Saltar al contenido principal

Datos sobre el nitrógeno

El nitrógeno líquido hierve a temperatura ambiente.
Imagen: © David Monniaux

El nitrógeno es esencial para la vida en la Tierra. Es un componente de todas las proteínas y se puede encontrar en todos los sistemas vivos. Los compuestos de nitrógeno están presentes en materiales orgánicos, alimentos, fertilizantes, explosivos y venenos. El nitrógeno es crucial para la vida,pero en exceso también puede ser perjudicial para el medio ambiente.

nombre de la palabra griega nitrón , para "refresco nativo" y genes para "formación", el nitrógeno es el quinto elemento más abundante en el universo. El gas nitrógeno constituye el 78 por ciento del aire de la Tierra, según Laboratorio Nacional de Los Alamos . Por otro lado, el atmósfera de Marte es solo 2.6 por ciento de nitrógeno.

En su forma gaseosa, el nitrógeno es incoloro, inodoro y generalmente se considera inerte. En su forma líquida, el nitrógeno también es incoloro e inodoro, y se parece al agua, según Los Alamos.

solo los hechos

  • Número atómico número de protones en el núcleo: 7
  • símbolo atómico en la tabla periódica de elementos: N
  • Peso atómico masa media del átomo: 14.0067
  • Densidad: 0,0012506 gramos por centímetro cúbico
  • Fase a temperatura ambiente: Gas
  • Punto de fusión: menos 321 grados Fahrenheit menos 210 grados Celsius
  • Punto de ebullición: menos 320,42 F menos 195,79 C
  • Número de isótopos átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones: 16 incluidos 2 estables
  • Isótopos más comunes: nitrógeno-14 abundancia: 99,63 por ciento

nitrógeno Crédito de la imagen: general-fmv , Andrei Marincas Shutterstock

componente fertilizante

El nitrógeno fue descubierto en 1772 por el químico y médico Daniel Rutherford, cuando eliminó el oxígeno y el dióxido de carbono del aire, demostrando que el gas residual no soportaría organismos vivos o combustión, según el Laboratorio Nacional de Los Alamos . Otros científicos, incluidos Carl Wilhelm Scheele y Joseph Priestly, estaban trabajando en el mismo problema, y ​​llamaron aire "quemado" con nitrógeno o aire sin oxígeno. En 1786, Antoine Laurent de Lavoisier, llamó "azote" de nitrógeno, que significa"sin vida". Esto se basó en la observación de que es la parte del aire que no puede sostener la vida por sí sola.

Uno de los compuestos nitrogenados más importantes es el amoníaco NH 3 , que se puede producir en el llamado proceso Haber-Bosch, en el que se hace reaccionar nitrógeno con hidrógeno.El gas de amoníaco incoloro con un olor acre se puede licuar fácilmente en un fertilizante de nitrógeno.De hecho, alrededor del 80 por ciento del amoníaco que se produce se usa como fertilizante.También se utiliza como gas refrigerante;en la fabricación de plásticos, textiles, pesticidas y tintes;y en soluciones de limpieza, según el Departamento de Estado de Nueva York.

El ciclo del nitrógeno

El ciclo del nitrógeno, en el que el nitrógeno atmosférico se convierte en diferentes compuestos orgánicos, es uno de los procesos naturales más cruciales para sustentar los organismos vivos. Durante el ciclo, las bacterias en el suelo procesan o "fijan" el nitrógeno atmosférico en amoníaco, que las plantas necesitanpara crecer. Otras bacterias convierten el amoníaco en aminoácidos y proteínas. Luego, los animales comen las plantas y consumen la proteína. Los compuestos de nitrógeno regresan al suelo a través de los desechos animales. Las bacterias convierten el nitrógeno residual en gas nitrógeno, que regresa alatmósfera.

En un esfuerzo por hacer que los cultivos crezcan más rápido, la gente usa nitrógeno en los fertilizantes. Sin embargo, el uso excesivo de esos fertilizantes en la agricultura ha tenido consecuencias devastadoras para el medio ambiente y la salud humana, ya que ha contribuido a la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales.. Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. EPA, la contaminación por nutrientes causada por exceso de nitrógeno y fósforo en el aire y el agua, es uno de los problemas ambientales más extendidos, costosos y desafiantes.

