ||||
боја | безбојан | ||||
Особине атома | |||||
атомска маса | 14,0067 у[1] | ||||
атомски радијус | 65 (56) пм | ||||
ковалентни радијус | 75 пм | ||||
ван дер Валсов радијус | 155 пм | ||||
електронска конфигурација | [Хе]2с22п3 | ||||
е- на енергетским нивоима | 2, 5 | ||||
оксидациони број | ±3, 5, 4, 2 | ||||
Особине оксида | јако кисели | ||||
Кристална структура | хексагонална | ||||
Физичке особине | |||||
агрегатно стање | гасовито[2] | ||||
температура топљења | 63,14 К (-210,01 °C) | ||||
температура кључања | 77,35 К (-195,8 °C)[3] | ||||
молска запремина | 13,54×10-3 м³ /мол | ||||
топлота испаравања | 2,7928 кЈ/мол | ||||
топлота топљења | 0,3.604 кЈ/мол[4] | ||||
брзина звука | 334 м/с (298,15 К) | ||||
Остале особине | |||||
Електронегативност | 3,04 (Паулинг) 3,07 (Алред) | ||||
специфична топлота | 1040 Ј/(кг*К) | ||||
специфична проводљивост | без података | ||||
топлотна проводљивост | 0,02598 W/(м*К) | ||||
I енергија јонизације | 1402,3 кЈ/мол | ||||
II енергија јонизације | 1402,3 кЈ/мол | ||||
III енергија јонизације | 1402,3 кЈ/мол | ||||
IV енергија јонизације | 7475,0 кЈ/мол | ||||
V енергија јонизације | 9444,9 кЈ/мол | ||||
VI енергија јонизације | 53266,6 кЈ/мол | ||||
VII енергија јонизације | 64.360 кЈ/мол | ||||
Најстабилнији изотопи |
Душик, азот (франц. азоте < лат. азотум < грч. άζωτος: беживотан) или нитроген (лат. нитрогениум < грч. νἰτρον: салитра или нитер + γένος: род), симбол Н, хемијски елемент са атомским бројем 7. У периодном систему налази се у петој главној групи и 2. периоди. Спада у неметале. У елементарном облику душик постој�� искључиво у облику двоатомских молекула (динитроген, Н2). Са 78% удјела је један од основних састојака зрака. У Земљиној кори неоргански душик се јавља ријетко у спојевима; изузетак су депозити шалитре.
Током еволуције у екосистемима се формирао циклус душика: као основни састојак бјеланчевина и многих других природних супстанци, душик је незамјењив за жива бића, а они га у својим енергетски интензивним животним процесима (као што је фиксирање душика) вежу и претварају у биорасположиви душик. То се напримјер дешава под утицајем ензима у такозваном жељезо-сумпорном кластеру, који је кофактор ензима нитрогеназе.
Име
[уреди | уреди извор]Славенски назив душик добио је јер гуши (души) дисање и пламен, а слично поријекло води и назив азот (грч. азотикос - који не подржава живот). Латинско име нитроген изведено је из старогрчког νιτρον нитрон - сода, шалитра, и γενος генос поријекло.
Хисторија
[уреди | уреди извор]Природни хемијски спојеви душика, као што су нитрати и соли амонијака, били су познати се још у античко доба када су их користили углавном алхемичари. Обје врсте спојева се могу, поред својих природних налазишта као минерали, добити и из излучевина. Тако, напримјер, стари Египћани су добијали амонијум хлорид (салмијак) из девиног измета и а шалитра се дуго времена добијала од тла сакупљеног из штала. Царл Wилхелм Сцхееле је 1771. године доказао да је душик основни састојак зрака. Чисти амонијак први пут је добио енглески хемичар Јосепх Приестлеy 1774. године. Све до почетка 20. вијека шалитра је била једини велики извор душикових спојева. Након увођења Франк–Царовог процеса (добијање калциј цијанамид који су развили Адолпх Франк и Никодем Царо) први пут је успјешно искориштен душик из зрака. За добијање душичне киселине Кристиан Биркеланд и Сам Еyде развили су процес назван по њим Биркеланд-Еyдеов процес. Овај процес је врло брзо превазиђен, а Фритз Хабер и Царл Босцх су развили напреднији Хабер-Босцхов процес за синтезу амонијака из водика и душика из зрака. Поред овог, развијен је и каталитички Осwалдов процес по Wилхелм Остwалду за претварање амонијака у душичну киселину.
