نیتروژن چیست؟ | کاربرد نیتروژن در بدن انسان | پزشکی و داروسازی | صنعت | نگهداری مواد غذایی | صنعت الکترونیک و رایانه | حمل و نقل | زندگی روزمره | صنعت یخ سازی | کشاورزی
نیتروژن از آن دسته گازهایی است که همه ما درباره آن شنیده ایم اما شاید چیز زیادی درباره آن ندانیم. این عنصر هفتمین عنصر فراوان در کل منظومه شمسی است که تقریبا 78 درصد جو زمین و 3 درصد بدن انسان را تشکیل داده و پس از اکسیژن، کربن و هیدروژن مهم ترین عنصر موجود در بدن محسوب می شود.
در ادامه سری مطالب کاربرد عناصر مختلف این بار به سراغ نیتروژن رفته ایم و قصد داریم شما را با کاربردهای گسترده و حیاتی نیتروژن در پزشکی، صنعت، کشاورزی و زندگی روزمره آشنا کنیم. با کوکا همراه باشید.
نیتروژن چیست؟
نیتروژن هفتمین عنصر جدول تناوبی است و بین کربن و اکسیژن قرار گرفته است.
این عنصر گازی شکل در صورت خالص بودن بی رنگ، بی بو و بدون طعم بوده و چندان واکنش پذیر نیست اما زمانی که با دیگر عناصر ترکیب می شود – مثلا با هیدروژن در آمونیاک – به شدت واکنش پذیر می شود.
عدد اتمی نیتروژن 7 و نماد آن در جدول تناوبی N می باشد. این عنصر سال 1772 توسط دانیل رادرفورد جداسازی شد اما دانشمندان از قبل از وجود آن اطلاع داشتند.
نیتروژن در همه دنیای اطراف ما از هوایی که در آن نفس می کشیم تا غذاهایی که هر روز می خوریم وجود دارد. این عنصر در حالت مایع دمای بسیار پایینی دارد و به همین دلیل اغلب به عنوان خنک کننده در صنایع مختلف استفاده می شود.
کاربردهای نیتروژن چیست؟
1. کاربرد نیتروژن در بدن انسان
نیتروژن در بدن همه موجودات زنده از جمله گیاهان، حیوانات و انسان وجود دارد و نقش مهمی در عملکرد سیستم های بدن بر عهده دارد.
این عنصر در طرح اولیه اسیدهای آمینه که بلوک های ساختاری پروتئین ها می باشند وجود دارد و پایه انتقال دهنده های عصبی، RNA و DNA را تشکیل می دهد.
2. کاربرد نیتروژن در پزشکی و داروسازی
گاز نیتروژن در واکنش ها و ترکیبات شیمیایی بسیار موثر بوده و از دیرباز تاکنون به طور گسترده در صنعت داروسازی استفاده شده است.
نیتروژن از عناصری است که در گروه های دارویی مهم از جمله آنتی بیوتیک ها به وفور استفاده می شود و ترکیبات گازی مختلف آن در داروسازی بسیار پر کاربرد هستند. به عنوان مثال از دی نیتروژن مونوکسید یا اکسید نیتروس به عنوان بی حس کننده استفاده می شود.
از دیگر موارد استفاده نیتروژن می توان به حفظ و نگهداری اسپرم، تخمک، اعصاب، خون، سلول های بنیادی و دیگر نمونه های آزمایشی بیولوژیکی اشاره کرد.
در برخی موارد از این عنصر در روش های درمان کراتوز اکتینیک، زگیل ها و بسیاری از اختلالات پوستی نیز استفاده می شود. نیتروژن مایع در تکنیک سرما درمانی یا کرایوتراپی کاربرد دارد.
3. کاربرد نیتروژن در صنعت
نیتروژن از عناصر پر کاربرد در صنایع مختلف تولیدی و ساخت و ساز می باشد و می توان گفت در قلب پیشرفت های نوین فرایندهای تکنولوژی، ساخت و ساز و تولید قرار گرفته است.
به عنوان مثال از این عنصر برای منقبض کردن اتصالات استفاده می شود به گونه ای که اجزا در هم جاسازی شده و بعد از بازگشت دما به حالت اولیه و انبساط در جای خود محکم شوند.
از نیتروژن مایع در برخی پروژه های حفر تونل و خاک برداری حین ساخت و ساز نیز استفاده می شود. این عنصر نقش مهمی در پالایش نفت و تبدیل آن به بنزین ایفا می کند.
یکی دیگر از کاربردهای مهم نیتروژن در صنعت فولاد سازی است که از آن به عنوان گاز خالص کننده برای رفع ناخالصی ها در مراحل تولید فولاد ضد زنگ استفاده می شود که باعث می شود فولاد با کیفیت و مقاوم در برابر خوردگی تولید شود.
این عنصر در کنترل آلودگی ها، از بین بردن مایعات و بخارات سمی در ابزارهای صنعتی و نابود کردن ترکیبات آلی ناپایدار در مایعات در فرایندهای صنعتی کاربرد دارد.
