Azot İçeren BileşiklerHemoglobin molekülündeki demirin değeri +2 (Fe2+)'dir. Azot bileşiği bu Fe2+'yı Fe3+'ya veya demiri demirli demire dönüştürür. Değerliklerin bu dönüşümü, hemoglobinin oksijen taşıma yeteneğini değiştirerek oksijen taşımasını engeller. Bu duruma methemoglobinemi denir.Siyanür panzehir kiti, methemoglobineminin siyanürü sitokrom oksidazdan uzaklaştırmasına ve hücresel solunumu sürdürmesine neden olmak için kullanılabilir. Azo ve azid bileşikleri için siyanür panzehir kitinin kullanılması gerektiğine dair bir kanıt yoktur.
Amitler de bu genel gruba aittir ve son derece reaktiftir.Siyanürler inorganik ve organik kimyada kullanılır, prusik asidin terminolojisi ve ortak adı bazen birbirinin yerine kullanılır. Tipik olarak, inorganik siyanür tuzları ile siyanür, bir metal katyonuna bağlanır. Bu bileşiklerde siyanür, yükü -1 olan çok atomlu bir anyondur. Siyanür tuzu asitle karıştırıldığında tehlikeli hidrojen siyanür gazı üretilir.Organik moleküllerde siyanür, daha sonra siyanür iyonu (CH4CN; metil siyanür veya siyanojen metan) olarak adlandırılan organik hidrokarbon zincirine bağlanır. Siyanürün bazı formlarında siyanür, siyanür iyonunun ortak referansıdır.
Terör faaliyetleri dünya çapında artış göstermektedir. Medyada geniş yer bulan üç ABD saldırısı, 1993'te New York'taki Dünya Ticaret Merkezi'nin, 1995'te Oklahoma City'deki Murrah Federal Binası'nın ve 2001'de Dünya Ticaret Merkezi ve Pentagon'un bombalanmasıydı.Her olay, bir patlayıcı cihazın “ev yapımı” bir versiyonunu kullandı. 1993 yılında Dünya Ticaret Merkezi'nde nitroüre hidrojen ile birlikte kullanıldı. Siyanür, dağılma ve daha fazla etki için bombaya yerleştirildi. Nitroüre, yüksek patlama potansiyeline sahip beyaz bir tozdur ve TNT'den kilogram başına yaklaşık %34 daha güçlüdür. Reaksiyonda siyanür tüketildi.Oklahoma City bombası, amonyum nitrat ve akaryakıt (ANFO) karışımıydı. Reçetesiz satılan amonyum nitrat, amonyum nitratın patlayıcı potansiyelini azaltan amonyum sülfat veya kalsiyum karbonat ile karıştırılmıştır. Bozunma reaksiyonu sırasında, amonyum nitrat, özellikle yüksek sıcaklıkta parçalanarak nitrik asit buharı ve su buharı açığa çıkarır. Kapalı bir kap içinde sonuç patlayıcıdır.2001 yılında Dünya Ticaret Merkezi ve Pentagon'da, cihaz ulaşımın altyapısıydı. Yakıt yüklü uçakların kullanımı, teslimat mekanizması olarak hizmet etti ve feci bina arızalarına neden oldu.Hem amonyum hem de siyanür, iyonik bileşiklerin bileşenleri olan çok atomlu iyonlar iken, azid grubu, iyonik veya moleküler bileşiklerin parçası olabilen bir atom kümesidir. Azid grubu bileşikler, azid grubuna bağlı herhangi bir metal, hidrojen veya halojene sahip olabilir: R(N)x, burada R, üç nitrojen atomuna (veya bazen iki, –N=N-, bu durumda ad azo- ile başlar).Ek ayrıca bir metil, fenil veya nitrofenol gibi organik olabilir. Bu bileşikler, sonraki birkaç bölümde daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır. Bu, doğada bulunmayan bileşiklerin geniş bir sınıflandırmasıdır. Plastik endüstrisi bu bileşikleri diğer kimyasal işlemlerde, örneğin bir şişirme maddesi olarak