View source for ठोस नाइट्रोजन

{{Short description|Solid form of the 7th element}}[[File:Mountainous Shoreline of Sputnik Planum (PIA20198).png|thumb|right|240px|पानी के बर्फ के पहाड़ों के बगल में प्लूटो पर [[स्पुतनिक प्लैनिटिया]] के मैदानों पर ठोस नाइट्रोजन]]ठोस [[नाइट्रोजन]] तत्व नाइट्रोजन के कई ठोस रूप हैं, जिन्हें पहली बार 1884 में देखा गया था। ठोस नाइट्रोजन मुख्य रूप से अकादमिक शोध का विषय है, लेकिन कम तापमान, कम दबाव वाला ठोस नाइट्रोजन [[बाहरी सौर मंडल]] में निकायों का एक महत्वपूर्ण घटक है और उच्च तापमान, उच्च दबाव ठोस नाइट्रोजन एक शक्तिशाली विस्फोटक है, जिसमें किसी अन्य गैर-परमाणु सामग्री की तुलना में उच्च ऊर्जा घनत्व होता है।<ref name="erem004" />


== पीढ़ी ==
[[करोल ओल्ज़वेस्की]] ने पहली बार 1884 में ठोस नाइट्रोजन का अवलोकन किया, पहले [[तरल हाइड्रोजन]] को वाष्पित करने वाले [[तरल नाइट्रोजन]] के साथ, और फिर तरल हाइड्रोजन को नाइट्रोजन को जमने की अनुमति दी।<ref>{{cite journal|last1=Olszewski|first1=K|title=Nouveaux essais de liquéfaction de l'hydrogène. Solidification et pression critique de l'azote|language=fr|journal=Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences|date=1884|volume=98|pages=913–915|url=https://fr.wikisource.org/wiki/Page:Comptes_rendus_hebdomadaires_des_s%C3%A9ances_de_l%E2%80%99Acad%C3%A9mie_des_sciences,_tome_098,_1884.djvu/898}}</ref> ठोस नाइट्रोजन से वाष्प को वाष्पित करके, ओल्ज़वेस्की ने अत्यंत निम्न तापमान {{Val|48|u=K}} भी उत्पन्न किया , उस समय एक विश्व रिकॉर्ड था।<ref>{{cite journal|last1=Cohen|first1=E. G. D.|title=Toward Absolute Zero: During the past three centuries attempts to approach the absolute zero of temperature have led to the discovery of many important phenomena, including superconductivity and superfluidity|journal=American Scientist|date=1 January 1977|volume=65|issue=6|pages=752–758|jstor=27848176|bibcode=1977AmSci..65..752C}}</ref>

आधुनिक तकनीकें सामान्यतः एक समान दृष्टिकोण अपनाती हैं: ठोस नाइट्रोजन को सामान्यतः एक प्रयोगशाला में तरल नाइट्रोजन को एक निर्वात में वाष्पित करके बनाया जाता है। उत्पादित ठोस झरझरा होता है।<ref>{{cite journal|last1=Mikhal'chenko|first1=R. S.|last2=Getmanets|first2=V. F.|last3=Arkhipov|first3=V. T.|title=झरझरा ठोस नाइट्रोजन में गर्मी हस्तांतरण की ख़ासियतें|journal=Journal of Engineering Physics|date=September 1972|volume=23|issue=3|pages=1075–1081|doi=10.1007/BF00832213|bibcode=1972JEP....23.1075M|s2cid=121585322}}</ref>

== प्रकृति में घटना ==
ठोस नाइट्रोजन प्लूटो (जहाँ यह ठोस [[कार्बन मोनोआक्साइड]] और [[मीथेन]] के साथ मिश्रित होता है) और नेप्च्यूनियन चंद्रमा [[ट्राइटन (चंद्रमा)]] की सतह का एक बड़ा हिस्सा बनाता है। प्लूटो पर इसे पहली बार जुलाई 2015 में [[नए क्षितिज]] अंतरिक्ष जांच द्वारा और ट्राइटन पर सीधे वोयाजर 2 अंतरिक्ष जांच द्वारा अगस्त 1989 में देखा गया था।<ref name="pluto">{{cite web|date=2016-02-04|title=प्लूटो की रहस्यमयी तैरती पहाड़ियाँ|url=http://www.nasa.gov/feature/pluto-s-mysterious-floating-hills/|access-date=1 May 2016|publisher=NASA}}</ref><ref>{{cite web|date=25 July 2015|title=न्यू होराइजन्स फ्लाईबी के बाद प्लूटो की सतह पर बहने वाले नाइट्रोजन बर्फ के ग्लेशियर|url=http://www.abc.net.au/news/2015-07-25/flowing-nitrogen-ice-glaciers-seen-on-surface-of-pluto/6647636|access-date=6 October 2015|website=ABC}}</ref><ref name="Triton">{{cite encyclopedia|title=सौर मंडल का विश्वकोश|publisher=[[Elsevier]]|location=Amsterdam; Boston|date=2014|editor1-last=Spohn|editor1-first=Tilman|edition=3rd|pages=861–882|isbn=978-0-12-416034-7|last2=Kirk|first2=Randolph L.|first1=William B.|chapter=Triton|editor2-first=Doris|editor2-last=Breuer|editor3-first=Torrence|editor3-last=Johnson|last1=McKinnon|chapter-url=https://books.google.com/books?id=0bEMAwAAQBAJ&pg=PA861}}</ref>

ट्राइटन की अधिकांश सतह ठोस नाइट्रोजन (बीटा क्रिस्टल चरण) के हेक्सागोनल रूप में ढकी हुई है, जिसे इस कृत्रिम रंग फोटोमोज़ेक में भूमध्य रेखा के चारों ओर एक नीले हरे रंग की पट्टी के रूप में देखा जा सकता है।[[File:Triton moon mosaic Voyager 2 (large).jpg|thumb|right|ट्राइटन (चंद्रमा) की अधिकांश सतह ठोस नाइट्रोजन (β क्रिस्टल चरण) के हेक्सागोनल रूप में आच्छादित है, जिसे इस सिंथेटिक रंग फोटोमोसाइक में भूमध्य रेखा के चारों ओर एक नीले हरे बैंड के रूप में देखा जा सकता है।]]ठोस नाइट्रोजन में बाहरी सौर मंडल में चट्टानों के निर्माण के लिए प्रासंगिक कई गुण होते हैं। ठोस नाइट्रोजन के कम तापमान पर भी यह काफी अस्थिर होता है और वातावरण बनाने के लिए [[Index.php?title=ऊर्ध्वपातन|ऊर्ध्वपातन]] कर सकता है, या नाइट्रोजन ठंढ में वापस संघनित हो सकता है। अन्य पदार्थों की तुलना में, ठोस नाइट्रोजन कम दबाव पर संसंजन खो देता है और एकत्रित होने पर [[Index.php?title=हिमनदो|हिमनदो]] के रूप में प्रवाहित होता है। फिर भी इसका घनत्व पानी की बर्फ की तुलना में अधिक है, इसलिए [[उछाल]] की ताकत स्वाभाविक रूप से पानी के बर्फ के ब्लॉक को सतह की ओर ले जाएगी।  वास्तव में, न्यू होराइजन्स ने प्लूटो की सतह पर नाइट्रोजन की बर्फ के ऊपर तैरती हुई पानी की बर्फ देखी।<ref name="pluto" />

ट्राइटन पर, ठोस नाइट्रोजन ठंढ क्रिस्टल और तापानुशीतित नाइट्रोजन बर्फ की एक पारदर्शी शीट परत का रूप ले लेती है, जिसे प्रायः शीशे का आवरण कहा जाता है।<ref name="Triton" />वायेजर 2 द्वारा ट्राइटन के दक्षिणी ध्रुवीय बर्फ की उच्चतम सीमा के आसपास उपध्रुवीय क्षेत्रों से निकलने के लिए नाइट्रोजन गैस के [[Index.php?title=उष्णोत्स|उष्णोत्स]] देखे गए।<ref>{{cite web|title=Neptune: Moons: Triton|url=http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Triton|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20111015074425/http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Triton|archive-date=October 15, 2011|access-date=September 21, 2007|publisher=[[NASA]]}}</ref> इस देखी गई घटना की एक संभावित व्याख्या यह है कि सूर्य नाइट्रोजन बर्फ की पारदर्शी परत के माध्यम से चमकता है, नीचे की परतों को गर्म करता है। नाइट्रोजन उर्ध्वपातित होती है और अंततः ऊपरी परत में छिद्रों के माध्यम से मिट जाती है, धूल को अपने साथ ले जाती है और काली धारियाँ बनाती है।

== द्रव अलॉट्रोप्स में संक्रमण ==

=== पिघलना ===
मानक वायुमंडलीय दबाव पर, N<sub>2</sub> का गलनांक {{Val|63.23|u=K}} है .<ref name="CRC71">{{cite book|last=Lide|first=David R.|title=सीआरसी हैंडबुक ऑफ फिजिक्स एंड केमिस्ट्री|date=1990–1991|publisher=CRC Press, inc.|edition=71st|location=Boca Raton, Ann Arbor, Boston|pages=4–22 (one page)|language=en}}</ref>

