Azote – Propriétés – Prix – Applications – Production

À propos de l’Azote

L’azote est un gaz non réactif incolore et inodore qui forme environ 78 % de l’atmosphère terrestre. L’azote liquide (fabriqué par distillation de l’air liquide) bout à 77,4 kelvins (-195,8 ° C) et est utilisé comme liquide de refroidissement.

Résumé

Élément	Azote
Numéro atomique	7
Catégorie d’élément	Pas de métal
Phase à STP	Gaz
Densité	0,00125g/cm3
Résistance à la traction ultime	N / A
Limite d’élasticité	N / A
Module de Young	N / A
Échelle de Mohs	N / A
Dureté Brinell	N / A
Dureté Vickers	N / A
Point de fusion	-209,9°C
Point d’ébullition	-195,8°C
Conductivité thermique	0,02598 W/mK
Coefficient de dilatation thermique	N / A
Chaleur spécifique	1,04 J/g·K
Température de fusion	(N2) 0,7204 kJ/mol
Chaleur de vaporisation	(N2) 5,56 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre]	N / A
Susceptibilité magnétique	−1,2e-5cm^3/mol

Applications de l’Azote

L’azote sous diverses formes chimiques joue un rôle majeur dans un grand nombre de problèmes environnementaux. Les applications des composés azotés sont naturellement extrêmement variées du fait de l’immensité de cette classe : ainsi, seules les applications de l’azote pur lui-même seront considérées ici. Les deux tiers de l’azote produit par l’industrie sont vendus sous forme de gaz et le tiers restant sous forme liquide. En métallurgie, la nitruration est un processus de cémentation dans lequel la concentration en azote de surface d’un ferreux est augmentée par diffusion à partir du milieu environnant pour créer une surface cémentée. La nitruration produit une surface de produit dure et très résistante à l’usure (profondeurs peu profondes) avec une bonne capacité de charge de contact, une bonne résistance à la fatigue par flexion et une excellente résistance au grippage. L’ammoniac et les nitrates produits synthétiquement sont les principaux engrais industriels, et les nitrates d’engrais sont des polluants clés dans l’eutrophisation des systèmes d’eau. Outre son utilisation dans les engrais et les réserves d’énergie, l’azote est un constituant de composés organiques aussi divers que le Kevlar utilisé dans les tissus à haute résistance et le cyanoacrylate utilisé dans la superglue.

 

 

Production et prix de l’Azote

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix de l’Azote pur se situaient autour de 4 $/kg.

Le diazote forme environ 78% de l’atmosphère terrestre, ce qui en fait l’élément non combiné le plus abondant. L’azote gazeux est un gaz industriel produit par distillation fractionnée d’air liquide, ou par des moyens mécaniques utilisant de l’air gazeux (membrane d’osmose inverse sous pression ou adsorption modulée en pression). Les générateurs d’azote gazeux utilisant des membranes ou l’adsorption modulée en pression (PSA) sont généralement plus économiques et économes en énergie que l’azote livré en vrac. L’azote commercial est souvent un sous-produit du traitement de l’air pour la concentration industrielle de l’oxygène pour la fabrication de l’acier et à d’autres fins.

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques de l’Azote

Force de l’Azote

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime de l’Azote

La résistance à la traction ultime de l’azote est N/A.

Limite d’élasticité de l’Azote

La limite d’élasticité de l’azote  est N/A.

Module de Young de l’Azote

Le module de Young de l’azote est N/A.

Dureté de l’Azote

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à  l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell de l’azote est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers de l’azote est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

L’azote a une dureté d’environ N/A.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Azote – Structure cristalline

Une structure cristalline possible de l’ azote est la structure hexagonale.

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline de l’Azote

Propriétés thermiques de l’Azote

Azote – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion de l’azote est de -209,9°C.

Le point d’ébullition de l’azote est de -195,8 °C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Azote – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’azote est de 0,02598 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique de l’Azote

Le coefficient de dilatation thermique linéaire de l’ azote est — µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Azote – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique de l’azote est de 1,04 J/g K .

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion de l’azote est de (N2) 0,7204 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation de l’azote est de (N2) 5,56 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Azote – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent  différemment  à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique de l’Azote

La résistivité électrique de l’azote est de – nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont l’azote conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique de l’Azote

La susceptibilité magnétique de l’azote est de −1,2e-5 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation de l’azote en réponse à un champ magnétique appliqué.