Acerca del Nitrógeno
El nitrógeno es un gas no reactivo, incoloro e inodoro que forma aproximadamente el 78% de la atmósfera terrestre. El nitrógeno líquido (elaborado mediante la destilación del aire líquido) hierve a 77,4 grados Kelvin (-195,8 ° C) y se utiliza como refrigerante.
Resumen
| Elemento | Nitrógeno |
| Número atómico | 7 |
| Categoría de elemento | No Metal |
| Fase en STP | Gas |
| Densidad | 0,00125 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | N / A |
| Límite de elastacidad | N / A |
| Módulo de Young | N / A |
| Escala de Mohs | N / A |
| Dureza Brinell | N / A |
| Dureza Vickers | N / A |
| Punto de fusion | -209,9 ° C |
| Punto de ebullición | -195,8 ° C |
| Conductividad térmica | 0,02598 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | N/A |
| Calor especifico | 1,04 J / g K |
| Calor de fusión | (N2) 0,7204 kJ / mol |
| Calor de vaporización | (N2) 5,56 kJ / mol |
| Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] | N/A |
| Susceptibilidad magnética | −1,2e-5 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones del Nitrógeno
El nitrógeno en diversas formas químicas juega un papel importante en una gran cantidad de problemas ambientales. Las aplicaciones de los compuestos de nitrógeno son naturalmente muy variadas debido al enorme tamaño de esta clase: por lo tanto, aquí solo se considerarán las aplicaciones de nitrógeno puro. Dos tercios del nitrógeno producido por la industria se vende como gas y el tercio restante como líquido. En metalurgia, la nitruración es un proceso de cementación en el que la concentración de nitrógeno en la superficie de un ferroso aumenta por difusión desde el entorno circundante para crear una superficie cementada. La nitruración produce una superficie de producto dura y altamente resistente al desgaste (profundidades de caja poco profundas) con una buena capacidad de carga de contacto, buena resistencia a la fatiga por flexión y excelente resistencia al agarrotamiento. El amoníaco y los nitratos producidos sintéticamente son fertilizantes industriales clave, y los nitratos de los fertilizantes son contaminantes clave en la eutrofización de los sistemas de agua. Además de su uso en fertilizantes y reservas de energía, el nitrógeno es un componente de compuestos orgánicos tan diversos como el Kevlar utilizado en tejidos de alta resistencia y el cianoacrilato utilizado en superglue.
Producción y precio del Nitrógeno
Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del nitrógeno puro rondaron los 4 $ / kg.
El dinitrógeno forma aproximadamente el 78% de la atmósfera de la Tierra, lo que lo convierte en el elemento no combinado más abundante. El nitrógeno gaseoso es un gas industrial producido por la destilación fraccionada de aire líquido o por medios mecánicos utilizando aire gaseoso (membrana de ósmosis inversa presurizada o adsorción por oscilación de presión). Los generadores de gas nitrógeno que utilizan membranas o adsorción por oscilación de presión (PSA) suelen ser más económicos y energéticamente eficientes que el nitrógeno suministrado a granel. El nitrógeno comercial es a menudo un subproducto del procesamiento del aire para la concentración industrial de oxígeno para la fabricación de acero y otros fines.
Fuente: www.luciteria.com
Propiedades mecánicas del Nitrógeno
Resistencia del Nitrógeno
En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.
Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).
Ver también: Resistencia de los materiales
Resistencia máxima a la tracción del Nitrógeno
La resistencia máxima a la tracción del nitrógeno es N / A.
Límite de elastacidad de Nitrógeno
El límite elástico del nitrógeno es N / A.
Módulo de Young del Nitrógeno
El módulo de Young del nitrógeno es N / A.
Dureza del Nitrógeno
En la ciencia de los materiales, la dureza es la capacidad de resistir la hendidura de la superficie ( deformación plástica localizada ) y el rayado . La prueba de dureza Brinell es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.
La dureza Brinell del nitrógeno es aproximadamente N / A.
El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.
La dureza Vickers del nitrógeno es aproximadamente N / A.
La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.
El nitrógeno tiene una dureza de aproximadamente N / A.
Ver también: dureza de materiales
Nitrógeno – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina del nitrógeno es la estructura hexagonal .
En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.
Ver también: Estructura cristalina de materiales
Estructura cristalina del Nitrógeno
Resistencia de los elementos
Elasticidad de los elementos
Dureza de los elementos
Propiedades térmicas del Nitrógeno
Nitrógeno: punto de fusión y punto de ebullición
Punto de nitrógeno de fusión es de -209,9 ° C .
Punto de ebullición del nitrógeno es -195,8 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Nitrógeno – Conductividad térmica
La conductividad térmica del nitrógeno es 0,02598 W / (m · K).
Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada conductividad térmica , k (o λ), medida en W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por conducción . Tenga en cuenta que la ley de Fourier se aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.
Coeficiente de expansión térmica del Nitrógeno
El coeficiente de expansión térmica lineal del nitrógeno es N/A.
La expansión térmica es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.
Nitrógeno: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de nitrógeno es 1,04 J / g K .
La capacidad calorífica es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la capacidad calorífica se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.
El calor latente de fusión del nitrógeno es (N2) 0,7204 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del nitrógeno es (N2) 5,56 kJ / mol .
El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.
Punto de fusión de los elementos
Conductividad térmica de los elementos
Expansión térmica de elementos
Capacidad calorífica de los elementos
Calor de fusión de elementos
Calor de vaporización de elementos
Nitrógeno – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética
La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.
Ver también: Propiedades eléctricas
La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes . Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente .
Ver también: Propiedades magnéticas
Resistividad eléctrica del Nitrógeno
La resistividad eléctrica del nitrógeno es N/A.
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el nitrógeno conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del Nitrógeno
La susceptibilidad magnética del nitrógeno es -1,2e-5 cm ^ 3 / mol .
En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del nitrógeno en respuesta a un campo magnético aplicado.
Resistividad eléctrica de elementos
Susceptibilidad magnética de elementos
Otras propiedades del Nitrógeno