دی اکسید نیتروژن نیز در بخش صنعت بسیار حیاتی بوده، به عنوان کاتالیزور واکنش های اکسیداسیون عمل می کند و علاوه بر این که یک عامل اکسید کننده است به عنوان سفید کننده آرد و سوخت موشکی نیز به کار می رود.
نیتروژن در صنعت معدن با از بین بردن گاز اکسیژن موجود در هوا به خاموش شدن سریع تر آتش سوزی ها کمک کرده و اغلب مواقع زمانی که کارگران قصد دارند یک منطقه معدنی را رها کنند برای جلوگیری از انفجار احتمالی از آن استفاده می شود.
از دیگر کاربردهای نیتروژن در صنایع می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- در سیستم های سوخت هواپیماهای نظامی برای مقابله با خطرات آتش سوزی
- جلوگیری از انفجار خود به خودی مواد منفجره مایع
- ساخت مواد منفجره مانند دینامیت (با استفاده از نیتروگلیسیرین)
4. نگهداری مواد غذایی
از گاز نیتروژن برای ایجاد شرایط جوی مصنوعی یا اصلاح یافته استفاده می شود که در کنار دی اکسید کربن برای حفظ مواد غذایی بسته بندی شده یا فله ای اعمال می شود.
این فرایند از فاسد شدن یا خراب شدن ناشی از آسیب اکسیداتیو مواد غذایی جلوگیری کرده و از آن ها محافظت می کند.
اتحادیه اروپا نیتروژن خالص را به عنوان یک افزودنی غذایی با عدد E941 طبقه بندی کرده است.
5. صنعت الکترونیک و رایانه
نیتروژن در بسیاری از لوازم الکترونیکی و ساختار داخلی کامپیوترها استفاده می شود. این عنصر از داغ شدن سی پی یو به دلیل کار طولانی مدت با کامپیوتر جلوگیری می کند.
همچنین از آن به صورت گسترده در سیستم های مهار آتش سوزی در تجهیزات آی تی – مواردی که روش های معمولی همچون استفاده از آب و غیره معمول یا موثر نمی باشند – استفاده می شود.
استفاده از نیتروژن در لحیم کاری و جوشکاری لوازم الکترونیکی کشش سطحی خوبی ایجاد می کند تا محل اتصال محکم تر باشد.
از این عنصر اغلب در ساخت ترانزیستورها، مدارهای مجتمع و دیودها استفاده می شود و در ساخت لامپ های کم مصرف و به عنوان جایگزین ارزان قیمت برای آرگون در لامپ های رشته ای نیز کاربرد دارد.
از دیگر کاربردهای نیتروژن می توان به ردیاب های اشعه ایکس و سایر ابزارهای الکترونیکی مورد استفاده در زمینه پزشکی اشاره کرد.
6. حمل و نقل
از نیتروژن برای پر کردن لاستیک های هواپیما و برخی وسایل نقلیه استفاده می شود. این کار فواید زیادی دارد مثلا با کاهش اکسیداسیون عمر لاستیک را افزایش داده و با حفظ فشار لاستیک به کاهش مصرف سوخت ماشین کمک می کند.
لازم به ذکر است از اکسید نیتروس در مسابقات اتومبیل رانی برای افزایش قدرت موتور و سرعت وسیله نقلیه استفاده می شود.
7. زندگی روزمره
نیتروژن در آمونیاک وجود دارد که یکی از محلول های پر کاربرد در زندگی روزمره می باشد و معمولا از آن برای تمیز کردن و ضد عفونی کردن استفاده می شود که باعث از بین رفتن باکتری ها و قارچ ها شده و به شدت سمی می باشد.
8. صنعت یخ سازی
نیتروژن در حالت مایع دمای بسیار پایینی دارد و اغلب به عنوان خنک کننده و برای یخ زدن و انجماد استفاده می شود.
این عنصر در دمای 195.5 درجه زیر صفر به صورت مایع است.
9. کشاورزی
گیاهان برای رشد خود به نیتروژن نیاز دارند، آن ها می توانند با کمک ریشه های خود نیتروژن را از خاک جذب کرده و به شاخ و برگ های خود منتقل کنند.
این عنصر بخشی از رنگ دانه کلروفیل موجود در گیاهان است و کمک می کند تا نور خورشید به انرژی تبدیل شود.
علاوه بر این از نیتروژن در تولید کودها استفاده می شود که به سه شکل گازی، مایع و خشک عرضه شده و در صورت استفاده صحیح همه اشکال آن به یک اندازه موثر می باشد. کودهای نیتروژنی به رشد بهتر گیاهان و افزایش محصولات کشاورزی کمک زیادی می کند.
منابع: uscylgas – usesof – chem4kids – onsitegas
🔥 برای مشاهده سریع جدیدترین فال های امروز روی دکمه زیر کلیک فرمایید
