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| Diazote | |||||
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| Général | |||||
| Nom IUPAC | Diazote | ||||
| No CAS | |||||
| No EINECS | |||||
| No E | E941 (E931) | ||||
| SMILES |
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| InChI |
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| Apparence | liquide extrêmement froid, incolore, inodore. ou gaz comprimé incolore, inodore.[1] | ||||
| Propriétés chimiques | |||||
| Formule brute | N2 [Isomères] |
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| Masse molaire | 28,0134 ± 0,0004 g·mol⁻¹ N 100 %, |
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| Propriétés physiques | |||||
| T° fusion | -210,01 °C [2] | ||||
| T° ébullition | -195,79 °C [2] | ||||
| Solubilité | 100 vol. d'eau absorbe 2,4 vol. de N2 (0 °C); 100 vol. d'eau absorbe 1,6 vol. de N2 (20 °C); |
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| Masse volumique | 0,808 kg·l-1 au point d'ébullition du liquide[1] | ||||
| Pression de vapeur saturante | 1 atm (-195,8 °C)[2] | ||||
| Point critique | -147,1 °C; 33,5 atm; 3,216 dm3·kg-1 [2] | ||||
| Point triple | -210,05 °C; 0,127 atm [2] | ||||
| Vitesse du son | 336,96 m·s-1 (101,325 kPa, 0 °C)[2] | ||||
| Propriétés électroniques | |||||
| 1re énergie d'ionisation | 15,5808 eV (gaz)[3] | ||||
| constante diélectrique | 1,454 (-203 °C; 1,0005480 (20 °C, 101.325 kPa, gaz)[2] |
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| Propriétés optiques | |||||
| Indice de réfraction | n25D 1,0002732 (101,325 kPa)[2] | ||||
| Précautions | |||||
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| réfrigéré, liquide cryogénique : [4] | |||||
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Le diazote, couramment nommé « azote » de manière incorrecte, est le nom de la molécule diatomique composée de deux atomes d'azote. Elle est notée N2.
Dans les conditions normales de température et de pression, le diazote est un gaz incolore, composant 78% de l'air que nous respirons.
Au XXIe siècle, le diazote est généralement obtenu par liquéfaction de l'air, dont il est le principal constituant avec une concentration de 78,06 % en volume et de 75,5 % en poids.
Sommaire |
Le diazote atmosphérique peut être converti en ammoniac grâce au procédé Haber-Bosch. L'ammoniac ainsi produit sert surtout à la fabrication d'engrais[6].
L'extraction du diazote hors de l'air peut entre autres être réalisée au moyen de membranes semi-perméables alimentées en air comprimé. Ces membranes sont composées de faisceaux de fibres d'oxyde polyphénilique creuses à enveloppe perméable enduites d'une couche de 40 nm.
La pureté du diazote produit par une membrane dépend du débit demandé : par exemple, l'obtention d'une pureté de 95% permet des débits allant jusqu'à 5 000 Nm³/h, alors qu'une production d'azote à 99,5% ne permet que 0.5 Nm³/h [7]
Une autre méthode pour produire de diazote à partir d'air comprimé est par adsorption : ce type de générateur d'azote est composé d'un système symétrique de réservoirs remplis d'un tamis moléculaire à base de carbone (CMS). L'air comprimé passe au travers de la colonne « en ligne » et durant ce passage l'O2 et les autres gaz atmosphériques sont adsorbés. Le gaz restant est du diazote prêt à être utilisé. Après un temps préréglé, le cycle s'inverse, la colonne « en ligne » passe en mode régénération pour relibérer les gaz capturés et les relâcher dans l'atmosphère (pureté jusqu'à 10 ppm d'O2)[8].
Plusieurs organismes, comme les champignons et certaines bactéries sont capables de fixer le diazote moléculaire de l'air, première étape avant de pouvoir l'incorporer dans des molécules organiques comme les protéines ou les bases azotées constitutives des acides nucléiques support de l'hérédité comme l'ADN et l'ARN. On rencontre ces champignons en symbiose dans les nodules de légumineuses ; et pour les bactéries, chez les plantes de la famille des fabacées où ils forment des rhizobiums au niveau des racines. C'est un cas de vie symbiotique entre un champignon (ou) une bactérie et des plantes.
Le diazote, caractérisé par la présence d'une liaison covalente triple (une liaison σ et deux liaisons π), est une molécule très stable qui est pour cette raison utilisée comme gaz inerte pour remplacer l'atmosphère dans les synthèses chimiques. Le diazote ne réagit directement qu'avec le lithium et le magnésium pour former les nitrures correspondants Li3N et Mg3N2.
La stabilité de la molécule de diazote est la force motrice, l'origine de l'instabilité, voire de l'explosivité des composés pouvant libérer une molécule de diazote : azotures, sels de diazonium.
Le diazote, contrairement aux gaz inhibiteurs chimiques halogénés et aux CFC ne présente a priori aucun effet nocif pour l'environnement (pas d'impact sur l'effet de serre, ni sur la couche d'ozone). Mais il requiert des réservoirs volumineux, des canalisations adaptées et des mesures constructives pour faire face à la détente brutale d'un équivalent de 40 à 50 % du volume protégé.
Risque d'asphyxie : le cas le plus fréquemment rencontré est celui de personnes pénétrant dans des réservoirs remplis d'azote, sans s'apercevoir du fait que ce gaz est inodore et ne provoque pas de sensation de suffocation (causée par l'excès de dioxyde de carbone, et non par l'absence d'oxygène). Ces personnes sont alors prises de malaises, perdent connaissance, et, si on ne les retire pas très rapidement de cette situation, succombent. Il est nécessaire de vérifier la présence d'une proportion suffisante d'oxygène dans de tels espaces confinés avant d'y pénétrer, ou de s'équiper d'un appareil respiratoire autonome.
Masse molaire du diazote : 28,0 g⋅mol-1
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