Azot (N₂) Gazının Özellikleri Nelerdir? Neden Uyarı Vermeden Boğar?

Ders notu: Azot (N₂) Gazının Özellikleri Nelerdir? Neden Uyarı Vermeden Boğar?

Havanın %78'i: renksiz, kokusuz, tatsız

Azotun formülü N iki, atom numarası 7. Havanın hacimce yaklaşık yüzde 78'ini oluşturur. Renksiz, kokusuz ve tatsızdır; yanmaz. Bağıl buhar yoğunluğu 0,97, yani havayla hemen hemen aynı ağırlıkta. Bir de canlılar açısından: azot protein ve nükleik asitlerin yapısında bulunur, bütün canlı hücrelerde vardır.

Zehirli değil, ama uyarı vermeden boğar

Zehirli değildir, ortamdaki oksijenin yerini alarak boğar. İşin kötüsü, azot kokusuz olduğu için oksijenin azaldığını burnunuzla anlayamazsınız; bunu ancak ölçüm cihazı gösterir. Tabloya bakın: normal havada oksijen yüzde 20,9. Yüzde 16'ya inince nabız ve solunum hızlanır, dikkat bozulur. Yüzde 10'un altında bilinç kaybı, kasılma ve ölüm görülür.

Tanka girmeden önce havayı kontrol edin

Bu yüzden tank, kuyu, kazan gibi kapalı alanların havası girişten önce ve iş boyunca cihazla sürekli ölçülür; çünkü hava girişten önce de solunamaz olabilir, iş sırasında da değişebilir. Yapı işleri için Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği bunu açıkça söyler: oksijen düzeyi yetersiz olabilecek ortama girecek çalışan için kapalı ortam havası kontrol edilir; zorunlu girişte çalışan dışarıdan sürekli izlenir. Oksijeni çok düşük havada bir iki nefeste bilinç kaybı olabilir ve kişi hiçbir uyarı hissetmez. Kazalarda bir başka hata da azot hortumunun solunum havası hattı sanılıp bağlanması. Son olarak: içeride yığılan arkadaşınızı kurtarmak için hazırlıksız girmeyin; kurtarmaya girenlerin de öldüğü kazalar var. İçeri ancak eğitimli, kurtarma donanımını giymiş ve güvenilir solunum havası olan kişi girer.

−196 °C: soğuk yanığı ve kriyojenik saklama

Azot eksi 196 derecede kaynar; sıvı azot bu yüzden çok soğuktur. Ciltle ya da gözle temas ederse soğuk yanığı, yani donma yapar. Bu soğukluk kriyojenik saklamada kullanılır: kan ve diğer biyolojik örnekler, dondurulmuş yumurta hücreleri sıvı azot tanklarında saklanır. Gıda sanayisinde de gıdaları hızlı dondurmak için kullanılır.

İnert atmosferden gübreye: kullanım alanları

Azot çoğu koşulda başka maddelerle tepkimeye girmez; buna inert davranış diyoruz. Kimya ve petrol tesislerinde ekipmandaki hava ya da yanıcı gaz azotla süpürülür, buna inertleme denir. Metal sanayisinde tavlama ve ısıl işlemde koruyucu gazdır. Gıdada ambalaj gazı olarak kullanılır, katkı numarası E 941; oksidasyonu yavaşlatır, raf ömrünü uzatır. Ayrıca amonyak, nitrik asit, gübre ve patlayıcı üretiminde hammaddedir.

N₂, N₂O, NO₂: adlar benzer, gazlar farklı

Şıklarda üç benzer ad yan yana gelir. Azot, yani N iki: basit boğucu; Kimyasal Maddeler Yönetmeliği Ek-1'de sınır değeri yok. Azot protoksit, yani N iki O: güldürücü gaz; ameliyatta ve dişçilikte anestezik ve ağrı kesici olarak kullanılır. Azot dioksit, yani NO iki: tahriş edici bir gaz; Ek-1'de 8 saatlik sınır değeri 0,5 ppm. Bir de şunu bilin: Ek-1 tablosunda azot monoksit ve azot dioksit, nitrojen monoksit ve nitrojen dioksit adıyla geçer; azotun ve azot protoksitin ise satırı yoktur.

