تقریباً همه می دانند که گاز نیتروژن چیست ، نیتروژن، یک عنصر غیر فلزی از گروه پانزدهم جدول تناوبی عناصر است. این عنصر به صورت دو اتمی و گازی شکل، بی رنگ، بدون بود و بدون مزه و فراوانترین عنصر در جو کره ی زمین است. عدد اتمی نیتروژن 7، وزن اتمی آن 14، دمای ذوب آن 86/209- درجه سلسیوس و نقطه جوش آن 8/195- درجه سلسیوس است. در این نوشته قصد داریم تاریخچه و کاربرد های گاز نیتروژن را بررسی کنیم.
تاریخچه گاز نیتروژن
حدود چهار پنجم از جو کره ی زمین را نیتروژن تشکیل داده است. در سال 1772 شیمیدان سوئدی کارل ویلهلم نشان داد که هوا مخلوطی از دو گاز است. تقریباً در همان زمان گیاه شناسی اسکاتلندی نیز به نام دنیل رادرفورد اکسیژن را کشف کرده و داده های خود را منتشر کرد و شیمیدانی فرانسوی در سال 1790 گاز دیگر هوا را حاوی نیتر و به نام نیتروژن معرفی کرد.
چرخه گاز نیتروژن
عنصر نیتروژن در ساخت تمام موجودات زنده در زمین نقش دارد. این عنصر برای بقای انسان، حیوانات و گیاهان ضروری است. البته حیوانات و گیاهان قادر به استفاده از نیتروژن آزاد در جو نیستند. تمام چرخه ی استفاده از نیتروژن وابسته به باکتری هایی است که آن را قابل مصرف برای موجودات زنده دیگر می کنند. البته گاز نیتروژن با سایر عناصر ترکیب می شود تا موادی مانند آمونیاک، نیتریت یا نیترات را تولید کند
تثبیت نیتروژن بخش مهمی از چرخه نیتروزن در طبیعت است. تثبیت نیتروژن از طریق انواع خاصی از باکتری و همچنین جلبک های سبز آبی انجام می شود. فرآیند هایی مثل رعد و برق، پرتو فرابنفش و همچنین تبدیل به آمونیاک نیز مقداری از نیتروژن جو را تثبیت می کنند.
ترکیبات تشکیل شده از فرآیند تثبیت نیتروژن به بافت گیاهان منتقل می شود. حیوانات و انسان ها گیاهان را می خورند و ترکیبات نیتروژن را در قالب اوره و دیگر مواد زائد دفع می کنند. باکتری های نیتریت زدا دیگر بار به نیتروژن گازی دو اتمی تبدیل می شوند و به جو باز می گردند.
کاربردهای گاز نیتروژن
تولید صنعتی نیتروژن عمدتاً از طریق تقطیر هوا انجام می شود. البته واکنش های آزمایشگاهی مانند احتراق محلول های نیتریت آمونیوم و اکسایش آمونیاک با اکسید های داغ مس و آب بروم نیز منجر به تولید نیتروژن می شوند.
در صنایع شیمیایی نیتروزن به عنوان عامل پیشگیری از اکسید شدن و به عنوان رقیق کننده ی گاز های واکنش پذیر و مهار کننده آتش یا انفجار کاربرد دارد.
در صنعت غذا گاز نیتروژن برای جلوگیری از فساد با اکسیژن یا از طرق قارچ و حشرات مورد استفاده قرار می گیرد و نیتروژن مایع برای انجماد و سامانه های مبرد نیز کاربرد دارد.
در صنایع الکتریکی از نیتروژن برای جلوگیری از اکسایش و سایر واکنش های شیمیایی و حفاظت از موتور ها استفاده می شود. همچنین در جوشکاری، لحیم کاری، تولید فوم و پلاستیک یا لاستیک و در پزشکی برای انجماد سریع و ذخیره سازی خون، مغز استخوان، بافت ها، باکتری ها و اسپرم نیز از نیتروژن استفاده می شود.
شاید خیلی از افراد نیتروژن را به عنوان گازی در جو بشناسند و ندانند که کاربرد های مهم گاز نیتروژن چیست .
منبع: گاز نیتروژن چیست ؟
