غاز يوجد في الهواء الجوي بكثرة من 8 حروف
ومن الغازات المتوافرة في الهواء الجوي غاز النيتروجين، وهو أحد الغازات الخاملة في دورته الطبيعية، وعدده الذري 7، وهو أحد الغازات الأساسية. مدى الحياة تابع معنا على السطور التالية على موقع أيوا مصر.
غاز النيتروجين
- وهو عنصر كيميائي رمزه N وعدده الذري 7.
- وبما أن غاز النيتروجين يعتبر عنصرا هاما من عناصر مجموعة النيتروجين، فهو يقع بين عناصر الفترتين الثانية والخامسة عشرة من الجدول الدوري.
- وهو من أهم الغازات الضرورية للحياة، إذ يتواجد في جميع الأنظمة الحية في الطبيعة.
غاز النيتروجين في الطبيعة
- يشكل غاز النيتروجين النسبة الأكبر من الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي لكوكب الأرض، حيث تبلغ نسبته حوالي 08%.
- يحتل غاز النيتروجين المركز السابع من حيث وفرة العناصر الكيميائية حسب طول الكتلة في مجرة درب التبانة وهو من أكثر العناصر شيوعا في الكون.
- أما الكمية الموجودة في القشرة الأرضية فهي كمية قليلة نسبياً حيث أن المعادن التي تحتوي على غاز النيتروجين عادة ما تكون على شكل أملاح نترات الصوديوم أو أملاح نترات البوتاسيوم أو أملاح الأمونيا.
- تعتبر هذه الأملاح قابلة للذوبان، لذا فإن تراكم المعادن فيها نادر. يتواجد النيتروجين بكثرة في النفايات الحيوانية على شكل اليوريا وأملاح الأمونيوم وحمض البوليك.
دورة غاز النيتروجين في البيئة
- هي الدورة التي يتحول فيها غاز النيتروجين الموجود في الجو إلى مركبات عضوية، وهذه الدورة هي إحدى العمليات التي تحدث في الطبيعة لحماية حياة الكائنات الحية.
- لأن البكتيريا الموجودة في التربة تحول غاز النيتروجين إلى الأمونيا التي يحتاجها النبات للبقاء على قيد الحياة والنمو.
- وتقوم بكتيريا أخرى بتحويل الأمونيا إلى أحماض أمينية وبروتينات تستهلكها الحيوانات التي تتغذى على هذه النباتات، ومن ثم تشكل مركبات نيتروجينية.
- ثم يتم إرجاع مركبات النيتروجين إلى التربة من خلال النفايات الحيوانية. تقوم البكتيريا الموجودة في التربة بتحويل النيتروجين إلى غاز النيتروجين، الذي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي، وتستمر العملية بهذه الطريقة.
مجالات استخدام غاز النيتروجين
- يستخدم لحفظ الأطعمة والأدوية أثناء نقلها من مكان إلى آخر.
- وبما أن غاز النيتروجين يزيد من سرعة التفاعلات الكيميائية، فإنه يستخدم في التجارب العلمية، وخاصة في إنتاج درجات حرارة منخفضة تستخدم في التجارب المتعلقة بصناعة الأدوية.
- وبما أن الأمونيا هي واحدة من الأسمدة النيتروجينية الأكثر شيوعا في الزراعة، فهي تستخدم في إنتاج الأسمدة الزراعية.
- يتم استخدامه في إنتاج المنظفات المنزلية التي تحتوي على الأمونيا المخففة بالماء.
- كما أنه يستخدم لملء المصابيح المتوهجة كبديل لغاز الأرجون.
- كما يستخدم غاز النيتروجين في صناعة بعض أنظمة وقود الطائرات لأنه يقلل من خطر اشتعال الوقود.
- كما يستخدم النيتروجين في إطارات السباق وإطارات السيارات وإطارات الطائرات حيث يوفر الحماية ضد مخاطر الانفجار التي قد تحدث نتيجة الاحتكاك في السيارات عالية السرعة أو أثناء هبوط وإقلاع الطائرات.
