گاز نیتروژن مورد استفاده برای چیست؟ کیسه ای از چیپس های سیب زمینی به نظر می رسد; چیزی بیش از چیپس و مواد مورد استفاده برای ساخت کیسه است. هوایی که گاهی از کیسه فرو می ریزد، وجود دارد; اما چند بار تا به حال متوجه آن شده اید؟ شما ممکن است این را درک نکنید. اما هوا در اطراف چیپس سیب زمینی برای طراوت و طعم و مزه آن بسیار مهم است.
در حقیقت، این هوا بیشتر گاز نیتروژن است. استفاده از آن باعث اختلاف زیادی در بسیاری از صنایع میشود, صنایع غذایی یکی از آنهاست.
شما در این مطلب میخوانید.
گاز نیتروژن یکی از منابع فراوان در این سیاره است. این حدود 70 درصد از هوا در اطراف ما را تشکیل می دهد. چه چیزی باعث می شود آنقدر خاص است که این گاز تقریبا بی اثر است; که با ترکیبات دیگر در هوا واکنش نشان نمی دهد. صنایع مختلف از ویژگی های بی نظیر خالص نیتروژن بهره مند می شوند. از گاز نیتروژن به نفع خود استفاده می کنند.
استفاده از گاز نیتروژن مهم در صنایع مختلف از ایمنی مواد غذایی تا تولید بیهوشی جراحی وجود دارد. در اینجا چند مورد از استفاده تجاری و صنعتی از نیتروژن وجود دارد:
برنامه های کاربردی گاز نیتروژن به ظاهر بی پایان هستند. طیف گسترده ای از کاربردهای استفاده می کنند که ما در اینجا می توانیم پوشش دهیم. به همین دلیل، برخی از شرکت هایی که از حجم نیتروژن استفاده می کنند; در سرمایه گذاری در یک سیستم تولید نیتروژن قرار دارند.
سیستم های تولید گاز نیتروژن در محل به راحتی قابل حمل هستند. نیاز به نگهداری کمی دارند و در صورت نیاز به گاز عرضه می شود. از طرف دیگر، عرضه گاز نیتروژن می تواند گران باشد و نیاز به مقدار بیشتری از فضای ذخیره سازی دارد.
در حالی که تحویل ممکن است; یک گزینه مناسب برای شرکت هایی است که از نیتروژن کم مصرف استفاده می کنند. معمولا برای شرکت هایی که از حجم زیادی نیتروژن استفاده می کنند; برای سرمایه گذاری در سیستم های نیتروژن در محل بهتر است.
یک ژنراتور در محل; یک دستگاه تولید گاز نیتروژن با هزینه ای است که بر اساس تقاضای گاز تولید می شود. این روند می تواند از طریق جذب نوسان فشار (PSA) یا فیلتر کردن غشاء باشد. ژنراتور نیتروژن را می توان در یک اسکیت نگهداری کرد و در طبقه کارخانه قرار گرفت. این از فضای کمتری نسبت به سیلندر گاز استفاده می کند; که به مقدار زیادی از فضای ذخیره سازی نیاز دارند.
NiGen یک رهبر در صنعت تولید گاز نیتروژن است. از سال 1999 تولید سیستم های تولید نیتروژن سفارشی را تولید می کند. اگر شما به دنبال تغییر نسل تولید نیتروژن یا نیاز به اطلاعات بیشتر در مورد تولید نیتروژن هستید. امروز با ما تماس بگیرید.
گاز نیتروژن به شکل کلرید آمونیوم، NH4Cl، به عنوان کیمیاک به عنوان sal آمونیاک شناخته شده است. این در مصر با حرارت دادن مخلوط کود، نمک و ادرار تولید شد. هنری کاوندیش و جوزف پریستلی، در دهه 1760; گاز نیتروژن خود را به دست آوردند و این کار را با حذف اکسیژن از هوا انجام دادند. آنها متوجه شدند که یک شمع روشن شده را خاموش کرده و یک نفس نفس می کشد. هیچ کس متوجه نشد که این عنصر بود. اولین کسی که پیشنهاد می کرد; دانش آموز جوان جوان دانیل رادرفورد در پایان نامه دکترای خود در سپتامبر 1772 در ادینبورگ، اسکاتلند بود.
