Typpi muodostaa suurimman osan maapallon ilmakehästä: 78,1 tilavuusprosenttia. Se on niin inertti vakiolämpötilassa ja -paineessa, että sitä kutsuttiin "atsootiksi" (joka tarkoittaa "ilman elämää") Antoine Lavoisierin menetelmässä kemiallisessa nimikkeistössä. Typpi on kuitenkin elintärkeä osa ruoan ja lannoitteiden tuotantoa ja kaikkien elävien osien DNA: n osa.
Ominaisuudet
Typpikaasu (kemiallinen symboli N) on yleensä inertti, ei-metallinen, väritön, hajuton ja mauton. Sen atomiluku on 7, ja sen atomipaino on 14,0067. Typen tiheys on 1,251 grammaa / l 0 ° C: ssa ja ominaispaino 0,96737, mikä tekee siitä hieman ilmaa kevyemmän. Lämpötilassa -210,0 C (63K) ja 12,6 kilopascalin paineessa typpi saavuttaa kolmoispisteen (piste, jonka elementti voi esiintyä kaasumaisessa, nestemäisessä ja kiinteässä muodossa samanaikaisesti).
Muut valtiot
Typen kiehumispisteen -195,79 C (77K) alapuolella olevissa lämpötiloissa kaasumainen typpi kondensoituu nestetyppiksi, nestemäiseksi, joka muistuttaa vettä ja pysyy hajuton ja väritön. Typpi kiinteytyy sulamispisteessä -210,0 ° C (63 K) pörröiseksi kiinteäksi aineeksi, joka muistuttaa lunta.
Molekyylisidonta
Typpi muodostaa kolmiarvoisia sidoksia useimmissa yhdisteissä. Itse asiassa molekyylityppellä on vahvin mahdollinen luonnollinen kolmoissidos johtuen atomin ulkokuoressa olevasta viidestä elektronista. Tämä vahva kolmoissidos yhdessä typen korkean elektronegatiivisuuden kanssa (3,04 Pauling-asteikolla) selittää sen reagoimattomuuden.
Käyttää
Typpikaasu on hyödyllinen teollisuus- ja tuotantoympäristöissä sen runsauden ja reagoimattomuuden vuoksi. Elintarviketuotannossa typpikaasujen vaimentamisjärjestelmät voivat sammuttaa tulipalot pelkäämättä saastumista. Rautaa, terästä ja elektronisia komponentteja, jotka ovat herkkiä hapelle tai kosteudelle, tuotetaan typpi-ilmakehässä. Typpikaasu yhdistetään tavallisesti vetykaasun kanssa ammoniakin tuottamiseksi.
Mahdollisuudet
Vuonna 2001 "Nature" kertoi, että Washingtonin Carnegie-instituutin tutkijat pystyivät muuttamaan kaasumaista typpeä kiinteään tilaan altistamalla kaasumaisen muodon voimakkaalle paineelle. Tutkijat puristivat typpinäytteen kahden timanttipalan väliin voimalla, joka vastaa 1,7 miljoonaa kertaa suurempi kuin ilmakehän ilmanpaine, muuttamalla näyte kirkkaaksi kiinteäksi aineeksi, joka muistuttaa jäätä, mutta jolla on kiteinen rakenne timantti. Alle -173,15 ° C (100 K) lämpötiloissa näyte pysyi kiinteänä, kun paine poistettiin. Kun se palaa takaisin kaasumaiseen tilaan, typpi vapauttaa suuria määriä energiaa, johtava fysiikan professori Dr. Richard M. Martin spekuloida sen käytöstä rakettipolttoaineena.