Амонијак
[уреди | уреди извор]Фритз Хабер (1868.-1934.г.), њемачки кемичар, с Карлом Босцхом остварио синтезу амонијака (Хабер-Босцхова синтеза). Добио је Нобелову награду 1918.г..
У лабораторију се амонијак добива реакцијом јаких база с амонијевим спојевима.
Амонијак је уз сумпорну киселину најважнији продукт кемијске индустрије, а добива се Хаббер-Босцховим поступком – каталитичком синтезом из елемената.
Реакција је повратна и егзотермна.
Сировине за ову синтезу су јефтине и практички неисцрпиве будући да се душик добива из зрака, а водик из природног плина. Мијешањем душика и водика у волумном омјеру 1:3 добије се синтезни плин из којег се производи амонијак.
Из наведених података можемо закључити да бољем искориштењу реакције погодује нижа температура, а будући да се тијеком реакције смањује број честица, искориштењу реакције погодује виши тлак.
С обзиром на брзину реакције и њено искориштење, најпогоднији су увјети производње амонијака температура 550°Ц и тлак 150-400 бара. Као катализатор раби се смјеса жељезова и алуминијева оксида и спојева алкалијских метала.
Загријавањем смјесе амонијева клорида и калцијева хидроксида, настаје амонијак, који даље при повишеној температури редуцира бакров(II) оксид у бакар, док се амонијак притом оксидира у елементарни душик.
Амонијак неутализацијом с киселинама даје амонијеве соли, примјерице: НХ3 + ХЦл --> НХ4Цл НХ3 + ХНО3 --> НХ4НО3 2 НХ3 + Х2СО4 --> (НХ4)2СО4
Амонијак је редукцијско средство. При повишеној температури може редуцирати неке металне оксиде до елемената.
Амонијеве соли рабе се углавном као минерално гнојиво.
Душична киселина
[уреди | уреди извор]Душична киселина је уз амонијак најважнији спој душика. Једна је од најважнијих индустријских киселина и производи се у великим количинама из амонијака. Њемачки кемичар и филозоф Wилхелм Остwалд (1853.-1932.), један је од оснивача физикалне кемије и утврдио је увјете под којима се амонијак може у индустријским количинама превести у душићну киселину. Процес се одвија у три фазе.
У првој фази процеса амонијак се оксидира у безбојни плин, душиков(II) оксид.
4 НХ3 + 5 О2 --> 4 НО + 6 Х2О
Иако је реакција егзотермна, при температури 25°Ц врло је спора па се раби катализатор (Пт-Рх-мрежица) угријан на 900°Ц. Код оваквих увјета искористивост реакције је 98%.
У другој фази душиков(II) оксид реагира с кисиком и настаје црвеносмеђи плин (душиков(IV) оксид).
2 НО + О2--> 2 НО2(г)
Трећа фаза Остwалдовог процеса је реакција душикова(IV) оксида с водом:
3 НО2 + Х2О --> 2 ХНО3 + НО
Настали плиновити душиков(II) оксид се окдидира поново у душиков(IV) оксид, рециклира и користи даље у процесу производње. Овим поступком добива се киселина масеног удјела 50%. Већа концентрација киселине, до 68%, може се добити накнадном фракцијском дестилацијом.
Чиста душићна киселина (w=100%) је безбојна хлапљива текућина (тв=83°Ц), неугодна мириса. На зраку се, већ при собној температури, под утјецајем свјетлости распада.
4 ХНО3 --> 4 НО2(г) + 2 Х2О + О2(г)
Због насталог душикова диоксида обоји се жутосмеђе и назива се димећа душићна киселина.
Душићна киселина је јака киселина и јако оксидацијско средство.
ХНО3 --> Х+(аq) + НО3-(аq)
Концентрирана душићна киселина због јаког оксидацијског дјеловања пасивира ��еке метале (примјерице: жељезо, алуминиј и кром) стварањем заштитне оксидне превлаке. Концентрирана ХНО3 превози се у жељезним или алуминијским спремницима.
Реагира са свим металима осим злата, платине, иридија и родија. Злато се отапа у смјеси концетриране душићне и клороводичне киселине волумног омјера 1:3. Насталу смјесу називамо златотопка или „царска вода“.