kullanmasına rağmen, özellikle boyaların üretiminde kullanılan insan yapımı bileşiklerdir. Ayrıca fumigantlar için taşıyıcı gaz olarak, doymamış polyester reçinelerini kürlemek için, polimerizasyon reaksiyonlarını kontrol etmek için veya itici gaz olarak kullanılabilirler.Hepsi sentetik olduğu için, adlandırma için tanınabilir bir model izlemeleri gerekmez. Örneğin Asetamin, Dupont'un bir azo boyası için ticari markasıdır. Asetat boya, asit boya ve amaranth boya da azo (azid) bileşiklerinin geleneksel olmayan adlandırma örnekleridir. Bununla birlikte, hidrojen azid, kurşun azid, azoksibenzen, azoksimetan ve azoksietan, bu özel tehlikeli bileşik grubuna ait olarak kabul edilir ve geleneksel terminoloji kullanılarak adlandırılır.Bu azid bileşiklerinin yapıları karmaşıktır ve bu kitabın kapsamı dışındadır; ancak endüstride kullanım sıklıkları ve bu kimyasalların oluşturduğu tehlikeler bu kısa tartışmayı garanti etmektedir. Bu bileşiklerin toksik etkileri siyanürünkine benzerdir ve aynı süreç gerçekleşir. Hem siyanür hem de azid bileşikleri hücre içinde sitokrom oksidazı inhibe ederek hücresel metabolizmayı çökertir.Ayrıca bazıları ışığa veya darbeye duyarlıdır ve yangın gibi uygun koşullar altında patlayıcı nitelikler sergilerler. Ağır ve hafif metal azitler, hidrojen azit ve organik azidlerin çoğu ışığa, darbeye veya ısıya duyarlı olabilir. (Otomobil hava yastıklarında itici gaz olarak sodyum azid kullanılır.)Azot kimyası çok çeşitli bir çalışma alanıdır. Azotun yaşamlarımız üzerindeki günlük etkisi fazla vurgulanamaz. Bu grubun çoğunluğunu oluşturan iki ana bileşik, amonyak ve hidrazindir. Bu yapı taşlarından kimya gelişmeye başlar ve kombinasyonlar artar. Bu bileşiklerin her ikisi de güçlü bazlar olduğundan, her ikisi de yoğun amonyak tipi kokulara sahiptir.Azot içeren organik bileşikler
Doğal azot kaynakları
Azot elementinin sembolü
Azot kullanım Alanları
Sıvı azot
Azot formülü
Azot gazı
Azot gazı formülüÖrnek Olay Cevapları1. Ne oldu?İşyerinde/okulda bu tür kazalar genellikle sadece bir öğrenci veya çalışanın başarısızlığı değildir. Temel neden analizi genellikle olayın meydana gelmesinin birden çok nedenini bulur ve Texas Tech olayı da farklı değildir. Kimyasal Güvenlik Kurulu bu olayı araştırırken, olayın ötesine baktılar ve toplam organizasyonu, prosedürleri, politikaları ve Standart Çalıştırma Yönergelerini değerlendirdiler (bu belgeler normalde yaralanma veya ölümle sonuçlanan böyle bir olay meydana geldiğinde istenir).Olayı kayıtlar, görüşmeler ve olay sonrası gözlemler yoluyla incelediklerinde, her seviyede emniyet yönetiminin eksiklikleri olduğunu belirlediler. İyi tanımlanmış standart işletim prosedürlerine (SOP'ler) sahip olmak önemlidir. Bu güvenlik prosedürlerinin kökleri bilimde sağlam olmalıdır. Bu bölüm, inorganik ailedeki oldukça iyi huylu kimyasallarla başladı ve daha aktif kimyasal türlerle sona erdi. Her ailenin, tanınması ve planlanması gereken daha özel tehlikelerle birlikte kendi genel tehlike sınıflandırmaları vardır.2. Ne olacak veya olabilir?Bir endüstriyel veya üniversite ortamında reaktif/patlayıcı bileşiklerle