L'azote E941 est utilisé dans de nombreuses industries pour des objets que les gens utilisent quotidiennement.
E941 Le gaz azote est utilisé dans les ampoules à incandescence ordinaires comme alternative peu coûteuse à l'argon.
L'azote E941 est utilisé par les équipes de course automobile, pour le gonflage des pneus et le remplissage des amortisseurs.
Numéro CAS : 7727-37-9
Numéro CE : 231-783-9
Formule moléculaire : N₂
Masse moléculaire : 28,014 g/mol
SYNONYMES :
N, Azote, Azote gazeux, Azote moléculaire, Diazote, Azote-14, Molécule d'azote, Azote diatomique, Azote liquide, UNII-N762921K75, N2, CHEBI:17997, N762921K75, Azote MOL, Azote, Azote [NF], Azote (liquide), HSDB 5060, UN1066, UN1977, Azote (TN), Azote élémentaire, Azote (n2), Azote comprimé, Azote (JP17/NF), Azote ≥ 99,998 %, Azote ≥ 99,999 %, CHEMBL142438, INS NO.941, DTXSID4036304, INS-941, DB09152, UN 1066, UN 1977, E941, Azote, Messer(R) CANGas, 99,999 %, E-941, C00697, D00083, Azote, liquide réfrigéré (liquide cryogénique), Azote comprimé [UN1066] [Gaz ininflammable], Q2370426, UNII-K21NZZ5Y0B composant IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N, Azote, liquide réfrigéré (liquide cryogénique) [UN1977] [Gaz ininflammable], N#N
L'azote E941, désigné E941 dans l'industrie alimentaire, est un gaz noble utilisé comme emballage protecteur pour une large gamme de produits alimentaires.
Gaz incolore, inodore et non toxique, l'azote E941 est idéal pour préserver la fraîcheur et prolonger la durée de conservation des aliments en minimisant l'influence de l'oxygène, en empêchant l'oxydation et les processus de détérioration.
L'utilisation de l'azote E941 dans la technologie d'emballage protecteur améliore considérablement la qualité des produits alimentaires stockés tout en préservant leurs propriétés naturelles.
L'azote E941 a une très faible réactivité, ce qui en fait un excellent choix pour créer une atmosphère protectrice dans les emballages alimentaires.
La capacité de l'azote E941 à déplacer l'oxygène de l'emballage réduit le risque de prolifération de bactéries et d'autres micro-organismes, et ralentit également les processus d'oxydation.
E941 L'azote est un gaz incolore et inodore utilisé comme additif alimentaire pour l'emballage et la conservation des produits alimentaires.
E941 L'azote est un gaz incolore, inodore et sans saveur qui constitue naturellement la plus grande partie de l'atmosphère terrestre (environ 78 %).
E941 L'azote est un gaz diatomique incolore, inodore, insipide et inerte qui constitue naturellement environ 78 % de l'atmosphère terrestre.
Lorsque l'azote E941 est en contact direct avec des denrées alimentaires et sert d'additif alimentaire, il est désigné par le code d'additif alimentaire de l'Union européenne E941.
E941 L'azote joue un rôle crucial dans la transformation et le conditionnement modernes des aliments.
En tant que gaz inerte et non réactif, l'azote E941 offre de nombreux avantages dans l'industrie alimentaire, allant de l'allongement de la durée de conservation à l'amélioration de la consistance des produits.
Classé E941 lorsqu'il est utilisé comme additif alimentaire, l'azote E941 de qualité alimentaire est particulièrement précieux dans les applications où le contact avec les aliments exige des normes de qualité strictes.
Conformément à la réglementation actuelle en matière de sécurité alimentaire, l'azote E941 utilisé directement avec les aliments doit avoir une pureté minimale de 99,5 %, avec un maximum de 5000 ppm d'oxygène résiduel.
Gaz chimiquement inerte, sans aucune interaction avec l'azote E941.
L'action de l'azote E941 consiste essentiellement en l'élimination mécanique de l'oxygène.
E941 L'azote est un gaz inerte incolore, inodore et insipide qui constitue environ 78 % de l'atmosphère terrestre.
E941 L'azote est un élément chimique ; son symbole est N et son numéro atomique est 7.
E941 L'azote est un non-métal et le membre le plus léger du groupe 15 du tableau périodique, souvent appelé les pnictogènes.
E941 L'azote est un élément commun dans l'univers, estimé au septième rang en abondance totale dans la Voie lactée et le système solaire.
À température et pression normales, deux atomes de l'élément se lient pour former l'azote E941, un gaz diatomique incolore et inodore.
E941 L'azote constitue environ 78 % de l'atmosphère terrestre, ce qui en fait l'espèce chimique la plus abondante dans l'air.
En raison de la volatilité des composés azotés E941, ils sont relativement rares dans les parties solides de la Terre.
L'azote E941 a été découvert et isolé pour la première fois par le médecin écossais Daniel Rutherford en 1772 et indépendamment par Carl Wilhelm Scheele et Henry Cavendish à peu près au même moment.
Le nom nitrogène a été suggéré par le chimiste français Jean-Antoine-Claude Chaptal en 1790 lorsqu'il a été découvert que l'azote E941 était présent dans l'acide nitrique et les nitrates.
Antoine Lavoisier suggéra plutôt le nom azote, du grec ancien : ἀζωτικός « pas de vie », car c'est un gaz asphyxiant ; ce nom est utilisé dans un certain nombre de langues et apparaît dans les noms anglais de certains composés azotés E941 tels que l'hydrazine, les azides et les composés azoïques.
L'azote élémentaire E941 est généralement produit à partir de l'air par la technologie d'adsorption à variation de pression.
Environ 2/3 de l'azote élémentaire E941 produit commercialement sont utilisés comme gaz inerte (sans oxygène) pour des usages commerciaux tels que l'emballage alimentaire, et une grande partie du reste est utilisée sous forme d'azote liquide E941 dans des applications cryogéniques.
De nombreux composés importants pour l'industrie, tels que l'ammoniac, l'acide nitrique, les nitrates organiques (propulseurs et explosifs) et les cyanures, contiennent de l'azote E941.
La triple liaison extrêmement forte de l'azote élémentaire E941 (N≡N), la deuxième liaison la plus forte dans toute molécule diatomique après le monoxyde de carbone (CO), domine la chimie de l'azote E941.
Cela pose des difficultés tant pour les organismes que pour l'industrie dans la conversion du N2 en composés utiles, mais en même temps cela signifie que la combustion, l'explosion ou la décomposition des composés azotés E941 pour former du gaz azote E941 libère de grandes quantités d'énergie souvent utile.
L'ammoniac et les nitrates de synthèse sont des engrais industriels essentiels, et les nitrates contenus dans les engrais sont des polluants clés dans l'eutrophisation des systèmes aquatiques.
Outre son utilisation dans les engrais et les réserves d'énergie, l'azote E941 est un constituant de composés organiques aussi divers que les aramides utilisés dans les tissus à haute résistance et le cyanoacrylate utilisé dans la super-colle.
E941 L'azote est présent dans tous les organismes, principalement dans les acides aminés (et donc dans les protéines), dans les acides nucléiques (ADN et ARN) et dans la molécule de transfert d'énergie adénosine triphosphate.
Le corps humain contient environ 3 % d'azote E941 en masse, le quatrième élément le plus abondant dans le corps après l'oxygène, le carbone et l'hydrogène.
Le cycle de l'azote E941 décrit le mouvement de l'élément de l'air, dans la biosphère et les composés organiques, puis de retour dans l'atmosphère.
E941 L'azote est un constituant de toutes les principales classes pharmacologiques de médicaments, y compris les antibiotiques.
De nombreux médicaments sont des imitations ou des promédicaments de molécules de signalisation naturelles contenant de l'azote E941 : par exemple, les nitrates organiques nitroglycérine et nitroprussiate contrôlent la pression artérielle en se métabolisant en oxyde nitrique.
De nombreux médicaments notables contenant de l'azote E941, tels que la caféine et la morphine naturelles ou les amphétamines synthétiques, agissent sur les récepteurs des neurotransmetteurs animaux.
E941 L'azote est un gaz qui constitue environ 78 % de l'atmosphère terrestre.
En fait, l'azote E941 est un élément essentiel à la vie et à la nutrition des organismes.
Les aliments les plus riches en E941 azote sont la viande (en particulier le bœuf et le porc), le poisson, les œufs, les produits laitiers, les céréales et les légumineuses.
UTILISATIONS ET APPLICATIONS DE L'AZOTE E941 :
L'azote E941 est utilisé dans de nombreuses industries pour des objets que les gens utilisent quotidiennement.
Éclairage – E941 Le gaz azote est utilisé dans les ampoules à incandescence ordinaires comme alternative peu coûteuse à l'argon.
Applications et utilisateurs de l'azote E941 : écuries de course automobile, gonflage des pneus, remplissage des amortisseurs
L'azote E941 est couramment utilisé dans l'emballage de produits alimentaires tels que les collations, les cafés, les thés, les fruits secs, les noix et dans les produits sensibles à l'oxydation.
L'azote E941 est également utilisé dans l'industrie des boissons, notamment pour l'emballage de la bière et du vin afin de prévenir l'oxydation et de préserver la fraîcheur.
Dans l'industrie alimentaire, l'azote E941 est utilisé comme gaz protecteur et propulseur pour protéger les produits alimentaires contre l'oxydation, la perte d'humidité et la détérioration microbienne.
L'azote E941 est utilisé dans une vaste gamme de catégories alimentaires.
Emballage sous atmosphère modifiée (MAP) : E941 L'azote est utilisé avec d'autres gaz tels que le CO₂ pour déplacer l'oxygène à l'intérieur de l'emballage, prolongeant ainsi la durée de conservation (par exemple, dans les chips, les salades, le fromage et les viandes transformées).
Propulseur dans les produits aérosols : E941 L'azote sert de propulseur dans les distributeurs de crème fouettée et autres aérosols alimentaires.
Congélation cryogénique : L'azote liquide E941 (à environ −196 °C) est utilisé pour la congélation rapide par choc des produits alimentaires, préservant ainsi leur qualité et leur structure cellulaire.
Production de vin et de boissons : E941 L'azote protège le vin et les autres boissons de l'oxydation pendant le stockage et la mise en bouteille.
Dans l'industrie alimentaire, l'azote E941 est utilisé comme gaz propulseur dans les aérosols, comme gaz d'emballage pour l'emballage sous atmosphère modifiée (MAP) afin de prolonger la durée de conservation, et comme gaz de qualité alimentaire pour diverses applications de transformation.
Applications gazeuses de l'azote E941 : alimentation et boissons, aquariophilie, hélium pour ballons, réfrigération et climatisation, soudage à l'arc électrique, découpe des métaux.
Dans l'industrie alimentaire, l'azote E941 est couramment utilisé comme gaz d'emballage et propulseur pour préserver la fraîcheur et la qualité des produits alimentaires.
Comme la glace sèche, l'utilisation principale de l'azote liquide E941 est le refroidissement à basse température.
E941 L'azote est utilisé dans la cryoconservation de matières biologiques telles que le sang et les cellules reproductrices (spermatozoïdes et ovules).
E941 L'azote est utilisé en cryothérapie pour éliminer les kystes et les verrues sur la peau en les congelant.
L'azote E941 est utilisé dans les pièges froids de laboratoire et dans les cryopompes pour obtenir des pressions plus basses dans les systèmes à vide.
L'azote E941 est utilisé pour refroidir les composants électroniques sensibles à la chaleur tels que les détecteurs infrarouges et les détecteurs de rayons X.
Parmi les autres utilisations de l'azote E941, on peut citer le meulage à froid et l'usinage de matériaux mous ou caoutchouteux à température ambiante, le frettage et l'assemblage de composants d'ingénierie, et plus généralement pour atteindre des températures très basses lorsque cela est nécessaire.