Ау + 4 ХЦл + ХНО3 --> ХАуЦл4 + НО + 2 Х2О
Концентрирана душићна киселина може осим метала оксидирати и неметале (примјерице сумпор и фосфор) у одговарајуће киселине.
С(с) + 6 ХНО3 --> Х2СО4 + 6 НО2(г) + 2 Х2О П4(с) + 20 ХНО3 --> 4 Х3ПО4 + 20 НО2(г) + 4 Х2О
Дјеловањем душићне киселине на метале, оксиде метала, хидроксиде и карбонате настају соли душићне киселине – нитрати који такођер дјелују као оксиданси. Душићну киселину убрајамо међу најважније индустријске киселине, јер се користи за добивање нитрата, за нитрирање органских спојева (који су често експлозивни, па се и рабе као експлозиви, нпр. тринитротолуол (ТНТ) и нитроглицерин), у индустрији боја и фармацеутској индустрији те у производњи минералних гнојива, што је једна од најважнијих примјена, итд..
Распрострањеност и циклус душика
[уреди | уреди извор]Већ у 19. вијеку примијећено је да већи дио биљне материје садржи душик и да је он важни градивни елеменат свих живих бића. Он је један од основних елемената који граде бјеланчевине и бјеланчевинасте материје, као и ДНК. Душик је и основни састојак свих ензима, који управљају метаболизмом код биљака, животиња и човјека. Стога је он незамјењив за цјелокупни живот на Земљи.
У зраку
[уреди | уреди извор]Земљина атмосфера се састоји из 78,09% душика (по запреминском удјелу) односно 75,53% по масеном удјелу. Међутим, постоји врло малехни број микроорганизама који га могу директно користити из зрака, уградити га у своју тјелесну супстанцу или га пренијети на биљке. Колико је познато, биљке не могу директно користити гасовити душик из зрака.[5] Превођење душика у облик у којем га биљке могу искориштавати дешава се на неки од сљедећих начина:
- Помоћу бактерија које фиксирају душик, а живе у коријењу биљака из групе махунарки (легуминоза). Те бактерије се хране биљним асимилатима. Као противуслугу дају биљци-домаћину амониј. Он се добија дјеловањем једног посебног ензима, нитрогеназе, трошењем доста енергије, редуцирањем душика из зрака. Таква животна заједница је симбиоза. Омогућава махунаркама насељавање и слабије квалитетних земљишта, што човјек искориштава нарочито еколошким начином пољопривредне производње за обогаћивање тла неопходним душиком. Овдје легуминозе представљају основни извор душика.
- Слободни микроорганизми, који не живе у симбиози, дају несимбиотичке спојеве душика. Ослањају се на способност да такви микроорганизми (напримјер неке врсте бактерија Азотобацтер и цијанобактерије) узимају душик из атмосфере и граде бјеланчевине у властитом организму. У пољопривредне сврхе узима се калкулативни ред величине стварања спојева из атмосферског душика које дају несимбиотски микроорганизми од 5-15 кг/ха на годишњем нивоу.
- Електрично пражњење при муњама: У подручјима богатим падавинама, у тло годишње може доспјети 20-25 кг Н/ха путем падавина. То се дешава што се при електричним пражњењима током муња у зраку спајају кисик и душик дајући оксиде душика. Оксиди душика касније реагирају са водом дајући душичну киселину која заједно са кишом пада на тло. У њему она у споју са другим елементима даје нитрате.
