Азот (N)

[nitrogen] — элемент V группы Периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067; бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса. К началу XIX в. были выяснены химическая инертность N в свободном состоянии и исключительная его роль в соединениях с другими элементами. N — один из самых распространёггых элементов на Земле, причем основная его масса (4 • 10¹⁵ т) сосредоточена в свободном состоянии в атмосфере. В воздухе свободный N₂ составляет 78,09 объема % (или 75,6 мас. %). Природные соединения — хлорид аммония (NH₄Cl) и селитры. Природный N состоит из двух стабильных изотопов: ¹⁴N (99,635 96) и ¹⁵N (0,365 96). Чаще всего N в соединениях 3-ковалентен за счет неспаренных электронов (как в аммиаке NH₃). Молекула N₂ очень устойчива: энергия ее диссоциации на атомы 942,9 кДж/моль, поэтому даже при ~ 3300 °С степень диссоциации N составляет лишь ~ 0,1 %. N немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м³ при 0 °С, t_пл = 209,86 °С, t _кип = 135,8 °С. N сжижается с трудом: его критическая температура довольно низка (-147,1 °С); плотность жидкого N-808 мг/см³. N взаимодействует при нагревании до сравнительно невысоких температур только с активными металлами, такими как Li, Ca, Mg. С большинством элементов N реагирует при высокой температуре и в присутствии катализаторов (например, с водородом, образуя NH₃). В отличие от молекулярного атомарный N весьма энергично взаимодействует с кислородом, водородом, парами серы, фосфором и некоторыми металлами.
Технический способ получения N основан на разделении предварительно сжиженного воздуха, который затем подвергают возгонке. Основная часть добываемого свободного N используется для производства NH₃, который затем в значительных количествах перерабатывается в HNO₃, удобрения, взрывчатые вещества и т.д. Свободный N широко применяют как инертную среду во многих металлургических (рафинирование продувкой жидкого металла, защита от окисления, при выплавке, разливке, термической обработке стали и сплавов и т. п.) и других процессах. Жидкий N применяют в холодильных установках.