çalışmanın, olay oluşumunu azaltmak için ayrıntılı bir kimyasal hijyen planı (CHP) ile yürütülmesi gerekir. CHP'nin güvenlik tehlikelerinin kontrol edilmesini, iletilmesini ve takip edilmesini sağlaması gerekir. Ayrıca, işyerinde/üniversitede her düzeyde uygulanmalıdır. Ayrıntılı bir CHP olmadan, bu oldukça reaktif kimyasallarla çalışırken olaylar ve yaralanmalar olmaya devam edecektir.Sahada bu plana Standart Çalışma Prosedürü denir ve bir IAP'yi (olay eylem planı) izleyen süreç tarafından oluşturulur. Bu süreçlerin kullanımıyla, belirli bir olayın sağlık ve güvenlik konularını araştırmak için bilimsel yöntemi kullanma fırsatına sahip olursunuz. Bu ayrıntılı planlama girişimleri olmadan, olayın güvenliği ile ilgili başarısızlık meydana gelecektir.3. Neyi değiştirebilirsin?Hem üniversite hem de endüstriyel kimya laboratuvarlarını değerlendirirken CHP'nin olduğundan ve tüm çalışanların bu plana aşina olduğundan emin olun. CHP'nin tüm liderlere iletildiğinden ve tam liderlik desteğine sahip olduğundan emin olun. Sıklıkla, bir SOP kullanmanın, müdahale kuruluşuna bir sorumluluk teşkil edecek bir öncelik sağlayabileceğini duyarsınız. Görüldüğü gibi bu olayla CHP'nin olmaması başarısızlıktı.Bu planların bir olay meydana gelmeden önce kurulması, tüm müdahale ekiplerinin, öğrencilerin ve kurum, tesis veya kurumun çalışanlarının uyması gereken temel temel kuralları belirler. Sorunları nasıl çözeceğinize dair önceden düşünülmüş bir plandır. SOP ile birlikte IAP, olayın çerçevesini verir.Bu olay ilerledikçe, SOP veya IAP'de ele alınmış veya ele alınmamış olabilecek sorunlar ortaya çıkacaktır. Bu gerçekleştiğinde, gelecekteki SÇP'ler, öğrenilen bu dersleri IAP'de ani değişikliklerle birlikte içermelidir. Her ikisi de tartışıldığı gibi bilimsel yöntemi kullanıyorsa, çoğu konu ele alınabilir.
Yasaların Yeniden İncelenmesi
Şu örnek problemi ele alalım: Sabit sıcaklıkta hareketli bir pistona sahip bir kapta bulunan bir gaz örneğini düşünün. Kabın hacmi 1,0 L iken gazın basıncı 1,2 atm ise, kap piston tarafından 0,50 L’ye sıkıştırılsaydı gazın basıncı ne olurdu?
Bu problemde, ilk basıncı ve hacmi biliyorsunuz. Odanın sıcaklığını bilmiyorsun. Ayrıca kaptaki gazın miktarını da bilmiyorsunuz ama bunun bir önemi yok. Kaptaki gazın sıcaklığının ve miktarının sabit olduğunu biliyorsunuz. İdeal gaz yasasından başlayarak, değişebilecek tüm değişkenlerden tüm sabitleri cebirsel olarak izole ederseniz, ideal gaz yasasında yer alan herhangi iki değişken arasındaki uygun ilişkiyi türetebilirsiniz. Bu örnekte, baskı ile basınç arasındaki ilişkiyle ilgileniyorsunuz.
Charles Yasası Yeniden İncelendi
Charles Yasasının gaz hacmini sıcaklıkla ilişkilendirdiğini hatırlayın. İdeal gaz denklemini, değişen değişkenler bir tarafta ve sabitler diğer tarafta olacak şekilde yeniden düzenleyerek, her şey sabitken, hacmi sıcaklıkla ilişkilendiren kullanışlı bir denklem türetebilirsiniz. Örneklemek için bir problem yapalım.
22°C’de tutulan parti mağazasından bir balon satın aldığınızda balonun hacmi 6,0 L’dir. 10°C’de soğuk bir günde dışarı çıkardığınızda balonun hacmi nedir?