अधिकांश पदार्थों की तरह, नाइट्रोजन तब तक उच्च तापमान पर पिघलता है जब तक परिवेश का दबाव {{Val|50|u=GPa}} तक बढ़ जाता है , जब तरल नाइट्रोजन की [[बहुलकीकरण]] की भविष्यवाणी की जाती है।<ref name="Tonkov04">{{cite book|last1=Tonkov|first1=E. Yu|url=https://books.google.com/books?id=yvXKBQAAQBAJ&pg=PA126|title=उच्च दबाव में तत्वों का चरण परिवर्तन|last2=Ponyatovsky|first2=E.G.|date=15 November 2004|publisher=CRC Press|isbn=978-0-8493-3367-5|pages=126–132}}</ref><ref name="Muk007" />उस क्षेत्र के भीतर, गलनांक लगभग {{Val|190|u=K|up=GPa}} की दर से बढ़ जाता है .<ref name="Tonkov04" />  ऊपर {{Val|50|u=GPa}}, गलनांक गिर जाता है।<ref name="Muk007" />

{| class="wikitable" style="margin:1em auto;"
|+{{Chem2|N2}}के देखे गए गलनांक  <ref name="Tonkov04" />
!दबाव ([[Gigapascal|GPa]])!!तापमान ([[Kelvin|K]])
|-
|2.8||308
|-
|4||368
|-
|7||484
|-
|50||1920
|-
|71<ref name="Muk007">{{cite journal|last1=Mukherjee|first1=Goutam Dev|last2=Boehler|first2=Reinhard|title=High-Pressure Melting Curve of Nitrogen and the Liquid-Liquid Phase Transition|journal=Physical Review Letters|date=30 November 2007|volume=99|issue=22|pages=225701|doi=10.1103/PhysRevLett.99.225701|pmid=18233298|bibcode=2007PhRvL..99v5701M}}</ref>||1400
|}


=== उर्ध्वपातन ===
नाइट्रोजन का त्रिगुण बिंदु होता है {{Val|63.14|0.06|u=K}} और {{Val|0.1255|0.0005|u=बार}}; इस दबाव के नीचे, ठोस नाइट्रोजन का सीधे गैस में उर्ध्वपातन होता है।<ref name="fray">{{cite journal|last1=Fray|first1=N.|last2=Schmitt|first2=B.|date=December 2009|title=Sublimation of ices of astrophysical interest: A bibliographic review|journal=Planetary and Space Science|volume=57|issue=14–15|pages=2053–2080|bibcode=2009P&SS...57.2053F|doi=10.1016/j.pss.2009.09.011}}</ref> इन कम दबावों पर, नाइट्रोजन केवल दो ज्ञात अपररूपों में उपस्थित है: α-नाइट्रोजन (नीचे {{Val|35|u=K}}) और β-नाइट्रोजन ({{Val|35|-|63|u=K}})। {{Val|20|-|63|u=K}}  से वाष्प के दबाव का मापन निम्नलिखित [[अनुभवजन्य संबंध]] का सुझाव देंता है:<ref name="fray" />


<math>\ln{\left(\frac{P_{\text{subl}}}{1\text{ bar}}\right)}=
12.40-
\frac{807.4\text{ K}}{T}-
\frac{3926\text{ K}^2}{T^2}+
\frac{6.297\cdot 10^4\text{ K}^3}{T^3}-
\frac{4.633\cdot10^5\text{ K}^3}{T^4}+
\frac{1.325\cdot10^6\text{ K}^4}{T^5}
\quad\quad\quad(\alpha)</math><math>\ln{\left(\frac{P_{\text{subl}}}{1\text{ bar}}\right)}=
8.514-
\frac{458.4\text{ K}}{T}-
\frac{19870\text{ K}^2}{T^2}+
\frac{4.800\cdot10^5\text{ K}^3}{T^3}-
\frac{4.524\cdot10^6\text{ K}^4}{T^4}
\quad\quad\quad(\beta)</math>

== सामान्य क्रायोजेन्स में घुलनशीलता ==
ठोस नाइट्रोजन तरल हाइड्रोजन में थोड़ा घुलनशील है। घुलनशीलता के आधार पर {{Val|60|-|75|u=K}} [[गैसीय हाइड्रोजन]],<ref>{{Cite journal|last1=Omar|first1=M. H.|last2=Dokoupil|first2=Z.|date=1962-01-01|title=नाइट्रोजन के त्रिगुण बिंदु से अधिक तापमान पर सिस्टम हाइड्रोजन-नाइट्रोजन के वाष्प-तरल संतुलन पर कुछ पूरक माप|url=https://dx.doi.org/10.1016/0031-8914%2862%2990089-7|journal=Physica|language=en|volume=28|issue=1|pages=33–43|doi=10.1016/0031-8914(62)90089-7|bibcode=1962Phy....28...33O|issn=0031-8914}}</ref> सेडल एट अल का अनुमान है कि तरल हाइड्रोजन पर {{Val|15|u=K}} {{Val|1|-|10|u=molecule {{chem2|N2}}|up=cm3|e=10}} घुल सकता है।<ref>{{cite journal|last1=Seidel|first1=G. M.|last2=Maris|first2=H. J.|last3=Williams|first3=F. I. B.|last4=Cardon|first4=J. G.|date=2 June 1986|title=तरल हाइड्रोजन का सुपरकूलिंग|journal=Physical Review Letters|volume=56|issue=22|pages=2380–2382|bibcode=1986PhRvL..56.2380S|doi=10.1103/PhysRevLett.56.2380|pmid=10032971}}</ref> अतिरिक्त ठोस नाइट्रोजन के साथ हाइड्रोजन के क्वथनांक पर, घुलित मोलर अंश 10<sup>−8</sup> होता है. पर {{Val|32.5|u=K}} ({{Chem2|H2}} के क्वथनांक के ठीक नीचे ) और {{Val|15|u=atm}}, घुलित  N<sub>2</sub> की अधिकतम मोलर सान्द्रता {{Val|7.0e-6}}है।<ref name="ReferenceA">{{cite journal|last1=Omar|first1=M.H.|last2=Dokoupil|first2=Z.|date=May 1962|title=Solubility of nitrogen and oxygen in liquid hydrogen at temperatures between 27 and 33K|journal=Physica|volume=28|issue=5|pages=461–471|bibcode=1962Phy....28..461O|doi=10.1016/0031-8914(62)90033-2}}</ref>

नाइट्रोजन और ऑक्सीजन तरल अवस्था में मिश्रणीय होते हैं लेकिन ठोस अवस्था में अलग होते हैं। इस प्रकार अतिरिक्त नाइट्रोजन (63 K पर पिघलना) या ऑक्सीजन (55 K पर पिघलना) पहले जम जाता है, और यूटेक्टिक तरल हवा 50 K पर जम जाती है।<ref>{{cite journal |last1=Kochenburger |first1=Thomas M. |last2=Grohmann |first2=Steffen |last3=Oellrich |first3=Lothar R. |title=Evaluation of a Two-stage Mixed Refrigerant Cascade for HTS Cooling Below 60 K |journal=Physics Procedia |date=2015 |volume=67 |pages=227–232 |doi=10.1016/j.phpro.2015.06.039|bibcode=2015PhPro..67..227K }}</ref>
== क्रिस्टल संरचना ==

=== डिनाइट्रोजन क्रिस्टल ===
परिवेशी और मध्यम दबावों पर, नाइट्रोजन डाइनाइट्रोजन बनाती है अणु; कम तापमान पर [[लंदन फैलाव बल]] इन अणुओं को जमाने के लिए पर्याप्त है।<ref name="yamas">{{cite journal|last1=Yamashita|first1=Yasuyuki|last2=Kato|first2=Manabu|last3=Arakawa|first3=Masahiko|date=June 2010|title=Experimental study on the rheological properties of polycrystalline solid nitrogen and methane: Implications for tectonic processes on Triton|journal=Icarus|volume=207|issue=2|pages=972–977|bibcode=2010Icar..207..972Y|doi=10.1016/j.icarus.2009.11.032}}</ref>


==== α और β ====
ठोस नाइट्रोजन परिवेश के दबाव में दो चरणों को स्वीकार करता है: α- और β-नाइट्रोजन।

{{Val|35.6|u=K}} के नीचे, नाइट्रोजन [[अंतरिक्ष समूह]] Pa3 के साथ एक [[घन संरचना]] को अपनाती है; {{Chem2|N2}} अणु इकाई कोशिका घन के शरीर के विकर्णों पर स्थित होते हैं। कम तापमान पर α- चरण को इसके बदलने से पहले (γ तक ) {{Val|3500|u=atm}} पर संकुचित किया जा सकता है , और जैसे-जैसे तापमान {{Val|20|u=K}} से ऊपर उठता है , यह दबाव लगभग {{Val|4500|u=atm}} तक बढ़ जाता है।{{Val|21|u=K}} पर , इकाई कोशिका आयाम {{Val|5.667|u=Å}} है , घटते हुए {{Val|3785|u=bar}} अंतर्गत {{Val|5.433|u=Å}} है।<ref name="Tonkov04" /><ref name="schu">{{cite journal|last1=Schuch|first1=A. F.|last2=Mills|first2=R. L.|date=1970|title=Crystal Structures of the Three Modifications of Nitrogen 14 and Nitrogen 15 at High Pressure|journal=The Journal of Chemical Physics|volume=52|issue=12|pages=6000–6008|bibcode=1970JChPh..52.6000S|doi=10.1063/1.1672899}}</ref>

