ما أهمية واستخدامات غاز النيتروجين؟

Moussa077
منذ 12 سنة

النيتروجين عنصر كيميائي يوجد في الطبيعة على شكل غاز ورمزه الكيميائي N2 . يكون النيتروجين حوالي 78% من حجم الهواء . وقد تم اكتشاف النيتروجين عام 1772م بوساطة طبيب إسكتلندي يسمى دانيال رذرفورد . ينتمي النيتروجين إلى مجموعة اللافلزات ، وعدده الذري 7 ووزنه الذري 14.0067 .
وغاز النيتروجين عديم اللون والطعم والرائحة . صعب الذوبان في الماء ولا يتفاعل بسهولة مع كثير من العناصر الأخرى . يمكن تكثيف النيتروجين إلى الحالة السائلة . يغلي سائل النيتروجين عند درجة حرارة 195.8م ويتجمد عند -9. 209م .
نعود إلى أهمية النيتروجين في الحياة : يجب أن نعرف أن كل الكائنات الحية تحتاج إلى النيتروجين لكي تعيش ، إذ يكون النيتروجين أهم جزء من جزيء البروتين الذي يوجد في البروتوبلازم ، وهي مادة حية موجودة في كل من خلايا الحيوانات والنباتات . يحصل الإنسان والحيوان على البروتين من الطعام من النباتات والحيوانات الأخرى .
تنتج النباتات من البروتينات المركبة النيتروجينية اليسيرة المذابة في التربة . بعض النيتروجين الذائب في التربة يأتي من الغلاف الجوي على شكل حمض النيتريك ، إذ يتفاعل النيتروجين مع الأكسجين عند وقوع الصواعق مكوناً مركبات عديدة تعرف بأكاسيد النيتروجين والتي بدورها تتفاعل مع الماء مكونة حمض النيتريك الذي تحمله الأمطار إلى التربة .



البرسيم

تنتج البقوليات مثل البرسيم والبازلاء وفول الصويا البروتين من نيتروجين الهواء بمساعدة نوع معين من البكتريا . تحتوي جذور البقول على انتفاخات صغيرة تسمى العقيدات ، وتحتوي هذه العقيدات على نوع من البكتريا المثبتة للنيتروجين ، إذ لها القدرة على أخذ النيتروجين من الهواء وتحويله إلى مركبات النيتروجين .

ويستخدم النبات المركبات النيتروجينية المتكونة ويحولها إلى بروتين وبعد موت النبات تتحلل المركبات النيتروجينية وتصبح جزءا من التربة . ولأن النيتروجين يستخدم ويعاد استخدامه بواسطة الكائنات الحية ، فإنه يمر خلال دورة مستمرة من التغيير الكيميائي . وتسمى هذه الدورة بدورة النيتروجين ، للنيتروجين استخدامات عديدة وهامة حيث يستخرج النيتروجين النقي في صناعة بوساطة تقطير الهواء السائل ويتكون الهواء من النيتروجين والأكسجين تقريباً . ولأن درجة غليان النيتروجين أقل من درجة غليان الأكسجين فإنه يغلي أولاً في عملية التقطير ، وعندما يتبخر يجمع ويحفظ تحت ضغط معين في اسطوانات من الفولاذ .
أهمية النيتروجين في إنتاج النشاذر . يعتبر إنتاج النشاذر NH3 من غاز النيتروجين الاستخدام الأساسي المهم له . ويتكون غاز النشاذر من النيتروجين والهيدروجين وينتج غاز النشاذر في الصناعة بوساطة عملية هابر. وفي هذه العملية يتفاعل النيتروجين والهيدروجين عند درجة حرارة 550م وضغط يعادل حوالي 200 إلى 250 مرة ضغط جوي .مادة حية موجودة في كل من خلايا الحيوانات والنباتات


ويتم التفاعل أيضاً في وجود عامل حفاز وهي مادة تساعد على زيادة سرعة التفاعل الكيميائي .
والنشاذر مهم كعامل سماد مخصب وفي إنتاج حمض النيتريك ومواد كيميائية أخرى . ومن المنظفات المنزلية المعروفة ذلك المحلول المخفف المكون من النشاذر المذاب في الماء .
والنيتروجين مهم في الزراعة حيث أن معظم السماد المخصب للأرض المستخدم بوساطة المزارعين والمشرفين على الحدائق يحتوي على النيتروجين الذي يساعد على ازدياد النمو الصحي للنبات . والنشاذر أكثر المخصبات النيتروجينية شيوعاً . يحقن المزارعون غاز النشاذر في التربة مباشرة حيث يذوب ويساعد النبات على النمو . كما يستخدم النشاذر السائل وكبريتات الأمونيوم ونترات الأمونيوم سماداً نيتروجينياً . ومن المصادر الأخرى للنيتروجين السماد الطبيعي ومخلفات الطيور البحرية .