Bu problemde, gazın mol sayısı sabit olacak şekilde balondan gaz çıkmadığını varsayacaksınız. Ayrıca iç ve dış basınçların aynı olduğunu varsayacaksınız, bu da sabittir. İdeal gaz yasasında denklemin bir tarafında asılı olan değişkeni, diğer tarafında sabit olan tüm değerleri koyarak hacim ve sıcaklık arasında bir ilişki türetebilirsiniz.
Yüksek Sıcaklıklar ve Tehlikeli Koşullar
Yanıcı bir gaz, yanıcı sıvı veya buhar veya yanıcı sıvı yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında iki tehlikeli durum mevcut olabilir. Bu sıcaklık, güneş yükü kadar basit ve yangın çarpması kadar dinamik olabilir. Bunlara şunlar denir:
1. UVCE: Sınırsız buhar bulutu patlaması
2. BLEVE: Kaynayan sıvı genişleyen buhar patlaması
UVCE ile, kabından yanıcı bir gaz veya buhar sızar veya başka bir şekilde çevreye salınır. Oluşan bulut, zengin ve zayıf konsantrasyon alanlarına sahipken, birkaç alan uygun hava-yakıt oranına sahiptir. Karışım bir tutuşturma kaynağı bulduğunda, hızlanan bir parlama, bir patlama dalgası ve alev cephesine yol açar. Bu patlamalarda, kap içinde herhangi bir yakıt kalırsa, alev geri teperek kabın içine yanarak başka bir patlamaya ve/veya alev cephesine neden olabilir.
BLEVE ile, meydana gelmesinin iki yolu vardır. Birincisi, organik peroksit gibi bir kimyasalın, iç kimyasal reaksiyonlar ve sıcaklık artışları nedeniyle inhibitörü kaybetmesidir. İkincisi, yine iç basıncın artmasına neden olabilen, tank üzerindeki ısı transferi veya çarpmadır. Her durumda, patlama, mekanik muhafazanın arızalanmasına neden olan kap üzerindeki basıncın bir sonucudur.
Bu durumların her birinde, gaz yasalarının nasıl yürürlüğe girdiğini görebilirsiniz. Kimyasal olarak indüklenen patlama ile, kap içinde gerçekleşen reaksiyon yoluyla basınç artar, bu da basıncın artmasına ve feci bir arızaya neden olur. Konteyner üzerindeki sıcaklık artışı ile yine sıcaklık artışından dolayı basıncın arttığını görüyorsunuz. Her iki durumda da denklemin sıcaklık tarafının basınçta bir artışa neden olduğunu görüyorsunuz.
İş Kanunu çalışma ortamı sıcaklığı
Oturarak zihinsel çalışılan ortam sıcaklığının kaç derece olması gerekir
Yüksek sıcaklığın sebep olduğu rahatsızlıklar
Efektif sıcaklık nedir
işyeri ortamındaki hava akım hızı kaç m/ sn olmalıdır
Hissedilen sıcaklık hesaplama
Metabolik ısı Nedir
Hava akım hızı ne ile ölçülür
Kombine Gaz Yasası
Bazen tek sabit gazın mol sayısıdır. Bir gaz numunesi için üç koşulun tümü (sıcaklık, basınç ve hacim) değişse bile, yine de bu değişkenler arasında yararlı bir ilişki elde edebilirsiniz. Aşağıdaki örneği düşünün.
Felix Baumgartner’ın (RedBull 13,5 millik yüksek stratosfer atlama) deniz seviyesinden 120.000 fit yükseklikten inerken hava dolu bir balon tuttuğunu hayal edin. Sıçrayışının başlangıcında balonunun hacmi 2.0 L idi. 120.000 fitteki sıcaklık -56°C ve atmosfer basıncı 0.10 atm idi. Sıcaklığın 21°C ve basıncın 1.0 atm olduğu sıçramanın altındaki balonun hacmi ne olurdu?
Birden çok değişken aynı anda değişse de, bu soruna yine de önceki problemlerde yaptığınız gibi, değişen değişkenleri değişmeyenlerden ayırarak yaklaşabilirsiniz. Bu problemde sadece gazın mol sayısı sabit kalır. Diğer her şey (basınç, sıcaklık ve hacim) değişir. Değişmeyen değişkenlerden değişen değişkenleri ayırdığınızda, elde edersiniz.
