در مورد نیتروژن بیشتر بدانید ؟ !

نیتروژن چیست ؟

نیتروژن عنصری با نماد اتمی N، عدد اتمی 7 و وزن اتمی 14.01 است. مولکول آن حالت گازی دارد و از کنار هم قرار گرفتن دو اتم نیتروژن تشکیل می شود.

ظروف حاوی آن، در صورت قرار گیری طولانی مدت در معرض گرما یا آتش، منفجر می شود.

خواص فیزیکی- شیمیایی
نام آیوپاک	molecular nitrogen
فرمول مولکولی	N2
جرم مولکولی	28.014
رنگ	به صورت گازی بی رنگ در محیط دیده می شود.
نقطه جوش	-320.1 °F at 760 mmHg
نقطه ذوب	-354 °F
چگالی – دانسیته	0.807 at -319.9 °F
عدد اتمی – عدد جرمی نیتروژن	7
نماد	N

تاریخچه

این نام از کلمه لاتین nitrum و یونانی nitron به معنی “سودا بومی” و ژن برای “تشکیل” گرفته شده است.

N، توسط پزشک اسکاتلندی دانیل رادرفورد در سال 1772 کشف شد. او اکسیژن و دی اکسید کربن را از هوا حذف کرد. وی نشان داد که گاز باقیمانده از احتراق یا موجودات زنده پشتیبانی نمی کند. در همان زمان، دانشمندان برجسته دیگری نیز روی مشکل نیتروژن کار می کردند. اینها شامل Scheele ،Cavendish و Priestle بودند. آنان، آن را “سوخته” یا “هوای دفلوژیستیک” نامیدند که به معنای هوای بدون اکسیژن است.

تولید

این عنصر پنجمین عنصر فراوان در کیهان است و حدود 78 درصد جو زمین را تشکیل می دهد که حاوی حدود 4000 تریلیون تن گاز است. N، از هوای مایع از طریق فرآیندی به نام تقطیر جزئی بدست می آید.

ترکیبات نیتروژن

این دسته از ترکیبات، به دو دسته مواد معدنی (نیترید، آزید، اکسی اسید، اکسید و آمونیاک) و آلی (ایمین، ترکیبات نیترو، آمین و آمیدها) طبقه بندی می شوند.

کاربرد و موارد استفاده از آن

• بیشترین مقادیر N، جهت تولید آمونیاک (NH3) استفاده می شود. (آمونیاک از طریق روش هابر از ترکیب نیتروژن با هیدروژن تولید می شود.) مقادیر زیادی از آمونیاک برای تولید کودها، مواد منفجره مورد استفاده قرار می گیرد.
• گاز نیتروژن تا حد زیادی بی اثر است و به عنوان یک سپر محافظ در صنعت نیمه هادی ها و در طی انواع خاصی از عملیات جوشکاری و لحیم کاری استفاده می شود.
• شرکت های نفتی از نیتروژن با فشار بالا برای کمک به خروج نفت خام به سطح استفاده می کنند.
• نیتروژن مایع یک مایع برودتی ارزان قیمت است که برای تبرید، نگهداری نمونه‌های بیولوژیکی و برای آزمایش‌های علمی در دمای پایین استفاده می‌شود.
• به عنوان گاز پاک کننده بی اثر در صنایع غذایی، شیمیایی و متالورژی استفاده می شود.

• جهت انجماد غذاها، حفظ خون کامل و سایر مواد بیولوژیکی و به عنوان خنک کننده استفاده می شود.

به عنوان دارو

نیتروژن مایع عمدتاً به عنوان یک عامل برودتی برای درمان انواع ضایعات پوستی خوش خیم و بدخیم استفاده می شود.

ضرورت زیستی

N، یک عنصر محدود کننده حیاتی برای رشد و تولید گیاه است. این جزء اصلی کلروفیل، مهم ترین رنگدانه مورد نیاز برای فتوسنتز، و همچنین اسیدهای آمینه، بلوک های ساختمانی کلیدی پروتئین ها است. در سایر مولکول های زیستی مهم مانند ATP و اسیدهای نوکلئیک یافت می شود. اگرچه این عنصر یکی از فراوان ترین عناصر (عمدتاً به شکل گاز نیتروژن (N2) در جو زمین است) است، گیاهان فقط می توانند از اشکال کاهش یافته این عنصر استفاده کنند. این اشکال عبارتند از :

1. افزودن کود آمونیاک و یا نیترات (از فرآیند Haber-Bosch) یا کود به خاک
2.  تبدیل نیتروژن اتمسفر به ترکیبات توسط فرآیندهای طبیعی مانند رعد و برق
3. تثبیت بیولوژیکی نیتروژن

تثبیت بیولوژیکی نیتروژن (BNF)، که توسط Beijerinck در سال 1901 کشف شد، توسط یک گروه تخصصی از پروکاریوت ها انجام می شود. این موجودات از آنزیم نیتروژناز برای کاتالیز کردن تبدیل N2 به آمونیاک (NH3) استفاده می کنند. گیاهان می توانند به آسانی NH3 را برای تولید بیو مولکول های نیتروژنی فوق جذب کنند.

مکانیسم عمل

در کرایوتراپی مکانیسم اثر را می توان به سه مرحله تقسیم کرد.

1. انتقال حرارت (نقطه جوش نیتروژن مایع 196- درجه سانتیگراد است که مسئول ایجاد مرحله اولیه یعنی انتقال حرارت است.)
2. آسیب سلولی (مرحله دوم آسیب سلولی است که در شرایط ذوب سلول ها ایجاد می شود.)
3. التهاب (آخرین مرحله در کرایوتراپی مرحله التهاب است که با ادم و اریتم مشخص می شود. التهاب در نتیجه مرگ سلولی رخ می دهد و به تخریب موضعی سلول کمک می کند.)

N، دارای یک اثر سمی مستقیم به خودی خود است که بر عملکرد مغز تأثیر می گذارد و باعث ایجاد بی حسی یا سرخوشی می شود.

خطرات

H280 (75.17) : حاوی گاز تحت فشار است. در صورت گرم شدن ممکن است منفجر شود [گازهای هشدار دهنده تحت فشار]

H281 (25.72%) : حاوی گاز یخچالی است. ممکن است باعث سوختگی یا آسیب برودتی شود [گازهای هشدار دهنده تحت فشار]

استنشاق گاز نیتروژن

استنشاق گاز خالص نیتروژن، بعد از چند دم و بازدم می تواند موجب افت شدید سطح نیتروژن شود. امکان بی هوشی حتی در صورت حس نکردن بوی آن وجود دارد.

سخن آخر

نیتروژن با نماد N، مایع یخچالی (مایع برودتی) و غیر سمی است که به صورت مایع خیلی سرد، بی رنگ و بی بو در محیط مشاهده می شود. این عنصر، به شدت سرد است تماس با آن ممکن است باعث سرمازدگی شود.

سوالات متداول

گاز نیتروژن سمی است ؟

N، ماده ای غیر سمی است، اما افزایش بیش از حد آن در جو می تواند باعث مرگ شود.

نقش نیتروژن در بدن انسان چیست؟

• نقش مهمی در سنتز مواد پروتئین های انسانی و آمینو اسید دارد. • ماده اصلی تشکیل دهنده ژن های ما است. • در هضم غذا مناسب است. • برای رشد بدن و رشد جنین مفید است. • در ترمیم بافت استفاده می شود.

کود نیتروژن چیست ؟

به نوعی از کود که حاوی مقادیر زیادی نیتروژن یا ازت باشد.