استخدام غاز النيتروجين في المجالات العلمية والصناعات
يستخدم غاز النيتروجين في العديد من الصناعات نظراً لتعدد استخداماته، وله العديد من الاستخدامات كما يلي:
- النفط والغاز.
- الكترونية.
- تغليف المواد الغذائية والمشروبات.
- المختبرات.
- مكافحة الحرائق.
- الصيدلانية
- في الصناعة البحرية.
- في الصناعات العامة.
أضرار غاز النيتروجين
- على الرغم من المزايا والفوائد الكبيرة لغاز النيتروجين، سواء كان موجودا بشكل طبيعي في البيئة أو يستخدم في الصناعات المختلفة، واستخداماته المفيدة العديدة، إلا أنه لا يزال له عيوبه.
- ويجب تجنب هذه المواقف من أجل حماية حياة الأفراد.
تشمل الأضرار ما يلي:
- وعندما يتم إطلاقه بسرعة عالية في منطقة مغلقة فإنه يسبب الاختناق لأنه يزيل الأكسجين من البيئة.
- وينتج تأثيرًا مخدرًا، يُعرف باسم التخدير العميق، ويحدث هذا عند استنشاق الضغط العالي لجزيئاته.
- ويمكن أن يصل إلى أعماق أقل من 30 مترًا فوق سطح البحر، مما يتسبب في فقدان الغواص للوعي جزئيًا.
- وفي كثير من الحالات يؤثر سلباً على جسم الإنسان، إذ يسبب انخفاضاً مفاجئاً في ضغط الدم. تحدث هذه الحالة عندما يرتفع الغواص إلى سطح البحر ويسبب مرض تخفيف الضغط.
استخدام النيتروجين السائل في الطب
- النيتروجين السائل هو غاز النيتروجين ولكن في شكل سائل عند درجة حرارة منخفضة للغاية.
- ويتم إنتاجه أيضًا صناعيًا عن طريق التقطير الجزئي للهواء السائل. النيتروجين السائل هو سائل عديم اللون بكثافة 807 جم/مم3 عند نقطة الغليان.
- غالبًا ما يشار إلى النيتروجين السائل بالاختصارات مثل LN، LIN، LN2.
- حدث أول ظهور للنيتروجين السائل في منتصف أبريل 1883 على يد فيزيائيين بولنديين في جامعة جاجيلونيان.
استخدامات النيتروجين السائل
- وهو مصدر محمول وسهل الضغط لغاز النيتروجين الجاف لأنه لا يحتاج إلى ضغط.
- كما أن لديه القدرة على الحفاظ على درجات حرارة أقل بكثير عن طريق ذوبان الماء، وهو أمر مفيد للغاية في التطبيقات العلمية، وخاصة عمليات التبريد المفتوحة.
مكان الاستخدام:
- العلاج بالتبريد لإزالة الأنسجة الخبيثة أو الميتة لسرطان الجلد والآفات الجلدية مثل التقران السفعي والثآليل.
- كما أنها تستخدم لتخزين الخلايا في درجات حرارة منخفضة في المختبرات.
- يتم استخدامه للتبريد العميق.
- يتم استخدامه في التجفيف عن طريق التبخير لإثبات التجميد السريع.
- كمصدر احتياطي للنيتروجين في أنظمة الحماية من الحرائق الخاصة.
- كمصدر لغاز النيتروجين الجاف.
- لتجميد وتغميس ونقل المنتجات الغذائية.
- وكما أنه يحفظ عينات الدم في درجات حرارة باردة، فإنه يحمي أيضًا الخلايا التناسلية من البويضات والحيوانات المنوية وجميع العينات البيولوجية.
- الحفاظ على عينات الأنسجة الجراحية للدراسات المستقبلية.
- يسهل عملية الحفظ بالتبريد للموارد الوراثية الحيوانية.
- يتم استخدامه لتجميد أنابيب النفط وأنابيب المياه للتنقية في الحالات التي لا يوجد فيها صمام يمنع تدفق السائل إلى منطقة العمل، وتسمى هذه الطريقة بالعزل المبرد.
- يتم استخدامه في عملية التخلص من الموتى.
- يتم استخدامه للحفاظ على الخلايا الحية في التخزين البارد للإنعاش في المستقبل.
- انكماش أجزاء آلات اللحام.