{{Val|35.6|u=K}} के ऊपर  (जब तक यह पिघल नहीं जाता), नाइट्रोजन एक इकाई कोशिकाअनुपात के साथ {{math|[[Bravais lattice#In 3 dimensions|{{frac|''c''|''a''}}]] ≈ 1.633 {{=}} {{radic|{{frac|8|3}}}}}} [[Index.php?title=हेक्सागोनल बंद परिपूर्ण संरचना|हेक्सागोनल बंद परिपूर्ण संरचना]] को अपनाता है।मजबूत चतुष्कोण-चतुष्कोण अंतःक्रिया के कारण, नाइट्रोजन अणु यादृच्छिक रूप से 55° के कोण पर झुके होते हैं।{{Val|45|u=K}} पर  इकाई कोशिका {{Math|1=''a'' = {{val|4.050|u=Å}}}} और {{Math|1=''c'' = {{val|6.604|u=Å}}}} है, लेकिन ये {{Val|4125|u=atm}} और {{Val|49|u=K}} पर {{Math|1=''a'' = {{val|3.861|u=Å}}}} और {{Math|1=''c'' = {{val|6.265|u=Å}}}} सिकुड़ जाते हैं। उच्च दबावों पर, {{Math|{{frac|''c''|''a''}}}} व्यावहारिक रूप से कोई भिन्नता प्रदर्शित नहीं करता है।<ref name="Tonkov04" /><ref name="schu" />

= γ ===
चतुष्कोणीय γ रूप नीचे कम तापमान {{Val|44.5|u=K}} पर और चारों ओर दबाव {{Val|0.3|-|3|u=GPa}} पर उपस्थित है। α/β/γ<sub>2</sub> त्रिगुण बिंदु पर होता है {{Val|0.47|u=GPa}} और {{Val|44.5|u=K}} पर होता है। γ-डाइनिट्रोजन का निर्माण पर्याप्त संतुलन स्थिरांक समस्थानिक प्रतिस्थापन का प्रभाव प्रदर्शित करता है: पर {{Val|20|u=K}}, समस्थानिक<sup>15</sup>N दाब {{Cvt|400|atm|GPa}} पर प्राकृतिक नाइट्रोजन से कम γ रूप में परिवर्तित होता है।

γ चरण का अंतरिक्ष समूह P4<sub>2</sub>/ एमएनएम है। और {{Val|20|u=K}} और {{Val|4000|u=bar}}, इकाई कोशिका में जाली स्थिरांक {{Math|''a'' {{=}} {{val|3.957|u=Å}}}} और {{Math|''c'' {{=}} {{val|5.109|u=Å}}}} होते हैं।

नाइट्रोजन के अणु स्वयं P4<sub>2</sub>/ एमएनएम पैटर्न एफ में व्यवस्थित होते हैं<ref group="Note">Within the unit cell, atoms are located at positions {{Math|(''x'',''x'',0), (-''x'',-''x'',0), ({{frac|1|2}}+''x'',{{frac|1|2}}-''x'',{{frac|1|2}}), ({{frac|1|2}}-''x'',{{frac|1|2}}+''x'',{{frac|1|2}})}} where {{Math|''x'' {{=}} (molecular interatomic distance) / ({{radic|8}}''a'')}}.

This corresponds to molecules lined up in rows end to end diagonally on the ab plane. These rows stack side by side with molecules offset by half their length to form layers in the (001) plane, perpendicular to the {{Mvar|c}}-axis. The layers then stack on top of each other, each rotated by {{Val|90|u=°}} compared to the plane below.</ref> और लंबे आयाम के साथ [[लम्बी गोलाकार]] आकृति लें {{Val|4.34|u=Å}} और व्यास {{Val|3.39|u=Å}}.<ref group="Note">Because of the [[Uncertainty principle#Benedicks's theorem|uncertainty principle]], the electron wavefunctions for {{Chem2|N2}} have infinite extent.  The quoted dimensions correspond to an arbitrary cutoff at [[electron density]] {{Val|0.0135|u=e<sup>−</sup>|up=Å3}}.</ref> अणु तक कंपन कर सकते हैं {{Value|10|u=°}} पर {{Math|''ab''}} विमान, और ऊपर {{Value|15|u=°}} की दिशा में {{Mvar|c}} एक्सिस।<ref name="Tonkov04" /><ref name="schu" />

The space group of the γ phase is ''P''4<sub>2</sub>/''mnm''. At 20 K and 4000 bar, the unit cell has lattice constants ''a'' = 3.957 Å and ''c'' = 5.109 Å.

The nitrogen molecules themselves are arranged in ''P''4<sub>2</sub>/''mnm'' pattern ''f'' and take the shape of a prolate spheroid with long dimension 4.34 Å and diameter 3.39 Å. The molecules can vibrate up to 10° on the ''ab'' plane, and up to 15° in the direction of the c axis.

==== डी, डी<sub>loc</sub>, और ε ====
उच्च दबाव (लेकिन परिवेश के तापमान) पर, डाइनाइट्रोजन घन δ रूप को ग्रहण करता है, अंतरिक्ष समूह pm3n और आठ अणु प्रति इकाईकोशिकाके साथ। यह चरण एक जाली स्थिरांक को स्वीकार करता है {{Value|6.164|u=angstrom}} (पर {{Val|300|u=K}} और {{Value|4.9|u=GPa}}).<ref name=":0">{{cite journal |last1=Cromer |first1=D. T. |last2=Mills |first2=R. L. |last3=Schiferi |first3=D. |last4=Schwalbe |first4=L. A. |title=The structure of N2 at 49 kbar and 299 K |journal=Acta Crystallographica Section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry |date=15 January 1981 |volume=37 |issue=1 |pages=8–11 |doi=10.1107/S0567740881002070}}</ref> डी-{{Chem2|N2}} दो ट्रिपल अंक स्वीकार करता है। (δ-{{Chem2|N2}}, बी-{{Chem2|N2}}, द्रव) त्रिक बिंदु कहीं आस-पास होता है {{Val|8|-|10|u=GPa}} और {{Val|555|-|578|u=K}}.<ref name="Tonkov04" />  (δ-{{Chem2|N2}}, बी-{{Chem2|N2}}, सी-{{Chem2|N2}}) त्रिक बिंदु पर होता है {{Val|2.3|u=GPa}} और {{Val|150|u=K}}.<ref name=":0" />

जाली कोशिकाओं के भीतर, अणुओं में स्वयं अव्यवस्थित अभिविन्यास होता है,<ref name="vos92" />लेकिन दबाव में वृद्धि एक चरण संक्रमण को थोड़ा अलग चरण में बदल देती है, δ<sub>loc</sub>, जिसमें आणविक अभिविन्यास उत्तरोत्तर क्रमबद्ध होते हैं, एक भेद जो केवल [[रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी]] के माध्यम से दिखाई देता है।<ref name=":1">{{Cite journal|last1=Tassini|first1=Leonardo|last2=Gorelli|first2=Federico|last3=Ulivi|first3=Lorenzo|date=2005-02-04|title=संपीड़ित ठोस नाइट्रोजन में उच्च तापमान संरचनाएं और ओरिएंटल डिसऑर्डर|url=https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1849154|journal=The Journal of Chemical Physics|language=en|volume=122|issue=7|pages=074701|doi=10.1063/1.1849154|pmid=15743259|bibcode=2005JChPh.122g4701T|issn=0021-9606}}</ref> उच्च दबाव पर (मोटे तौर पर {{Val|2|-|13|u=GPa}}) और कम तापमान,{{Refn|The ε-δ phase transition temperature varies substantially with pressure. At 2 GPa, the transition occurs around 50 K.<ref>{{cite journal|last1=Mills|first1=R. L.|last2=Olinger|first2=Bart|last3=Cromer|first3=D. T.|date=1986|title=Structures and phase diagrams of N2 and CO to 13 GPa by x-ray diffraction|url=https://zenodo.org/record/1232928|journal=The Journal of Chemical Physics|volume=84|issue=5|pages=2837|bibcode=1986JChPh..84.2837M|doi=10.1063/1.450310}}</ref>|group=Note}} डाइनाइट्रोजन अणु अभिविन्यास पूरी तरह से rhombohedral ε चरण में व्यवस्थित होता है, जो अंतरिक्ष समूह R का अनुसरण करता है{{overline|3}}सी।<ref name="Tonkov04" /><ref name="vos92" /><ref name="Kotakoski08">{{cite journal|last1=Kotakoski|first1=J.|last2=Albe|first2=K.|date=10 April 2008|title=First-principles calculations on solid nitrogen: A comparative study of high-pressure phases|journal=Physical Review B|volume=77|issue=14|pages=144109|bibcode=2008PhRvB..77n4109K|doi=10.1103/PhysRevB.77.144109}}</ref> कोशिकाआयाम हैं {{Math|''a'' {{=}} {{val|8.02|u=Å}}}}, {{Math|''b'' {{=}} {{val|8.02|u=Å}}}}, {{Math|''c'' {{=}} {{val|11.104|u=Å}}}}, {{Math|''α'' {{=}} ''β'' {{=}} {{val|90|u=°}}}}, {{Math|''γ'' {{=}} {{val|120|u=°}}}}, आयतन {{Val|618.5|u=Å3}}, {{Math|''Z'' {{=}} 24}}.<ref>{{cite web|last1=NIMS|title=परमाणु कार्य सामग्री डेटाबेस|url=http://crystdb.nims.go.jp/crystdb/search-details?pageS=1&search-type=search-materials&pageP=0&need_more_type=prototype_number&tab=pageA&isConditionValueError=false&page=1&tabDetail=pageS&pageSubP=1&reference_id=4295024876&pageSubD=1&tabSub=pageA&pageSubA=1&isVisiblePeriodicTable=true&isNeedMoreValueError=false&need_more_value=&substance_id=23043&material_id=4296219200&condition_value=N&pageSubS=1&history=true&pageD=1&pageA=1&condition_type=chemical_system&errorCode=0|url-access=limited|access-date=3 October 2015}}</ref>
भंग {{Chem2|He}} स्थिर कर सकते हैं ε-{{Chem2|N2}} उच्च तापमान या कम दबाव में δ- में बदलने से{{Chem2|N2}} (देखना {{slink||Related substances}}).<ref name="vos92" />