Molar Kütleler ve Gaz Yoğunlukları ve Moleküler Hızlar
Bölüm 1, Uygulamalı Sahne Kimyası’ndan, bileşikte bulunan tüm atomların atom ağırlıklarını toplayarak bir molekülün kütlesini amu veya gram/mol cinsinden hesaplayabileceğinizi hatırlayın. Gaz yoğunluğu, ilk müdahale edenin anlaması için önemli bir özelliktir.
Dört gaz sayacıyla bir sahneyi analiz ederken, bir tehlikeli madde teknisyeni olay yerinde potansiyel olarak tehlikeli gazların olup olmadığını değerlendirmek için tipik olarak ayaklarının yanından, başının yanından ve başının üzerinden numune alır. Teknisyenin bir gazın havaya göre nasıl davranacağını anlayabilmesi için, ilk müdahale görevlisinin gaz yoğunluklarının molar kütle ile nasıl ilişkili olduğunu anlaması önemlidir.
Gaz yoğunlukları sıcaklık, basınç ve molar kütle ile ilişkilidir. İdeal gaz denklemiyle başlayıp bunu birim hacimdeki mol olarak çözerek ve ardından bu denklemin her iki tarafını molar kütle ile çarparak gaz yoğunluğunu (kütle/hacim) sıcaklık ve basınçla ilişkilendiren bir ilişki türetebilirsiniz.
Molar kütlelerin birimleri gram/mol olduğundan, bu denklemin sol tarafında moller birbirini götürür, bu nedenle gaz yoğunluklarını basınç, sıcaklık ve molar kütle ile ilişkilendiren bir ilişki türetilir. Bu durumda gazların yoğunlukları gram/litre cinsindendir, çünkü R için tipik olarak kullanılan değer, hacmin litre olarak verildiği 0.08206 L-atm/mol-K’dir.
Bu denklemi analiz ederek, gaz yoğunluklarının basınç ve molar kütle ile doğru orantılı olduğunu görebilirsiniz. Gaz yoğunlukları sıcaklıkla ters orantılıdır.
Yukarıdaki denklemden, havanın ortalama mol kütlesinin 29 g/mol olduğunu öğrendiniz. Bu bilgiyle, sızıntı yapan bir gazın havaya göre batacağını veya yüzeceğini belirlemek kolaydır. Örneğin, sızıntı yapan bir amonyak silindiri olan bir olay yerine çağrıldıysanız, nerede numune alacağınıza karar vermek için sadece amonyağın molar kütlesini, NH3’ü göz önünde bulundurmanız gerekir.
Amonyak formülü NH3 olduğundan, molar kütle, her birinin molar kütlesi 1 g/mol olan bir nitrojen atomu, 17 g/mol ve 3 hidrojen atomunun kütlesidir. Molar kütle 17 g/mol olduğunda, amonyağın havaya göre yüzmesini beklersiniz. Öte yandan, molar kütlesi 71 g/mol olan klor gazı, Cl2 batar.
Anahtar parametre, sürüm hızı olacaktır. Hızlı bir yüksek basınç tahliyesi, yoğunluğu artırarak gazı soğutur. Ayrıca, gaz suda yüksek oranda çözünürse, ağırlığı artabilir. Örneğin, nemli bir ortamda büyük miktarda NH3 salınımı hızla havadan ağır olan amonyum hidroksit NH4OH’yi oluşturacaktır. Bir salıvermede, NH3 su ile hidrolize olur ve havadan daha ağır hale gelirken yukarı çıkacak ve daha sonra yer seviyesine inecektir.
Gaz molar kütlesini dikkate almanın ek bir nedeni, bir gazın diğer gazlara kıyasla bağıl moleküler hızını belirlemektir. Genel olarak, bir molekülün hızı, molar kütlesi ile ters orantılıdır. Bir molekül ne kadar ağırsa, o kadar yavaş hareket eder. Aslında, bir gaz molekülünün molar kütlesine göre en olası hızı arasındaki ilişki aşağıdaki denklemde gösterilmiştir.