- Синтеза амонијака: Хемичари Фритз Хабер и Царл Босцх развили су почетком 20. вијека процес којим се може добити амонијак из водика и душика из зрака. По њима назван, Хабер-Босцхов процес омогућио је кориштење неисцрпних залиха душика из Земљине атмосфере те је у наредним декадама тај процес знатно помогао повећању приноса и економичности у пољопривредној производњи. Тиме је такођер и повећана опскрба храном стално растућег броја свјетског становништва. Биљке из апсорбираног амонијака производе биљне бјеланчевине, које даље једући биљну храну користе животиње и човјек, а служе им за изградњу властитих бјеланчевина. У животињском и људском организму бјеланчевине се највећим дијелом поновно разграђују те се излучују изметом и мокраћом. Процјењује се да је до данас у просјеку готово сваки трећи атом душика у биосфери барем један пут прерађен у индустрији вјештачких ђубрива.[6]
- Испусни гасови возила: Сагоријевањем фосилних горива (бензина, диесела и слично), кориштењем моторних возила у атмосферу се испуштају спојеви душика. При процесу сагоријевања горива у моторима настаје душикови оксиди (НОx, највише душик(IV) оксид, душик-диоксид НО2, али и душик(II) оксид, душик моноксид, НО у други спојеви опће формуле НОx). У прошлости су ти спојеви директно отпуштани у околину, међутим данас већина моторних возила имају уграђене катализаторе, који редуцирају ове спојеве: НОx се у катализаторима редуцира до амонијака, који се даље у присуству воде претвара у амониј (хемијска равнотежа амонијака и амонија у закисељеном раствору: НХ3 + Х3О+ ⇔ НХ4+ + Х2О). Оксидирани спојеви душика, као и редуцирани спојеви, преносе се зраком и у значајној мјери утичу на еутрофикацију околних екосистема.
У тлу
[уреди | уреди извор]У површинском обрадивом слоју земљишта налази се више од 95% укупног душика у виду органски везаног душика у живој коријенској маси, угинулој биљној маси, хумусним материјама и живим бићима у тлу. Остатак од мање од 5% је неоргански душик у облику амонијака или нитрата и у веома малехној количини као нитрити. Овај минерални удио душика се одређује у прољеће прије ђубрења Нмин методом. Укупна количина душика у тлу доста зависи од удјела угљика. На њега може утицати клима, вегетација, врста тла, конфигурација терена и мјере које подузимају пољопривредници, као што је обрада земљишта.
У биљкама
[уреди | уреди извор]Душик се уграђује у производе фотосинтезе, између осталог за синтезу бјеланчевина и тако омогућава и подржава раст. Међу најважнијим улогама душика је та што је он незамјењиви састојак у грађи молекула дезоксирибонуклеинске киселине и хлорофила. У зависности од врста, удио душика у сухој супстанци износи 2-6% односно у просјеку 1,5%.[7] Узимање душика у биљке дешава се у највећој мјери у облику соли амонија или нитрата. Недостатак душика и душикових спојева у биљака изазива симптоме као што су успорени раст, свијетлозелена боја листова (старији листови постају хлоротични и опадају прије времена), преурањено цвјетање и пожутјело лишће. Међутим и прекомјерне количине такођер изазивају одређене симптоме: прекомјерни раст, тамнозелено лишће, закасњело цвјетање, биљке су слабије отпорне на болести и мраз, биљна ткива постају спужваста и мехка и слично.
Добијање
[уреди | уреди извор]Душик се данас примарно добија фракцијском дестилацијом течног зрака у постројењима за разлагање зрака по Линдеовом поступку, чиме се може добити душик чистоће 99,9999%. Душик који садржи нечистоће испод 1:109 (1 ппб) захтијева додатне кораке за пречишћавање. Да би се уклонио заостали кисик постоје биолошке методе користећи клице риже. Душик степена чистоће око 99% може се добити доста трошковно повољније путем вишестепене апсорпције/десорпције зеолитима. Такођер постоји метода децентрализираног добијања душика путем мембранског процеса. Код овог процеса уводи се зрак под притиском од 5 до 13 бара и пропушта се кроз мембрану од вјештачких материјала. Дифузијска брзина душика и аргона кроз ову мембрану је много мања од брзина кисика, воде и угљен-диоксида, те се тиме струја гасова на унутрашњој страни мембране обогаћује душиком. Прецизно подешавајући брзину проласка зрака може се и подешавати чистоћа душика (до 99,995% у мањим количинама, а 99% у индустријском обиму производње).
Једна нешто старија метода је везивање кисика из зрака загријавањем угља и након тога испирањем и уклањањем угљик диоксида који тиме настаје. Кисик из зрака се такођер може издвојити тако што се зрак пушта преко усијаног бакра или кроз алкални раствор пирогалола односно натриј дитионита.
У лабораторији чисти душик се може добити загријавањем воденог раствора амонијум нитрита или раствора мјешавине амонијум хлорида и натријум нитрита на око 70°Ц:
Алтернативно, могућа је и термолиза натријум азида, која се користи за добијање спектроскопски чистог душика.[8]
Лабораторијско добивање душика
[уреди | уреди извор]У лабораторију се душик најчешће добива из амонијева нитрита, или реакцијом засићених отопина амонијева клорида и натријева нитрита.