=========
ऊपर {{Val|69|u=GPa}}, उह-{{Chem2|N2}} ζ- द्वारा नामित ऑर्थोरोम्बिक चरण में बदल जाता है{{Chem2|N2}} के साथ {{Val|6|u=%}} मात्रा में कमी। ζ- का अंतरिक्ष समूह{{Chem2|N2}} P222 है<sub>1</sub>. जाली स्थिरांक हैं {{Math|''a'' {{=}} {{val|4.159|u=Å}}}}, {{Math|''b'' {{=}} {{val|2.765|u=Å}}}}, {{Math|''c'' {{=}} {{val|5.039|u=Å}}}} प्रति इकाईकोशिकाआठ परमाणुओं के साथ। ζ प्रावस्था में नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच अंतराअणुक दूरी होती है {{Val|0.982|-|1.93|u=Å}} और एक अलग अणु में निकटतम नाइट्रोजन परमाणु है {{Val|1.73|-|2.38|u=Å}} (दबाव पर निर्भर करता है; कम दबाव उच्च इंट्रामोल्युलर और कम इंटरमॉलिक्युलर दूरी के अनुरूप होता है)।<ref name="erem004">{{cite journal|last1=Eremets|first1=M. I.|last2=Gavriliuk|first2=A. G.|last3=Serebryanaya|first3=N. R.|last4=Trojan|first4=I. A.|last5=Dzivenko|first5=D. A.|last6=Boehler|first6=R.|last7=Mao|first7=H. K.|last8=Hemley|first8=R. J.|date=2004|title=उच्च दबावों पर आणविक नाइट्रोजन का एकल-बंधित परमाणु अवस्था में संरचनात्मक परिवर्तन|url=https://www.aps.anl.gov/sites/www.aps.anl.gov/files/APS-sync/activity_reports/apsar2003/EMERETS1.PDF|journal=The Journal of Chemical Physics|volume=121|issue=22|pages=11296–300|bibcode=2004JChPh.12111296E|doi=10.1063/1.1814074|pmid=15634085|s2cid=25122837}}</ref>


==== θ और ι ====
आगे संपीड़न और ताप आश्चर्यजनक मेटास्टेबिलिटी के साथ नाइट्रोजन के दो क्रिस्टलीय चरणों का उत्पादन करता है।<ref name="Gon004">{{cite report|url=https://llnl.primo.exlibrisgroup.com/discovery/delivery/01LLNL_INST:01LLNL_INST/1245880370006316|title=उच्च दबाव और तापमान की चरम स्थितियों में ठोस नाइट्रोजन|last1=Goncharov|first1=A.|last2=Gregoryanz|first2=E.|date=15 April 2004|access-date=6 December 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20170128113236/https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/306597.pdf|archive-date=28 January 2017|url-status=live|website=[[Lawrence Livermore National Lab]] Special Collections|series=Chemistry at Extreme Conditions}}</ref>
एक जी-{{Chem2|N2}} चरण के लिए संकुचित {{Val|95|u=GPa}} और फिर गर्म करने के लिए {{Val|600|u=K}} एक समान रूप से पारभासी संरचना का निर्माण करता है जिसे θ-नाइट्रोजन कहा जाता है।<ref name="Gon004" />

ι चरण को समदाबीय रूप से ताप ε- द्वारा पहुँचा जा सकता है{{Chem2|N2}} को {{Val|750|u=K}} पर {{Val|65|u=GPa}} या θ- का इज़ोटेर्माल विसंपीड़न{{Chem2|N2}} को {{Val|69|u=GPa}} पर {{Val|850|u=K}}.<ref>{{cite journal|last1=Gregoryanz|first1=E.|last2=Goncharov|first2=A. F.|last3=Hemley|first3=R. J.|last4=Mao|first4=H. K.|last5=Somayazulu|first5=M.|last6=Shen|first6=G.|date=13 December 2002|title=उच्च दबाव और तापमान पर नाइट्रोजन के नए चरणों के लिए रमन, अवरक्त और एक्स-रे साक्ष्य|journal=Phys. Rev. B|volume=66|issue=22|pages=224108|bibcode=2002PhRvB..66v4108G|doi=10.1103/physrevb.66.224108}}</ref> ι-{{Chem2|N2}} क्रिस्टल संरचना की इकाई-कोशिका आयामों के साथ आदिम मोनोक्लिनिक जाली की विशेषता है: {{Math|''a'' {{=}} {{val|9.899|(2)|u=Å}}}}, {{Math|''b'' {{=}} {{val|8.863|(2)|u=Å}}}}, {{Math|''c'' {{=}} {{val|8.726|(2)|u=Å}}}} और {{Math|''β'' {{=}} {{val|91.64|(3)|u=°}}}} पर {{Val|56|u=GPa}} और परिवेश का तापमान। अंतरिक्ष समूह P2 है<sub>1</sub>/c और इकाईकोशिकामें 48 होते हैं {{Chem2|N2}} अणु एक स्तरित संरचना में व्यवस्थित होते हैं।<ref>{{cite journal|last1=Turnbull|first1=R.|last2=Hanfland|first2=M.|last3=Binns|first3=J.|last4=Martinez-Canales|first4=M.|last5=Frost|first5=M.|last6=Marqués|first6=M.|last7=Howie|first7=R.|last8=Gregoryanz|first8=E.|date=9 November 2018|title=अत्यधिक परिस्थितियों में सघन नाइट्रोजन की असामान्य रूप से जटिल प्रावस्था|journal=Nature Communications|volume=9|issue=1|pages=4717|bibcode=2018NatCo...9.4717T|doi=10.1038/s41467-018-07074-4|pmc=6226474|pmid=30413685}}</ref>
दबाव मुक्त होने पर, θ-{{Chem2|N2}} ε- पर वापस नहीं आता है{{Chem2|N2}} आसपास तक {{Val|30|u=GPa}}; मैं-{{Chem2|N2}} ε- में बदल जाता है{{Chem2|N2}} आसपास तक {{Val|23|u=GPa}}.<ref name="Gon004" />


==== ब्लैक फॉस्फोरस नाइट्रोजन====
दबाव में नाइट्रोजन को संपीड़ित करते समय {{Val|120|-|180|u=GPa}} और तापमान ऊपर {{Val|4000|u=°C}},<ref>{{cite news|date=2 June 2020|title=पहले कभी नहीं देखा गया "ब्लैक नाइट्रोजन" आवर्त सारणी में पहेली को जोड़ता है|work=New Atlas|url=https://newatlas.com/materials/black-nitrogen-allotrope-periodic-table/|access-date=16 July 2020}}</ref><ref>[https://scitechdaily.com/black-nitrogen-scientists-solve-a-puzzle-of-the-periodic-table/ “Black Nitrogen” – Scientists Solve a Puzzle of the Periodic Table]. On: SciTechDaily. June 6, 2020</ref> नाइट्रोजन [[काला फास्फोरस]] (ऑर्थोरोम्बिक, सीएमसीई अंतरिक्ष समूह) के समान एक क्रिस्टल संरचना (बीपी-एन) को गोद लेती है।<ref>{{Cite journal|last1=Laniel|first1=Dominique|last2=Winkler|first2=Bjoern|last3=Fedotenko|first3=Timofey|last4=Pakhomova|first4=Anna|last5=Chariton|first5=Stella|last6=Milman|first6=Victor|last7=Prakapenka|first7=Vitali|last8=Dubrovinsky|first8=Leonid|last9=Dubrovinskaia|first9=Natalia|date=2020-05-28|title=ब्लैक फॉस्फोरस संरचना के साथ हाई-प्रेशर पॉलीमेरिक नाइट्रोजन एलोट्रोप|journal=Physical Review Letters|language=en|volume=124|issue=21|pages=216001|arxiv=2003.02758|bibcode=2020PhRvL.124u6001L|doi=10.1103/PhysRevLett.124.216001|issn=0031-9007|pmid=32530671|s2cid=212414928}}</ref> काले फास्फोरस की तरह, बीपी-एन एक विद्युत कंडक्टर है।<ref>{{cite journal|last1=Delbert|first1=Caroline|date=4 June 2020|title=वैज्ञानिकों ने बनाया काला नाइट्रोजन|url=https://www.popularmechanics.com/science/a32769505/black-nitrogen-diamond-anvil/|journal=Popular Mechanics|access-date=16 July 2020}}</ref> बीपी-एन संरचना का अस्तित्व भारी [[निक्टोजन]] के व्यवहार से मेल खाता है, और इस प्रवृत्ति की पुष्टि करता है कि उच्च दबाव वाले तत्व कम दबाव पर [[समूह (आवर्त सारणी)]] के समान संरचनाओं को अपनाते हैं।<ref>{{Cite book|title=Ultrahigh-pressure mineralogy : physics and chemistry of the earth's deep interior|date=1998|publisher=Mineralogical Society of America|others=Hemley, Russell J. (Russell Julian)|isbn=0-939950-48-0|location=Washington, DC|oclc=40542380}}</ref>


