گاز نیتروژن

گاز نیتروژن چیست؟

نیتروژن یا ازت یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن N و عدد اتمی آن 7 است. این گاز به صورت یک گاز، غیر فلز، دو اتمی بی اثر، بی رنگ، بی مزه و بی بو است و 78% جو زمین را در بر می‌گیرد. همچنین، نیتروژن عنصر اصلی در بافتهای زنده است و ترکیبات مهمی مانند آمونیاک، اسید نیتریک و سیانیدها را شکل می‌دهد.

چرخه گاز نیتروژن

نیتروژن یک عنصر شیمیایی از گروه غیرفلزات است. عدد اتمی آن ۷ و علامت شیمیایی N می‌باشد. نیتروژن دارای بار الکترون منفی ۳.۰ است که نشان دهنده این است که نیتروژن عموماً در ترکیبات شیمیایی الکترون‌های بار منفی را تشکیل می‌دهد.

پوسته الکترونی نیتروژن پنج الکترون دارد که به ترتیب در مراکز با انرژی -۲، -۵، -۱۰، -۱۵ و -۲۰ قرار دارند. این الکترون‌ها باعث می‌شود که نیتروژن به صورت اکثر ترکیبات سه‌ظرفیتی باشد و به راحتی تاپاییده شود.

گاز نیتروژن خالص یک گاز بی‌اثر و بی‌رنگ است که در شرایط استاندارد به صورت دو اتمی (N2) وجود دارد. این گاز حدود ۷۸٪ از جو زمین را تشکیل می‌دهد و مصرف گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد.

نیتروژن در دماهای پایین به صورت جامد (در حدود ۶۳K) و سپس به صورت مایع (در حدود ۷۷K) تبدیل می‌شود. به دلیل این خصوصیت، نیتروژن به عنوان یک سرمایش‌کننده موثر در صنایع مختلف، به ویژه در تولید مواد غذایی و داروها، استفاده می‌شود.

کاربردهای گاز نیتروژن

1. مهم‌ترین کاربرد اقتصادی گاز نیتروژن برای ساخت آمونیاک از طریق فرایند هابر (Haber) است. آمونیاک معمولاً برای تولید کود و مواد تقویتی و اسید نیتریک استفاده می‌شود. گاز نیتروژن همچنین به‌عنوان پرکننده بی اثر، در مخزنهای بزرگ برای نگهداری مایعات قابل انفجار، در هنگام ساخت قطعات الکترونیک مانند ترانزیستور، دیود و مدار یکپارچه و همچنین برای ساخت فلزات ضد زنگ استفاده می‌شود. نیتروژن همچنین به صورت ماده خنک کننده، برای هم منجمد کردن غذا و هم ترابری آن، نگهداری اجساد و یاخته‌های تناسلی (اسپرم و تخم مرغ)، و در زیست‌شناسی برای نگهداری پایدار از نمونه‌های زیستی کاربرد دارد.
2. نمک اسید نیتریک شامل ترکیبات مهمی مانند نیترات پتاسیوم و سدیوم و نیترات آمونیوم است. که اولی برای تولید باروت و دومی برای تولید کود به کار می‌رود. ترکیبات نیترات شده مانند نیتروگلیسرین و تری نیترو تولوئن (تی‌ان‌تی) معمولاً منفجر شونده هستند.
3. اسید نیتریک به عنوان ماده اکسید کننده در مایع سوخت موشک‌ها استفاده می‌شود. هیدرازین و مشتقات آن نیز در سوخت موشک‌ها بکار می‌روند. نیتروژن اغلب در سرمازاها (Cryogens)، به صورت مایع) معمولاً( LN2 استفاده می‌شود. نیتروژن مایع با عمل تقطیر هوا به دست می‌آید. در فشار جو، نیتروژن در دمای -195.8 درجه سانتیگراد (-320.4 درجه فارنهایت) مایع می‌شود.
4. نیتروژن یا ازت یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن N و عدد اتمی آن 7 است. نیتروژن معمولاً به صورت یک گاز، غیر فلز، دو اتمی بی اثر، بی رنگ، بی مزه و بی بو است که 78% جو زمین را در بر گرفته و عنصر اصلی در بافتهای زنده است. نیتروژن ترکیبات مهمی مانند آمونیاک اسید نیتریک و سیانیدها را شکل می‌دهد.