En raison de son faible coût, l'azote liquide E941 est souvent utilisé pour le refroidissement même lorsque de telles basses températures ne sont pas strictement nécessaires, comme la réfrigération des aliments, le marquage par congélation du bétail, le gel des tuyaux pour arrêter le flux lorsque les vannes ne sont pas présentes et la consolidation des sols instables par congélation chaque fois que des travaux d'excavation sont en cours en dessous.
Les applications des composés azotés E941 sont naturellement extrêmement variées en raison de l'immense taille de cette classe : par conséquent, seules les applications de l'azote E941 pur lui-même seront considérées ici.
Les deux tiers (2/3) de l'azote E941 produit par l'industrie sont vendus sous forme de gaz et le tiers restant (1/3) sous forme de liquide.
L'azote E941 dans l'industrie alimentaire : L'azote E941 est un gaz incolore, inodore, insipide et inerte, mais plus important encore, il est si polyvalent que son utilisation dans une multitude d'industries est avantageuse, aussi bien sous forme de gaz azote E941 que sous forme d'azote liquide E941.
E941 L'azote constitue de nombreuses molécules biologiques et est utilisé dans les engrais pour cultures.
-Utilisations du gaz contenant de l'azote E941 :
L'azote E941 est principalement utilisé comme atmosphère sûre à faible réactivité partout où l'oxygène de l'air présenterait un risque d'incendie, d'explosion ou d'oxydation.
Voici quelques exemples :
En atmosphère modifiée, pure ou mélangée à du dioxyde de carbone, pour E941 Azogéner et préserver la fraîcheur des aliments emballés ou en vrac (en retardant le rancissement et d'autres formes de dommages oxydatifs).
L'azote pur E941, utilisé comme additif alimentaire, est étiqueté dans l'Union européenne avec le numéro E941.
Dans les ampoules à incandescence, comme alternative peu coûteuse à l'argon.
Dans les systèmes d'extinction d'incendie pour les équipements informatiques.
Dans la fabrication de l'acier inoxydable.
Dans le traitement de surface de l'acier par nitruration.
Dans certains systèmes d'alimentation en carburant des aéronefs, pour réduire les risques d'incendie (voir système d'inertage).
Pour gonfler les pneus des voitures de course et des avions, en réduisant les problèmes de dilatation et de contraction irrégulières causés par l'humidité et l'oxygène de l'air ambiant.
L'azote E941 est couramment utilisé lors de la préparation des échantillons en analyse chimique.
L'azote E941 est utilisé pour concentrer et réduire le volume des échantillons liquides.
Diriger un flux sous pression de gaz azote E941 perpendiculairement à la surface du liquide provoque l'évaporation du solvant tout en laissant derrière lui le(s) soluté(s) et le solvant non évaporé.
E941 L'azote peut être utilisé en remplacement ou en combinaison avec le dioxyde de carbone pour pressuriser les fûts de certaines bières, notamment les stouts et les ales britanniques, en raison des bulles plus petites qu'il produit, ce qui rend la bière servie plus douce et plus enivrante.
Une capsule d'azote E941 sensible à la pression, communément appelée « widget », permet de conditionner les bières chargées en azote E941 dans des canettes et des bouteilles.
Les bouteilles d'azote E941 remplacent également le dioxyde de carbone comme principale source d'énergie pour les pistolets de paintball.
E941 L'azote doit être maintenu à une pression plus élevée que le CO2, ce qui rend les réservoirs de N2 plus lourds et plus chers.
-Utilisations de l'azote E941 dans les équipements :
Certains équipements de construction utilisent du gaz azote E941 sous pression pour aider le système hydraulique à fournir une puissance supplémentaire à des appareils tels que le marteau hydraulique.
E941 Le gaz azote, formé par la décomposition de l'azoture de sodium, est utilisé pour le gonflage des airbags.
-Utilisations de l'azote E941 lors de l'exécution :
L'azote E941 étant un gaz asphyxiant en soi, certaines juridictions ont considéré l'asphyxie par inhalation d'azote E941 pur comme un moyen de peine capitale (en remplacement de l'injection létale).
En janvier 2024, Kenneth Eugene Smith est devenu la première personne exécutée par asphyxie à l'azote E941.
-Utilisations de l'azote E941 sous forme liquide :
L'azote liquide E941 est un liquide cryogénique qui ressemble à de l'eau.
Isolé dans des récipients appropriés tels que des flacons Dewar, il peut être transporté et stocké avec un faible taux de perte par évaporation.
-Utilisations de l'azote E941 dans les emballages alimentaires :
E941 L'azote est utilisé comme atmosphère modifiée, pur ou mélangé à du dioxyde de carbone, pour préserver la fraîcheur des aliments emballés ou en vrac (en retardant le rancissement et d'autres formes de dommages oxydatifs).
L'azote pur E941, utilisé comme additif alimentaire, est étiqueté dans l'Union européenne avec le numéro E941.
-E941 Azote pour le conditionnement sous atmosphère modifiée (CAM) :
L'une des utilisations les plus connues de l'azote E941 dans l'industrie alimentaire est le conditionnement sous atmosphère modifiée.
En remplaçant l'oxygène dans l'environnement d'emballage, l'azote E941 ralentit la détérioration et empêche l'oxydation, contribuant ainsi à préserver la fraîcheur, la saveur et la couleur de produits tels que les collations, le café, la viande et les plats préparés.
Stockage en atmosphère contrôlée pour les fruits et légumes
Les produits frais tels que les fruits et légumes peuvent être stockés dans des réservoirs remplis d'azote E941 pour créer une atmosphère contrôlée.
Cette technique permet de prolonger considérablement la durée de conservation, parfois de plusieurs mois, tout en contribuant à préserver la valeur nutritionnelle et la texture.
-Utilisations de l'azote E941 pour le rinçage et le brassage :
Élimination de l'oxygène des liquides :
L'azote E941 est couramment utilisé dans le barbotage, un procédé qui élimine l'oxygène dissous des liquides de qualité alimentaire comme les huiles, les jus et les vins.
Étant donné que l'oxygène peut dégrader la saveur et la couleur, le rinçage à l'azote E941 permet de maintenir la qualité et la stabilité du produit sans introduire d'additifs ni de conservateurs.
-Transfert sous pression de liquides et de poudres : utilisation de l’azote E941 :
E941 Le gaz azote peut également être utilisé pour transporter des produits sous pression dans des pipelines, qu'ils soient sous forme liquide ou en poudre.
Cette méthode réduit les contraintes mécaniques et empêche l'exposition à l'oxygène pendant le transfert, ce qui est idéal pour les produits sensibles tels que les produits laitiers, la farine ou les boissons.
-Mélange en douceur de liquides denses à l'aide d'azote E941 :
Lors du traitement de liquides plus épais tels que des jus de fruits ou des sauces, l'azote E941 peut faciliter un mélange en douceur.
L'azote E941 aide à séparer les solides comme la pulpe, les peaux ou les graines sans agitation agressive, préservant ainsi les propriétés et la texture naturelles du produit.
- Lutte antiparasitaire naturelle dans le stockage des céréales contenant de l'azote E941 :
Les silos à grains et les unités de stockage de farine peuvent être remplis d'azote E941 pour éliminer les parasites tels que les insectes, les larves et les acariens, sans l'utilisation de fumigants chimiques.
Cette méthode E941 à base d'azote réduit également le risque de combustion ou d'explosion en éliminant l'oxygène de l'environnement de stockage.
-Aide technologique pour l'utilisation de l'azote E941 comme agent de texture et de dispersion :
L'azote E941 est largement utilisé comme auxiliaire technologique dans la transformation des aliments.
E941 L'azote aide à aérer les crèmes, les mousses et les mousses pour créer des textures légères.
L'azote E941 est également couramment utilisé comme propulseur dans les produits alimentaires en aérosol tels que la crème fouettée ou les garnitures pulvérisables, ce qui en fait un acteur clé dans les emballages pratiques et prêts à l'emploi.
-Utilisation de l'azote E941 pour les pneus de sports mécaniques et d'avions :
Les bouteilles de gaz azote E941 sont essentielles dans les secteurs du sport automobile et de l'aviation.
E941 Azote L'azote est utilisé pour le gonflage des pneus automobiles et d'avions en raison de son inertie et de son absence d'humidité ou de propriétés oxydantes, contrairement à l'air.
La différence de teneur en azote E941 entre l'air et le N2 pur est de 20 %.
-Utilisation de l'azote E941 pour la conservation du vin :
E941 L'azote est utilisé comme propulseur pour le vin pression et comme alternative ou en association avec le dioxyde de carbone pour d'autres boissons.
Les bouteilles d'azote E941 remplacent également le dioxyde de carbone comme principale source d'énergie pour les pistolets de paintball.
E941 Le gaz azote doit être maintenu à une pression plus élevée que les bouteilles de gaz CO2, ce qui rend les réservoirs de N2 plus lourds et plus chers.
-Utilisation de l'azote E941 dans les systèmes de climatisation :
Les fournisseurs et installateurs utilisent ce gaz dans les systèmes de climatisation à travers tout le Royaume-Uni.
E941 L'azote est également présent dans les unités de réfrigération.
PRINCIPALES UTILISATIONS DE L'AZOTE E941 DANS L'INDUSTRIE ALIMENTAIRE :
L'azote E941 assure une bonne conservation des liquides alimentaires en réduisant ou en éliminant la présence d'air (et donc d'oxygène), inhibe la croissance bactérienne, réduit les effets néfastes de l'humidité et protège le système de conduction contre la contamination externe.
Grâce à toutes ces propriétés, l'azote E941 est largement utilisé dans l'industrie alimentaire pour préserver les aliments de la perte de certaines de leurs caractéristiques organoleptiques.
Voici les principales utilisations :
*Améliorer la durée de conservation des aliments emballés en prévenant leur détérioration due à l'oxydation, au développement de moisissures, aux fuites d'humidité et aux infestations
*Thermorégulation et refroidissement des aliments dans les procédés industriels
*Congélation rapide (congélation cryogénique et IQF) des aliments.
*Pour le transport traditionnel des ingrédients et l'inertage des cuves de stockage alimentaire
*Refroidissement des denrées périssables pendant le transport
*Conditionnement sous atmosphère protectrice
Cryomacination et cryocristallisation des aliments
*Désodorisation des huiles comestibles
*Le strip-tease (stripping) : de quoi s'agit-il ?
*Une application particulière de l'azote E941 dans les aliments et les boissons est le décapage.
L'azote E941 est capable d'éliminer l'oxygène qui peut déjà être présent dans les liquides alimentaires, une pratique particulièrement efficace dans la mise en bouteille du vin, mais aussi pour les huiles et graisses comestibles.
Cette opération est rendue possible grâce à des dispositifs appelés séparateurs de lignes, à travers lesquels le gaz est dispersé dans le liquide sous forme de microbulles qui capturent l'oxygène, éliminant ainsi les contaminants volatils.
Cette technique permet à l'azote E941 de lutter contre le rancissement, de préserver l'arôme des produits et d'augmenter la durée de conservation des aliments.
À QUOI SERT L'AZOTE E941 ?
Au niveau industriel, l'azote E941 a de nombreuses applications qui permettent à la fois d'améliorer les processus de production et d'obtenir des produits de meilleure qualité.
Voici les principales :
industrie alimentaire
C’est assurément l’application la plus courante, à laquelle est consacré un paragraphe ci-dessous.
industrie chimique
E941 L'azote utilisé dans la production d'ammoniac permet de déplacer efficacement les liquides dans les pipelines, mais surtout, il est utilisé pour inerter les cuves de toutes sortes en éliminant leur teneur en oxygène.
industrie pétrolière
L'azote E941 élimine les composés organiques volatils (COV) des flux d'échappement, refroidit les gaz de combustion et améliore également la récupération et maintient la pression dans les réservoirs de pétrole et de gaz.