گاز بی رنگ و بدون بو، نیتروژن یک گاز بی هوازی غیر هیدروکربنی است. برای عملکردهای مختلف در مراحل حفاری، تعمیر و تکمیل چاه های نفت و گاز; و همچنین در خطوط پیگیری و خالص سازی استفاده می شود.
هر دو در شرایط ساحلی و دریایی، برنامه های کاربردی برای نیتروژن شامل تحرک خوب; آزمایش تزریق و فشار، بهبود نفت بهبود (EOR)، نگهداری فشار مخزن، سیل نیتروژن و آسانسور گاز بی اثر است. علاوه بر این، از نیتروژن می توان برای جلوگیری از آتش سوزی گازهای قابل اشتعال; از خوردگی و محافظت از لوله ها استفاده کردبرای پشتیبانی از عملیات حفاری; نیتروژن را می توان برای نفوذ پانل دستگاه، و همچنین در نظر گرفتن گاز انعطاف پذیر; و سیستم های فشار برای پاکسازی و آزمایش استفاده می شود. همچنین، نیتروژن را می توان برای شروع موتور، کنترل، انتقال فله خشک و سیستم های کشویی تامین کرد. نیتروژن، تامین کننده هوای خشک; می تواند عمر برخی از سیستم ها را افزایش دهد، و همچنین جلوگیری از تخریب ها.
در عملیات کاری و تکمیل، نیتروژن یک انتخاب بهینه برای جایگزینی مایعات خالص; برای شروع جریان و چاه های تمیز به علت ویژگی های کم چگالی و فشار بالا است. گاز فشار بالا نیز برای تحریک تولید از طریق شکستن هیدروژن استفاده می شود. همچنین، نیتروژن برای عملیات سیمان سازی و کنترل وزن دوغاب سیمان استفاده می شود.
علاوه بر این، نیتروژن برای حفظ فشار در مخازن استفاده می شود. که هیدروکربن ها از بین رفته اند و یا کاهش فشار طبیعی طبیعی را تجربه کرده اند. از آنجا که نیتروژن با روغن و آب مخلوط (یا مخلوط نیست) یک برنامه تزریق نیتروژن یا سیل نیتروژن می تواند برای جابجایی از دست رفته هیدروکربن ها; از یک چاه تزریق به یک چاه تولید استفاده شود.
نیتروژن نیز می تواند در پیگیری و تمیز کردن یک خط لوله استفاده شود. به عنوان مثال، نیتروژن می تواند به عنوان راننده برای فشار خوک ها از طریق لوله استفاده می شود. نیتروژن نیز می تواند برای تمیز کردن خط لوله پس از پیگیری کامل شود. در این حالت، گاز خشک از طریق خط بدون خوک اجرا می شود; تا هر آب باقی مانده را در خط لوله خشک کند.
همچنین، نیتروژن را می توان در FPSOs و سایر شرایطی که هیدروکربن ها ذخیره می شوند، استفاده می شود. در یک فرآیند به نام مخزن پوسته، نیتروژن به یک مخزن ذخیره سازی خالی اعمال می شود; برای افزایش ایمنی و ایجاد یک بافر برای ورود هیدروکربن ها
در دهه 1970 توسعه یافته توسط Dow Chemical; تولید گاز نیتروژن از طریق تکنولوژی غشای فیبر توخالی طی چند دهه گذشته پیشرفت کرده است. در حال حاضر، تکنولوژی نسل جدید از طریق ژنراتور خروجی و ظرفیت های مختلف ارائه می دهد. تولید نیتروژن با دستیابی به سطوح خلوص 99.9 درصد; باعث شده است تا تعداد بسیار زیادی از کاربردهای موجود در میدان نفت و گاز، مقرون به صرفه تر باشد.