يستخدم كمبرد في الحالات التالية:
- شحن جهاز الإرساء في علم الفلك.
- إجراء التوصيل الفائق لدرجة الحرارة العالية لتحقيق الموصلية الفائقة.
- يتم استخدامه في الكيمياء كأحد مكونات حمامات التبريد المستخدمة في تفاعلات درجات الحرارة المنخفضة بشكل ملحوظ.
- كما أنه يستخدم لزيادة حساسية رؤوس الأشعة تحت الحمراء.
- يتم استخدامه في أجهزة الكمبيوتر ورفع تردد التشغيل الشديد.
خصائص النيتروجين السائل
للنيتروجين السائل خصائص عديدة؛ وأهمها:
- درجة غليانه هي 8 درجات مئوية.
- تعتبر مادة غير سامة.
- غاز النيتروجين هو غاز خامل.
- تعتبر مادة غير قابلة للاشتعال.
- ليس له لون أو رائحة.
- وهي مادة شديدة البرودة، وتسبب قضمة الصقيع عند ملامستها لجلد الإنسان.
أضرار النيتروجين السائل
- وللنيتروجين السائل بعض الأضرار بسبب انخفاض درجة غليانه وارتفاع برودته وحروق الجلد، لذا يجب استخدام هذا الغاز بحذر شديد.
- كما أنه يسبب خطر الاختناق بسبب نسبة تمدده العالية، لأنه عندما يتحول من سائل إلى بخار يتحول إلى غاز ليس له رائحة أو لون، لذلك يصعب اكتشاف ما إذا كان هناك تسرب، مما يضع الإنسان في حالة من الفوضى. وضع صعب. يعيش في خطر.
نسبة النيتروجين في جسم الإنسان
- على الرغم من أننا نرى جسم الإنسان صلبًا، إلا أنه يحتوي على الكثير من السوائل.
- إلا أن كتلة الجسم تتكون من عناصر مختلفة، منها الغازات مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين، بالإضافة إلى مواد مهمة يتم الحصول عليها من الغذاء مثل الكالسيوم والحديد والفوسفور والبوتاسيوم.
- يعتبر النيتروجين من أهم مكونات جسم الإنسان، إذ يتواجد في جسم الإنسان بنسبة 3%.
- وعلى الرغم من وجوده في الغلاف الجوي للأرض، إلا أنه أحد المكونات الأساسية لجسم الإنسان.
- وبما أنه عضو مهم من المركبات العضوية الموجودة في جسم الإنسان، فهو موجود في جميع خلايا الجسم، وكذلك البروتينات والمركبات العضوية الأخرى.
حقائق عن غاز النيتروجين
هناك بعض المعلومات والحقائق حول غاز النيتروجين:
- يحتوي غاز النيتروجين على 7 بروتونات في الذرة الواحدة ووزنه الذري 0067. يشكل غاز النيتروجين 78.1% من حجم الهواء على الأرض.
- يعتبر غاز النيتروجين من أهم العناصر الموجودة على الأرض.
- يصنف النيتروجين على أنه العنصر الخامس إلى السابع الموجود في النظام الشمسي ودرب التبانة.
- النيتروجين موصل رديء للكهرباء والحرارة.
- ويعتبر النيتروجين غازاً خاملاً نسبياً، إلا أن البكتيريا الموجودة في التربة تعمل على إذابته لتستفيد منه الحيوانات والنباتات ويتم إنتاج البروتينات والأحماض الأمينية.
- توجد مركبات النيتروجين في السموم والأسمدة والأطعمة والمتفجرات.
- يشكل النيتروجين 3% من جسم الإنسان.
- النيتروجين هو المسؤول عن الألوان المعروفة باسم الشفق القطبي أو ألوان الشفق القطبي (الأخضر، الأحمر، البرتقالي، البنفسجي المزرق، والأرجواني العميق).
تعرفنا على غاز النيتروجين المتوفر بكثرة في الهواء الجوي، وهو ذو أهمية كبيرة بطبيعة الحال، ويستخدم في العديد من مجالات العلوم وفي مختلف الصناعات، ولكن له أيضًا العديد من الآثار الضارة.