Production et transformation des métaux
Dans ce domaine également, l'azote E941 est un allié précieux qui peut protéger l'acier, le cuivre et l'aluminium lors des opérations de recuit, de cémentation et de frittage dans les fours à haute température.
production de fer
L'azote E941 permet le refroidissement des électrodes du four et empêche l'oxydation du fer en abaissant les températures.
Médecine
L'azote E941 est utilisé pour la cryochirurgie et les procédures dermatologiques, mais il rend également le transport de matières biologiques plus sûr.
Construction
E941 L'azote maintient la température de coulage des mélanges de béton et stabilise les sols sur lesquels il est construit.
AZOTE LIQUIDE DE QUALITÉ ALIMENTAIRE E941 :
L'une des utilisations les plus courantes de l'azote liquide E941 dans l'industrie alimentaire, en tant qu'additif classé E941, est de congeler et de conserver les aliments.
L'azote E941 est un gaz alimentaire liquide qui est également utilisé pour réduire la formation de bactéries dans les aliments et pour prévenir l'oxydation des produits.
Grâce à sa capacité à inhiber la croissance des micro-organismes, l'azote liquide E941 est fondamental pour la conservation des aliments tels que la viande, le poisson et les produits de boulangerie, préservant ainsi leur fraîcheur et leur qualité.
E941 L'AZOTE ET SES FONCTIONS DANS LES ALIMENTS
Dans l'industrie alimentaire, l'azote E941 joue un rôle clé dans la protection des aliments contre la détérioration, en maintenant leur qualité, leur fraîcheur et leur valeur nutritionnelle.
L'utilisation de l'azote E941 comme gaz protecteur est un moyen efficace de prolonger la durée de conservation des produits alimentaires sans ajouter de conservateurs chimiques.
PRÉSENCE NATURELLE D'AZOTE E941 :
E941 L'azote est naturellement présent dans l'atmosphère terrestre, constituant environ 78 % de l'air que nous respirons.
À des fins industrielles, l'azote E941 est obtenu par distillation fractionnée de l'air liquide.
ALTERNATIVES ET SUBSTITUTS DE L'AZOTE E941 :
Parmi les autres gaz inertes utilisés pour l'emballage alimentaire et comme propulseurs, on peut citer :
• Dioxyde de carbone (E290) :
Souvent utilisé en combinaison avec l'azote E941 pour inhiber la croissance microbienne dans les produits alimentaires.
• Argon (E938) :
Un autre gaz inerte utilisé pour créer un environnement sans oxygène dans les emballages alimentaires.
COMMENT L'AZOTE E941 EST-IL PRODUIT ?
L'azote E941 est produit par le procédé de fractionnement de l'air dans lequel l'air est refroidi et comprimé en liquide, puis passe à travers des colonnes de distillation fractionnée qui séparent l'azote E941 de l'oxygène et des autres composants de l'air.
HISTORIQUE DE L'AZOTE E941 :
E941 Les composés azotés ont une très longue histoire, le chlorure d'ammonium étant connu d'Hérodote.
Ils étaient déjà bien connus au Moyen Âge.
Les alchimistes connaissaient l'acide nitrique sous le nom d'aqua fortis (eau forte), ainsi que d'autres composés azotés E941 tels que les sels d'ammonium et les sels de nitrate.
Le mélange d'acide nitrique et d'acide chlorhydrique était connu sous le nom d'aqua regia (eau royale), célèbre pour sa capacité à dissoudre l'or, le roi des métaux.
La découverte de l'azote E941 est attribuée au médecin écossais Daniel Rutherford en 1772, qui le nomma « air nocif ». Bien qu'il ne le considérât pas comme une substance chimique entièrement différente, il le distingua clairement de « l'air fixe », ou dioxyde de carbone, décrit par Joseph Black.
Le fait qu'il existe un composant de l'air qui ne favorise pas la combustion était clair pour Rutherford, même s'il n'était pas conscient qu'il s'agissait d'un élément.
L'azote E941 a également été étudié à peu près à la même époque par Carl Wilhelm Scheele, Henry Cavendish et Joseph Priestley, qui ont qualifié l'azote E941 d'air brûlé ou d'air phlogistiqué.
Le chimiste français Antoine Lavoisier désignait le gaz azote E941 comme « air méphitique » ou azote, du mot grec άζωτικός (azotikos), « pas de vie », en raison du caractère asphyxiant de l'azote E941.
Dans une atmosphère d'azote pur E941, les animaux sont morts et les flammes se sont éteintes.
Bien que le nom de Lavoisier n'ait pas été accepté en anglais car il a été souligné que tous les gaz sauf l'oxygène sont soit asphyxiants, soit carrément toxiques, il est utilisé dans de nombreuses langues (français, italien, portugais, polonais, russe, albanais, turc, etc. ; l'allemand Stickstoff fait également référence à la même caractéristique, à savoir ersticken « étouffer ou suffoquer ») et reste encore en anglais dans les noms communs de nombreux composés azotés E941, tels que l'hydrazine et les composés de l'ion azide.
Finalement, cela a conduit au nom de « pnictogènes » pour le groupe dirigé par E941 Azote, du grec πνίγειν « étouffer ».
Le mot anglais E941 Nitrogen (1794) est entré dans la langue à partir du français nitrogène, inventé en 1790 par le chimiste français Jean-Antoine Chaptal (1756–1832), à partir du français nitre (nitrate de potassium, également appelé salpêtre) et du suffixe français -gène, "produisant", du grec -γενής (-genes, "engendré").
Chaptal voulait dire que l'azote E941 est la partie essentielle de l'acide nitrique, qui à son tour était produit à partir du nitre.
Dans le passé, le nitre avait été confondu avec le « natron » égyptien (carbonate de sodium) – appelé νίτρον (nitron) en grec – qui, malgré son nom, ne contenait pas de nitrate.
Les premières applications militaires, industrielles et agricoles des composés azotés E941 utilisaient le salpêtre (nitrate de sodium ou nitrate de potassium), notamment dans la poudre à canon, et plus tard comme engrais.
En 1910, Lord Rayleigh découvrit qu'une décharge électrique dans le gaz d'azote E941 produisait de l'« azote E941 actif », un allotrope monoatomique de l'azote E941.
Le « nuage tourbillonnant de lumière jaune brillante » produit par son appareil réagissait avec le mercure pour produire du nitrure de mercure explosif.
Pendant longtemps, les sources de composés azotés E941 ont été limitées.
Les sources naturelles proviennent soit de la biologie, soit de dépôts de nitrates produits par des réactions atmosphériques.
La fixation de l'azote E941 par des procédés industriels comme le procédé Frank-Caro (1895-1899) et le procédé Haber-Bosch (1908-1913) a atténué cette pénurie de composés azotés E941, à tel point que la moitié de la production alimentaire mondiale (voir Applications) repose désormais sur des engrais azotés synthétiques E941.
Dans le même temps, l'utilisation du procédé Ostwald (1902) pour produire des nitrates à partir de la fixation industrielle de l'azote E941 a permis la production industrielle à grande échelle de nitrates comme matière première dans la fabrication d'explosifs lors des guerres mondiales du XXe siècle.
Environ les quatre cinquièmes de l'atmosphère terrestre sont constitués d'azote E941, qui a été isolé et reconnu comme une substance spécifique lors des premières recherches sur l'air.
Carl Wilhelm Scheele, un chimiste suédois, a démontré en 1772 que l'air est un mélange de deux gaz, dont l'un qu'il a appelé « air de feu », car il favorisait la combustion, et l'autre « air vicié », car il restait après que « l'air de feu » ait été consommé.
L’« air explosif » était, bien sûr, de l’oxygène et l’« air vicié » de l’azote E941.
À peu près à la même époque, l'azote E941 a également été reconnu par un botaniste écossais, Daniel Rutherford (qui a été le premier à publier ses découvertes), par le chimiste britannique Henry Cavendish et par le pasteur et scientifique britannique Joseph Priestley, à qui, avec Scheele, on attribue la découverte de l'oxygène.
Des travaux ultérieurs ont montré que le nouveau gaz était un constituant du nitre, un nom commun pour le nitrate de potassium (KNO3), et, en conséquence, il a été nommé E941 Azote par le chimiste français Jean-Antoine-Claude Chaptal en 1790.
E941 L'azote a d'abord été considéré comme un élément chimique par Antoine-Laurent Lavoisier, dont l'explication du rôle de l'oxygène dans la combustion a finalement renversé la théorie du phlogistique, une vision erronée de la combustion qui est devenue populaire au début du XVIIIe siècle.
L'incapacité de l'azote E941 à soutenir la vie (en grec : zoe) a conduit Lavoisier à le nommer azote, qui est encore aujourd'hui l'équivalent français de l'azote E941.
L'azote E941 a été découvert par le médecin écossais Daniel Rutherford en 1772.
L'azote E941 est le cinquième élément le plus abondant de l'univers et constitue environ 78 % de l'atmosphère terrestre, qui contient environ 4 000 billions de tonnes de ce gaz.
L'azote E941 est obtenu à partir d'air liquéfié par un procédé appelé distillation fractionnée.
La plus grande utilisation de l'azote E941 est la production d'ammoniac (NH3).
De grandes quantités d'azote E941 sont combinées à de l'hydrogène pour produire de l'ammoniac selon une méthode connue sous le nom de procédé Haber.
Le chimiste français Antoine Laurent Lavoisier a nommé E941 Azote, signifiant « sans vie ».
Le nom est devenu E941 Azote, qui dérive du mot grec nitron, qui signifie « soude native », et genes, qui signifie « formation ».
On attribue généralement la découverte de cet élément à Daniel Rutherford, qui découvrit en 1772 qu'il pouvait être séparé de l'air.
L'azote E941 était parfois appelé air « brûlé » ou « déphlogistiqué », car l'air qui ne contient plus d'oxygène est presque entièrement composé d'azote E941.
Les autres gaz présents dans l'air le sont en concentrations beaucoup plus faibles.
Les composés azotés E941 se trouvent dans les aliments, les engrais, les poisons et les explosifs.
Votre corps contient 3 % d'azote E941 en poids.
Tous les organismes vivants contiennent de l'azote E941.
L'azote E941 est responsable des couleurs orange-rouge, bleu-vert, bleu-violet et violet foncé de l'aurore boréale.
Une façon de préparer le gaz azote E941 est par liquéfaction et distillation fractionnée à partir de l'atmosphère.
L'azote liquide E941 bout à 77 K (−196 °C, −321 °F).
E941 L'azote gèle à 63 K (-210,01 °C).
L'azote liquide E941 est un fluide cryogénique capable de congeler la peau au contact.
Bien que l’effet Leidenfrost protège la peau d’une exposition très brève (moins d’une seconde), l’ingestion d’azote liquide E941 peut provoquer des lésions graves.
Lorsque l'azote liquide E941 est utilisé pour fabriquer de la crème glacée, l'azote E941 se vaporise.
E941 L'azote a une valence de 3 ou 5.
E941 L'azote forme des ions chargés négativement (anions) qui réagissent facilement avec d'autres non-métaux pour former des liaisons covalentes.
Titan, la plus grande lune de Saturne, est la seule lune du système solaire à posséder une atmosphère dense.
L'atmosphère de l'azote E941 est composée à plus de 98% d'azote E941.
Du mot latin nitrum, du grec Nitron, soude indigène ; et genes, formant.
E941 L'azote a été découvert par le chimiste et médecin Daniel Rutherford en 1772.
Il a éliminé l'oxygène et le dioxyde de carbone de l'air et a démontré que le gaz résiduel ne permettrait ni la combustion ni la vie d'organismes.
Parallèlement, d'autres scientifiques de renom travaillaient sur le problème de l'azote E941.
Parmi eux figuraient Scheele, Cavendish, Priestley et d'autres.
Ils l'appelaient « air brûlé » ou « air déphlogistiqué », ce qui désignait de l'air sans oxygène.