گاز نیتروژن از طریق فیلترهای غشایی ثبت شده تولید می شود. این فرآیند با اتمسفر هوا آغاز می شود و به یک کمپرسور پیچ دوار می رود. در اینجا هوا به یک فشار و جریان هوای اختصاصی فشرده می شود. سپس هوای فشرده با سه تا پنج قسمت در میلیون هیدروکربن و ذرات اشباع می شود. سپس به سیستم تولید نیتروژن وارد می شود.
بعد از آن، هوا از طریق دو فیلتر جمع کننده عبور می کند; اولین فیلتر فیلتر سازشی 1.0 میکرون است. و بلافاصله، هوا به یک فیلتر coalescing 0.01 میکرون رسیده است. این فیلتر 99.9999٪ از تمام آلاینده ها را از هوا حذف می کند. هنوز در حالت بخار و اشباع شده با آب و هیدروکربن ها است.
ینده های باقی مانده در حالت بخار هستند; سپس هوا گرم می شود و نقطه ی خورش را افزایش می دهد. هوا در حال حاضر وارد رگ کربن فعال است، جایی که هیدروکربن ها جذب می شوند.
از این جا، هوا به یک فیلتر ذره ای 0.01 میکرون رسیده است; که جریان هوا را مشخص می کند از هشت تا ده قسمت در میلیارد آلاینده ها. این تضمین می کند که هوا با کیفیت بالا به ماژول های غشایی عرضه می شود.
در حال حاضر، هوا به یک غشای کم آب تبدیل می شود. در اینجا آب از هوای تازه پاک شده برداشته شده و به پایین با 40 درجه فارنهایت منفی می رسد. سپس هوا خشک به غشاء نیتروژن معرفی می شود.
در غشاهای نیتروژن; اکسیژن از هوا خارج می شود و نیتروژن را در سطح خلوص 90 تا 99 درصد می گذارد. از آنجا که نیتروژن در نقطه ی نقطه ی 70 درجه فارنهایت تامین می شود; بخار آب باقی مانده ی دیگر حذف می شود.
آزمایشگاه های مدرن از تعدادی گاز برای اهداف مختلف تحقیق استفاده می کنند. یک گاز که معمولا در آزمایشگاه ها استفاده می شود، نیتروژن است. این وبسایت توضیح می دهد که چرا آزمایشگاه ها از نیتروژن و روش های مختلفی; که می توان آن را خریداری کرد از قبیل از طریق ژنراتور و سیلندر نیتروژن میگوید.
گاز نیتروژن یک گاز بی روح است. بدین معنی است که واکنش کمتری نسبت به سایر مواد شیمیایی و عناصر دارد. این بدان معنی است که آن را می توان; برای بسیاری از انواع تجزیه و تحلیل از جمله کروماتوگرافی مایع – اسپکترومتری جرم (LC-MS) تبخیر نمونه و آشکارساز پراکندگی نور تبخیر استفاده می شود.
DewarsDewars برای تامین گاز انبوه استفاده می شوند و عمدتا در بیرون از آزمایشگاه قرار می گیرند. گازهایی که در آزمایشگاه قرار می گیرند وارد می شوند. این نیاز به یک زیرساخت لوله کشی دارد که می تواند یک افزونه گران قیمت برای یک آزمایشگاه باشد. سیلندر نیتروژن یکی از رایج ترین روش های عرضه گاز هستند. اگرچه دیگر امن ترین و راحت ترین گزینه برای گاز آزمایشگاهی نیست. اما هنوز هم در آزمایشگاه های سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد.
با این حال، همانطور که بسیاری از مدیران آزمایشگاه از ژنراتورهای نیتروژن مطلع هستند. مزایای زیادی که به آزمایشگاه می رسانند، آنها ژنراتورهای گاز را انتخاب می کنند; تا گازهای آزمایشگاهی خود را مدرن کنند.
