Азот — инертный, при нормальных условиях двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха.
Назначение.
В настоящее время азот находит широкое применение.
Благодаря низкой температуре кипения ( - 196 °C) жидкий азот применяется как хладагент. Промышленные применения газообразного азота обусловлены его инертными свойствами. Если в процессе, традиционно проходящем с использованием воздуха, окисление или гниение являются негативными факторами — азот может успешно заместить воздух.
В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы.
В металлургии при криообжиге и криозакаливании металлов, для вакуумной дегазации расплавов, в качестве инертной среды для непрерывной разливки стали, для травления холодом. Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей.
В нефтедобыче как безопасный рабочий агент при газлифтном способе добычи нефти и при запуске скважин (заменитель сжатого воздуха), при авариях на нефтепроводах (замораживание порыва), для тушения пожаров на нефтяных и газовых скважинах, создание криоледяных платформ в открытом море или на слабых грунтах для ведения бурения.
В химической и нефтехимической промышленности как инертная среда в химических процессах, для криогенного разделения продуктов химических реакций, в криохимии для получения полимеров высокого качества – при производстве этилена, полиэтилена, пропилена, полиформальдегида и т. д., для очистки взрывчатых смесей, регенеративных катализаторов, для хранения и перевозки легковоспламеняющихся жидкостей. Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких, как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т. п.
В машиностроении и строительстве - упрочнение стальных деталей и инструментов методом низкотемпературной закалки, запрессовка и выпрессовка сопрягаемых деталей холодом, замораживание грунтов при строительстве метро и трубопроводов, вымораживание и снятие плиток, глубокое охлаждение минерального сырья для его последующего тонкого размола (например при производстве цемента высшего качества), при изготовлении туфового покрытия.
В производстве электроники азот применяется для продувки областей, не допускающих наличия окисляющего кислорода.
В сельском хозяйстве как инертная среда для хранения пищевых продуктов, для хранения спермы племенных животных, заморозка продуктов в полевых условиях.
В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при розливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.
В пожаротушении. Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа. На этом факте основан принцип тушения пожаров жидким азотом. Испаряясь, азот вытесняет кислород, необходимый для горения, и пожар прекращается. Так как азот, в отличие от воды, пены или порошка, просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение — самый эффективный с точки зрения сохранности ценностей механизм тушения пожаров.
В медицине для сохранения крови и кровесодержащих препаратов, для быстрого замораживания и хранения тканей и различных органов, в технологиях получения полноценных порошковых лекарственных препаратов, в криотерапии.
Азот применяется также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.
Накачка автомобильных шин азотом
В последнее время все большую популярность приобретает накачка автошин азотом. В чем преимущество азота перед воздухом?
Отсутствует окислительный процесс металлокорда шины. Кислород, содержащийся в атмосферном воздухе, является окислителем, а высокая влажность внутри покрышки, накачанной воздухом, приводит к конденсации влаги при перепадах температур. Вместе эти факторы приводят к коррозии металлокорда, следовательно, уменьшают срок жизни покрышки. Влажность азота близка к нулевой, к тому же он не является окислителем.
Давление в шине, накачанной воздухом, резко меняется в зависимости от текущей температуры шины, а летом, естественно, это давление достигает максимальных величин. Коэффициент теплового расширения воздуха велик, поэтому для колеса легкового автомобиля повышение давления в разогретой после движения шины может достигать 0,5 - 0,8 атмосферы. Под нагрузкой малейшая шишка на покрышке автомобиля или серьезный прокол может привести к взрыву, причем если лопнет переднее колесо, то результат будет непредсказуемый. Для азота коэффициент теплового расширения гораздо ниже: давление в шине в результате разогрева меняется лишь на 0,1 атмосферы, следовательно, азот обеспечивает стабильное давление внутри шины при любой температуре.
Колеса спортивных автомобилей, начиная с Формулы-1 и заканчивая кольцевыми гонками, накачиваются только азотом.