નાઇટ્રોજનનો પરિચય
નાઇટ્રોજન, જે N પ્રતીક અને પરમાણુ ક્રમાંક 7 દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, તે એક મૂળભૂત રાસાયણિક તત્વ છે. તેને અધાતુ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે આવર્ત કોષ્ટકના જૂથ 15 માં આવે છે, જેને પનિકટોજન્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેના તત્વીય સ્વરૂપમાં, તે દ્વિપરમાણુ અણુ (N₂) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. નાઇટ્રોજન નોંધપાત્ર રીતે વિપુલ પ્રમાણમાં છે, જે પૃથ્વીના વાતાવરણનો આશરે 78% ભાગ બનાવે છે, જે ભારતમાં અને વૈશ્વિક સ્તરે સુસંગત પ્રમાણ છે.
નાઇટ્રોજનના ભૌતિક ગુણધર્મો
ઓરડાના તાપમાને ભૌતિક અવસ્થા, રંગ અને રચના
માનક વાતાવરણીય તાપમાન અને દબાણ (ઓરડાના તાપમાને), નાઇટ્રોજન એક વાયુ છે. આ વાયુ અવસ્થામાં, તે સંપૂર્ણપણે રંગહીન, ગંધહીન અને સ્વાદહીન છે. તેના વાયુ પ્રકૃતિને કારણે, ઓરડાના તાપમાને તત્વીય નાઇટ્રોજન પરંપરાગત અર્થમાં કોઈ સ્પષ્ટ રચના ધરાવતું નથી. તે ઉપલબ્ધ જગ્યા રોકતા મુક્ત-ગતિશીલ અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ લાક્ષણિકતા ભારતમાં રહેતા લોકો સહિત તમામ જીવો દ્વારા શ્વાસમાં લેવાતી હવામાં તેની વ્યાપક હાજરીને શક્ય બનાવે છે.
ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ
નાઇટ્રોજન અત્યંત નીચા ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ દર્શાવે છે, જે તેના દ્વિપરમાણુ અણુઓ વચ્ચેના નબળા આંતરઆણ્વીય બળો (લંડન વિક્ષેપ બળો) ને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
- ગલનબિંદુ: જે તાપમાને ઘન નાઇટ્રોજન પ્રવાહી નાઇટ્રોજનમાં રૂપાંતરિત થાય છે તે આશરે -210 °C છે.
- ઉત્કલનબિંદુ: જે તાપમાને પ્રવાહી નાઇટ્રોજન વાયુ નાઇટ્રોજનમાં રૂપાંતરિત થાય છે તે આશરે -196 °C છે.
આ નીચા તાપમાનનો અર્થ એ છે કે નાઇટ્રોજનને તેના પ્રવાહી અથવા ઘન સ્વરૂપમાં જોવા માટે નોંધપાત્ર રીતે ઠંડુ કરવું આવશ્યક છે. પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ ભારતમાં તબીબી સુવિધાઓમાં ક્રાયોપ્રિઝર્વેશન સહિતના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં અને વિતરણ પહેલાં ખાદ્ય ઉત્પાદનોની શેલ્ફ લાઇફ વધારવા માટે ફ્લેશ-ફ્રીઝિંગ માટે થાય છે.
દ્રાવ્યતા અને ઘનતા
નાઇટ્રોજન વાયુ પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે. આ ઓછી દ્રાવ્યતા જળચર જીવન માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે પાણીમાં ઓગળેલું નાઇટ્રોજન વિવિધ જૈવભૂરાસાયણિક ચક્રમાં ભૂમિકા ભજવે છે. ઘનતાની દ્રષ્ટિએ, વાયુરૂપ નાઇટ્રોજન હવા કરતાં સહેજ ઓછો ગાઢ હોય છે. આ ગુણધર્મ હવા મુખ્યત્વે નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજનનું મિશ્રણ હોવાને કારણે છે, જેમાં ઓક્સિજન નાઇટ્રોજન કરતાં સહેજ વધુ ગાઢ હોય છે.