غاز يوجد في الهواء الجوي بكثرة فغاز يوجد في الهواء الجوي بكثرة هو غاز النيتروجين، والذي يعد من الغازات الخاملة بدورتها الطبيعية، والذي يكون بعدد ذري 7، وهو من الغازات الضرورية للحياة، لذا تابعوا معنا السطور التالية عبر موقع زيادة .
غاز النيتروجين
- هو عنصر كيميائي يرمز له بالحرف N وعدده الذري 7.
- ويقع غاز النيتروجين ضمن عناصر الدورة الثانية والخامسة عشر بالجدول الدوري، حيث يعتبر عنصر رئيسي من عناصر مجموعة النيتروجين.
- هو من أهم الغازات الضرورية للحياة، حيث أنه يوجد في كافة الأنظمة الحية في الطبيعة.
غاز النيتروجين في الطبيعة
- غاز النيتروجين يشكل النسبة الأكبر من نسب الغازات التي تكون الغلاف الجوي الخاص بكوكب الأرض، حيث أن نسبته تبلغ ما يقارب 08%.
- غاز النيتروجين يقع في المرتبة السابعة من حيث وفرة العناصر الكيميائية، وذلك بالنسبة لطول الكتلة في مجرة درب التبانة، فهو من العناصر الشائعة كثيرًا في الكون.
- أما عن كميته المتواجدة في القشرة الأرضية فهي كمية قليلة نسبيًا، حيث أن المعادن التي تحتوي على غاز النيتروجين تكون في العادة على شكل أملاح نترات الصوديوم، أو نترات البوتاسيوم، أو ملح النشادر.
- حيث تعد هذه الأملاح منحله ولذلك يندر وجود الترسبات المعدنية بها، والنيتروجين يوجد بكمية وفيرة، وذلك في فضلات الحيوانات التي يتواجد فيها على شكل اليوريا، وأملاح الأمونيوم، وحمض اليوريك.
دورة غاز النيتروجين في البيئة
- هي تلك الدورة التي يتم من خلالها تحويل غاز النيتروجين في الغلاف الجوي لمركبات عضوية، وهذه الدورة من العمليات التي تحدث في الطبيعة من أجل الحفاظ على حياة الكائنات الحية.
- لأن البكتيريا المتواجدة في التربة تقوم بتحويل غاز النيتروجين إلى مركب الأمونيا الذي يحتاجه النبات من أجل البقاء والنمو.
- بكتيريا أخرى تقوم بتحويل الأمونيا إلى أحماض أمينية والبروتينات التى تقوم الحيوانات باستهلاكها، والتي تتغذى على تلك النباتات، ثم تكون المركبات النيتروجينية.
- ثم تعود بعد ذلك المركبات النيتروجينية للتربة، وذلك من خلال نفايات الحيوانات فتقوم البكتريا الموجودة في التربة على تحويل النيتروجين لغاز النيتروجين الذي يذهب إلى الغلاف الجوي، وتستمر العملية بتلك الطريقة.
هناك العديد من الشخصيات التاريخية التي تجذب انتباهنا لنتعرف عليها وعلى ما قدمته للبشرية من علم غزير، وللتعرف على أحد هذه الشخصيات المؤثرة يمكنك زيارة مقال: من هو ابن العربي وتأثير ابن العربي على الصوفية وأهم أعمال ابن العربي ؟
استخدامات غاز النيتروجين
- يستخدم في حفظ الأغذية والدواء وذلك أثناء نقلها من مكان إلى آخر.
- يستخدم في إنتاج درجات حرارة منخفضة التي يتم استخدامها بالتجارب العلمية، خاصة التجارب التي تتعلق بصناعة الدواء، حيث أن غاز النيتروجين يزيد من سرعة التفاعلات الكيميائية.
- يستخدم في إنتاج السماد الزراعي، حيث أن النشادر تعد من أكثر المخصبات النيتروجينية انتشارًا في المجال الزراعي.
- يستخدم في إنتاج المنظفات المنزلية التي تحتوي على النشادر المخفف بالماء.
- يدخل كذلك في ملئ المصابيح المتوهجة وذلك بديل عن غاز الأرغون.
- غاز النيتروجين أيضًا يدخل في صناعة بعض أنظمة الوقود الخاصة بالطائرات، حيث أنه يعمل على تخفيف خطر اشتعال الوقود.
- كما يتم استخدامه في إطارات السيارات الخاصة بالسباق، وإطارات السيارات والطائرات، وذلك حيث أن النيتروجين يحمي من مخاطر الانفجارات التي تحدث أثناء السرعة العالية للسيارات، أو أثناء الهبوط والإقلاع للطائرات نتيجة الاحتكاك.
