Như chúng ta đã biết, nito là một loại khí hóa học vô cùng quan trọng, nó chiếm tới ⅘ trọng lượng của khí quyển của Trái Đất. Khí này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống sinh hoạt hàng ngày của mỗi chúng ta. Vậy nó có tính chất gì mà được ứng dụng rộng rãi như vậy. Hãy cùng Việt Quang tìm hiểu về nito trong bài viết này nhé.
 

Nitơ là gì?

Nitơ là thành phần chính của khí quyển, có vai trò vô cùng quan trọng góp phần bảo vệ trái đất khỏi sự phá hủy, tác động của bức xạ mặt trời, có công thức hóa học là N2

Nitơ là khí trơ, không mùi, không màu, không vị, vô cùng quan trọng đối với sự phát triển của cây cối, là chất phụ gia chính trong phân bón. Nitơ thường có dạng lỏng hoặc dạng khí ( đặc biệt, nito còn có thể tồn tại ở thể rắn). Nitơ ở trạng thái lỏng được sử dụng như chất làm lạnh, nó có khả năng cấp đông nhanh các loại thực phẩm và một số đối tượng nghiên cứu y học hoặc sinh sản. 

Tính chất vật lí và tính chất hóa học của Nitơ

Là chất khí không màu, không mùi, không vị, có khối lượng nhẹ hơn không khí

Nito ít tan trong nước, có nhiệt độ hóa lỏng ở -196 độ C, nhiệt độ hóa rắn vô cùng thấp

Không có khả năng duy trì sự cháy và sự sống mặc dù chiếm tới ⅘ trong không khí

Là thành phần cấu tạo nên rất nhiều hợp chất quan trọng trong đời sống như: amoniac, axit nitric, axit amin,.. có mặt trong hầu hết các cơ thể sống của sinh vật không ngoại trừ cả con người

Tính chất hóa học

Nitơ được coi là khí trơ bởi nó có liên kết 3 ở cấu trúc phân tử khí N2 nên không tác dụng với thành phần hóa học nào khác

Tính chất của nó là vừa khử vừa oxi hóa trong đó chủ yếu vẫn là tính oxi hóa

Với nhiệt độ cao hơn, khí này bắt đầu hoạt động và tác động với một số thành phần hóa học xung quanh nó

Tính oxi hóa của nitơ

nito thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các nguyên tố kim loại ở nhiệt độ cao. Thể hiện tính oxi hóa khi giảm số oxi hóa từ 0 xuống -3 với các chất xúc tác như khí H2, áp suất, nhiệt độ,.. Đặc biệt, với trường hợp tác dụng với Li sẽ tác dụng ở nhiệt độ thường.

Tác dụng với hidro tạo thành amoniac

Tác dụng với kim loại tạo thành Liti nitrua

6Li + N2 → 2Li3N

Ngoài ra ở nhiệt độ cao, Nito còn tác dụng với các chất như Mg, AI, Ca,.. để tạo thành muối nitrua:

3Ca + N2 →Ca3N2

Lưu ý: nito chỉ thể hiện tính oxi hóa với những nguyên tố mà có độ âm điện nhỏ. Hơn thế nữa, các nitrua rất dễ bị phân hủy tạo thành NH3

Tính khử

Khí nito thể hiện tính khử khi kết hợp cùng các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn với điều kiện có tia lửa điện hoặc nhiệt độ cao ở hơn 3000 độ C thì N2 có thể hiện tính khử. Sau khi tạo ra nitơ monoxit, chất này sẽ bị hóa nâu trong không khí tạo ra No2

Ở điều kiện thường nitơ monoxit lại tác dụng với oxi có trong không khí, tạo thành nitơ đioxit với màu nâu đỏ đặc trưng

Khí Ni tơ có những ứng dụng gì quan trọng?

Phần lớn, ứng dụng của nitơ là dùng để tổng hợp amoniac từ đó sản xuất ra các loại phân, axit nitric, đạm ,.. Dùng để bảo quản máu, các mẫu sinh học, dùng làm môi trường trơ cho các ngành công nghiệp luyện kim

Đóng vai trò quyết định đến sự sinh trưởng, phát triển cũng như giúp cây trồng tăng năng suất

Góp phần quan trọng đóng vai trò quyết định quá trình trao đổi chất dinh dưỡng cũng như tăng năng suất cây trồng. 

Nitơ là thành phần chủ yếu đóng vai trò quan trọng trong việc tái tạo cấu trúc nguyên sinh của tế bào nên nó giúp tăng hàm lượng protein trong thực vật. 

Nito quyết định đến quá trình phân chia và sự sinh trưởng của tế bào bởi acid nucleic có chứa nitơ - chất đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp protein

Ngoài ra, nitơ còn giúp quyết định hoạt động quang hợp của cây trồng bằng phương pháp các chất hữu cơ cho sự sống của sinh vật trên trái đất

Phương pháp bảo quản khí Nitơ

Nhiệt độ của kho bảo quản khí nitơ không được phép vượt quá 30 độ C

Nhất thiết phải có mui bạt che nắng, không được dừng dưới ánh nắng mặt trời hoặc nơi có nhiệt độ cao để tránh tiếp xúc với ánh mặt trời trong quá trình vận chuyển

Khi vận chuyển, phương tiện cần có sàn gỗ, nếu là xe có sàn sắt thì nhất thiết phải thiết kế thêm các tấm đệm bằng cao su hoặc ván gỗ để tránh xảy ra sự ma sát giữa bình khí công nghiệp với mặt sàn

Hơn hết mặt sàn xe phải tuyệt đối sạch sẽ, không dính dầu mỡ.

Bình chứa khí nito phải cần có vòng cao su, phải có lớp đệm giảm sóc giữa các chai, các bình

Xếp cân đối giữa đầu xe và đầu van chai nằm cùng chiều

Cách điều chế khí Nitơ

Khí Nito có rất nhiều cách để điều chế nhưng chủ yếu sẽ được chia ra làm 2 cách: trong phòng thí nghiệm và trong công nghệ, 

Trong phòng thí nghiệm

Sử dụng một lượng nhỏ amoni clorua và natri nitrit

Đun nóng (NH4)2Cr2O7 (amoni dicromat)

Phân hủy nhiệt Bari Azide hoặc Natri azide

Trong công nghiệp

Có rất nhiều phương pháp nhưng chủ yếu người ta ưu tiên sử dụng tạo ra nhiều sản phẩm với chi phí tiết kiệm nhất. 

Phương pháp cơ học: sử dụng lọc màng và áp suất (PSA)

Phương pháp chưng cất đoạn không khí thành dạng lỏng sau đó tách nito tinh khiết ra khỏi hỗn hợp
 

Qua bài viết, hy vọng bạn sẽ có thêm những kiến thức về khí nito, tầm quan trọng cũng như ứng dụng của nó trong cuộc sống sinh hoạt rồi đúng không. Nếu bạn còn thắc mắc nào cần giải quyết, hãy liên hệ ngay hóa chất Việt Quang