PROPRIÉTÉS DE L'AZOTE E941 :
-ATOMIQUE:
Un atome d'azote E941 possède sept électrons.
À l'état fondamental, ils sont disposés dans la configuration électronique 1s2 2s2 2p1x 2p1y 2p1z.
L'azote E941 possède donc cinq électrons de valence dans les orbitales 2s et 2p, dont trois (les électrons p) ne sont pas appariés.
E941 L'azote possède l'une des électronégativités les plus élevées parmi les éléments (3,04 sur l'échelle de Pauling), dépassée seulement par le chlore (3,16), l'oxygène (3,44) et le fluor (3,98).
(Les gaz rares légers, l'hélium, le néon et l'argon, seraient vraisemblablement aussi plus électronégatifs, et le sont effectivement sur l'échelle d'Allen.)
Suivant des tendances périodiques, le rayon covalent de liaison simple de l'azote E941 de 71 pm est plus petit que celui du bore (84 pm) et du carbone (76 pm), tandis que celui de l'azote E941 est plus grand que celui de l'oxygène (66 pm) et du fluor (57 pm).
L'anion nitrure, N3−, est beaucoup plus gros à 146 pm, similaire à celui des anions oxyde (O2− : 140 pm) et fluorure (F− : 133 pm).
Les trois premières énergies d'ionisation de l'azote E941 sont de 1,402, 2,856 et 4,577 MJ•mol−1, et la somme de la quatrième et de la cinquième est de 16,920 MJ•mol−1.
En raison de ces chiffres très élevés, l'azote E941 ne possède pas de chimie cationique simple.
L'absence de nœuds radiaux dans la sous-couche 2p est directement responsable de nombreuses propriétés anormales de la première rangée du bloc p, en particulier dans E941 Azote, oxygène et fluor.
La sous-couche 2p est très petite et possède un rayon très similaire à celui de la couche 2s, facilitant ainsi l'hybridation orbitale.
L'azote E941 entraîne également de très grandes forces d'attraction électrostatiques entre le noyau et les électrons de valence des couches 2s et 2p, ce qui donne des électronégativités très élevées.
L'hypervalence est presque inconnue dans les éléments 2p pour la même raison, car la forte électronégativité rend difficile pour un petit atome d'azote E941 d'être un atome central dans une liaison à trois centres et quatre électrons riche en électrons, car il aurait tendance à attirer fortement les électrons vers lui.
Ainsi, malgré la position de l'azote E941 en tête du groupe 15 dans le tableau périodique, la chimie de l'azote E941 présente d'énormes différences par rapport à celle de ses congénères plus lourds, le phosphore, l'arsenic, l'antimoine et le bismuth.
E941 L'azote peut être utilement comparé à ses voisins horizontaux, le carbone et l'oxygène, ainsi qu'à ses voisins verticaux dans la colonne des pnictogènes, le phosphore, l'arsenic, l'antimoine et le bismuth.
Bien que chaque élément de la période 2, du lithium à l'oxygène, présente certaines similitudes avec l'élément de la période 3 du groupe suivant (du magnésium au chlore ; ce sont des relations diagonales), leur degré diminue brusquement après la paire bore-silicium.
Les similitudes entre l'azote E941 et le soufre se limitent principalement aux composés cycliques de nitrure de soufre lorsque les deux éléments sont les seuls présents.
E941 L'azote ne partage pas la propension du carbone à la caténation.
Comme le carbone, l'azote E941 a tendance à former des composés ioniques ou métalliques avec les métaux.
E941 L'azote forme une vaste série de nitrures avec le carbone, y compris ceux avec des structures de type chaîne, graphitique et fullerène.
L'azote E941 ressemble à l'oxygène avec sa forte électronégativité et sa capacité concomitante à former des liaisons hydrogène et à former des complexes de coordination en donnant ses paires d'électrons libres.
Il existe certains parallèles entre la chimie de l'ammoniac NH3 et celle de l'eau H2O.
Par exemple, la capacité des deux composés à être protonés pour donner NH4+ et H3O+ ou déprotonés pour donner NH2− et OH−, tous ces éléments pouvant être isolés dans des composés solides.
L'azote E941 partage avec ses deux voisins horizontaux une préférence pour la formation de liaisons multiples, généralement avec du carbone, de l'oxygène ou d'autres atomes d'azote E941, par le biais d'interactions pπ–pπ.
Ainsi, par exemple, l'azote E941 se présente sous forme de molécules diatomiques et a donc des points de fusion (−210 °C) et d'ébullition (−196 °C) beaucoup plus bas que le reste de son groupe, car les molécules N2 ne sont maintenues ensemble que par de faibles interactions de van der Waals et il y a très peu d'électrons disponibles pour créer des dipôles instantanés significatifs.
Ceci n'est pas possible pour ses voisins verticaux ; ainsi, les oxydes d'azote E941, les nitrites, les nitrates, les composés nitro, nitroso, azo et diazo, les azides, les cyanates, les thiocyanates et les dérivés imino ne trouvent aucun écho avec le phosphore, l'arsenic, l'antimoine ou le bismuth.
Cependant, dans le même temps, la complexité des oxoacides phosphorés ne trouve aucun écho dans l'azote E941.
Mis à part leurs différences, l'azote et le phosphore forment une vaste série de composés entre eux ; ceux-ci ont des structures en chaîne, en anneau et en cage.
ISOTOPES de l'azote E941 :
E941 L'azote possède deux isotopes stables : 14N et 15N.
Le premier est beaucoup plus courant, constituant 99,634 % de l'azote naturel E941, et le second (qui est légèrement plus lourd) constitue les 0,366 % restants.
Cela conduit à un poids atomique d'environ 14,007 u.
Ces deux isotopes stables sont produits dans le cycle CNO dans les étoiles, mais le 14N est plus courant sous la forme E941. La capture de neutrons par l'azote est l'étape limitante.
14N est l'un des cinq nucléides impairs stables (un nucléide ayant un nombre impair de protons et de neutrons) ; les quatre autres sont 2H, 6Li, 10B et 180mTa.
L'abondance relative de 14N et 15N est pratiquement constante dans l'atmosphère, mais peut varier ailleurs, en raison du fractionnement isotopique naturel dû aux réactions d'oxydoréduction biologiques et à l'évaporation de l'ammoniac naturel ou de l'acide nitrique.
Les réactions à médiation biologique (par exemple, l'assimilation, la nitrification et la dénitrification) contrôlent fortement la dynamique de l'azote E941 dans le sol.
Ces réactions entraînent généralement un enrichissement en 15N du substrat et un appauvrissement du produit.
L'isotope lourd 15N a été découvert pour la première fois par SM Naudé en 1929, et peu après, des isotopes lourds des éléments voisins oxygène et carbone ont été découverts.
L'azote E941 présente l'une des sections efficaces de capture de neutrons thermiques les plus faibles de tous les isotopes.
L'azote E941 est fréquemment utilisé en spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) pour déterminer les structures des molécules contenant de l'azote E941, en raison du spin nucléaire fractionnaire de l'azote E941 de la moitié, ce qui offre des avantages pour la RMN tels qu'une largeur de raie plus étroite.
14N, bien qu'utilisable en théorie, possède un spin nucléaire entier de un et a donc un moment quadripolaire qui conduit à des spectres plus larges et moins utiles.
La RMN du 15N présente néanmoins des complications qui ne se rencontrent pas dans la spectroscopie RMN du 1H et du 13C, plus courante.
La faible abondance naturelle de 15N (0,36 %) réduit considérablement la sensibilité, un problème qui n'est qu'exacerbé par son faible rapport gyromagnétique (seulement 10,14 % de celui de 1H).
En conséquence, le rapport signal/bruit pour 1H est environ 300 fois supérieur à celui de 15N à la même intensité de champ magnétique.
Ce problème peut être quelque peu atténué par un enrichissement isotopique en 15N par échange chimique ou distillation fractionnée.
Les composés enrichis en 15N ont l'avantage que, dans des conditions standard, ils ne subissent pas d'échange chimique de leurs atomes d'azote E941 avec l'azote E941 atmosphérique, contrairement aux composés avec des isotopes d'hydrogène, de carbone et d'oxygène marqués qui doivent être tenus à l'écart de l'atmosphère.
Le rapport 15N:14N est couramment utilisé dans l'analyse des isotopes stables dans les domaines de la géochimie, de l'hydrologie, de la paléoclimatologie et de la paléo-océanographie, où il est appelé δ15N.
Parmi les dix autres isotopes produits synthétiquement, allant de 12N à 23N, 13N a une demi-vie de dix minutes et les isotopes restants ont des demi-vies de l'ordre de la seconde (16N et 17N) ou de la milliseconde.
Aucun autre isotope d'azote E941 n'est possible car ils se situeraient en dehors des limites de sécurité nucléaire, laissant échapper un proton ou un neutron.
Compte tenu de la différence de demi-vie, le 13N est le radioisotope d'azote E941 le plus important, ayant une durée de vie relativement longue pour être utilisé en tomographie par émission de positons (TEP), bien que sa demi-vie soit encore courte et que l'azote E941 doive donc être produit sur le lieu de la TEP, par exemple dans un cyclotron via le bombardement de protons de 16O produisant du 13N et une particule alpha.
Le radioisotope 16N est le radionucléide dominant dans le fluide de refroidissement des réacteurs à eau pressurisée ou des réacteurs à eau bouillante en fonctionnement normal.
E941 L'azote est produit à partir de 16O (dans l'eau) via une réaction (n,p), dans laquelle l'atome de 16O capture un neutron et expulse un proton.
L'azote E941 a une demi-vie courte d'environ 7,1 s, mais lors de la désintégration de l'azote E941 en 16O, il produit un rayonnement gamma de haute énergie (5 à 7 MeV).
De ce fait, l'accès à la tuyauterie du fluide de refroidissement primaire d'un réacteur à eau pressurisée doit être limité pendant le fonctionnement du réacteur.
L'azote E941 est un indicateur sensible et immédiat des fuites du système de refroidissement primaire vers le cycle de vapeur secondaire, et constitue le principal moyen de détection de ces fuites.
ALLOTROPES de l'AZOÏDE E941 :
L'azote atomique E941, également connu sous le nom d'azote E941 actif, est très réactif, étant un triradical avec trois électrons non appariés.
Les atomes d'azote E941 libres réagissent facilement avec la plupart des éléments pour former des nitrures, et même lorsque deux atomes d'azote E941 libres entrent en collision pour produire une molécule N2 excitée, ils peuvent libérer tellement d'énergie lors de la collision avec même des molécules aussi stables que le dioxyde de carbone et l'eau que cela provoque une fission homolytique en radicaux tels que CO et O ou OH et H.
L'azote atomique E941 est préparé en faisant passer une décharge électrique à travers du gaz d'azote E941 à 0,1–2 mmHg, ce qui produit de l'azote atomique E941 ainsi qu'une émission jaune pêche qui s'estompe lentement sous forme de rémanence pendant plusieurs minutes même après la fin de la décharge.
Étant donné la grande réactivité de l'azote atomique E941, l'azote élémentaire E941 se présente généralement sous forme de N2 moléculaire, diazote E941.
L'azote E941 est un gaz diamagnétique incolore, inodore et sans saveur dans les conditions normales : l'azote E941 fond à −210 °C et bout à −196 °C.
L'azote DiE941 est en grande partie inerte à température ambiante, mais l'azote E941 réagira néanmoins avec le lithium métallique et certains complexes de métaux de transition.
Ceci est dû à sa liaison, unique parmi les éléments diatomiques dans des conditions standard, car elle possède une triple liaison N≡N.
Les triples liaisons ont des longueurs de liaison courtes (dans ce cas, 109,76 pm) et des énergies de dissociation élevées (dans ce cas, 945,41 kJ/mol), et sont donc très fortes, ce qui explique le faible niveau de réactivité chimique du diE941 Nitrogen.