=== ओलिगोमेर क्रिस्टल ===

==== हेक्सागोनल स्तरित बहुलक नाइट्रोजन ====
हेक्सागोनल स्तरित बहुलक नाइट्रोजन (एचएलपी-एन) को प्रयोगात्मक रूप से संश्लेषित किया गया था {{Val|244|u=GPa}} और {{Val|3300|u=K}}. यह एक टेट्रागोनल इकाईकोशिका(P4) को अपनाता है।<sub>2</sub>बीसी) जिसमें एकल-बंधित नाइट्रोजन परमाणु आपस में जुड़ी दो परतों का निर्माण करते हैं {{Chem2|N6}} षट्भुज। HPL-N कम से कम 66 GPa तक मेटास्टेबल है।<ref>{{Cite journal|last1=Laniel|first1=D.|last2=Geneste|first2=G.|last3=Weck|first3=G.|last4=Mezouar|first4=M.|last5=Loubeyre|first5=P.|date=2019-02-11|title=Hexagonal Layered Polymeric Nitrogen Phase Synthesized near 250 GPa|journal=Physical Review Letters|language=en|volume=122|issue=6|pages=066001|bibcode=2019PhRvL.122f6001L|doi=10.1103/PhysRevLett.122.066001|issn=0031-9007|pmid=30822079|s2cid=73462260}}</ref>


==== रेखीय रूप (एन<sub>6</sub> और n<sub>8</sub>)====
[[file:Linear N8 (annotated).png|right|thumb|upright=0.85|रैखिक एन<sub>8</sub>, ईईई आइसोमर (ट्रांस; ईज़ी आइसोमर - नहीं दिखाया गया - सीआईएस है) हिर्शबर्ग एट अल के बाद। (2014)<ref name="Hirschberg2014">{{Cite journal|last1=Hirshberg|first1=Barak|last2=Krylov|first2=Anna I.|last3=Gerber|first3=R. Benny|date=January 2014|title=Calculations predict a stable molecular crystal of N8|url=http://iopenshell.usc.edu/pubs/pdf/nchem-6-52.pdf|journal=Nature Chemistry|language=en|volume=6|issue=1|pages=52–56|bibcode=2014NatCh...6...52H|doi=10.1038/nchem.1818|issn=1755-4349|pmid=24345947}}</ref>]]उच्च दबाव और कम तापमान पर [[हाइड्राज़ीनियम एजाइड]] का अपघटन 8 नाइट्रोजन परमाणुओं की रैखिक श्रृंखलाओं से बना एक आणविक ठोस बनाता है ({{Chem2|N\tN+\sN−\sN\dN\sN−\sN+\tN}}). सिमुलेशन सुझाव देते हैं {{Chem2|N8}} कम तापमान और दबावों पर स्थिर है (<20 GPa); व्यवहार में, सूचना दी {{Chem2|N8}} 25 GPa से नीचे ε एलोट्रोप में विघटित हो जाता है लेकिन एक अवशेष 3 GPa जितना कम दबाव में रहता है।<ref name="Hirschberg2014" /><ref>{{Cite journal|last1=Duwal|first1=Sakun|last2=Ryu|first2=Young-Jay|last3=Kim|first3=Minseob|last4=Yoo|first4=Choong-Shik|last5=Bang|first5=Sora|last6=Kim|first6=Kyungtae|last7=Hur|first7=Nam Hwi|date=2018-04-07|title=Transformation of hydrazinium azide to molecular N8 at 40 GPa|journal=The Journal of Chemical Physics|volume=148|issue=13|pages=134310|bibcode=2018JChPh.148m4310D|doi=10.1063/1.5021976|issn=0021-9606|osti=1432864|pmid=29626901}}</ref>  [[file:Linear N6.png|right|thumb|upright=0.85|रैखिक एन<sub>6</sub> हिर्शबर्ग एट अल के बाद। (2014)<ref name="Greschner2016">Michael J. Greschner ''et&nbsp;al.'' (April 2016). "[https://www.researchgate.net/publication/301482158_A_New_Allotrope_of_Nitrogen_as_High-Energy_Density_Material A New Allotrope of Nitrogen as High-Energy Density Material]". The Journal of Physical Chemistry A 120(18). [[doi:10.1021/acs.jpca.6b01655]].</ref>]]ग्रीचनर एट अल। 2016 में भविष्यवाणी की गई थी कि परिवेशी परिस्थितियों में छह नाइट्रोजेन के साथ एक समान आबंटन उपस्थितहोना चाहिए।<ref name="Greschner2016" />


=== अनाकार और नेटवर्क आवंटन ===
ठोस नाइट्रोजन के गैर-आणविक रूप उच्चतम ज्ञात गैर-परमाणु ऊर्जा घनत्व प्रदर्शित करते हैं।<ref name="erem004" />



====μ====
जब ζ-N<sub>2</sub> चरण कमरे के तापमान पर संकुचित होता है {{Val|150|u=GPa}} एक अनाकार रूप निर्मित होता है।<ref name="erem004" />यह एक नैरो गैप सेमीकंडक्टर है, और इसे μ-फेज नामित किया गया है। μ-चरण को पहले ठंडा करके वायुमंडलीय दबाव में लाया गया है {{Val|100|u=K}}.<ref name="Plas15">{{cite journal|last1=Plašienka|first1=Dušan|last2=Martoňák|first2=Roman|title=Transformation pathways in high-pressure solid nitrogen: From molecular N2 to polymeric cg-N|journal=The Journal of Chemical Physics|date=7 March 2015|volume=142|issue=9|pages=094505|doi=10.1063/1.4908161|pmid=25747092|arxiv=1412.1246|bibcode=2015JChPh.142i4505P|s2cid=119112608 }}</ref>


===
η-N नाइट्रोजन का अर्धचालक अक्रिस्टलीय रूप है। यह आसपास के दबावों पर बनता है {{Val|80|-|270|u=GPa}} और तापमान {{Val|10|-|510|u=K}}. परावर्तित प्रकाश में यह काला दिखाई देता है, लेकिन कुछ लाल या पीले रंग का प्रकाश संचारित करता है। इन्फ्रारेड में चारों ओर एक अवशोषण बैंड होता है {{Val|1700|u=cm-1}}. इससे भी अधिक दबाव में लगभग {{Val|280|u=GPa}}, [[ऊर्जा अंतराल]] बंद हो जाता है और η-नाइट्रोजन धातुकृत हो जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Gregoryanz |first1=Eugene |last2=Goncharov |first2=Alexander F. |last3=Hemley |first3=Russell J. |last4=Mao |first4=Ho-kwang |title=उच्च दबाव अनाकार नाइट्रोजन|journal=Physical Review B |date=13 July 2001 |volume=64 |issue=5 |pages=052103|arxiv=cond-mat/0105101v1 |doi=10.1103/PhysRevB.64.052103|bibcode=2001PhRvB..64e2103G |s2cid=119343638 }}</ref>


==== क्यूबिक गौचे ====
से अधिक दाब पर {{Val|110|u=GPa}} और आसपास का तापमान {{Val|2000|u=K}}, नाइट्रोजन एक ठोस नेटवर्क बनाता है, जो [[ क्यूबिक-लेफ्ट ]] संरचना में सहसंयोजक बंधों से बंधा होता है, जिसे cg-N के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। क्यूबिक-गौचे फॉर्म में स्पेस ग्रुप I2 है<sub>1</sub>3. प्रत्येक एकक कोष्ठिका के किनारे की लंबाई होती है {{Val|3.805|u=Å}}, और इसमें आठ नाइट्रोजन परमाणु होते हैं।<ref name="Kotakoski08" />  एक नेटवर्क के रूप में, cg-N में नाइट्रोजन परमाणुओं के जुड़े हुए छल्ले होते हैं; प्रत्येक परमाणु पर, बंधन कोण टेट्राहेड्रल के बहुत करीब होते हैं। इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्मों की स्थिति को इस प्रकार परासित किया जाता है कि उनका अतिच्छादन कम से कम हो।<ref name="Plas15" />