ژنراتورهای گاز به طور پیوسته خلوص پایدار گاز را فراهم می کنند; بنابراین می دانید که می توانید بر آن متکی باشید تا ابزار خود را برای تولید نتایج دقیق آماده کنید. با سیلندر گاز نیتروژن توصیه می شود 10٪ از گاز موجود در آن را رها کنید. زیرا این سیلندر می تواند با ناخالصی ها آلوده شود.
با استفاده از سیلندر گاز، شما فقط هزینه ای را صرف خرید گاز نیتروژن نمی کنید. علاوه بر پرداخت هزینه برای خود گاز; شما همچنین باید سیلندر که در آن ذخیره شده است و برای تحویل سیلندر اجاره کنید اجاره کنید. در بالا از این هزینه ها، هزینه گاز به نفوذ بازار بستگی دارد و قیمت های مکرر افزایش می یابد. تقریبا اجتناب ناپذیر است، همانطور که توسط آزمایشگاه گاز قیمت های بولتن ما نشان داده شده است. در مقابل، با استفاده از یک ژنراتور گاز; شما هزینه یکسانی را در اختیار دارید و هرگز نیازی به پرداخت هر چیز دیگری برای گاز خود ندارید.
در حقیقت، در مواردی که گازهای بزرگ استفاده می شود. ژنراتورهای گاز تا 18 ماه بتوانند هزینه خود را پرداخت کنند. به غیر از هزینه خرید; تنها هزینه های دیگر که باید در بودجه شما مورد توجه قرار گیرد، نگهداری سالانه ژنراتور گاز شما است. با این حال، قیمت های تعمیرات برنامه معمولا برای چندین سال قفل می شود و باعث می شود; که هزینه های تعمیر و نگهداری به بودجه شما بستگی داشته باشد.
ژنراتورهای گاز نیتروژن راه حل عرضه گاز طبیعی هستند. زیرا آنها تقاضای درخواست گاز خود را تولید می کنند و هرگز مقدار گاز نیتروژن ذخیره نمی کنند. در صورت نشتی ممکن است ناامن باشد. اگر سیلندر گاز نیتروژن که به طور معمول حدود 9000 لیتر نیتروژن ذخیره می شود، آسیب دیده و نشت کند. می تواند فضای آزمایشگاهی را بسیار سریع تغییر دهد و به طور بالقوه باعث آسیب دیدگی شود.
همچنین، هنگامی که یک ژنراتور گاز نصب شده است، هرگز نیازی به حرکت نداشته باشد. همانطور که سیلندر گاز از بین می رود; آنها باید بارها و بارها عوض شوند که می تواند باعث نگرانی ایمنی کارکنان آزمایشگاه شود. زیرا سیلندرهای گاز سنگین و ناخوشایند هستند. هر کس که نیاز به حرکت یا تغییر سیلندر گاز نیتروژن در داخل آزمایشگاه داشته باشد; باید آموزش دهد که چگونه این کار را با خیال راحت انجام دهد
آیا تا به حال یک کیسه چیپس خریداری کرده اید. دلیل آن این است که هوا در هوا بسیار زیاد است؟ جو زمین به طور طبیعی شامل گاز نیتروژن است; اما هوا در بسته بندی تراشه شما دارای غلظت بالاتری است.
شما همچنین ممکن است تعجب کنید. چرا محصولات غذایی موفق به ماندن تازه برای چند ماه در حالی که هنوز در داخل بسته بندی. پاسخ به حفظ مواد غذایی در استفاده از گاز نیتروژن در بسته بندی مواد غذایی است.
هنگامی که غذا بسته بندی می شود. می توان با غلظت نفوذپذیری پایین یا نفوذ پذیری بالا بسته به میزان تنفس. به عنوان مثال، میوه ها و سبزیجات عموما دارای تنفس بسیار بالایی هستند. بنابراین نیاز به تبادل گاز دارند تا تازه بمانند. با MAP، نوع مطلوب غشاء می تواند; برای بسته بندی هر نوع میوه و سبزی جهت جلوگیری از وقوع خراب شدن در اوایل استفاده شود.