پیدایش نیتروژن

نیتروژن یکی از بیشترین عناصر جو کره زمین از نظر حجم است که 78.1 درصد حجمی را تشکیل می‌دهد. این عنصر برای اهداف صنعتی با عمل تقطیر هوای مایع بدست می‌آید. ترکیباتی که حاوی این عنصر هستند در فضای بیرونی نیز مشاهده شده اند. نیتروژن -14 در اثر عمل همجوشی هسته‌ای در ستارگان، تولید می‌شود. همچنین، نیتروژن از ترکیبات عمده ضایعات حیوانی مانند چلغوز (فضله مرغان و پرندگان) یا کود بوده و معمولاً به صورت اوره، اسید اوریک و ترکیباتی از محصولات نیتروژنی یافت می‌شود.

ترکیبات نیتروژن

1. اصلی‌ترین هیدرید نیتروژن ، آمونیاک است (NH3)، البته هیدرازین (N2H4) نیز مشهور است. ترکیب آمونیاک ساده تر از آب بوده و در محلول یونهای آمونیاک (NH4+) را تشکیل می‌دهد. آمونیاک مایع در حقیقت کمی آمفیروتیک بوده و آمونیاک و یونهای آمینه (NH2-) را بوجود می‌آورد؛ که البته هر دو نمک آمیدها و نیترید شناخته شده اند، ولی در آب تجزیه می‌شوند. ترکیبات جانشین آمونیاک به تنهایی یا باهم، آمینها نامیده می‌شوند. زنجیره ها، حلقه‌ها و ساختارهای بزرگ‌تر هیدریدهای نیتروژنی نیز شناخته شده اند، ولی در واقع ناپایدار هستند.
2. گروههای دیگر آنیونهای نیتروژن ، آزیدین‌ها (N3-) هستند، که خطی بوده و نسبت به دی اکسید کربن ایزو الکتریک هستند. مولکول دیگر با ساختار مشابه، مونوکسید دی نیتروژن N2O یا گاز خنده است، و یکی از اکسیدهای گوناگون بوده و برجسته تر از مونوکسید نیتروژن (NO) و دی اکسید نیتروژن (NO2) است، که هر دوی آنها الکترون غیر زوج دارند. که دومی تمایلی را به دوپارشدن نشان داده و از اجزای تشکیل دهنده هوای آلوده است.
3. اکسیدهای استاندارد بیشتری مانند تری اکسید دی نیتروژن (N2O3) و پنتاکسید دی نیتروژن (N2O5) معمولاً تا حدی نا پایدار و قابل انفجار هستند. اسیدهای متناظر آنها نیتروس (HNO2) و اسید نیتریک (HNO3) بوده با نمکهای متناظر که نیتریتها و نیتراتها نامیده می‌شوند. اسید نیتریک یکی از چند اسیدی است که از هیدرونیوم قوی تر است.

نقش زیست‌شناختی نیتروژن

نیتروژن عنصر اصلی اسیدهای آمینه و اسیدهای هسته‌ای که نیتروژن را ماده‌ای حیاتی برای ادامه زندگی می‌کنند، است. لوبیا مانند اکثر گیاهانی که دانه‌های سبوسی دارند می‌تواند عمل بازیافت نیتروژن را به طور مستقیم از هوا انجام دهد، چراکه ریشه‌های آنها دارای برآمدگی هایی، برای نگهداری میکروبهایی است که عمل تبدیل به آمونیاک را فرایندی به نام تثبیت نیتروژن انجام می‌دهد، می‌باشد. این گیاهان آمونیاک را به اکسیدهای نیتروژن و آمینو اسید تبدیل کرده و پروتئین میسازند.

ایزوتوپ‌های نیتروژن

1. نیتروژن دو ایزوتوپ پایدار دارد: (N-14 , N-15). که مهم‌ترین آن دو N-14 (99.634%) است که در چرخه CNO در ستارگان تولید می‌شود. مابقی، ایزوتوپ N-15 است. یکی از ده ایزوتوپی که به صورت مصنوعی تولید می‌شوند دارای نیمه عمر نه دقیقه‌ای داشته و ایزوتوپهای دیگر نیمه عمر چند ثانیه یا کمتر دارند.
2. واکنشهای زیست‌شناختی-واسطهای (مانند همانند سازی، جذب و ترکیب نیترات سازی) و … پویایی نیتروژن در خاک را به شدت کنترل می‌کنند. این ترکیبات معمولاً باعث عمل غنی سازی N-15 لایه زیرین و تخلیه محصول می‌شود. البته این فرایند سریع اغلب مقادیری از آمونیام و نیترات نیز در بر دارد، زیرا آمونیوم بصورت ترجیحی به‌وسیله سایبان جو نیترات، نکهداری می‌شود. خاک نیتراتی نسبت به خاک آمونیومی، توسط ریشه درختان بهتر جذب و ترکیب می‌شود.