नाइट्रोजन के लिए क्यूबिक-गौचे संरचना में 1.40 Å की बॉन्ड लंबाई, 114.0° के बॉन्ड कोण और -106.8° के [[डायहेड्रल कोण]] होने की भविष्यवाणी की गई है। गॉचे शब्द विषम डायहेड्रल कोणों को संदर्भित करता है, यदि यह 0° होता तो इसे सीस-ट्रांस आइसोमेरिज़्म कहा जाता, और यदि 180° इसे ट्रांस कहा जाता। डायहेड्रल कोण Φ बॉन्ड कोण θ से sec(Φ) = sec(θ) - 1 से संबंधित है। x, x, x पर इकाईकोशिकामें एक परमाणु का समन्वय cos(θ) = द्वारा बॉन्ड कोण को भी निर्धारित करता है। एक्स(एक्स-1/4)/(एक्स<sup>2</sup>+(x-1/4)<sup>2</sup>).<ref name="mail">{{cite journal|last1=Mailhiot|first1=C.|last2=Yang|first2=L. H.|last3=McMahan|first3=A. K.|date=1 December 1992|title=पॉलिमरिक नाइट्रोजन|url=https://zenodo.org/record/1233723|journal=Physical Review B|volume=46|issue=22|pages=14419–14435|bibcode=1992PhRvB..4614419M|doi=10.1103/PhysRevB.46.14419|pmid=10003540}}</ref>
सीजी-एन में सभी बंधनों की लंबाई समान होती है: {{Val|1.346|u=Å}} पर {{Val|115|u=GPa}}.<ref name="erem004" /><ref name="Boeh005">{{cite journal|last1=Boehler|first1=Reinhard|date=November 2005|title=हीरे की कोशिकाएं और नई सामग्री|journal=Materials Today|volume=8|issue=11|pages=34–42|doi=10.1016/S1369-7021(05)71158-5|doi-access=free}}</ref> इससे पता चलता है कि सभी बॉन्ड में एक ही [[ अनुबंध आदेश ]] होता है: [[ एकल बंधन ]] कैरीइंग {{Val|4.94|u=eV|up=atom}}. इसके विपरीत [[नाइट्रोजन गैस]] में त्रिक बंधन ही वहन करता है {{Val|0.83|u=eV|up=atom}}, ताकि गैसीय रूप में छूट में जबरदस्त ऊर्जा रिलीज शामिल हो: किसी भी अन्य गैर-परमाणु प्रतिक्रिया से अधिक।<ref name="erem004" /><ref>{{cite journal|last1=Eremets|first1=Mikhail I.|last2=Gavriliuk|first2=Alexander G.|last3=Trojan|first3=Ivan A.|last4=Dzivenko|first4=Dymitro A.|last5=Boehler|first5=Reinhard|date=4 July 2004|title=नाइट्रोजन का एकल-बंधित घन रूप|journal=Nature Materials|volume=3|issue=8|pages=558–563|bibcode=2004NatMa...3..558E|doi=10.1038/nmat1146|pmid=15235595|s2cid=38483662}}</ref> इस कारण विस्फोटकों और रॉकेट ईंधन में उपयोग के लिए क्यूबिक-गौचे नाइट्रोजन की जांच की जा रही है।<ref name="erem004" />  इसके ऊर्जा घनत्व के अनुमान भिन्न होते हैं: सिमुलेशन भविष्यवाणी करते हैं {{Val|10|-|33|u=kJ|up=g}} की भविष्यवाणी की है, जो है {{Val|160|-|300|u=%}} [[HMX]] का ऊर्जा घनत्व।<ref>{{cite web|last1=Yoo|first1=Choong-Shik|date=February 2003|title=चरम स्थितियों में उपन्यास कार्यात्मक विस्तारित ठोस|url=http://www.dtic.mil/get-tr-doc/pdf?AD=ADA578712|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304060812/http://www.dtic.mil/get-tr-doc/pdf?AD=ADA578712|url-status=dead|archive-date=March 4, 2016|access-date=5 October 2015|website=DTIC|page=11}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Bondarchuk|first1=Sergey V.|last2=Minaev|first2=Boris F.|date=2017|title=Super high-energy density single-bonded trigonal nitrogen allotrope—a chemical twin of the cubic gauche form of nitrogen|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/cp/c6cp08723j|journal=[[Physical Chemistry Chemical Physics]]|volume=19|issue=9|pages=6698–6706|bibcode=2017PCCP...19.6698B|doi=10.1039/C6CP08723J|pmid=28210733|via=The Royal Society of Chemistry}}</ref>
सीजी-एन भी चारों ओर एक थोक मापांक के साथ बहुत कठोर है {{Val|298|u=GPa}}, हीरे के समान।<ref name="Boeh005" />


==== पॉली-एन ====
2006 में पॉली-एन और संक्षिप्त पीएन नामक एक अन्य नेटवर्क ठोस नाइट्रोजन की भविष्यवाणी की गई थी।<ref name="Kotakoski08" />pN में स्पेस ग्रुप C2/c और कोशिकाडायमेंशन a = 5.49 Å, β = 87.68° है। अन्य उच्च दबाव बहुलक रूपों की सिद्धांत में भविष्यवाणी की जाती है, और दबाव पर्याप्त होने पर धातु के रूप की अपेक्षा की जाती है।<ref>{{cite journal|last1=Ma|first1=Yanming|last2=Oganov|first2=Artem R.|last3=Li|first3=Zhenwei|last4=Xie|first4=Yu|last5=Kotakoski|first5=Jani|title=पॉलिमरिक नाइट्रोजन की उपन्यास उच्च दबाव संरचनाएं|journal=Physical Review Letters|date=9 February 2009|volume=102|issue=6|pages=065501|doi=10.1103/PhysRevLett.102.065501|pmid=19257600|bibcode=2009PhRvL.102f5501M}}</ref>


=== अन्य ===
फिर भी ठोस डाइनाइट्रोजन के अन्य चरणों को ζ'-N कहा जाता है<sub>2</sub> और κ-एन<sub>2</sub>.<ref name="Plas15" />


== थोक गुण ==
पर {{Val|58|u=K}} [[परम संपीड़न शक्ति]] 0.24 [[एमपीए]] है। जैसे-जैसे तापमान 40.6 K पर 0.54 MPa घटता है, शक्ति बढ़ती है। [[लोचदार मापांक]] समान सीमा में 161 से 225 MPa तक भिन्न होता है।<ref>{{cite book|last1=Pederson|first1=R. C.|title=क्रायोजेनिक इंजीनियरिंग (सामग्री) में अग्रिम|last2=Miller|first2=C. D.|last3=Arvidson|first3=J. M.|last4=Blount|first4=K.|last5=Schulze|first5=M.|date=1998|publisher=[[Springer Science & Business Media]]|isbn=9781475790566|editor1-last=Balachandran|editor1-first=U. B.|volume=44|pages=339–347|chapter=Problems Involved in Determining the Mechanical Properties of Solid Nitrogen and a Composite of Solid Nitrogen and Aluminum Foam (40&nbsp;K&nbsp;–&nbsp;61&nbsp;K)|editor2-last=Gubser|editor2-first=D. G.|editor3-last=Hartwig|editor3-first=K. T.|editor4-last=Reed|editor4-first=R.|editor5-last=Warnes|editor5-first=W. H.|editor6-last=Bardos|editor6-first=V. A.|chapter-url=https://books.google.com/books?id=jirlBwAAQBAJ&pg=PA339}}</ref>
ठोस नाइट्रोजन की तापीय चालकता 0.7 W m है<sup>−1</sup> के<sup>-1</sup>.<ref>{{cite journal|last1=Cook|first1=T.|last2=Davey|first2=G.|date=June 1976|title=ठोस नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व और तापीय चालकता|journal=Cryogenics|volume=16|issue=6|pages=363–369|bibcode=1976Cryo...16..363C|doi=10.1016/0011-2275(76)90217-4}}</ref> तापीय चालकता तापमान के साथ बदलती है और संबंध k = 0.1802 × T द्वारा दिया जाता है<sup>0.1041</sup>  डब्ल्यू मी<sup>−1</sup> के<sup>-1</sup>.<ref name="Trowb">{{cite journal|last1=Trowbridge|first1=A. J.|last2=Melosh|first2=H. J.|last3=Steckloff|first3=J. K.|last4=Freed|first4=A. M.|date=1 June 2016|title=प्लूटो के बहुभुज भूभाग की व्याख्या के रूप में जोरदार संवहन|journal=Nature|volume=534|issue=7605|pages=79–81|bibcode=2016Natur.534...79T|doi=10.1038/nature18016|pmid=27251278|s2cid=6743360 }} Methods section</ref> [[विशिष्ट ऊष्मा]] 926.91×e द्वारा दी जाती है<sup>0.0093T</sup> जूल प्रति किलोग्राम प्रति केल्विन।<ref name="Trowb" />50 [[केल्विन]] पर इसका स्वरूप पारदर्शी होता है, जबकि 20 K पर यह सफेद होता है।

नाइट्रोजन ठंढ का घनत्व 0.85 ग्राम सेमी है<sup>−3</sup>.<ref name="Sat004">{{cite web|last1=Satorre|first1=M. A.|last2=Domingo|first2=M.|last3=Luna|first3=R.|last4=Santonja|first4=C.|date=30 November 2004|title=विभिन्न तापमानों पर मीथेन और नाइट्रोजन का घनत्व|url=http://extras.springer.com/2006/978-1-4020-4351-2/Jenam/Session4/4Csatorre.pdf|access-date=1 October 2015|website=Springer}}</ref> एक थोक सामग्री के रूप में क्रिस्टल एक साथ दबाए जाते हैं और घनत्व पानी के करीब होता है। यह तापमान पर निर्भर है और ρ = 0.0134T द्वारा दिया गया है<sup>2</sup> − 0.6981T + 1038.1 kg/m<sup>3</उप>।<ref name="Trowb" />प्रसार का आयतन गुणांक 2×10 द्वारा दिया जाता है<sup>−6</sup>टी<sup>2</sup> − 0.0002T + 0.006 K<sup>-1</sup>.<ref name="Trowb" />