به طور مشابه، غذاهایی که از تنفس مانند چیپس، پنیر و ادویه جات ترشح نمیکنند; با غشای نفوذپذیری پایین بسته بندی شده که مانع تبادل گاز می شود. به این ترتیب جو که برای جلوگیری از خرابکاری مناسب است; در داخل ظرف نگهداری می شود تا سبز شدن شکسته شود.
استفاده از گاز نیتروژن در بسته بندی مواد غذایی یکی از روش های اصلی نگهداری مواد غذایی است. زیرا این روش یک راه برای جایگزینی اکسیژن است. گاز اکسیژن عامل اصلی در هوا است که موجب فساد می شود.
اکسیژن یک عامل اکسید کننده قوی است و با واکنش با ترکیبات مانند چربی و قندهای فسفری تولید می کند. به عنوان مثال، ممکن است متوجه شده باشید; که قطعه ای از یک سیب پس از خوردن آن سیر شده است. این به دلیل اکسیداسیون رخ می دهد. این فرایند طبیعی موجب آسیب به مواد غذایی می شود که بوها و فواید ناخوشایند ایجاد می کند.
همچنین برخی از اشکال باکتری ها از اکسیژن برای رشد استفاده می کنند. اگر اکسیژن در دسترس قرار گیرد، باکتری ها بر روی غذا رشد می کنند. این می تواند به رشد بالقوه خطرناک باکتری های مضر منجر شود که میزان فساد را افزایش می دهد. در حقیقت، باکتری نه تنها مواد غذایی را خراب می کند; بلکه می تواند باعث بیماری و یا مرگ در افرادی که این غذا را مصرف می کنند.
حدود چهار پنجم اتمسفر زمین، گاز نیتروژن است که در مطالعات اولیه هوا، به عنوان ماده خاصی شناخته شده است. کارل ویلهلم Scheele، یک شیمیدان سوئدی، در سال 1772 نشان داد که هوا مخلوطی از دو گاز است; یکی از آن او به نام “هوای آتش”; چرا که آن را پشتیبانی از احتراق، و “هوا ناپاک”; چرا که آن را پس از ” آتش هوا “استفاده شده است. البته “هوای آتش”، اکسیژن و نیتروژن هوا “ناپایدار” بود. تقریبا در همان زمان; نیتروژن نیز توسط یک متخصص گیاه شناسی اسکاتلندی Daniel Rutherford (که اولین کسی است که یافته هایش را منتشر می کند) توسط شیمیدان بریتانیایی هنری کاوندیش و توسط روحانی و دانشمند بریتانیایی جوزف پریستلی شناخته شد; که با اسکیل برای کشف اکسیژن اعتبار داده می شود.
بعدا کار گاز جدید را به عنوان ترکیب نیترو; نام مشترک نیترات پتاسیم (KNO3) نشان داد و به همین ترتیب; آن را توسط شیمی شیمیدان فرانسوی Jean-Antoine-Claude Chaptal در سال 1790 نامگذاری کرد. نیتروژن ابتدا به عنوان یک ماده شیمیایی عنصر آنتونی لوران لیووییسر; توضیحش درباره نقش اکسیژن در احتراق در نهایت، تئوری فلوژیستون را خنثی کرد; دید غلطی از احتراق که در اوایل قرن 18 میلادی محبوب شد. ناتوانی نیتروژن برای حمایت از زندگی (یونانی: zoe) موجب شد که لواوییسر آن را به نام آستو، که هنوز همان معادل نیتروژن فرانسه است.
