Большая Советская Энциклопедия (АЗ)

  Закись азота N₂O — бесцветный газ со слабым приятным запахом и сладковатым вкусом; вдыхание смеси воздуха с N₂O вызывает состояние, напоминающее опьянение (отсюда название — веселящий газ). Плотность при 0°С и 101 325 н/м² (760 мм рт. ст.) 1,9804 кг/м³,  t_кип — 89,5°С, t_пл — 102,4°С. 1 объём N₂O при 5°C растворяет 1,048 объёма N₂O. Химически N₂O с водой, растворами кислот и щелочей не реагирует, кислородом не окисляется. Выше 500°C разлагается: 2N₂O = 2N₂ + O₂; поэтому при повышенных температурах действует как сильный окислитель и поддерживает горение. Получают N₂O термическим разложением нитрата аммония: NH₄NO₃=N₂O+ 2H₂O. В медицине служит для общей анестезии.

  Окись азота NO — бесцветный газ, буреющий при соприкосновении с воздухом вследствие окисления до NO₂. Плотность при 0°С и 101 325 н/м² (760 мм рт ст) 1,3402 кг/м³, t_кип—151,8°С, t_пл—163,6°С. В воде мало растворима (0,0738 объёма в 1 объёме H₂O при 0°С). С водой, кислотами и щелочами химически не взаимодействует. Образует многочисленные продукты присоединения, например нитрозилхлорид NOCI. Получают NO действием разбавленной азотной кислоты на некоторые металлы, например: 3Cu + 8HNO₃= 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO. Окись азота — важный полупродукт окисления аммиака при получении азотной кислоты.

  Азотистый ангидрид (трёхокись азота) N₂O₃ — в обычных условиях неустойчивое соединение. Разлагается уже при 0°С:

  Около 3,5°С кипит с разложением, при 25°C содержит только 10% недиссоциированного N₂O₃. При низкой температуре может быть получен в виде тёмно-голубой жидкости, при сильном охлаждении — светло-голубой массы с t_пл —102°С. С водой образует азотистую кислоту: N₂O₃ + H₂O = 2HNO₂, со щелочами — соли (см. Нитриты). N₂O₃ получают по реакции: N₂O₄+ 2NO = 2N₂O₃; практического применения не находит.

  Двуокись азота NO₂ — бурый газ с удушливым запахом, при 21,15°C — буро-красная жидкость, бледнеющая при дальнейшем охлаждении из-за образования четырёхокиси азота N₂O₄ , t_отв —11,2°С. Взаимодействует с водой с образованием азотной кислоты и окиси азота: 3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO; со щелочами образует нитраты и нитриты. Двуокись азота — сильный окислитель; в токе NO₂ энергично сгорают уголь, сера, фосфор, органические соединения. В промышленности NO₂ получают окислением NO при производстве азотной кислоты, в лаборатории — термическим разложением некоторых нитратов: 2Pb(NO₃)₂ = 2PbO + O₂ + 4NO₂. Применяют NO₂ как нитрующий агент (см. Нитрование органических соединений).

  Азотный ангидрид (пятиокись азота) N₂O₅ — бесцветные очень летучие кристаллы. Крайне неустойчив и взрывоопасен. Взаимодействует с водой, давая азотную кислоту: N₂O₅ +Н₂O = 2HNO₃, со щелочами образует соли — нитраты. В лаборатории получают по реакции: 2HNO₃ + P₂O₅ = N₂O₅+ 2HPO₃. Практического применения не находит. Все А. о. физиологически активны.

  Лит. см. при ст. Азот, Азотная кислота.

Азотирование

Азоти'рование, насыщение поверхности металлических деталей азотом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости, предела усталости и коррозионной стойкости. А. подвергают сталь, титан, некоторые сплавы, наиболее часто — легированные стали, особенно хромоалюминиевые, а также сталь, содержащую ванадий и молибден.

  Азотирование стали происходит при t 500—650 °С в среде аммиака. Выше 400 °С начинается диссоциация аммиака по реакции NH₃ ® 3H + N. Образовавшийся атомарный азот диффундирует в металл, образуя азотистые фазы. При температуре А. ниже 591 °С азотированный слой состоит из трёх фаз (рис.): e — нитрида Fe₂N, g' — нитрида Fe₄N, a — азотистого феррита, содержащего около 0,01% азота при комнатной температуре. При температуре А. 600—650° С возможно образование ещё и g-фазы, которая в результате медленного охлаждения распадается при 591°C на эвтектоид a + g¹. Твёрдость азотированного слоя увеличивается до HV = 1200 (соответствует 12 Гн/м²) и сохраняется при повторных нагревах до 500—600°C, что обеспечивает высокую износоустойчивость деталей при повышенных температурах. Азотированные стали значительно превосходят по износоустойчивости цементированные и закалённые стали. А. — длительный процесс, для получения слоя толщиной 0,2—0,4 мм требуется 20—50 ч. Повышение температуры ускоряет процесс, но снижает твёрдость слоя. Для защиты мест, не подлежащих А., применяются лужение (для конструкционных сталей) и никелирование (для нержавеющих и жаропрочных сталей). Для уменьшения хрупкости слоя А. жаропрочных сталей иногда ведут в смеси аммиака и азота.

  Азотирование титановых сплавов проводится при 850—950 °С в азоте высокой чистоты (А. в аммиаке не применяется из-за увеличения хрупкости металла).