6328 Å पर अपवर्तन का सूचकांक 1.25 है और तापमान के साथ शायद ही बदलता है।<ref name="Sat004" />

[[ध्वनि की गति]]{{clarify|date=December 2020}} ठोस नाइट्रोजन में 1452 m/s 20 K और 1222 m/s 44 K पर है। अनुदैर्ध्य वेग 1850 m/s से 5 K से 1700 m/s 35 K पर है। तापमान वृद्धि के साथ नाइट्रोजन परिवर्तन चरण और अनुदैर्ध्य वेग एक छोटी सी तापमान सीमा पर तेजी से 1600 मीटर/सेकेंड से नीचे गिर जाता है और फिर यह धीरे-धीरे 1400 मीटर/सेकंड के गलनांक के पास गिर जाता है। समान तापमान रेंज में अनुप्रस्थ वेग 900 से 800 मी/से के बीच बहुत कम है।<ref name="yamas" />

एस एन के थोक मापांक<sub>2</sub> 20 K पर 2.16 GPa और 44 K पर 1.47 GPa है।<ref name="yamas" />30 K से कम तापमान पर ठोस नाइट्रोजन [[भंगुर विफलता]] से गुजरेगा, खासकर अगर तनाव जल्दी से लगाया जाता है। इस तापमान से ऊपर विफलता मोड [[नमनीय विफलता]] है। 10K छोड़ने से ठोस नाइट्रोजन 10 गुना कठोर हो जाता है।<ref name="yamas" />


== संबंधित पदार्थ ==
दबाव में नाइट्रोजन अन्य अणुओं के साथ [[क्रिस्टल]]ीय वैन डेर वाल्स यौगिक बना सकती है। यह 5 GPa से ऊपर मीथेन के साथ ऑर्थोरोम्बिक चरण बना सकता है।<ref name="aldous">{{cite web|last1=Aldous|first1=Catherine|last2=Desgreniers|first2=Serge|title=मीथेन-नाइट्रोजन बाइनरी सिस्टम में उपन्यास वैन डेर वाल्स ठोस चरण|url=http://www.lightsource.ca/about/pdf/activity_report_2008/10_aldous.pdf|access-date=21 September 2015|date=2008}}</ref> हीलियम के साथ वह (एन<sub>2</sub>)<sub>11</sub> बन गया है।<ref name="vos92">{{cite journal|last1=Vos|first1=W. L.|last2=Finger|first2=L. W.|last3=Hemley|first3=R. J.|last4=Hu|first4=J. Z.|last5=Mao|first5=H. K.|last6=Schouten|first6=J. A.|title=ठोस नाइट्रोजन-हीलियम मिश्रण में एक उच्च दबाव वैन डेर वाल्स यौगिक|journal=Nature|date=2 July 1992|volume=358|issue=6381|pages=46–48|doi=10.1038/358046a0|bibcode=1992Natur.358...46V|s2cid=4313676}}</ref> N<sub>2</sub> [[नाइट्रोजन क्लैथ्रेट]] में पानी के साथ और ऑक्सीजन ओ के मिश्रण में क्रिस्टलीकृत होता है<sub>2</sub> और हवा क्लैथ्रेट में पानी।<ref name="Choukroun">{{cite book|last1=Choukroun|first1=Mathieu|last2=Kieffer|first2=Susan W.|last3=Lu|first3=Xinli|last4=Tobie|first4=Gabriel|chapter=Clathrate Hydrates: Implications for Exchange Processes in the Outer Solar System|title=सौर मंडल के बर्फ का विज्ञान|date=2013|pages=409–454|doi=10.1007/978-1-4614-3076-6_12|isbn=978-1-4614-3075-9}}</ref>


=== हीलियम ===
ठोस नाइट्रोजन γ-चरण जैसे अव्यवस्थित चरणों में दबाव में 2 मोल% हीलियम को भंग कर सकता है। उच्च दाब 9mol% हीलियम में, वह ε-नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया कर एक हेक्सागोनल द्विप्रतिरोधी क्रिस्टलीय वैन डेर वाल्स यौगिक बना सकता है। इकाईकोशिकामें 22 नाइट्रोजन परमाणु और 2 हीलियम परमाणु होते हैं। इसका आयतन 580Å है<sup>3</sup> 11 GPa के दबाव के लिए घटकर 515 Å हो जाता है<sup>14 GPa पर 3</sup>।<ref name="vos92" />यह ε-चरण जैसा दिखता है।<ref>{{cite journal|last1=Olijnyk|first1=H|last2=Jephcoat|first2=A P|title=High-pressure Raman studies of a nitrogen – helium mixture up to 40 GPa|journal=Journal of Physics: Condensed Matter|date=15 December 1997|volume=9|issue=50|pages=11219–11226|doi=10.1088/0953-8984/9/50/022|bibcode=1997JPCM....911219O|s2cid=250867438}}</ref> 14.5 GPa और 295 K पर इकाईकोशिकामें स्पेस ग्रुप P6 है<sub>3</sub>/m और a=7.936 Å c=9.360 Å. 28 GPa पर एक ट्रांज़िशन होता है जिसमें N का ओरिएंटेशन होता है<sub>2</sub> अणु अधिक व्यवस्थित हो जाते हैं। जब उस पर दबाव (एन<sub>2</sub>)<sub>11</sub> 135 GPa से अधिक होने पर पदार्थ स्पष्ट से काले रंग में बदल जाता है, और η-N के समान आकारहीन रूप धारण कर लेता है<sub>2</sub>.<ref>{{cite journal|last1=Ninet|first1=S.|title=Structural and vibrational properties of the van der Waals compound (N<sub>2</sub>)<sub>11</sub>He up to 135 GPa|journal=Physical Review B|date=1 January 2011|volume=83|issue=13|pages=134107|doi=10.1103/PhysRevB.83.134107|bibcode=2011PhRvB..83m4107N}}</ref>


===मीथेन===
ठोस नाइट्रोजन शामिल कुछ ठोस मीथेन के साथ क्रिस्टलीकृत हो सकता है। 55 K पर मोलर प्रतिशत 16.35% CH तक हो सकता है<sub>4</sub>, और 40 हज़ार पर केवल 5%। पूरक स्थिति में, ठोस मीथेन अपने क्रिस्टल में कुछ नाइट्रोजन, 17.31% नाइट्रोजन तक शामिल कर सकता है। जैसे ही तापमान गिरता है, कम मीथेन ठोस नाइट्रोजन में और α-N में घुल सकता है<sub>2</sub> मीथेन घुलनशीलता में भारी गिरावट आई है। ये मिश्रण बाहरी सौर मंडल की वस्तुओं जैसे [[प्लूटो]] में प्रचलित हैं जिनकी सतह पर नाइट्रोजन और मीथेन दोनों हैं।<ref name="proto015">{{cite journal|last1=Protopapa|first1=S.|last2=Grundy|first2=W.M.|last3=Tegler|first3=S.C.|last4=Bergonio|first4=J.M.|title=Absorption coefficients of the methane–nitrogen binary ice system: Implications for Pluto|journal=Icarus|date=June 2015|volume=253|pages=179–188|doi=10.1016/j.icarus.2015.02.027|bibcode=2015Icar..253..179P|arxiv=1503.00703|s2cid=96796422}}</ref> कमरे के तापमान पर मीथेन और नाइट्रोजन का [[clathrate]] 1:1 के अनुपात में 5.6 GPa से अधिक दबाव पर बनता है।<ref>{{cite web|last1=Aldous|first1=Catherine|title=मीथेन-नाइट्रोजन बाइनरी सिस्टम में उपन्यास वैन डेर वाल्स ठोस चरण|url=http://www.lightsource.ca/about/pdf/activity_report_2008/10_aldous.pdf|website=www.lightsource.ca|access-date=22 September 2015}}</ref>


=== कार्बन मोनोऑक्साइड ===
कार्बन मोनोऑक्साइड अणु (CO) आकार में डाइनाइट्रोजन के समान है, और यह क्रिस्टल संरचना को बदले बिना ठोस नाइट्रोजन के साथ सभी अनुपातों में मिश्रित हो सकता है। प्लूटो और ट्राइटन (चंद्रमा) की सतहों पर 1% से कम स्तरों पर कार्बन मोनोऑक्साइड भी पाया जाता है। कार्बन मोनोऑक्साइड अवशोषण के इन्फ्रारेड लाइनविड्थ में भिन्नताएं एकाग्रता को प्रकट कर सकती हैं।<ref>{{cite journal|last1=Quirico|first1=Eric|last2=Schmitt|first2=Bernard|title=A Spectroscopic Study of CO Diluted in N2Ice: Applications for Triton and Pluto|journal=Icarus|date=July 1997|volume=128|issue=1|pages=181–188|doi=10.1006/icar.1997.5710|bibcode=1997Icar..128..181Q}}</ref>