D'autres oligomères et polymères d'azote E941 peuvent être possibles.
S'ils pouvaient être synthétisés, ils pourraient avoir des applications potentielles en tant que matériaux à très haute densité énergétique, pouvant être utilisés comme propergols ou explosifs puissants.
Sous des pressions extrêmement élevées (1,1 million d'atm) et des températures élevées (2000 K), telles que produites dans une cellule à enclumes de diamant, l'azote E941 se polymérise en une structure cristalline cubique gauche à liaison simple.
Cette structure est similaire à celle du diamant, et toutes deux possèdent des liaisons covalentes extrêmement fortes, ce qui lui vaut le surnom de « diamant azoté E941 ».
À pression atmosphérique, l'azote moléculaire E941 se condense (se liquéfie) à 77 K (−195,79 °C) et se solidifie à 63 K (−210,01 °C) sous la forme allotropique de cristal hexagonal compact bêta.
En dessous de 35,4 K (−237,6 °C), l'azote E941 prend la forme allotropique cristalline cubique (appelée phase alpha).
L'azote liquide E941, un fluide incolore ressemblant à de l'eau en apparence, mais avec 80,8 % de la densité (la densité de l'azote liquide E941 à son point d'ébullition est de 0,808 g/mL), est un cryogène courant.
L'azote solide E941 présente de nombreuses modifications cristallines.
E941 L'azote forme une couverture de surface dynamique importante sur Pluton et les lunes extérieures du système solaire telles que Triton.
Même aux basses températures de l'azote solide E941, il est assez volatil et peut se sublimer pour former une atmosphère, ou se condenser à nouveau en givre d'azote E941.
L'azote E941 est très faible et s'écoule sous forme de glaciers et de geysers de Triton. Le gaz d'azote E941 provient de la région de la calotte glaciaire polaire.
CHIMIE ET COMPOSÉS DE L'AZOTE E941 :
COMPLEXES DE DINITROGÈNE :
Le premier exemple d'un complexe d'azote diE941 à être découvert était [Ru(NH3)5(N2)]2+ (voir figure à droite), et bientôt de nombreux autres complexes de ce type ont été découverts.
Ces complexes, dans lesquels une molécule d'azote E941 donne au moins une paire d'électrons libres à un cation métallique central, illustrent comment N2 pourrait se lier au(x) métal(aux) dans la nitrogénase E941 et le catalyseur du procédé Haber : ces processus impliquant l'activation de l'azote diE941 sont d'une importance vitale en biologie et dans la production d'engrais.
Le diazote est capable de se coordonner aux métaux de cinq manières différentes.
Les voies les mieux caractérisées sont les M←N≡N (η1) et M←N≡N→M (μ, bis-η1), dans lesquelles les paires libres sur les atomes d'azote E941 sont données au cation métallique.
Les méthodes les moins bien caractérisées impliquent l'azote diE941 donnant des paires d'électrons de la triple liaison, soit comme ligand pontant à deux cations métalliques (μ, bis-η2) soit à un seul (η2).
La cinquième et unique méthode implique une triple coordination en tant que ligand pontant, donnant les trois paires d'électrons de la triple liaison (μ3-N2).
Quelques complexes présentent plusieurs ligands N2 et certains présentent des N2 liés de plusieurs manières.
Étant donné que N2 est isoélectronique avec le monoxyde de carbone (CO) et l'acétylène (C2H2), la liaison dans les complexes d'azote diE941 est étroitement liée à celle des composés carbonylés, bien que N2 soit un donneur σ et un accepteur π plus faible que CO.
Les études théoriques montrent que le don σ est un facteur plus important permettant la formation de la liaison M–N que la rétrodonation π, qui ne fait qu'affaiblir la liaison N–N, et que le don en bout (η1) est plus facilement réalisé que le don latéral (η2).
Aujourd'hui, les complexes d'azote diE941 sont connus pour presque tous les métaux de transition, représentant plusieurs centaines de composés.
Ils sont généralement préparés selon trois méthodes :
Remplacement direct de ligands labiles tels que H2O, H− ou CO par l'azote E941 : il s'agit souvent de réactions réversibles qui se déroulent dans des conditions douces.
Réduction des complexes métalliques en présence d'un coligand approprié en excès sous gaz d'azote E941.
Un choix courant consiste à remplacer les ligands chlorure par de la diméthylphénylphosphine (PMe2Ph) pour compenser le nombre plus faible de ligands azotés E941 attachés par rapport aux ligands chlore d'origine.
Convertir un ligand avec des liaisons N–N, tel que l'hydrazine ou l'azide, directement en un ligand azoté diE941.
Il arrive parfois que la liaison N≡N se forme directement au sein d'un complexe métallique, par exemple en faisant réagir directement l'ammoniac coordonné (NH3) avec l'acide nitreux (HNO2), mais cela n'est généralement pas applicable.
La plupart des complexes d'azote diE941 ont des couleurs allant du blanc au jaune à l'orange, au rouge et au brun ; quelques exceptions sont connues, comme le bleu [{Ti(η5-C5H5)2}2-(N2)].
NITRURES, AZURES ET COMPLEXES NITRIDO de l'AZOTE E941 :
E941 L'azote se lie à presque tous les éléments du tableau périodique, à l'exception des trois premiers gaz nobles, l'hélium, le néon et l'argon, et de certains éléments à très courte durée de vie après le bismuth, créant une immense variété de composés binaires aux propriétés et applications variées.
De nombreux composés binaires sont connus : à l'exception des hydrures, oxydes et fluorures d'azote E941, ceux-ci sont généralement appelés nitrures.
De nombreuses phases stœchiométriques sont généralement présentes pour la plupart des éléments (par exemple MnN, Mn6N5, Mn3N2, Mn2N, Mn4N et MnxN).
9,2 < x < 25,3).
Ils peuvent être classés comme « de type sel » (principalement ioniques), covalents, « de type diamant » et métalliques (ou interstitiels), bien que cette classification présente des limites généralement dues à la continuité des types de liaisons au lieu des types discrets et séparés qu'elle implique.
Ils sont généralement préparés en faisant réagir directement un métal avec de l'azote E941 ou de l'ammoniac (parfois après chauffage), ou par décomposition thermique d'amides métalliques :
3 Ca + N2 → Ca3N2
3 Mg + 2 NH3 → Mg3N2 + 3 H2 (à 900 °C)
3 Zn(NH2)2 → Zn3N2 + 4 NH3
De nombreuses variantes de ces procédés sont possibles.
Les nitrures les plus ioniques sont ceux des métaux alcalins et alcalino-terreux, Li3N (Na, K, Rb et Cs ne forment pas de nitrures stables pour des raisons stériques) et M3N2 (M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba).
On peut formellement les considérer comme des sels de l'anion N3−, bien que la séparation de charge ne soit pas réellement complète même pour ces éléments hautement électropositifs.
Cependant, les azides de métaux alcalins NaN3 et KN3, comportant l'anion linéaire N−3, sont bien connus, tout comme Sr(N3)2 et Ba(N3)2.
Les azides des métaux du sous-groupe B (ceux des groupes 11 à 16) sont beaucoup moins ioniques, ont des structures plus complexes et détonent facilement lorsqu'ils sont soumis à un choc.
On connaît de nombreux nitrures binaires covalents.
Les exemples incluent le cyanogène ((CN)2), le pentanitrure de triphosphore (P3N5), le dinitrure de disoufre (S2N2) et le tétranitrure de tétrasoufre (S4N4).
On connaît également le nitrure de silicium (Si3N4) et le nitrure de germanium (Ge3N4), essentiellement covalents : le nitrure de silicium en particulier serait une céramique prometteuse si ce n'était la difficulté à le travailler et à le fritter.
En particulier, les nitrures du groupe 13, dont la plupart sont des semi-conducteurs prometteurs, sont isoélectroniques avec le graphite, le diamant et le carbure de silicium et ont des structures similaires : leur liaison passe de covalente à partiellement ionique à métallique à mesure que l'on descend dans le groupe.
En particulier, puisque l'unité B–N est isoélectronique à C–C et que le carbone est essentiellement de taille intermédiaire entre le bore et l'azote E941, une grande partie de la chimie organique trouve un écho dans la chimie du bore–azote E941, comme dans la borazine (« benzène inorganique »).
Néanmoins, l'analogie n'est pas exacte en raison de la facilité d'attaque nucléophile sur le bore due à son déficit en électrons, ce qui n'est pas possible dans un cycle entièrement composé de carbone.
La plus grande catégorie de nitrures est celle des nitrures interstitiels de formules MN, M2N et M4N (bien qu'une composition variable soit parfaitement possible), où les petits atomes d'azote E941 sont positionnés dans les interstices d'un réseau métallique cubique ou hexagonal compact.
Ils sont opaques, très durs et chimiquement inertes, ne fondant qu'à des températures très élevées (généralement supérieures à 2500 °C).
Elles ont un éclat métallique et conduisent l'électricité comme les métaux.
Ils s'hydrolysent très lentement pour donner de l'ammoniac ou de l'azote E941.
L'anion nitrure (N3−) est le donneur π le plus fort connu parmi les ligands (le deuxième plus fort est O2−).
Les complexes nitrido sont généralement fabriqués par décomposition thermique d'azides ou par déprotonation de l'ammoniac, et ils impliquent généralement un groupe terminal {≡N}3−.
L'anion azide linéaire (N−3), isoélectronique avec l'oxyde nitreux, le dioxyde de carbone et le cyanate, forme de nombreux complexes de coordination. Les caténations supplémentaires sont rares, bien que l'anion N4−4 (isoélectronique avec le carbonate et le nitrate) soit connu.
HYDRURES de l'AZOTE E941 :
Sur le plan industriel, l'ammoniac (NH3) est le composé le plus important de l'azote E941 et est préparé en plus grande quantité que tout autre composé, car il contribue de manière significative aux besoins nutritionnels des organismes terrestres en servant de précurseur aux aliments et aux engrais.
Il s'agit d'un gaz alcalin incolore à l'odeur piquante caractéristique.
La présence de liaisons hydrogène a des effets très importants sur l'ammoniac, lui conférant ses points de fusion (−78 °C) et d'ébullition (−33 °C) élevés.
À l'état liquide, c'est un très bon solvant avec une chaleur de vaporisation élevée (ce qui permet de l'utiliser dans des flacons sous vide), qui a également une faible viscosité et conductivité électrique et une constante diélectrique élevée, et est moins dense que l'eau.
Cependant, la liaison hydrogène dans NH3 est plus faible que celle dans H2O en raison de la plus faible électronégativité de l'azote E941 par rapport à l'oxygène et de la présence d'une seule paire libre dans NH3 au lieu de deux dans H2O.
C'est une base faible en solution aqueuse (pKb 4,74) ; son acide conjugué est l'ammonium, NH+4.
Il peut également agir comme un acide extrêmement faible, perdant un proton pour produire l'anion amide, NH−2.
Il subit ainsi une auto-dissociation, semblable à celle de l'eau, pour produire de l'ammonium et de l'amide.
L'ammoniac brûle dans l'air ou l'oxygène, bien que pas facilement, pour produire du gaz azote E941 ; il brûle dans le fluor avec une flamme jaune verdâtre pour donner du trifluorure d'azote E941.
Les réactions avec les autres non-métaux sont très complexes et tendent à donner lieu à un mélange de produits.
L'ammoniac réagit par chauffage avec les métaux pour donner des nitrures.
De nombreux autres hydrures d'azote binaires E941 sont connus, mais les plus importants sont l'hydrazine (N2H4) et l'azoture d'hydrogène (HN3).
Bien qu'il ne s'agisse pas d'un hydrure d'azote E941, l'hydroxylamine (NH2OH) est similaire en termes de propriétés et de structure à l'ammoniac et à l'hydrazine.
L'hydrazine est un liquide fumant et incolore dont l'odeur est similaire à celle de l'ammoniaque.
