غاز النيتروجين هو واحد من الغازات الضرورية والمهمة للحياة على سطح الأرض، ويرمز له بالرمز N، وهو عنصر من الدورة الثانية والخامسة عشر في الجدول الدوري وعدد ذراته 7. يتكون الغلاف الجوي بنسب كبيرة من النيتروجين دون غيره من المركبات الأخرى. ويقدم موقع موسوعة في هذا المقال عددًا من المعلومات المهمة حول غاز النيتروجين.
غاز النيتروجين والطبيعة
يتواجد غاز النيتروجين في جميع النظم الحية على سطح الأرض، ويشكل النسبة الأكبر في تكوين طبقات الغلاف الجوي التي تحيط بالكرة الأرضية، حيث يبلغ نسبته حوالي 78.08%.
يحتل النيتروجين المركز السابع بين العناصر الكيميائية الأخرى من حيث توفره، وبالنسبة لكتلته في مجرة درب التبانة، فهو متوسط الانتشار. وهو من العناصر الشائعة والمتوفرة في الكون الخارجي، بينما يعتبر نادر التواجد في قشرة الأرض، وذلك لعدم توفر المعادن التي تحتوي عليه بكثرة، وعادةً ما يتواجد في شكل أملاح نترات صوديوم أو أملاح النشادر، وفي نترات البوتاسيوم.
يتوفر النيتروجين بكميات وفيرة في فضلات الحيوانات، حيث يكون على هيئة حمض اليوريك وأملاح الأمونيوم.
دورة النيتروجين
يشير مصطلح دورة النيتروجين إلى الدورة التي يتحول فيها غاز النيتروجين إلى مركبات عضوية في الغلاف الجوي، وتعتبر واحدة من أهم العمليات الحيوية التي تحدث في الطبيعة لضمان استمرارية الكائنات الحية والحفاظ عليها.
وذلك عن طريق تحويل البكتيريا النيتروجين الموجود في التربة إلى مركب الأمونيا الذي يحتاجه النبات للنمو، وتحول بعض الأنواع الأخرى من البكتيريا الأمونيا إلى أحماض أمينية وبروتينات التي تحتاجها الحيوانات التي تتغذى على النباتات، ومن ثم يعود النيتروجين إلى التربة مرة أخرى من خلال فضلات الحيوانات، كما يعمل البكتيريا على تحويل النيتروجين الموجود إلى غاز النيتروجين ثم يتبخر ويعود مرة أخرى إلى الغلاف الجوي، وهكذا تستمر الدورة.
النيتروجين السائل
عند تعرض النيتروجين إلى درجات حرارة شديدة الانخفاض، يتحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة ويصبح سائلًا، ويستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات. يشبه النيتروجين السائل الماء في الشكل واللون والرائحة، ولكنه أخف وزنًا بكثير، ويتجمد بسرعة شديدة مما يتسبب في تثليج أي مادة يلامسها. لذلك يجب ارتداء القفازات الواقية عند التعامل معه، حيث يمكن أن يسبب تثليج الأنسجة إذا لامس الجلد مباشرة، ويمكن أن يتسبب في أضرار عديدة للإنسان.
ما هي اهمية غاز النيتروجين
- يتم استخدامه في عملية حفظ الأدوية والأغذية أثناء نقلها من مكان إلى آخر لأغراض عدة.
- يساعد هذا على إنتاج درجات حرارة منخفضة التي يحتاجها العلماء أثناء قيامهم ببعض التجارب العلمية المختلفة، وخاصة في صناعة الأدوية حيث يزيد من سرعة التفاعل الكيميائي.
- يتم استخدام النشادر في إنتاج الأسمدة الزراعية، حيث يعتبر من بين أكثر المخصبات انتشاراً.
- يتم استخدام النشادر المخفف في الماء في بعض أنواع المنظفات المنزلية التي تنتج.
- يستخدم زيت الزيتون كبديل رخيص لغاز الأرجون في ملء المصابيح المتوهجة.
- يستخدم الوقود المسمى بالكيروسين في الطائرات، حيث يساعد على تقليل خطر الاشتعال الذي يسببه الوقود العادي .
- يُستخدم لنفخ إطارات السيارات المستخدمة في السباقات وأيضًا الطائرات، حيث يُساعد على تقليل مخاطر الانفجار الناتج عن الاحتكاك الشديد.
- يستخدم النيتروجين السائل في علاج الثآليل الجلدية، ويشار إلى هذه العملية باسم علاج التجميد.
- يستخدم التجميد في الحفاظ على العديد من الأجزاء الحيوية، مثل الحيوانات المنوية، والبويضات، والدم، وتسمى عملية الحفظ بالتجميد.
- يستخدم التجميد لحفظ الأطعمة والمنتجات المعلبة لفترات طويلة.
المراجع