У лабораторију се душик једноставно може добити реакцијом амонијева клорида и натријева нитрита према једнаџби:
НХ4Цл + НаНО2 -> Н2(г) + 2Х2О + НаЦл
НаНО2 + НХ4Цл --> НХ4НО2 + НаЦл
НХ4+(аq) + НО2-(аq) --> Н2(г) + 2 Х2О(I)
Поступак:
У епрувету с лијевком за докапавање улити засићену отопину амонијева клорида, а у лијевак за докапавање ставити засићену отопину натријева нитрита (у 40 мЛ воде додавати НаНО2 док не заостаје талог који се не отапа).
Отопина нитрита мора бити свјеже приправљена јер су отопине нитрита непостојане. Протолитичком реакцијом настаје врло непостојана душикаста (диоксодушична) киселина која се распада диспропорционирањем).
Отопину у епрувети загријати на воденој купељи до 70°Ц и тада полагано докапавати отопину натријева нитрита. Температуру треба стално контролирати јер је реакција у почетку спора, а с временом све бурнија. Ако је реакција пребурна, уклонити водену купељ и епрувету уронити у хладну воду. Развијени душик хватати у преокренуту епрувету, претходно напуњену водом. Након што се епрувета напуни душиком, под водом покрити отвор епрувете стакленом плочицом и епрувету окренути. У епрувету затим уронити запаљену свијећу која се тренутно угаси, јер душик не подржава горење.
Особине
[уреди | уреди извор]Молекуларни душик је безбојни гас без укуса и мириса, који се на веома ниским температурама (−196 °Ц) кондензира у безбојну текућину. Душик није много растворљив у води (око 23,2 мг душика се раствара у 1 литру воде на 0 °Ц) и не гори. Душик је једини елемент у својој групи периодног система који се може сам са собом спајати преко (п-п)π веза.[9] Дужина ове троструке везе међу атомима износи 109,8 пм.
При електричном пражњењу у спектралној цијеви са гасом при потпритиску од око 5-10 мбар, молекулске орбитале душика се доводе до емитирања свјетлости побуђивањем струјом високог напона од 1,8 кВ, јачине 18 мА и фреквенције 35 кХз. Тако се рекомбинирањем ионизираних молекула гаса емитира карактеристичан спектар боја.[10] Критична тачка душика се налази на [11] температури од −146,95 °Ц (126,2 К), при притиску од 33,9 бар и густоћи 0,314 г/цм3.
Душик у својим спојевима углавном се спаја ковалентном везом. У електронској конфигурацији 2с2п3 спајање три ковалентне везе води ка формирању потпуног октета. Спојеви, у којима се јавља овај врста везе, су напримјер: амонијак, амини, хидразин и хидроксиламин. Сами ови спојеви су тригоналне пирамидалне структуре и посједују слободни електронски пар. Преко њега ови спојеви могу агирати као нуклеофили и као базе.
У природи распрострањени молекуларни динитроген Н2 је због троструке везе у својој молекули врло стабилан и инертан, а са таквом троструком везом повезана је и висока енергија дисоцијације везе од 942 кЈ/мол[12]. Због тога је по правилу потребно довести много енергије да би се ове везе прекинуле и да би душик затим реагирао са другим елементима. Осим тога, такођер је неопходна и висока енергија активације, која се опет може смањити кориштењем погодних катализатора.