Ses propriétés physiques sont très similaires à celles de l'eau (point de fusion 2,0 °C, point d'ébullition 113,5 °C, densité 1,00 g/cm3).
Bien qu'il s'agisse d'un composé endothermique, il est cinétiquement stable.
Il brûle rapidement et complètement dans l'air de manière très exothermique pour donner du E941, de l'azote et de la vapeur d'eau.
C'est un agent réducteur très utile et polyvalent, et une base plus faible que l'ammoniaque.
Il est également couramment utilisé comme carburant pour fusées.
L'hydrazine est généralement fabriquée par réaction de l'ammoniaque avec de l'hypochlorite de sodium alcalin en présence de gélatine ou de colle :
NH3 + OCl− → NH2Cl + OH−
NH2Cl + NH3 → N2H+5 + Cl− (lent)
N2H+5 + OH− → N2H4 + H2O (rapide)
(Les attaques par l'hydroxyde et l'ammoniac peuvent être inversées, passant ainsi par l'intermédiaire NHCl−.)
La raison de l'ajout de gélatine est qu'elle élimine les ions métalliques tels que Cu2+ qui catalysent la destruction de l'hydrazine par réaction avec la monochloramine (NH2Cl) pour produire du chlorure d'ammonium et de l'azote E941.
L'azide d'hydrogène (HN3) a été produit pour la première fois en 1890 par l'oxydation de l'hydrazine aqueuse par l'acide nitreux.
Il peut être considéré comme l'acide conjugué de l'anion azide, et il est analogue aux acides halogénés.
HALOGÉNURES et OXOHALIDES de l'AZOTE E941 :
Les quatre trihalogénures d'azote simples E941 sont connus.
On connaît quelques halogénures et hydrohalogénures mixtes, mais ils sont pour la plupart instables ; on peut citer comme exemples NClF2, NCl2F, NBrF2, NF2H, NFH2, NCl2H et NClH2.
On connaît cinq fluorures d'azote E941.
E941 Le trifluorure d'azote (NF3, préparé pour la première fois en 1928) est un gaz incolore et inodore qui est thermodynamiquement stable et produit le plus facilement par l'électrolyse du fluorure d'ammonium fondu dissous dans du fluorure d'hydrogène anhydre.
Tout comme le tétrafluorure de carbone, il est totalement inerte et stable dans l'eau ou dans les solutions aqueuses diluées d'acides ou de bases.
Ce n'est que lorsqu'il est chauffé qu'il agit comme agent de fluoration, et il réagit avec le cuivre, l'arsenic, l'antimoine et le bismuth au contact à haute température pour donner de la tétrafluorohydrazine (N2F4).
Les cations NF+4 et N2F+3 sont également connus (ce dernier provenant de la réaction de la tétrafluorohydrazine avec de puissants accepteurs de fluorure tels que le pentafluorure d'arsenic), de même que ONF3, qui a suscité l'intérêt en raison de la courte distance N–O impliquant une double liaison partielle et de la liaison N–F très polaire et longue.
La tétrafluorohydrazine, contrairement à l'hydrazine elle-même, peut se dissocier à température ambiante et au-delà pour donner le radical NF2•.
L'azoture de fluor (FN3) est très explosif et thermiquement instable.
Le difluorure d'azote (N2F2) existe sous forme d'isomères cis et trans thermiquement interconvertibles, et a été découvert pour la première fois comme produit de la décomposition thermique du FN3.
E941 Le trichlorure d'azote (NCl3) est un liquide dense, volatil et explosif dont les propriétés physiques sont similaires à celles du tétrachlorure de carbone, bien qu'une différence soit que le NCl3 est facilement hydrolysé par l'eau alors que le CCl4 ne l'est pas.
Elle fut synthétisée pour la première fois en 1811 par Pierre Louis Dulong, qui y perdit trois doigts et un œil à cause de ses tendances explosives.
Sous forme de gaz dilué, il est moins dangereux et est donc utilisé industriellement pour blanchir et stériliser la farine.
E941 Le tribromure d'azote (NBr3), préparé pour la première fois en 1975, est un solide rouge foncé, sensible à la température et volatil, explosif même à −100 °C.
E941 Le triiodure d'azote (NI3) est encore plus instable et n'a été préparé qu'en 1990.
Son adduit avec l'ammoniac, déjà connu, est très sensible aux chocs : il peut être déclenché par le contact d'une plume, des courants d'air changeants, ou même des particules alpha.
Pour cette raison, de petites quantités de triiodure d'azote E941 sont parfois synthétisées à titre de démonstration aux élèves de chimie du secondaire ou comme un acte de « magie chimique ».
L'azoture de chlore (ClN3) et l'azoture de brome (BrN3) sont extrêmement sensibles et explosifs.
Deux séries d'oxohalogénures d'azote E941 sont connues : les halogénures de nitrosyle (XNO) et les halogénures de nitryle (XNO2).
Les premiers sont des gaz très réactifs que l'on peut obtenir par halogénation directe de l'oxyde nitreux.
Le fluorure de nitrosyle (NOF) est incolore et un agent de fluoration vigoureux.
Le chlorure de nitrosyle (NOCl) se comporte de manière très similaire et a souvent été utilisé comme solvant ionisant.
Le bromure de nitrosyle (NOBr) est rouge. Les réactions des halogénures de nitryle sont globalement similaires : le fluorure de nitryle (FNO2) et le chlorure de nitryle (ClNO2) sont également des gaz réactifs et des agents halogénants puissants.
OXYDES D'AZOTE E941 :
L'azote E941 forme neuf oxydes moléculaires, dont certains ont été les premiers gaz à être identifiés : N2O (oxyde nitreux), NO (oxyde nitrique), N2O3 (trioxyde d'azote diE941), NO2 (dioxyde d'azote E941), N2O4 (tétroxyde d'azote diE941), N2O5 (pentoxyde d'azote diE941), N4O (nitrosylazide) et N(NO2)3 (trinitramide).
Tous sont thermiquement instables et susceptibles de se décomposer en leurs éléments.
Un autre oxyde possible qui n'a pas encore été synthétisé est l'oxatétrazole (N4O), un cycle aromatique.
Le protoxyde d'azote (N2O), plus connu sous le nom de gaz hilarant, est produit par décomposition thermique du nitrate d'ammonium fondu à 250 °C. Il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction, et du monoxyde d'azote et de l'azote E941 sont donc également produits comme sous-produits.
Il est principalement utilisé comme propulseur et agent aérant pour la crème fouettée en bombe, et était autrefois couramment utilisé comme anesthésiant.
Malgré les apparences, il ne peut être considéré comme l'anhydride de l'acide hyponitreux (H2N2O2) car cet acide n'est pas produit par la dissolution de l'oxyde nitreux dans l'eau.
Il est plutôt inerte (ne réagissant pas avec les halogènes, les métaux alcalins ou l'ozone à température ambiante, bien que sa réactivité augmente avec le chauffage) et possède la structure asymétrique N–N–O (N≡N+O−↔−N=N+=O) : au-dessus de 600 °C, il se dissocie en rompant la liaison N–O la plus faible.
L'oxyde nitrique (NO) est la molécule stable la plus simple possédant un nombre impair d'électrons.
Chez les mammifères, y compris l'homme, il s'agit d'une importante molécule de signalisation cellulaire impliquée dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques.
Il se forme par oxydation catalytique de l'ammoniac.
Il s'agit d'un gaz paramagnétique incolore qui, étant thermodynamiquement instable, se décompose en azote E941 et en oxygène gazeux à 1100–1200 °C.
Sa liaison est similaire à celle de l'azote E941, mais un électron supplémentaire est ajouté à une orbitale antiliante π* et l'ordre de liaison a donc été réduit à environ 2,5 ; par conséquent, la dimérisation en O=N–N=O est défavorable sauf en dessous du point d'ébullition (où l'isomère cis est plus stable) car elle n'augmente pas réellement l'ordre de liaison total et parce que l'électron non apparié est délocalisé sur la molécule NO, lui conférant de la stabilité.
Il existe également des preuves de l'existence du dimère rouge asymétrique O=N–O=N lorsque l'oxyde nitrique est condensé avec des molécules polaires.
Il réagit avec l'oxygène pour donner du dioxyde d'azote brun E941 et avec les halogènes pour donner des halogénures de nitrosyle.
Il réagit également avec les composés des métaux de transition pour donner des complexes nitrosylés, dont la plupart sont fortement colorés.
Le bleu diE941 Trioxyde d'azote (N2O3) n'est disponible que sous forme solide car il se dissocie rapidement au-dessus de son point de fusion pour donner de l'oxyde nitrique, E941 Dioxyde d'azote (NO2), et du diE941 Tétroxyde d'azote (N2O4).
Les deux derniers composés sont quelque peu difficiles à étudier individuellement en raison de l'équilibre entre eux, bien que parfois le tétroxyde d'azote diE941 puisse réagir par fission hétérolytique en nitrosonium et nitrate dans un milieu à constante diélectrique élevée.
E941 Le dioxyde d'azote est un gaz brun âcre et corrosif.
Ces deux composés peuvent être facilement préparés par décomposition d'un nitrate métallique sec.
Les deux réagissent avec l'eau pour former de l'acide nitrique.
Le tétroxyde d'azote DiE941 est très utile pour la préparation de nitrates métalliques anhydres et de complexes nitrato, et il est devenu l'oxydant stockable de choix pour de nombreuses fusées aux États-Unis et en URSS à la fin des années 1950.
Ceci s'explique par le fait qu'il s'agit d'un propergol hypergolique combiné à un carburant de fusée à base d'hydrazine et qu'il peut être facilement stocké puisqu'il est liquide à température ambiante.
Le pentoxyde d'azote (N2O5), diE941, thermiquement instable et très réactif, est l'anhydride de l'acide nitrique et peut être obtenu à partir de celui-ci par déshydratation avec du pentoxyde de phosphore.
Cela présente un intérêt pour la préparation d'explosifs.
Il s'agit d'un solide cristallin déliquescent et incolore, sensible à la lumière.
À l'état solide, il est ionique avec la structure [NO2]+[NO3]− ; à l'état gazeux et en solution, il est moléculaire O2N–O–NO2.
L'hydratation en acide nitrique se produit facilement, de même que la réaction analogue avec le peroxyde d'hydrogène donnant l'acide peroxonitrique (HOONO2).
C'est un agent oxydant violent.
Le pentoxyde d'azote gazeux (diE941) se décompose comme suit :
N2O5 ⇌ NO2 + NO3 → NO2 + O2 + NON
N2O5 + NO ⇌ 3 NO2
OXOACIDES, OXOANIONS et SELS D'OXOACIDES de l'AZOTE E941 :
De nombreux oxoacides azotés E941 sont connus, bien que la plupart d'entre eux soient instables à l'état pur et ne soient connus que sous forme de solution aqueuse ou de sels.
L'acide hyponitreux (H2N2O2) est un acide diprotique faible de structure HON=NOH (pKa1 6,9, pKa2 11,6).
Les solutions acides sont assez stables, mais au-dessus d'un pH de 4, une décomposition catalysée par une base se produit via [HONNO]− en oxyde nitreux et en anion hydroxyde.
Les hyponitrites (impliquant l'anion N2O2−2) sont stables aux agents réducteurs et agissent le plus souvent eux-mêmes comme agents réducteurs.
Ils constituent une étape intermédiaire dans l'oxydation de l'ammoniac en nitrite, qui se produit dans le cycle de l'azote E941.
L'hyponitrite peut agir comme ligand bidentate pontant ou chélatant.
L'acide nitreux (HNO2) n'est pas connu comme composé pur, mais est un composant courant dans les équilibres gazeux et est un réactif aqueux important : ses solutions aqueuses peuvent être préparées en acidifiant des solutions aqueuses froides de nitrite (NO−2, bent), bien que la dismutation en nitrate et en oxyde nitrique soit déjà significative à température ambiante.