استخدامات غاز النيتروجين في المجالات العلمية والصناعات
هناك الكثير من الاستخدامات لغاز النيتروجين، والتي تدخل في كثير من الصناعات حيث أنه ذو نطاق واسع من الاستخدامات، وذلك مثل:
- النفط والغاز.
- الإلكترونيات.
- تعبئه الأغذية والمشروبات.
- المختبرات.
- مكافحة الحرائق.
- الأدوية.
- في القطاع البحري.
- في الصناعات العامة.
أضرار غاز النيتروجين
- بالرغم من المميزات والفوائد الكبيرة لغاز النيتروجين بشكل طبيعي في البيئة، أو من خلال استخدامه في الصناعات المختلفة، واستخداماته الكثيرة المفيدة، ولكن بالرغم من ذلك فهناك أضرار له.
- ويجب تفادي تلك الحالات من أجل الحفاظ على حياة الأفراد.
حيث أن من أضراره ما يلي:
- عند إطلاقه بسرعة فائقة في أحد الأماكن المغلقة فإن ذلك سبب الاختناق نتيجة لأنه يزيح الاكسجين من المكان.
- يترك أثرًا تخديريًا والذي يعرف باسم تخدير الأعماق، وذلك يحدث عندما يتم استنشاق ضغط جزيئات مرتفعة منه.
- التي قد تصل إلى أعماق تكون أقل من 30 متر تحت مستوى سطح البحر، فيجعل الغواص يفقد الوعي جزئيًا.
- يؤثر بشكل سلبي على جسم الإنسان في كثير من الحالات، حيث أنه يسبب انخفاض ضغط الدم المفاجئ، وذلك يحدث عندما يتجه الغواص إلى الصعود إلى سطح البحر فيتسبب بحدوث مرض تخفيف الضغط.
استعمالات النيتروجين السائل في الطب
- النيتروجين السائل هو غاز النيتروجين ولكن في الحالة السائلة، وذلك يكون في درجة حرارة منخفضة جدًا.
- كما أنه يتم إنتاجه صناعيًا من خلال التقطير المجزأ للهواء السائل، والنيتروجين السائل يتميز بكونه سائل عديم اللون بكثافة 807 جرام/ مليمتر في نقطه الغليان.
- غالبًا ما يشار إلى النيتروجين السائل في اختصارات مثل LN,LIN,LN2.
- كان أول ظهور النيتروجين السائل في منتصف أبريل عام 1883م في جامعة جاغيلونيان، وذلك من قبل علماء بولنديين فيزيائيين.
استخدامات النيتروجين السائل
- مصدر ناقل ومدمج بسهولة لغاز النيتروجين الجاف حيث أنه لا يتطلب أي ضغط.
- كما أنه يتمتع على قدرته على الحفاظ على درجات الحرارة أقل بكثير، وذلك من خلال انصهار الماء، فهو مفيد للغاية في التطبيقات العلمية، والتي منها في المقام الأول عمليات التبريد المفتوحة.
حيث يستخدم في:
- العلاج بالتبريد من أجل إزالة الأنسجة الخبيثة أو الميتة، وذلك في حالات أمراض سرطان الجلد، والآفات الجلدية مثل التقرن الشعاعي والثؤلول.
- يستخدم كذلك في تخزين الخلايا في درجة حرارة منخفضة في المختبرات.
- يستخدم في التبريد العميق.
- يستخدم في التجليف عن طريق التبخر لإظهار التجميد السريع.
- كمصدر للنيتروجين احتياطي وذلك في الأنظمة الخاصة للوقاية من الحرائق.
- كمصدر غاز النيتروجين الجاف.
- لتجميد وغمر ونقل المنتجات الغذائية.
- يحفظ عينات الدم من خلال البرودة، وكذلك لحفظ الخلايا التناسلية من البويضات والحيوانات المنوية، وكافة العينات البيولوجية.
- للحفاظ على عينات الأنسجة الخاصة بالجراحة للدراسات المستقبلية.
- يسهل عملية الحفظ بالتبريد وذلك للموارد الوراثية الحيوانية.
- يستخدم في تجميد أنابيب النفط وأنابيب المياه من أجل معالجتها في الحالات التي يكون فيها عدم توفر صمام يمنع تدفق السوائل لمنطقة العمل، وتلك الطريقة معروفة بعزل المبردة.
- يتم استخدامه في عملية التخلص من الموتى.
- يستخدم في حفظ الخلايا الحية في التبريد من أجل إنعاشها مستقبليًا.
- تقليص لأجزاء ماكينات اللحام.
يستخدم كمبرد في كل من:
- جهاز اقتران الشحنة وذلك في علم الفلك.
- في أجراء توصيل فائق لدرجة الحرارة العالية لتحقيق الموصلية الفائقة.
- يستخدم كمكون حمامات التبريد التي تستخدم في تفاعلات درجات الحرارة المختلفة المنخفضة بشكل كبير في الكيمياء.