Полимерни душик
[уреди | уреди извор]У аугусту 2004. научници са Маx-Планцк института за хемију у Маинзу објавили су да су успјели добити нови кристални облик душика, такозвани полимерни душик са једноставном везом, под притиском од преко 110 ГПа при температури преко 2000 К. Ова модификација посједује јединствену кубичну структуру, такозвану цубиц гауцхе структуру (дословно незграпна коцка). Због њене изразито велике нестабилности, могућности примјене су јој ограничене, али могуће је планирање полимерног душика напримјер као експлозива или начина складиштења енергије. У том случају, полидушик био био далеко најјачи, ненуклеарни експлозив.[13]
Спојеви
[уреди | уреди извор]Душик улази у састав многих спојева као што су напримјер: амонијак, душична киселина, нитрати, нитрити као и многи важни органски спојеви. Спојеви у којима се налази душик су:
- амонијак НХ3, спојеви амонијака
- хидразин Н2Х4
- нитриди
- ковалентни нитриди попут бор нитрида БН и силицијум нитрида Си3Н4
- метални нитриди као титанијум нитрид ТиН и хром нитрид ЦрН
- нитриди у облику соли као литијум нитрид Ли3Н и магнезијум нитрид Мг3Н2
- азиди и тринитрогенски спојеви
- оксиди:
- азот-моноксид НО
- азот-диоксид НО2
- азот-субоксид Н2О (динитроген моноксид, гас за смијање)
- азот-тетроксид Н2О4
- азот-пентоксид Н2О5
- душикови халогениди
- азот(III) флуорид НФ3
- азот јодид НИ3
- Киселине и њихове соли које садрже душик:
- азотаста киселина (нитритна киселина) ХНО2 и нитрити
- азотна киселина (нитратна киселина) ХНО3 и нитрати
- ортоазотна киселина (нестабилна) Х3НО4 и ортонитрати (стабилни само у чврстим материјама)
- хипоазотаста киселина (хипонитритна киселина) Х2Н2О2 и хипонитрити
- цијановодик, цијановодонична киселина ХЦН, и њени деривати
- цијаниди у облику соли попут калцијум цијанида и натријум цијанида
- ковалентни и органски цијаниди (нитрил) као што су бром цијанид БрЦН или ацетонитрил Х3C-ЦН
- органски амино спојеви
- амини као што је спермин
- аминокиселине, пептиди и бјеланчевине
- азо спојеви
- азобензол, азо боје као што је резорцин жута
- органски нитро спојеви и естери нитратне киселине
- нитрометан
- експлозиви као што су нитроглицерин, ТНТ и октанитрокубан
- хетероциклични спојеви који садрже душик попут пиридина и индига
Изотопи
[уреди | уреди извор]Осим два природна изотопа 14Н и 15Н, постоји и неколико вјештачких изотопа са масеним бројевима 12 до 19. Њихово вријеме полураспада износи између 9,97 минута и 11 милисекунди. Изотоп 15Н је откривен 1929. године, открио га је Стефан Меиринг Наудé а већ неколико година касније кориштен је у теренским пробама 1943. године, које су извели научници Норман и Wеркман. I данас се овај изотоп користи на сличан начин за биохемијска испитивања размјене душика у обрадивом слоју земљишта или у биљкама, али и за проучавање претварања бјеланчевина у виду индикатора. Природна концентрација изотопа 15Н у атмосфери износи 0,3663%. Обогаћивање душика 15Н је могуће као и код других изотопа гасовитих елемената напримјер путем термодифузног одвајања.
Примјена
[уреди | уреди извор]Спојеви душика
[уреди | уреди извор]Душик се користи за синтезу амонијака (Хабер-Босцхов поступак) и калциј цијанамида. Осим тога, спојеви душика су нашли разнолику примјену у области органске хемије и служе за производњу вјештачких ђубрива.
Многи експлозиви су спојеви душика. Они су заправо нитро спојеви или естери душичне киселине. Уколико у молекулу неког споја има довољан број нитро група као напримјер у пикринској киселини, атоми кисика у нитро групама могу егзотермно реагирати са атомима угљика или водика из исте молекуле побуђивањем путем ударца или повећањем температуре. Тиме чврста супстанца за веома кратко вријеме прелази у гас врло високе температуре, снажно се ширећи, рушећи све око себе. Експлозиви се дакле налазе у такозваном метастабилном стању. Код неких нитро група умјесто експлозије настаје брзо и непотпуно сагоријевање напримјер као код нитроцелулоза (међу њима и целулоид).
Као гас
[уреди | уреди извор]Душик се користи за пуњење авионских гума код великих авиона. Чисти душик спрјечава да се авионске гуме запале током слијетања или полијетања јер се у тим тренуцима развија огромна топлота.
