Azote


Incolore, atoxique, inodore et insipide, l’azote existe dans la nature comme un gaz non inflammable à des températures et des pressions normales.

L’azote est plus léger que l’air, c’est pourquoi, avec l’altitude, sa concentration augmente. Refroidi jusqu’au point de l'ébullition, il se transforme en liquide incolore qui, sous certaines pression et températures, devient une matière solide incolore cristalline. L’azote est antisoluble à l’eau et à la plupart d’autres liquides, et ne conduit presque pas l'électricité et la chaleur.

Histoire de la découverte

Stickstoff / Nitrogenium (N), 7
Présentation de la matière

Azote (nitrogène) liquide. Sous conditions normales – gaz, incolore, inodore et insipide.
Propriétés de l’atome
Nom, symbole, numéro Nitrogène / Nitrogenium (N), 7
Masse d’atome (poids atomique) 14,00674 u. (g/mol)
Configuration électronique [He] 2s2 2p3
Rayon atomique 92 pm
Propriétés chimiques
Rayon covalent 75 pm
Rayon ionique 13 (+5e) 171 (-3e) pm
Electronégativité 33,04 (échelle de Pauling)
Degrés d’oxydation 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −3
Energie d’ionisation (premier électron) 1401,5 (14,53) kJ/mol (eV)
Propriétés thermodynamiques du corps simple
Densité (conditions normales) 0,808 g/cm3 (−195,8 °C); CNTP; 0,001251 g/cm3
Chaleur de fusion (N2) 0,720 J/(K mol)
Température d’ébullition 77,4 K
Chaleur d’évaporation 0,904 kJ/mol
Capacité thermique molaire 29,125(gaz N2) J/(K mol)
Volume molaire 17,3 cm3/mol
Réseau cristallin simple
Structure du réseau cubique
Paramètres du réseau 5,661 Å
Autres caractéristiques
Conductibilité thermique (300 K) 0,026 W/(m•К)

En 1772 Henri Cavendish a fait l’épreuve suivante: il a plusieurs fois passé l’air au-dessus du charbon brûlant, l’a ensuite traité à l’alcali, et le résultat il a appelé «air vicié» ou «air méphitique». Du point de vue de la chimie moderne il est évident qu’en réaction avec le charbon brûlant l’oxygène d’air a été lié en gaz carbonique qui à son tour a été absorbé par l'alcali. Alors le résidu du gaz contenait dans sa grande partie l’azote. Ainsi, Cavendish a dégagé l’azote, n'étant tout de même pas capable de comprendre qu'il s'agissait là d'un corps simple (élément chimique). En cette même année Cavendish a communiqué son expérience à Joseph Priestley.

Priestley était alors en train de faire une série d’expériences où lui aussi il liait l’oxygène d’air et évacuait le gaz carbonique obtenu. C’est-à-dire, il obtenait l’azote. Néanmoins, en tant qu’adepte de la théorie du phlogiston dominante à cette époque, il a interprété les résultats obtenus d'une manière erronée. D'après lui, le processus était inverse : ce n'était pas l'oxygène qui s'évacuait du mélange gazeux, c'était, au contraire, l'air qui, suite à la combustion, se saturait du phlogiston. Il a appelé l'air restant (nitrogène) phlogiston, c’est-à-dire, phlogisté. Il est évident que même Priestley, bien qu’il ait pu dégager l’azote, a été incapable de comprendre le sens de sa découverte. C'est pour cette raison qu'il n'est pas considéré comme découvreur de l’azote.

De pareilles expériences avec le même résultat ont été également faites par Carl Wilhelm Scheele.

En 1772 l’azote sous le nom de «air vicié», en tant que corps simple, a été décrit par Daniel Rutherford. Ce dernier a publié une thèse où il a mentionné les principales propriétés de l’azote (ne réagit pas aux alcalis, imbrûlable, irrespirable.) C’est Daniell Rutherford qui est considéré comme découvreur de l’azote.
Toutefois, lui aussi, en tant qu’adepte de la théorie du phlogiston, a été incapable de comprendre ce qu'il a dégagé. Il est donc impossible de déterminer nettement le découvreur de l’azote.
Ensuite l’azote a été étudié par Henri Cavendish. Il est intéressant qu'il a pu lier l’azote à l'oxygène à l'aide des décharges électriques et, après l’absorption de l’air nitreux, en résidu, il a obtenu un peu de gaz absolument inerte, bien que, tout comme avec l’azote, il n’a pas pu comprendre qu’il a dégagé un nouvel élément chimique, gaz inerte – argon.)

Usage principal

Industrie chimique et pétrochimique

L’azote est utilisé pour créer le milieu inerte, pour éviter la réaction des matières chimiques avec l’oxygène, pour assurer la sécurité du procédé technologique. L’azote est utilisé également lors du transport des produits chimiques, ainsi que pour la production de l’ammoniaque. Parmi ses usages possibles sont également le soufflage des récipients techniques et des conduits, le séchage et la régénération du catalyseur.

Industrie pétrolière et gazière

L’azote est utilisé pour la production brute du pétrole et du gaz pour maintenir la pression à l’intérieur des couches et augmenter la quantité du produit. Ce gaz inerte est largement utilisé pour créer un coussin inerte pour assurer la sécurité contre l’explosion et l’incendie dans les récipients techniques, ainsi que lors des travaux de manutention.

L’azote est utilisé pour maintenir une pression déterminée dans les récipients contenant du pétrole et du gaz, pour nettoyer les récipients techniques sur les méthaniers et les installations de stockage des GNL, ainsi que pour souffler les conduits.

Métallurgie

L’azote est utilisé pour protéger les métaux ferreux et non-ferreux lors du recuit. Il est utilisé dans les procédés de la trempe neutre, du recuit aux tensions enlevées, de la cémentation, de la cyanuration, du soudage fort, du frittage de métal en poudre, du refroidissement de la matrice d’extrusion.

Industrie pharmaceutique

L’azote est utilisé pour protéger les récipients, pour le stockage de la matière brute et des marchandises, pour le transport des produits chimiques et l’emballage des médicaments.

Electronique

L’azote appliqué dans l’électronique sert à éviter l’oxydation lors de la production des semi-conducteurs et des circuits électroniques, au soufflage et au nettoyage.

Industrie du verre

Cette branche utilise l’azote pour refroidir les électrodes du four à arc électrique. Il est utilisé en plus pour éviter l’oxydation lors de la production et de la baisse de température d’air.

Traitement des déchets

Usage principal: transport des déchets et mise de couches d’azote sur les silos.

Ceci n’est pas une offre publique