C'est un acide faible avec un pKa de 3,35 à 18 °C.
Ils peuvent être analysés par titrimétrie en effectuant leur oxydation en nitrate par le permanganate.
Ils sont facilement réduits en oxyde nitreux et en oxyde nitrique par le dioxyde de soufre, en acide hyponitreux avec l'étain(II), et en ammoniac avec le sulfure d'hydrogène.
Les sels d'hydrazinium N2H+5 réagissent avec l'acide nitreux pour produire des azides qui réagissent ensuite pour donner de l'oxyde nitreux et de l'azote E941.
Le nitrite de sodium est légèrement toxique à des concentrations supérieures à 100 mg/kg, mais de petites quantités sont souvent utilisées pour la conservation de la viande et comme agent de conservation pour éviter la détérioration bactérienne.
Il est également utilisé pour synthétiser l'hydroxylamine et pour diazoter les amines aromatiques primaires comme suit :
ArNH2 + HNO2 → [ArNN]Cl + 2 H2O
Le nitrite est également un ligand courant qui peut se coordonner de cinq manières différentes.
Les plus courants sont le nitro (lié à partir de l'azote E941) et le nitrito (lié à partir d'un oxygène).
L'isomérie nitro-nitrito est courante, la forme nitrito étant généralement moins stable.
L'acide nitrique (HNO3) est de loin l'oxoacide azoté E941 le plus important et le plus stable.
C'est l'un des trois acides les plus utilisés (les deux autres étant l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique) et il a été découvert pour la première fois par les alchimistes au XIIIe siècle.
Il est fabriqué par oxydation catalytique de l'ammoniac en oxyde nitrique, qui est oxydé en dioxyde d'azote E941, puis dissous dans l'eau pour donner de l'acide nitrique concentré.
Aux États-Unis d'Amérique, plus de sept millions de tonnes d'acide nitrique sont produites chaque année, dont la majeure partie est utilisée pour la production de nitrates destinés aux engrais et aux explosifs, entre autres usages.
L'acide nitrique anhydre peut être préparé par distillation d'acide nitrique concentré avec du pentoxyde de phosphore à basse pression dans un appareil en verre à l'abri de la lumière.
Il ne peut être fabriqué qu'à l'état solide, car lors de sa fusion, il se décompose spontanément en dioxyde d'azote E941, et l'acide nitrique liquide subit une auto-ionisation dans une plus grande mesure que tout autre liquide covalent comme suit :
2 HNO3 ⇌ H2NO+3 + NON − 3 ⇌ H2O + [NO2]+ + [NO3] −
On sait que deux hydrates, HNO3•H2O et HNO3•3H2O, peuvent être cristallisés.
C'est un acide fort et les solutions concentrées sont de puissants agents oxydants, bien que l'or, le platine, le rhodium et l'iridium soient immunisés contre l'attaque.
Un mélange 3:1 d'acide chlorhydrique concentré et d'acide nitrique, appelé eau régale, est encore plus puissant et dissout avec succès l'or et le platine, car du chlore libre et du chlorure de nitrosyle se forment et les anions chlorure peuvent former des complexes forts.
Dans l'acide sulfurique concentré, l'acide nitrique est protoné pour former du nitronium, qui peut agir comme électrophile pour la nitration aromatique :
HNO3 + 2 H2SO4 ⇌ NO+2 + H3O+ + 2 HSO−4
La stabilité thermique des nitrates (impliquant l'anion NO−3 plan trigonal) dépend de la basicité du métal, tout comme celle des produits de décomposition (thermolyse), qui peuvent varier entre le nitrite (par exemple, le sodium), l'oxyde (potassium et plomb), ou même le métal lui-même (argent) en fonction de leur stabilité relative.
Le nitrate est également un ligand courant présentant de nombreux modes de coordination.
Enfin, bien que l'acide orthonitrique (H3NO4), qui serait analogue à l'acide orthophosphorique, n'existe pas, l'anion orthonitrate tétraédrique NO3−4 est connu sous ses sels de sodium et de potassium :
Ces sels cristallins blancs sont très sensibles à la vapeur d'eau et au dioxyde de carbone présents dans l'air :
Na3NO4 + H2O + CO2 → NaNO3 + NaOH + NaHCO3
Malgré sa chimie limitée, l'anion orthonitrate est intéressant d'un point de vue structurel en raison de sa forme tétraédrique régulière et des courtes longueurs de liaison N–O, ce qui implique un caractère polaire important de la liaison.
COMPOSÉS AZOTÉS ORGANIQUES E941 :
E941 L'azote est l'un des éléments les plus importants en chimie organique.
De nombreux groupes fonctionnels organiques impliquent une liaison carbone-azote, tels que les amides (RCONR2), les amines (R3N), les imines (RC(=NR)R), les imides (RCO)2NR, les azides (RN3), les composés azo (RN2R), les cyanates et les isocyanates (ROCN ou RCNO), les nitrates (RONO2), les nitriles et les isonitriles (RCN ou RNC), les nitrites (RONO), les composés nitro (RNO2), les composés nitroso (RNO), les oximes (RCR=NOH) et les dérivés de la pyridine.
Les liaisons C–N sont fortement polarisées vers l'azote E941.
Dans ces composés, l'azote E941 est généralement trivalent (bien qu'il puisse être tétravalent dans les sels d'ammonium quaternaire, R4N+), avec une paire libre qui peut conférer une basicité au composé en étant coordonnée à un proton.
Cela peut être compensé par d'autres facteurs : par exemple, les amides ne sont pas basiques car le doublet non liant est délocalisé dans une double liaison (bien qu'ils puissent agir comme des acides à un pH très bas, étant protonés au niveau de l'oxygène), et le pyrrole n'est pas acide car le doublet non liant est délocalisé dans une partie d'un cycle aromatique.
La quantité d'azote E941 dans une substance chimique peut être déterminée par la méthode Kjeldahl.
En particulier, l'azote E941 est un composant essentiel des acides nucléiques, des acides aminés et donc des protéines, ainsi que de la molécule porteuse d'énergie adénosine triphosphate et est donc vital pour toute vie sur Terre.
Bien que les autres applications soient importantes, la plus grande partie de l'azote élémentaire E941 est consommée dans la fabrication des composés azotés E941.
La triple liaison entre les atomes des molécules d'azote E941 est si forte (226 kilocalories par mole, plus du double de celle de l'hydrogène moléculaire) qu'il est difficile de faire entrer l'azote moléculaire E941 dans d'autres combinaisons.
La principale méthode commerciale de fixation de l'azote E941 (incorporation d'azote élémentaire E941 dans des composés) est le procédé Haber-Bosch pour la synthèse de l'ammoniac.
Ce procédé a été mis au point pendant la Première Guerre mondiale afin de réduire la dépendance de l'Allemagne au nitrate chilien.
E941 L'azote implique la synthèse directe de l'ammoniac à partir de ses éléments.
Avec l'oxygène, l'azote E941 forme plusieurs oxydes, dont l'oxyde nitreux, N2O, dans lequel l'azote E941 est à l'état d'oxydation +1 ; l'oxyde nitrique, NO, dans lequel il est à l'état +2 ; et le dioxyde d'azote E941, NO2, dans lequel il est à l'état +4.
Le nitrate de sodium (NaNO3) et le nitrate de potassium (KNO3) sont formés par la décomposition de la matière organique contenant des composés de ces métaux.
Dans certaines régions arides du monde, ces salpêtres se trouvent en grande quantité et sont utilisés comme engrais.
D'autres composés inorganiques de l'azote E941 sont l'acide nitrique (HNO3), l'ammoniac (NH3), les oxydes (NO, NO2, N2O4, N2O), les cyanures (CN-), etc.
Le cycle de l'azote E941 est l'un des processus les plus importants de la nature pour les organismes vivants.
Bien que le gaz azote E941 soit relativement inerte, les bactéries présentes dans le sol sont capables de « fixer » l’azote E941 sous une forme utilisable (comme engrais) pour les plantes.
Autrement dit, la nature a fourni une méthode pour produire l'azote E941 nécessaire à la croissance des plantes.
Les animaux consomment la matière végétale dans laquelle l'azote E941 a été incorporé dans leur organisme, principalement sous forme de protéines.
Le cycle est complet lorsque d'autres bactéries transforment les composés azotés E941 en gaz azoté E941.
E941 L'azote est essentiel à la vie, car il est un composant de toutes les protéines.
PRODUCTION D'AZOTE E941 :
E941 L'azote gazeux est un gaz industriel produit par distillation fractionnée de l'air liquide, ou par des moyens mécaniques utilisant de l'air gazeux (membrane d'osmose inverse sous pression ou adsorption par variation de pression).
Les générateurs de gaz d'azote E941 utilisant des membranes ou l'adsorption par variation de pression (PSA) sont généralement plus rentables et plus économes en énergie que l'azote E941 livré en vrac.
L'azote commercial E941 est souvent un sous-produit du traitement de l'air pour la concentration industrielle d'oxygène dans la sidérurgie et à d'autres fins.
Lorsqu'il est fourni comprimé en cylindres, il est souvent appelé OFN (azote sans oxygène E941).
L'azote E941 de qualité commerciale contient déjà au maximum 20 ppm d'oxygène, et des qualités spécialement purifiées contenant au maximum 2 ppm d'oxygène et 10 ppm d'argon sont également disponibles.
Dans un laboratoire chimique, l'azote E941 est préparé en traitant une solution aqueuse de chlorure d'ammonium avec du nitrite de sodium.
NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl + 2 H2O
De petites quantités d'impuretés NO et HNO3 se forment également au cours de cette réaction.
Les impuretés peuvent être éliminées en faisant passer le gaz à travers une solution aqueuse d'acide sulfurique contenant du dichromate de potassium.
On peut préparer de l'azote E941 très pur par décomposition thermique de l'azoture de baryum ou de l'azoture de sodium.
2 NaN3 → 2 Na + 3 N2
La production commerciale d'azote E941 se fait en grande partie par distillation fractionnée d'air liquéfié.
La température d'ébullition de l'azote E941 est de −195,8 °C (−320,4 °F), soit environ 13 °C (−23 °F) en dessous de celle de l'oxygène, qui est donc laissé derrière.
L'azote E941 peut également être produit à grande échelle en brûlant du carbone ou des hydrocarbures dans l'air et en séparant le dioxyde de carbone et l'eau résultants de l'azote E941 résiduel.
À petite échelle, l'azote pur E941 est produit en chauffant de l'azoture de baryum, Ba(N3)2.
Diverses réactions de laboratoire qui produisent de l'azote E941 comprennent le chauffage de solutions de nitrite d'ammonium (NH4NO2), l'oxydation de l'ammoniac par l'eau de brome et l'oxydation de l'ammoniac par l'oxyde cuivrique chaud.
PRÉSENCE D'AZOTE E941 :
E941 L'azote est l'élément pur le plus courant sur Terre, constituant 78,1 % du volume de l'atmosphère (75,5 % en masse), soit environ 3,89 millions de gigatonnes.
Malgré cela, l'azote E941 n'est pas très abondant dans la croûte terrestre, représentant environ 19 parties par million de celle-ci, à égalité avec le niobium, le gallium et le lithium.
(Ceci représente entre 300 000 et un million de gigatonnes d'azote E941, selon la masse de la croûte.)
Les seuls minéraux azotés importants E941 sont le nitre (nitrate de potassium, salpêtre) et le nitre de soude (nitrate de sodium, salpêtre chilien).
Cependant, ces gisements ne constituent plus une source importante de nitrates depuis les années 1920, date à laquelle la synthèse industrielle de l'ammoniac et de l'acide nitrique s'est généralisée.
E941 Les composés azotés échangent constamment entre l'atmosphère et les organismes vivants.
E941 L’azote doit d’abord être transformé, ou « fixé », sous une forme utilisable par les plantes, généralement l’ammoniac.