Душик служи и као заштитни гас при заваривању и као гас за пуњење лампи. Његове особине инертне супстанце су од изузетне важности за ову сврху. Као покретачки гас,[14] гас за паковање, гас за истискивање шлага, врхња и других намирница из боца, дозвољен је за употребу у прехрамбеној индустрији, а означава се Е-бројем Е941.[15]
Душик је нашао примјену и у уређајима за точење пића и сличних текућина, када је због грађевинских околности (дугачак транспортни пут, велика висинска разлика) неопходно повећати притисак истицања текућина. Душик се у ту сврху користи у мјешавини са угљик диоксидом. Пошто се душик не раствара у пићу, пиће се може точити односно црпити под вишим притиском без стварања пјене (тј. да се карбонизира). Кориштење душика за пуњење аутомобилских гума је, и поред честог рекламирања произвођача, доста дискутабилно, јер није доказано никакво значајније побољшање перформанси у односу на гуме са обичним зраком.
Душична минерална гнојива
[уреди | уреди извор]Душик, који је потребан за изградњу бјеланчевина те важних састојака станичне језгре и протоплазме, већина биљака узима из тла у облику топљивих амонијевих и нитратних соли. Само биљке на чијим корјенчићима се налазе нитрифицирајуће бактерије (грах, грашак, дјетелина) могу користити елементаран душик из зрака. Животиње и људи примају га у облику бјеланчевина.
Душик се враћа у тло труљењем биљака и животиња. Дјеловањем микроорганизама органски се спојеви разграђују преко амина (Р-НХ2) до амонијака (НХ3), односно до амонијевих соли. Специфичне врсте бактерија оксидирају амонијеве соли у нитрите и нитрате. Тај процес називамо нитрификација. У тлу се збива и супротан процес – денитрификација – прелажење нитратних и нитритних иона редукцијом у душик, који се поново враћа у атмосферу. То значи да у природи постоји стални кружни ток између везаног душика у тлу и елементарног у атмосфери.
Развојем цивилизације, људске потребе су нарушиле природну равнотежу у тлу, па је потребно додавати душикове апојеве као минерална гнојива. Душићна гнојива могу бити нитратна, амонијева и амидна. Природно нитратно гнојиво је чилска салитра, чија су налазишта готово исцрпљена. Од сложених душикових минералних гнојива највише се користи КАН – калцијев амонијев нитрат. Добива се из амонијева нитрата, врло квалитетног минералног гнојива који се због експлозивности не раби чист, већ у смјеси с доломитом (МгЦО3 x ЦаЦО3) или вапненцем. КАН је нарочито погодно гнојиво за тло сиромашно калцијем или магнезијем, као и за кисела тла.
Највећа хрватска творница минералних гнојива налази се у Кутини.
При упораби минералних гнојива ваља додавати само онолико гнојива колико је тлу потребно, а то се провјери ношењем узорка тла на анализу. Упорабом сувишних количина душићних гнојива, повећава се количина нитратних иона у тлу, а тиме и у водама, камо их испиру оборине. Нитратни и нитрирни иони, као и амонијак, не смију бити присутни у води за пиће изнад дозвољене границе, јер могу узроковати различите здравствене тегобе.
У живом организму бактерије у пробавном суставу редуцирају нитратне ионе у нитритне, што је узроком слабије опскрбе станица кисиком и обољења у мале дјеце.
Референце
[уреди | уреди извор]- ↑ Мицхаел Е. Wиесер, Тyлер Б. Цоплен: Атомиц wеигхтс оф тхе елементс 2009 (ИУПАЦ Тецхницал Репорт). у: Пуре анд Апплиед Цхемистрy. 2010, стр. 1, ДОИ:10.1351/PAC-REP-10-09-14
- ↑ Харрy Х. Биндер: Леxикон дер цхемисцхен Елементе, С. Хирзел Верлаг, Стуттгарт 1999, ИСБН 3-7776-0736-3
- ↑ Yиминг Зханг, Јулиан Р. Г. Еванс, Схоуфенг Yанг: Цоррецтед Валуес фор Боилинг Поинтс анд Ентхалпиес оф Вапоризатион оф Елементс ин Хандбоокс. у: Јоурнал оф Цхемицал & Енгинееринг Дата. 56, 2011, стр. 328–337, ДОИ:10.1021/je1011086
- ↑ „Хеат оф Фусион оф Нитроген”. Архивирано из оригинала на датум 2015-09-12. Приступљено 2015-05-03.
- ↑ До Плантс Усе Нитроген Дирецтлy Фром тхе Аир?