Sınavda sorulabilecek ayrıntılar

• Azotla inertleştirme: Genel uygulama, ekipmandaki havanın/yanıcı gazın azotla süpürülmesi ve kapta azot akışıyla oksijenin dışarıda tutulmasıdır (CSB 2003-10-B). “Azot protoksit” diye geçen gazın diğer adları: diazot monoksit, nitröz oksit, güldürücü gaz (PubChem CID 948).
• Kapalı alan dayanağı: Yapı İşlerinde İSG Yön. (RG 05.10.2013/28786) yalnızca yapı işlerinin yapıldığı işyerlerinde uygulanır (m.2/1). Ek-4 A “Özel riskler” 37: zehirli/zararlı madde bulunması muhtemel, oksijen düzeyi yetersiz veya parlayıcı olabilecek ortama giren çalışan için kapalı ortam havası kontrol edilir; 38: sınırlı hava hacimli yüksek riskli ortamda çalıştırılmaz, zorunlu hallerde dışarıdan sürekli izlenir ve derhal yardım için tedbir alınır. Diğer işyerlerindeki tank/kazan girişleri için aynı uygulama iyi uygulama olarak önerilir (CSB 2003-10-B: kapalı alanın tamamı sürekli ölçülür; gözcü ve kurtarma personeli her an hazır bulunur; kurtarmaya yalnız eğitimli, kurtarma donanımlı ve güvenilir solunum havası olan kişi girer).
• Yeraltı madeni: Maden İşyerlerinde İSG Yön. Ek-3, 8.5: havasında %19'dan az oksijen bulunan yerlerde önleyici faaliyetler ve kurtarma çalışmaları dışında çalışılmaz.
• ABD karşılaştırması (CSB 2003-10-B): OSHA işyeri oksijenini %19,5 – %23,5 aralığında ister; %4–6 oksijenli atmosfer 40 saniyeden kısa sürede komaya sokar. ABD'de 1992–2002 arasında 85 azot boğulması olayında 80 kişi öldü; kurbanların %60'tan fazlası kapalı alanda veya yanında çalışıyordu; ölümlerin yaklaşık %10'u kurtarma girişimindeydi.
• Sıvı azot (PubChem CID 947, ERG 2024 Kılavuz 120): sıvıdan kaynayan soğuk gaz başta havadan ağırdır, yerde yayılır; sıvı azotlu hat havadan sıvı oksijen yoğuşturup yangın/patlama tehlikesi yaratabilir; ısıya uzun süre maruz kalan kap şiddetle yırtılıp fırlayabilir. Donmuş giysi çözülmeden çıkarılmaz.
• GHS (PubChem, ECHA C&L bildirimleri): H280 Basınç altında gaz içerir, ısıtılırsa patlayabilir; H281 Soğutulmuş gaz içerir, kriyojenik yanık veya yaralanmaya neden olabilir.
• Ek-1 (Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hk. Yön., Değişik: RG 20.10.2023/32345): azot (N₂, CAS 7727-37-9) ve azot protoksit (N₂O, CAS 10024-97-2) satırı yoktur. Nitrojen dioksit (CAS 10102-44-0): 8 saat 0,96 mg/m³ – 0,5 ppm, 15 dk 1,91 mg/m³ – 1 ppm; nitrojen monoksit (CAS 10102-43-9): 8 saat 2,5 mg/m³ – 2 ppm.
• Diğer kullanımlar (PubChem/HSDB): petrol kuyularında basınç kaynağı, lastik şişirme, alüminyum dökümhanelerinde soğutma, akrilonitril ve siyanür üretimi. Sıvı azot dermatolojide kriyoterapide (deri lezyonlarının dondurularak giderilmesi) kullanılır.

Sık sorulan sorular

Azot havanın hacimce yaklaşık yüzde kaçını oluşturur?

Yaklaşık %78.

Azot zehirli midir?

Hayır. Basit boğucudur: ortamdaki oksijenin yerini alarak boğar.

Azot birikmesi kokudan anlaşılır mı?

Hayır. Azot kokusuzdur; oksijen düşüşü ancak ölçüm cihazıyla anlaşılır.

Oksijen %10'un altına inerse ne olur?

Bilinç kaybı, kasılma ve ölüm.

Sıvı azot kaç °C'de kaynar, temas edince ne olur?

Yaklaşık −196 °C; cilt ve gözde soğuk yanığı (donma) yapar.

Gıda ambalajında azot ne işe yarar?

Ambalaj gazıdır (E 941); oksidasyonu yavaşlatıp raf ömrünü uzatır.

Azot hangi ürünlerin üretiminde hammaddedir?

Amonyak, nitrik asit, gübre ve patlayıcılar.

Güldürücü gaz olarak bilinen anestezik hangisidir?

Azot protoksit (N₂O).

Kaynaklar

• PubChem CID 947 Record Description: 'Nitrogen is a chemical element with symbol N and atom
• CSB Safety Bulletin No. 2003-10-B
• Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği m.2/1 ve Ek-4 A 37-38
• HFEA
• Tarım ve Orman Bak. Gıda Katkı Maddeleri Yönetmeliği Kılavuzu
• PubChem CID 948 Nitrous oxide, MeSH Entry Terms: 'Nitrous Oxide; Nitrogen Protoxide; Laugh