- يستخدم كذلك في زيادة حساسية رؤوس الأشعة تحت الحمراء.
- يستخدم في أجهزة الكمبيوتر ورفع تردد التشغيل الشديد.
خصائص النيتروجين السائل
يتمتع النيتروجين السائل بخصائص كثيرة متعددة والتى من أهمها:
- درجة غليانه تبلغ8 درجة مئوية.
- يعتبر مادة غير سامة.
- يعد غاز النيتروجين من الغازات الخاملة.
- يعتبر مادة غير قابلة للاشتعال.
- لا لون له ولا رائحة.
- يعد من المواد الباردة جدًا حيث أنه عند ملامسة جلد الإنسان له يسبب الصقيع.
إذا كنت تبحث عن الغاز للتسلية مع اصدقائك وأقاربك، أو تبحث عن اسئلة صعبة ومضحكة في نفس الوقت؟، فلا يفوتك قراءة مقال: الغاز مع الحل مضحكة واللغز رقم 16 سيدهشك
أضرار النيتروجين السائل
- هناك بعض الأضرار التي يسببها النيتروجين السائل بسبب برودته العالية التي تعود لانخفاض درجة غليانه، حيث أنه يتسبب في حدوث حروق الجلد، لذلك لأبد من أن يكون التعامل مع هذا الغاز بحذر كبير.
- كما أنه يسبب خطر الاختناق بسبب نسبة توسعة العالية، حيث أنه عندما يتحول من سائل إلى بخار فيتحول إلى غاز لا رائحه له ولا لون، لذلك يصعب ملاحظته إذا تسرب مما يعرض حياة البشر للخطر.
نسبة النيتروجين في جسم الإنسان
- على الرغم من أن أجساد البشر نراها في حالة صلبة، ولكن مع وجود السوائل الكثيرة داخلها.
- لكن كتلة الجسم تتكون من عدة عناصر التي منها ما يتكون من غازات مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين، وكذلك المواد الهامة التي يستمدها من الغذاء مثل الكالسيوم والحديد والفسفور والبوتاسيوم.
- من أهم العناصر الرئيسية المكونة لجسم الإنسان النيتروجين حيث أنه يوجد في جسم الإنسان بنسبة 3%.
- حيث أنه بالرغم من تواجده في الغلاف الجوي للأرض ولكن هو من المكونات الأساسية في أجسام البشر.
- حيث أنه عضو هام من المركبات العضوية التي توجد في جسد البشر، لذلك فيكون موجود في كافة خلايا الجسم، وأيضًا البروتينات، والمركبات العضوية الأخرى.
من الصحابة الأخيار هو الصحابي الجليل عمر بن الخطاب رضي الله عنه، وللتعرف عليه يمكنك زيارة مقال: سيرة الصحابي عمر بن الخطاب مختصرة
حقائق عن غاز النيتروجين
هناك بعض المعلومات والحقائق المتعلقة بغاز النيتروجين والتي منها:
- يحتوي غاز النيتروجين على 7 بروتونات في الذرة الواحدة، ووزنه الذري هو 0067، وغاز النيتروجين يشكل نسبة 78.1% من حجم الهواء في الأرض.
- غاز النيتروجين يعتبر من أهم العناصر الموجودة على الأرض.
- يصنف النيتروجين من العنصر الخامس حتى السابع الموجود في النظام الشمس وكذلك في درب التبانه.
- يتميز النيتروجين بأنه ضعيف التوصيل للكهرباء والحرارة.
- النيتروجين يعتبر غاز خامل بشكل نسبي، لكن البكتيريا الموجودة في التربة تحل له حتى تستطيع الحيوانات والنباتات الاستفادة منه، ومن أجل إنتاج البروتينات والأحماض الأمينية.
- مركبات النيتروجين توجد في كل من السموم والأسمدة والأطعمة والمتفجرات.
- النيتروجين يشكل 3% من جسم الإنسان.
- النيتروجين يعتبر مسؤول عن الألوان التي تحدث في القطب، والتي تكون شفقيه أو ما تعرف بالألوان القطبية الشفقي، وهي (أخضر، أحمر، برتقالي، بنفسجي مزرق، بنفسجي داكن).
من الدول العزيزة على قلوبنا المملكة العربية السعودية، فمن هو مؤسسها؟، إذا كنت ترغب في معرفة الإجابة يمكنك زيارة مقال: من هو مؤسس المملكة العربية السعودية وأهم أعماله
قد تعرفنا على غاز يوجد في الهواء الجوي بكثرة، وهو غاز النيتروجين والذي له أهمية كبيرة بشكل طبيعي، كما أنه يستخدم في كثير من مجالات العلم، وفي الصناعات المختلفة، ولكن له كذلك أضرار عديدة.