Abordar el desequilibrio

Una de las soluciones al problema del nitrógeno excesivo radica en la agricultura sostenible, la agricultura orgánica y la concienciación sobre estos problemas ambientales entre los agricultores, según Randy A. Dahlgren, profesor de ciencias del suelo en la Universidad de California, Davis.

"La idea sería tratar de eliminar el uso de estos fertilizantes comerciales y en su lugar utilizar desechos orgánicos", por ejemplo, desechos animales, dijo. Otro paso sería usar fertilizantes de liberación lenta que tengan recubrimientos plásticos y, en lugar de liberar el nitrógeno de inmediato, la liberación de nitrógeno ocurre gradualmente durante la temporada de crecimiento, "tratando de hacer coincidir la liberación de nitrógeno del fertilizante recubierto de plástico con las necesidades de la planta", dijo.

Los microbiólogos de la Universidad de Alberta en Canadá y la Universidad de Viena en Austria pueden haber descubierto otra solución. En agosto de 2017, los investigadores anunciaron que habían identificado un microbio oxidante de amoníaco llamado Nitrospira inopinata .

Según los investigadores, Nitrospira inopinata es una esponja de amonio, esencialmente superando a casi todos los demás tipos de bacterias y arqueas organismos unicelulares en la oxidación del amonio en el medio ambiente. Debido a que este microbio es un oxidante tan eficiente, puede producir menos óxido nitroso en el proceso.

Los nuevos hallazgos, que aparecen en la revista científica Naturaleza , podría tener implicaciones importantes para la investigación del cambio climático. Los investigadores están listos para poner a prueba este microbio a través de una variedad de aplicaciones prácticas que podrían reducir los niveles de amonio en el suelo, el agua y la atmósfera. Algunas de estas aplicaciones podrían involucrar cambios ennuestra agua potable, tratamientos de aguas residuales y depuración de suelos, según el Universidad de Alberta .

¿Quién sabía?

  • Aunque el término "nitrógeno" se usa en inglés para referirse al elemento, el término "azote" de Lavoisier todavía se usa en francés, y su forma está presente en "azoto" en italiano o "azot" en polaco.
  • El nitrógeno líquido se utiliza con frecuencia como refrigerante, por ejemplo, para almacenar esperma, óvulos y otras células utilizadas en la investigación médica o en clínicas de fertilidad, según Real Sociedad de Química .
  • El nitrógeno líquido también se usa para congelar rápidamente los alimentos y ayudar a preservar su sabor, textura, humedad y sabor.
  • El nitrógeno constituye el 95 por ciento de la atmósfera de Titán la luna más grande de Saturno, según Laboratorio de propulsión a chorro .
  • El gas nitrógeno juega un papel en la formación de una aurora, una exhibición natural de luz en el cielo que se puede observar predominantemente en las regiones ártica y antártica, que ocurre cuando los electrones que se mueven rápidamente del espacio chocan con el oxígeno y el nitrógeno en nuestra atmósfera.de acuerdo a NASA .
  • El gas nitrógeno se puede obtener calentando una solución acuosa de nitrato de amonio NH4NO3, un sólido cristalino que se usa comúnmente en fertilizantes.
  • Aproximadamente 150 toneladas de amoníaco se producen cada año utilizando el proceso Haber, según Real Sociedad de Química .
  • El nitrógeno en forma de cloruro de amonio, NH4Cl, se produjo en el antiguo Egipto al calentar una mezcla de excrementos de animales, orina y sal, según Real Sociedad de Química .
  • La nitroglicerina, un explosivo violento que se utiliza en la producción de dinamita, es un líquido aceitoso e incoloro que contiene nitrógeno, oxígeno y carbono.

Informe adicional de Traci Pedersen, colaboradora de Rhythm89.

Recursos adicionales

  • Este sitio web describe lo que sucede cuando intenta poner diferentes objetos en nitrógeno líquido.
  • Esta infografía ilustra la contaminación por nitrógeno en la bahía de Chesapeake.