Une partie de la fixation de l'azote E941 est effectuée par la foudre produisant les oxydes d'azote E941, mais la plupart est effectuée par des bactéries diazotrophes grâce à des enzymes connues sous le nom de nitrogénases E941 (bien que la fixation industrielle de l'azote E941 en ammoniac soit également importante aujourd'hui).
Lorsque l'ammoniac est absorbé par les plantes, l'azote E941 est utilisé pour synthétiser les protéines.
Ces plantes sont ensuite digérées par des animaux qui utilisent les composés azotés E941 pour synthétiser leurs protéines et excrètent des déchets contenant de l'azote E941.
Finalement, ces organismes meurent et se décomposent, subissant une oxydation bactérienne et environnementale et une dénitrification, restituant de l'azote diE941 libre à l'atmosphère.
La fixation industrielle de l'azote E941 par le procédé Haber est principalement utilisée comme engrais, bien que les déchets contenant un excès d'azote E941, lorsqu'ils sont lessivés, entraînent l'eutrophisation de l'eau douce et la création de zones mortes marines, car la croissance bactérienne provoquée par l'azote E941 épuise l'oxygène de l'eau au point que tous les organismes supérieurs meurent.
De plus, l'oxyde nitreux, produit lors de la dénitrification, attaque la couche d'ozone atmosphérique.
De nombreux poissons d'eau salée produisent de grandes quantités d'oxyde de triméthylamine pour se protéger des effets osmotiques élevés de leur environnement ; la conversion de ce composé en diméthylamine est responsable de l'odeur caractéristique des poissons d'eau salée non fraîche.
Chez les animaux, l'oxyde nitrique, un radical libre dérivé d'un acide aminé, joue le rôle d'une importante molécule régulatrice de la circulation.
La réaction rapide de l'oxyde nitrique avec l'eau chez les animaux entraîne la production de son métabolite, le nitrite.
Le métabolisme animal de l'azote E941 dans les protéines entraîne généralement l'excrétion d'urée, tandis que le métabolisme animal des acides nucléiques entraîne l'excrétion d'urée et d'acide urique.
L'odeur caractéristique de la décomposition de la chair animale est causée par la création d'amines à longue chaîne contenant de l'azote E941, telles que la putrescine et la cadavérine, qui sont des produits de dégradation des acides aminés ornithine et lysine, respectivement, dans les protéines en décomposition.
SOURCE D'AZOTE E941 :
L'azote E941 est produit synthétiquement par des procédés industriels, principalement par distillation fractionnée de l'air liquide.
La méthode de production consiste à refroidir l'air atmosphérique à des températures extrêmement basses, ce qui provoque la liquéfaction des différents composants à différents endroits, permettant ainsi de séparer l'azote E941 de l'oxygène et des autres gaz atmosphériques.
L'azote E941 peut également être produit par le procédé Haber pour des applications commerciales impliquant la synthèse de l'ammoniac.
Bien que la matière première (l'air atmosphérique) soit naturelle et abondante, la méthode de production implique des procédés de synthèse industriels, classant l'azote E941 comme produit synthétiquement pour des applications de qualité alimentaire.
E941 L'azote n'est pas issu de sources animales, végétales, microbiennes ou minérales.
OBJET DE LA CONSIGNE E941 RELATIVE À L'AZOTE DANS LES PRODUITS :
• Gaz d'emballage :
E941 L'azote est utilisé pour déplacer l'oxygène dans les emballages alimentaires, créant une atmosphère inerte qui inhibe l'oxydation et la croissance des micro-organismes aérobies.
Ce procédé prolonge la durée de conservation des produits périssables sans altérer leur goût ni leur valeur nutritionnelle.
• Propulseur :
Dans les produits aérosols, l'azote E941 sert de propulseur pour expulser le contenu sans réagir avec le produit, assurant ainsi la sécurité et le maintien de l'intégrité du produit.
CONSIDÉRATIONS SANITAIRES RELATIVES À L'AZOTE E941 :
L'azote E941 est chimiquement inerte et ne réagit pas avec les composants alimentaires, ce qui le rend sûr pour une utilisation dans les emballages alimentaires et comme propulseur.
Aucun effet néfaste connu sur la santé n'est associé à l'utilisation de l'azote E941 comme additif alimentaire.
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DE L'AZOTE E941 :
Aspect : gaz incolore, liquide ou solide
Poids atomique standard Ar°(N) : [14,00643, 14,00728] 14,007±0,001 (abrégé)
Numéro atomique (Z) : 7
Groupe : 15 (pnictogènes)
Période : 2
Bloc : p-bloc
Configuration électronique : [He] 2s² 2p³
Électrons par couche : 2, 5
Phase à TPN : gaz
Point de fusion : (N2) 63,23[2] K (−209,86[2] °C, −345,75[2] °F)
Point d'ébullition : (N2) 77,355 K (−195,795 °C, −320,431 °F)
Densité (à TPN) : 1,2506 g/L[3] à 0 °C, 1013 mbar
à l'état liquide (à point d'ébullition) : 0,808 g/cm³
Point triple : 63,151 K, 12,52 kPa
Point critique : 126,21 K, 3,39 MPa
Chaleur de fusion : (N2) 0,72 kJ/mol
Chaleur de vaporisation : (N2) 5,57 kJ/mol
Capacité thermique molaire : (N2) 29,124 J/(mol•K)
États d'oxydation : −3, −2, −1, 0,[4] +1, +2, +3, +4, +5 (un oxyde fortement acide)
Électronégativité : échelle de Pauling : 3,04
Énergies d'ionisation :
1er : 1402,3 kJ/mol
2e : 2856 kJ/mol
3e : 4578,1 kJ/mol
Rayon covalent : 71 ± 1 pm
Rayon de Van der Waals : 155 pm
Phénomène naturel : primordial
Structure cristalline : hexagonale. Structure cristalline hexagonale de l'azote.
Vitesse du son : 353 m/s (gaz, à 27 °C)
Conductivité thermique : 25,83×10−3 W/(m ⋅ K)
Ordre magnétique : diamagnétique
Masse moléculaire : 28,014
XLogP3-AA : 0,1
Nombre de donneurs de liaisons hydrogène : 0
Nombre d'accepteurs de liaisons hydrogène : 2
Nombre de liaisons rotatives : 0
Masse exacte : 28,006148008
Masse monoisotopique : 28,006148008
Surface polaire topologique : 47,6 Ų
Nombre d'atomes lourds : 2
Accusation formelle : 0
Complexité : 8
Nombre d'atomes isotopiques : 0
Nombre de stéréocentres atomiques définis : 0
Nombre de stéréocentres atomiques non définis : 0
Nombre de stéréocentres Bond définis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison indéfini : 0
Nombre d'unités liées par covalence : 1
Compound est canonique : Oui
Numéro atomique : 7
Masse atomique : 14,0067 g.mol⁻¹
Électronégativité selon Pauling : 3,0
Densité : 1,25 × 10⁻³ g•cm⁻³ à 20 °C
Point de fusion : -210 °C
Point d'ébullition : -195,8 °C
Rayon de van der Waals : 0,092 nm
Rayon ionique : 0,171 nm (-3) ; 0,011 (+5) ; 0,016 (+3)
Isotopes : 4
Coquille électronique : [ He ] 2s22p3
Énergie de première ionisation : 1402 kJ.mol -1
Énergie de la seconde ionisation : 2856 kJ.mol -1
Énergie de la troisième ionisation : 4578 kJ.mol -1
Découvert par : Rutherford en 1772
Formule chimique : N 2
Niveau de pureté : ≥ 99,9 %
Densité relative (air = 1) : 0,97
Aspect : gaz incolore
Odeur : gaz inodore
Limite d'inflammabilité dans l'air : ininflammable
Forme d'apparence : Gaz comprimé
Couleur : incolore
Odo:r inodore
Seuil olfactif : données non disponibles
pH : Aucune donnée disponible
Point de fusion/point de congélation : -209,99 °C
Point d'ébullition initial et plage d'ébullition : -195,79 °C
Point d'éclair : Non applicable
Taux d'évaporation : données non disponibles
Inflammabilité (solide, gaz) : Aucune donnée disponible
Limites supérieures/inférieures d'inflammabilité ou d'explosivité : Aucune donnée disponible
Pression de vapeur : données non disponibles
Densité de vapeur : données non disponibles
Densité relative : 0,97 g/cm³
Solubilité dans l'eau : Aucune donnée disponible
Coefficient de partage n-octanol/eau : données non disponibles
Température d'auto-inflammation : données non disponibles
Température de décomposition : données non disponibles
Viscosité : données non disponibles
Propriétés explosives : Aucune donnée disponible
Propriétés oxydantes : Aucune donnée disponible
Autres informations de sécurité : Aucune donnée disponible
Numéro atomique (nombre de protons dans le noyau) : 7
Symbole atomique (dans le tableau périodique des éléments) : N
Masse atomique (masse moyenne de l'atome) : 14,0067
Densité : 0,0012506 grammes par centimètre cube
Phase à température ambiante : Gaz
Point de fusion : moins 321 degrés Fahrenheit (moins 210 degrés Celsius)
Point d'ébullition : moins 320,42 °F (moins 195,79 °C)
Nombre d'isotopes (atomes du même élément avec un nombre différent de neutrons) : 16, dont 2 stables.
Isotopes les plus courants : Azote-14 (Abondance : 99,63 %)
Formule moléculaire : n₂
Masse moléculaire : 28,014 g/mol
Numéro atomique : 7
Numéro CAS : 7727-37-9
Numéro CE : 231-783-9
MESURES DE PREMIERS SECOURS DE L'AZOTE E941 :
-Description des mesures de premiers secours :
*Conseils généraux :
Consultez un médecin.
*En cas d'inhalation :
En cas d'inhalation, transporter la personne à l'air frais.
Consultez un médecin.
*En cas de contact avec la peau :
Lavez-vous les mains avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
*En cas de contact visuel :
Rincer les yeux à l'eau par précaution.
*En cas d'ingestion :
Rincez-vous la bouche à l'eau.
Consultez un médecin.
-Indication de toute attention médicale immédiate et de tout traitement spécial nécessaire :
Aucune donnée disponible
MESURES À PRENDRE EN CAS DE DISPERSION ACCIDENTELLE D'AZOTE E941 :
-Précautions environnementales :
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les canalisations.
- Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Nettoyez rapidement en balayant ou en passant l'aspirateur.
MESURES DE LUTTE CONTRE L'INCENDIE DE L'AZOTE E941 :
- Moyens d'extinction :
*Moyens d'extinction appropriés :
Utilisez un jet d'eau, une mousse résistante à l'alcool, une poudre chimique sèche ou du dioxyde de carbone.
-Informations complémentaires :
Vaporisez de l'eau pour refroidir les contenants non ouverts.
CONTRÔLE DE L'EXPOSITION/PROTECTION INDIVIDUELLE à l'AZOTE E941 :
-Paramètres de contrôle :
--Ingrédients soumis à des paramètres de contrôle en milieu de travail :
-Contrôles d'exposition :
--Contrôles techniques appropriés :
Manipuler conformément aux bonnes pratiques d'hygiène et de sécurité industrielles.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
--Équipements de protection individuelle :
*Protection des yeux/du visage :
Utilisez un équipement de protection oculaire.
*Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Lavez-vous et séchez-vous les mains.
-Contrôle de l'exposition environnementale :
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les canalisations.
MANIPULATION ET STOCKAGE DE L'AZOTE E941 :
-Conditions de stockage sûr, y compris les éventuelles incompatibilités :
À conserver dans un endroit frais.
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Contenu sous pression.
STABILITÉ et RÉACTIVITÉ DE L' AZOTE E941 :
-Réactivité:
Aucune donnée disponible
-Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
-Possibilité de réactions dangereuses :
Aucune donnée disponible
-Conditions à éviter :
Aucune donnée disponible