در میان عناصر، نیتروژن در فراوانی کیهانی ششم است. جو زمین شامل 75.51 درصد وزنی (یا 78.09 درصد حجمی) نیتروژن است. این منبع اصلی نیتروژن برای تجارت و صنعت است. جو همچنین شامل مقادیر کمی از نمک های آمونیاک و آمونیوم; و همچنین اکسید نیتروژن و اسید نیتریک (مواد دوم در طوفان های الکتریکی و موتور احتراق داخلی تشکیل شده است).نیتروژن آزاد در بسیاری از شهاب سنگ ها یافت می شود; در گازهای آتشفشان، معادن و برخی از منابع معدنی؛ در خورشید؛ و در برخی از ستاره ها و سحابی ها
نیتروژن نیز در ذخایر معدنی نیترو و یا نمک (نیترات پتاسیم، KNO3) و نیتریت شیل (نیترات سدیم، NaNO3) اتفاق می افتد. اما این ذخایر در مقادیری هستند که به طور کامل برای نیازهای انسانی ناکافی هستند. مواد دیگر غنی از نیتروژن گواو هستند; در غارهای خفاش و در مکان های خشک شده توسط پرندگان یافت می شوند.
در ترکیب; نیتروژن در خاک باران و خاک به عنوان نمک های آمونیاک و آمونیم و در آب دریا به عنوان آمونیم (NH4 +) نیتریت (NO2-) و نیترات (NO3-) یافت می شود. نیتروژن به طور متوسط حدود 16 درصد از وزن تر ترکیبات ارگانیک پیچیده شناخته شده; به نام پروتئین موجود در تمام موجودات زنده را تشکیل می دهد. فراوانی طبیعی نیتروژن در پوسته زمین 0.3 قسمت در هر 1000 است. فراوانی کیهانی – فراوانی فراوانی موجود در جهان; بین سه تا هفت اتم در اتم سیلیکن است که به عنوان استاندارد مورد استفاده قرار می گیرد.
تولید صنعتی گاز نیتروژن به طور عمده توسط تقطیر تقطیر هوا مایع شده است. دمای جوش نیتروژن -195.8 درجه سانتی گراد (-320.4 درجه فارنهایت) حدود 13 درجه سانتیگراد (-23 درجه فارنهایت) پایین تر از اکسیژن است که بنابراین پشت سر گذاشته می شود. نیتروژن نیز می تواند در مقیاس وسیع بوسیله سوختن کربن یا هیدروکربن ها در هوا تولید شود. دی اکسید کربن حاصل از آب و نیتروژن باقی مانده را جدا کند. در مقیاس کوچک; نیتروژن خالص با حرارت دادن باریم آسید، Ba (N3) 2 ساخته می شود. واکنش های آزمایشگاهی مختلفی که نیتروژن تولید می کنند عبارتند از:
نیتروژن عنصری می تواند به عنوان یک فضای بی هوازی برای واکنش هایی که نیاز به حذف اکسیژن و رطوبت دارند; مورد استفاده قرار گیرد. در حالت مایع، نیتروژن دارای برنامه های کاربردی بحرانی گران است. به جز گاز هیدروژن، گاز متان، گاز مونوکسید کربن، فلوئور و اکسیژن; عملا تمام مواد شیمیایی دارای فشار ناچیزی از بخار در نقطه جوش نیتروژن هستند. بنابراین به عنوان جامدات کریستالی در آن درجه حرارت وجود دارد.
اگر چه برنامه های کاربردی دیگر مهم هستند; تا حد زیادی بزرگترین عنصر نیتروژن موجود در ساخت ترکیبات نیتروژن مصرف می شود. پیوند سه گانه بین اتم ها در مولکول های نیتروژن بسیار قوی است. (226 کیلوکالری در هر مول، بیش از دو برابر از هیدروژن مولکولی) که باعث می شود نیتروژن مولکولی وارد ترکیبات دیگر شود.
روش اصلی بازسازی نیتروژن (ترکیب نیتروژن عنصری به ترکیبات) فرایند هابر بوش برای تولید گاز آمونیاک است. این روند طی جنگ جهانی اول برای کاهش وابستگی آلمان به نیترات شیلی توسعه یافت. این شامل سنتز مستقیم آمونیاک از عناصر آن است.