=== नोबल गैसें ===
[[नियोन]] या [[क्सीनन]] परमाणुओं को β और δ चरणों में ठोस नाइट्रोजन में भी शामिल किया जा सकता है। नियॉन का समावेश β-δ चरण सीमा को उच्च दबावों की ओर धकेलता है।<ref name="kooi99">{{cite journal|last1=Kooi|first1=M. E.|last2=Schouten|first2=J. A.|title=High-pressure Raman investigation of mutual solubility and compound formation in Xe-N2 and NeN2|journal=Physical Review B|date=1 November 1999|volume=60|issue=18|pages=12635–12643|doi=10.1103/PhysRevB.60.12635|bibcode=1999PhRvB..6012635K|url=https://pure.tue.nl/ws/files/2879427/Metis252605.pdf}}</ref> [[आर्गन]] भी ठोस नाइट्रोजन में बहुत मिश्रणीय है।<ref name="kooi99" />60% से 70% नाइट्रोजन के साथ आर्गन और नाइट्रोजन की रचनाओं के लिए, हेक्सागोनल रूप 0 K तक स्थिर रहता है।<ref>{{cite journal|last1=Nosé|first1=Shuichi|last2=Klein|first2=Michael L.|title=Molecular dynamics study of the alloy (N2)67(Ar)29|journal=Canadian Journal of Physics|date=October 1985|volume=63|issue=10|pages=1270–1273|doi=10.1139/p85-209|bibcode=1985CaJPh..63.1270N}}</ref> जेनॉन और नाइट्रोजन का वैन डेर वाल्स यौगिक 5.3 GPa से ऊपर उपस्थितहोता है।<ref name="kooi99" />रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके नियॉन और नाइट्रोजन के वैन डेर वाल्स यौगिक को दिखाया गया था।<ref name="kooi99" />यौगिक का सूत्र है (N<sub>2</sub>)<sub>6</sub>हाँ<sub>7</sub>. इसकी हेक्सागोनल संरचना है, a=14.400 c=8.0940 8 GPa के दबाव पर। आर्गन के साथ वैन डेर वाल्स यौगिक ज्ञात नहीं है।<ref>{{cite journal|last1=Lotz|first1=H. T.|last2=Schouten|first2=J. A.|title=Phase behavior of the N2-Ar system at high pressures: A Raman spectroscopy study|journal=Physical Review B|date=19 June 2001|volume=64|issue=2|pages=024103|doi=10.1103/PhysRevB.64.024103|bibcode=2001PhRvB..64b4103L}}</ref>


=== हाइड्रोजन ===
[[डाइड्यूटेरियम]] के साथ, एक क्लैथ्रेट (एन<sub>2</sub>)<sub>12</sub>D<sub>2</sub> लगभग 70 [[जीपीए]] से बाहर निकलता है।<ref>{{cite journal|last1=Kim|first1=Minseob|last2=Yoo|first2=Choong-Shik|title=Highly repulsive interaction in novel inclusion D2–N2 compound at high pressure: Raman and x-ray evidence|journal=The Journal of Chemical Physics|date=2011|volume=134|issue=4|pages=044519|doi=10.1063/1.3533957|pmid=21280760|bibcode=2011JChPh.134d4519K}}</ref>


=== [[ऑक्सीजन]] ===
ठोस नाइट्रोजन ऑक्सीजन O द्वारा एक पाँचवें प्रतिस्थापन तक ले सकता है<sub>2</sub> और अभी भी वही क्रिस्टल संरचना रखें।<ref name="siha">{{cite journal|last1=Sihachakr|first1=D.|last2=Loubeyre|first2=P.|title=O2 / N2 mixtures under pressure: A structural study of the binary phase diagram at 295 K|journal=Physical Review B|date=15 October 2004|volume=70|issue=13|pages=134105|doi=10.1103/PhysRevB.70.134105|bibcode=2004PhRvB..70m4105S}}</ref> डी-एन<sub>2</sub> 95% O तक प्रतिस्थापित किया जा सकता है<sub>2</sub> और उसी संरचना को बनाए रखें। ठोस ओ<sub>2</sub> केवल 5% या उससे कम N का ठोस समाधान हो सकता है<sub>2</sub>.<ref name="siha" />


== प्रयोग करें ==
तरल नाइट्रोजन की तुलना में तेजी से ठंडा करने के लिए ठोस नाइट्रोजन का उपयोग तरल नाइट्रोजन के साथ स्लश मिश्रण में किया जाता है, जो शुक्राणु क्रियोप्रेज़र्वेशन जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी होता है।<ref>{{cite journal|last1=Sansinena|first1=M|last2=Santos|first2=MV|last3=Zaritzky|first3=N|last4=Chirife|first4=J|title=स्पर्म क्रायोप्रिजर्वेशन के लिए इस्तेमाल होने वाले फ्रेंच स्ट्रॉ के लिए कूलिंग रेट के न्यूमेरिकल सिमुलेशन द्वारा लिक्विड और स्लश नाइट्रोजन में हीट ट्रांसफर की तुलना।|journal=Theriogenology|date=May 2012|volume=77|issue=8|pages=1717–1721|doi=10.1016/j.theriogenology.2011.10.044|pmid=22225685|url=https://repositorio.uca.edu.ar/handle/123456789/5456}}</ref> अर्ध-ठोस मिश्रण को स्लश नाइट्रोजन भी कहा जा सकता है<ref>{{cite book|last1=Schutte|first1=Eliane|last2=Picciolo|first2=Grace Lee|last3=Kaplan|first3=David S.|title=ऊतक इंजीनियर चिकित्सा उत्पाद (टीईएमपी)|publisher=ASTM International|isbn=9780803134713|page=8|url=https://books.google.com/books?id=Wz8AJtSb85sC&pg=PA8|language=en|year=2004}}</ref> या SN2।<ref>{{cite book|last1=Porcu|first1=Eleonora|last2=Ciotti|first2=Patrizia|last3=Venturoli|first3=Stefano|title=हैंडबुक ऑफ ह्यूमन ओसाइट क्रायोप्रिजर्वेशन|publisher=Cambridge University Press|isbn=9781139851022|page=33|url=https://books.google.com/books?id=EdUhAwAAQBAJ&pg=PA33|language=en|date=2012-12-06}}</ref>
ठोस नाइट्रोजन का उपयोग एक मैट्रिक्स के रूप में किया जाता है, जिस पर प्रतिक्रियाशील रासायनिक प्रजातियों को संग्रहीत और अध्ययन किया जाता है, जैसे [[मुक्त कण]] या पृथक परमाणु।<ref>{{cite journal|last1=Becker|first1=Edwin D.|last2=Pimentel|first2=George C.|title=मैट्रिक्स अलगाव विधि द्वारा प्रतिक्रियाशील अणुओं का स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययन|journal=The Journal of Chemical Physics|date=1956|volume=25|issue=2|pages=224|doi=10.1063/1.1742860|bibcode=1956JChPh..25..224B}}</ref> एक उपयोग अन्य अणुओं से अलगाव में धातुओं के डाइनाइट्रोजन परिसरों का अध्ययन करना है।<ref>{{cite journal|last1=Ozin|first1=Geoffrey A.|last2=Voet|first2=Anthony Vander|title=Binary Dinitrogen Complexes of Rhodium, Rh(N2)n (where n= 1–4), in Low Temperature Matrices|journal=Canadian Journal of Chemistry|date=15 October 1973|volume=51|issue=20|pages=3332–3343|doi=10.1139/v73-498}}</ref>


=== प्रतिक्रियाएं ===
जब उच्च गति के प्रोटॉन या इलेक्ट्रॉनों द्वारा ठोस नाइट्रोजन का विकिरण किया जाता है, तो परमाणु नाइट्रोजन (N), नाइट्रोजन केशन (N) सहित कई प्रतिक्रियाशील मूलक बनते हैं।<sup>+</sup>), [[ डाइनाइट्रोजन धनायन ]] (N<sub>2</sub><sup>+</sup>), [[ट्राइनाइट्रोजन]] रेडिकल्स (N<sub>3</sub> और n<sub>3</sub><sup>+</sup>), और [[अब्द]] (एन<sub>3</sub><sup>-</sup>).<ref>{{cite journal|last1=Wu|first1=Yu-Jong|last2=Chen|first2=Hui-Fen|last3=Chuang|first3=Shiang-Jiun|last4=Huang|first4=Tzu-Ping|date=10 December 2013|title=Far Ultraviolet Absorption Spectra of N3 AND N2+ Generated by Electrons Impacting Gaseous N 2|journal=The Astrophysical Journal|volume=779|issue=1|pages=40|bibcode=2013ApJ...779...40W|doi=10.1088/0004-637X/779/1/40|doi-access=free}}</ref>{{Clear}}

== टिप्पणियाँ ==
{{Reflist|group=Note}}


==संदर्भ==
{{Reflist|30em}}


==बाहरी संबंध==
* {{Commons category-inline}}
* Jessica Orwig: [https://www.businessinsider.com.au/what-happens-when-liquid-nitrogen-freezes-2015-1 Freezing Liquid Nitrogen Creates Something Amazing]. On: BusinessInsider. Jan 28, 2015 - Videos of nitrogen boiling, freezing, and spontaneously changing crystal form.
* Xiaoli Wang, J. Li, N. Xu ''et&nbsp;al.'' (2015): [https://www.nature.com/articles/srep16677 Layered polymeric nitrogen in RbN<sub>3</sub> at high pressures]. In: Scientific Reports volume 5, Article number: 16677. [[doi:10.1038/srep16677]].

{{diatomicelements}}
{{Periodic table (navbox)}}
[[Category: नाइट्रोजन]] [[Category: नाइट्रोजन के आवंटन]] [[Category: निक्टोजन]] [[Category: डायटोमिक नॉनमेटल्स]] [[Category: बर्फ़]] 



[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:Created On 19/05/2023]]