- ↑ M. Сцхлоессер: Микроорганисмен- дие грößтен Цхемикер 4. фебруар 2010.
- ↑ Линцолн Таиз, Едуардо Зеигер: Пхyсиологие дер Пфланзен. Спектрум, Акад. Верлаг, Хеиделберг/Берлин 2000, ИСБН 3-8274-0537-8
- ↑ Г. Брауер (ур.), Хандбоок оф Препаративе Инорганиц Цхемистрy 2. изд., вол. 1, Ацадемиц Пресс 1963, стр. 457–460.
- ↑ Е. Риедел, C. Јаниак (2011). Анорганисцхе Цхемие 8. изд.. де Груyтер. стр. 464. ИСБН 3110225662.
- ↑ „Душик у спектралној цијеви”. Архивирано из оригинала на датум 2016-03-05. Приступљено 2015-05-03.
- ↑ Ј. Фалбе, M. Регитз (ур.): Рöмпп Цхемие Леxикон, 9. изд., Георг Тхиеме Верлаг, Стуттгарт 1992.
- ↑ Холлеман, Wиберг: Лехрбуцх дер Анорганисцхен Цхемие; 102. изд.; де Груyтер Верлаг; ИСБН 978-3-11-017770-1; стр. 653.
- ↑ Саопћење за јавност Удружења Маx-Планцк 3. аугуст 2004.
- ↑ Фоод-инфо
- ↑ ЗЗулВ: Правилник о допуштењу кориштења додатака у прехрани у технолошке сврхе Архивирано 2010-10-09 на Wаyбацк Мацхине-у
Литература
[уреди | уреди извор]- Емслеy, Јохн (2011). Натуре'с Буилдинг Блоцкс: Ан А-З Гуиде то тхе Елементс (Неw изд.). Неw Yорк, НY: Оxфорд Университy Пресс. ИСБН 978-0-19-960563-7.
- Гарретт, Региналд Х.; Грисхам, Цхарлес M. (1999). Биоцхемистрy (2нд изд.). Форт Wортх: Саундерс Цоллеге Публ.. ИСБН 0-03-022318-0.
- Уџбеник за трећи разред гимназије „Анорганска кемија“, Сандра Хабуш – Дубравка Стричевић – Вера Томашић. Издавач: ПРОФИЛ ИНТЕРНАТИОНАЛ, тисак: тискара Меић, Упорабу уџбеника одобрило је Министарство просвјете и шпорта Републике Хрватске рјешењем КЛАСА: *, од 3. Српња 1998.г.
- Хрватска енциклопедија, Број 3 (Да-Фо), стр. 314.. За издавача: Лексикографски завод Мирослав Крлежа, Загреб 2000.г. ИСБН 953-6036-33-9
Вањске везе
[уреди | уреди извор]- Етyмологy оф Нитроген
- Нитроген ат Тхе Периодиц Табле оф Видеос (Университy оф Ноттингхам)
- Нитроген подцаст фром тхе Роyал Социетy оф Цхемистрy'с Цхемистрy Wорлд
Периодни систем елемената | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Х | Хе | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ли | Бе | Б | C | Н | О | Ф | Не | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
На | Мг | Ал | Си | П | С | Цл | Ар | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
К | Ца | Сц | Ти | V | Цр | Мн | Фе | Цо | Ни | Цу | Зн | Га | Ге | Ас | Се | Бр | Кр | ||||||||||||||||||||||||
Рб | Ср | Y | Зр | Нб | Мо | Тц | Ру | Рх | Пд | Аг | Цд | Ин | Сн | Сб | Те | I | Xе | ||||||||||||||||||||||||
Цс | Ба | Ла | Це | Пр | Нд | Пм | См | Еу | Гд | Тб | Дy | Хо | Ер | Тм | Yб | Лу | Хф | Та | W | Ре | Ос | Ир | Пт | Ау | Хг | Тл | Пб | Би | По | Ат | Рн | ||||||||||
Фр | Ра | Ац | Тх | Па | У | Нп | Пу | Ам | Цм | Бк | Цф | Ес | Фм | Мд | Но | Лр | Рф | Дб | Сг | Бх | Хс | Мт | Дс | Рг | Цн | Нх | Фл | Мц | Лв | Тс | Ог | ||||||||||
|