مقدار زیادی نیتروژن همراه با گاز هیدروژن برای تولید آمونیاک; NH3، یک گاز بدون رنگ با عطر و بوی آزار دهنده استفاده می شود. روش تجاری اصلی برای تولید آمونیاک فرایند هابر بوش است. آمونیاک یکی از دو ترکیب اصلی تجارت نیتروژن است؛ در تولید سایر ترکیبات مهم نیتروژن کاربرد های متعددی دارد. بخش بزرگی از آمونیاک سنتز شده به صورت تجاری به اسید نیتریک (HNO3) و نیترات تبدیل می شود که نمک و استرهای اسید نیتریک هستند. آمونیاک در فرایند آمونیاک-سودا (پروسس Solvay) برای تولید خاکستر سودا، Na2CO3 استفاده می شود. آمونیاک نیز در تهیه هیدرازین، N2H4، مایع بی رنگ که به عنوان سوخت موشک; و در بسیاری از فرایندهای صنعتی استفاده می شود، مورد استفاده قرار می گیرد.
همانطور که انتظار می رود با توجه به اهمیت وجود نیتروژن در ماده زنده; اکثر ترکیبات نیتروژن تمام ارگانیک از لحاظ فیزیولوژیکی فعال هستند. اکثر موجودات زنده نمی توانند به طور مستقیم از نیتروژن استفاده کنند و باید به ترکیبات آن دسترسی داشته باشند. بنابراین تثبیت نیتروژن بسیار مهم است. در طبیعت، دو فرایند اصلی فیکشن نیتروژن شناخته شده است. یکی از اعمال انرژی الکتریکی در اتمسفر است که مولکولهای نیتروژن و اکسیژن را به هم متصل می کند; و اجازه می دهد که اتم های آزاد نیتریک اکسید، NO و دی اکسید نیتروژن NO2 را تشکیل دهند. دی اکسید نیتروژن سپس با آب به صورت زیر واکنش نشان می دهد
نیتروژن عنصر شیمیایی با علامت N و عدد اتمی است. اولین بار توسط دانیل رادرفورد اسکاتلندی در سال 1772 کشف و جدا شد. گرچه کارل ویلهلم Scheele و هنری Cavendish به طور مستقل انجام شده بود. در حدود همان زمان، رادرفورد به طور کلی به اعتبار به دلیل کار او برای اولین بار منتشر شد. نام نیتروژن توسط شیمیدان فرانسوی Jean-Antoine-Claude Chaptal در سال 1790 پیشنهاد شد. زمانی که نیتروژن در اسید نیتریک و نیترات وجود داشت. آنتوان لاووییسر جایگزین نام azote شد، از یونانی ἀζωτικός “هیچ زندگی”، به عنوان یک گاز جاذب است; این نام به جای آن در بسیاری از زبانها مانند فرانسوی، روسی، رومانیایی و ترکی استفاده شده است. در نام انگلیسی برخی از ترکیبات نیتروژن مانند هیدرازین، آسید و ترکیبات آزو وجود دارد.
گاز نیتروژن سبک ترین عضو گروه 15 جدول تناوبی است که اغلب به نام pnictogens نامیده می شود. این نام از πνίγειν یونانی به “choke” می آید، به طور مستقیم به خواص آسفیکسی نیتروژن اشاره دارد. این یک عنصر رایج در جهان است. در حدود هفتم فراوانی کل در راه شیری و سیستم خورشیدی تخمین زده شده است. در دمای و فشار استاندارد; دو اتم عنصر برای تشکیل دی نیتروژن، گاز دواتوم بدون رنگ و بدون بو با فرمول N2 متصل می شوند.
دی نیتروژن حدود 78 درصد از اتمسفر زمین را تشکیل می دهد. این عنصر را بیشترین فراوانی را به خود اختصاص می دهد. نیتروژن در همه ارگانیسم ها، در درجه اول در اسیدهای آمینه (و در نتیجه پروتئین ها) در اسیدهای نوکلئیک (DNA و RNA) و در مولکول انتقال انرژی آدنوزین تری فسفات اتفاق می افتد. بدن انسان حاوی حدود 3 درصد نیتروژن با جرم است; که چهارمین عنصر فراوان در بدن پس از اکسیژن، کربن و هیدروژن است. چرخه نیتروژن حرکت عنصر را از هوا، به بیوسفر و ترکیبات آلی، و سپس به اتمسفر تبدیل می کند.