• هشدارها

کودهای نیتراتی شسته شده منبع اصلی آلودگی رودها و آبهای زیر زمینی است. سیانو (CN-) حاوی ترکیباتی است که (بی نهایت سمی) بوده و برای حیوانات و همه پستانداران کشنده است.

کاربرد های گاز نیتروژن در صنایع مختلف

گاز نیتروژن یکی از گاز های بسیار پرکاربرد در زندگی انسان و سایر موجودات زنده است و تحت شرایط معمولی به صورت گازی بدون رنگ، بو و مزه می باشد. همچنین لازم به ذکر بوده که نزدیک به 80 درصد از هوایی را که تنفس می کنیم از این ماده گازی تشکیل شده است. در این مقاله قصد داریم به کاربرد های ضروری این ماده در صنایع مختلف بپردازیم، لطفا با ما همراه باشید.

معرفی مهم ترین کاربرد های گاز نیتروژن :

1. پر نمودن باد لاستیک ها در خودروهای سواری:
   امروزه از گاز نیتروژن به جای هوا در لاستیک خودروهای سواری استفاده می شود که به تنهایی می تواند باعث: افرایش ایمنی، کاهش مصرف سوخت، افزایش دوام رینگ و.. شود، همچنین با استفاده از گاز نیتروژن دیگر نیازی به چک نمودن وضعیت باد لاستیک ها تا چند ماه نمی باشد.
2. کاربرد نیتروژن در خشک نمودن حلال اضافی:
   خشک نمودن حلال اضافی از مهم ترین کاربرد های نیتروژن در صنعت است و این روش تنها در تحقیقات استفاده می شود.
3. کاربرد نیتروژن صنایع داروئی:
   شرکت های داروئی یکی از فعال ترین شرکت هایی می باشند که به مقدار زیادی گاز نیتروژن تصفیه شده، در ترکیب و ذخیره سازی ترکیبات درجه بندی شده پزشکی نیاز دارند و این عنصر برای آن ها یک عنصر حیاتی و ضروری است.
4. کاربرد نیتروژن در صنایع غذایی:
   گاز نیتروژن یکی از گاز های موثر در فرایند بسته بندی مواد غذایی می باشد و می تواند به جابه‌جایی هوا در بسته بندی مواد غذایی کمک کند. (جابه‌جایی هوا باعث حذف نمودن اکسیژن از بسته بندی و همچنین کاهش روند فساد مواد غذایی را در پی دارد.)
5. کاربرد نیتروژن در صنعت نفت:
   گاز نیتروژن می تواند عامل مهمی در جداسازی گازها از مخازن بزرگ و آماده سازی آن ها جهت ذخیره سازی نفت را در پی داشته باشد، زیرا نیتروژن ماده ای است که با نفت وارد واکنش نمی شود و به راحتی می تواند آن را در مخازن ذخیره سازی نگه دارد.
6. تولید برخی از فلزات:
   برخی از فلزات نیاز دارند تا در محیط فاقد اکسیژن تولید شوند تا از اکسیداسیون و تشکیل فلزات مختلف جلوگیری شود.

فروش گاز نیتروژن

(خرید گاز نیتروژن)
گاز نیتروژن وارداتی با خلوص 99.9999%  99.9995% ،99.999% معمولا در سیلندرهای 50 لیتری و با فشار 200- 180 بار به همراه سرتیفیکیت شرکت تولید کننده عرضه میشود. همچنین گاز نیتروزن داخلی با خلوص 99.999% ، 99.99% در سیلندرهای 5، 10 ، 40 ، 50 لیتری  عرضه میشوند. لطفا جهت کسب اطلاعات بیشتر و یا سفارش خرید گاز نیتروژن با دفتر شرکت تماس بگیرید.

آرین گاز تولید کننده و تامین کننده گازهای صنعتی و آزمایشگاهی  با کیفیت بالا به صورت جزئی-کلی و همچنین تجهیزات و لوازم وابسته برای صنایع مختلف می باشد. آرین گاز در تامین گازهای خالص ازقبیل گاز نیتروژن فعال می باشد.