بسیاری از ترکیبات مهم صنعتی مانند آمونیاک، اسید نیتریک، نیتراتهای آلی (پروانه و مواد منفجره) و سیانید ها حاوی نیتروژن هستند. پیوند سه گانه بسیار قوی در نیتروژن عنصر (N≡N) دومین قوی ترین پیوند در هر مولکول دو عام بعد از گاز مونوکسید کربن (گاز CO) شیمی نیتروژن است. این باعث می شود که هر دو ارگانیزم و صنعت در تبدیل N2 به ترکیبات مفید دچار مشکل شوند. اما در عین حال بدین معنی است که ترکیبات نیتروژن در سوختن; انفجار و یا تجزیه به منظور تشکیل نیتروژن باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی غالبا مفید می شود. آمونیاک و نیترات تولید شده به طور سنتی تولیدات کلیدی صنعتی هستند. نیترات های کودکی آلاینده های کلیدی در سیستم ائتروپیک سیستم های آب هستند.
به غیر از استفاده از آن در کود و فروشگاه های انرژی، نیتروژن جزء ترکیبات ارگانیک است. که متنوع هستند مانند کوولار که در پارچه های با قدرت بالا استفاده می شود; و سایانو اکریلات مورد استفاده در سوپر لیمو. نیتروژن یکی از مهمترین مواد دارویی است که شامل داروهای آنتی بیوتیک است. بسیاری از داروها تقلید یا پیش داروهای مولکول سیگنال حاوی نیتروژن طبیعی هستند:
بسیاری از داروهای حاوی نیتروژن قابل توجه مانند کافئین طبیعی و مورفین یا آمفتامین های مصنوعی، بر گیرنده های نوروترانسمیورهای حیوانی عمل می کنند.
هوا که نفس می کشد، از مولکول های گوناگون تشکیل شده است که فقط 20.9٪ اکسیژن است. فرد معمولی در حدود 432 لیتر اکسیژن در روز نفس می کشد (این معادل 1216 قوطی سودا است). بافت بدن نیاز به حداقل 352.8 لیتر اکسیژن در روز دارد; و این فرض است که فرد در حالت استراحت است. مغز، که تنها 2٪ جرم بدن است، نیاز به تقریبا 20٪ اکسیژن دارد. اگر مغز اکسیژن را بیش از 3 دقیقه دریافت نکنید، سلول ها شروع به مردن می کنند. هنگامی که سلولهای مغز متوقف می شوند، آسیب های دائمی به وجود می آیند.
این درک مشترک است که بدون اکسیژن (O2) ما می میریم. نفس خود را برای مدت طولانی نگه داشته و احساس نور را احساس خواهید کرد. اما بسیاری نمی فهمند که چرا ما اکسیژن نیاز داریم. چرا نمی توانیم از گاز co2 یا نوعی گاز دیگر; برای زنده ماندن استفاده کنیم؟ به منظور رسیدن; به این مرحله، ما باید نگاه کنیم که چگونه بدن ما انرژی می گیرد.
بدن نیاز به انرژی و انرژی دارد که نیاز بدن به آن به نام ATP (آدنوزین تری فسفات) شناخته می شود. این انرژی شیمیایی است که آنزیم های بدن تشخیص می دهند. سلول های دیگری از انرژی شیمایی مانند; بنزین را به سلول ها می رسانند و سلول ها نمی دانند چه اتفاقی می افتد. این مانند اتصال یک iPod به باطری اتومبیل است. مطمئنا، باتری دارای انرژی است، اما نه نوع انرژی که iPod می تواند استفاده کند.
سلول های ما برای ساختن ATP بسیار کار می کنند. سلول های بدون ATP به سادگی کار را متوقف می کنند و می میرند. همانند گرفتن باتری از راه دور تلویزیون شما همان است. دیگر کار نخواهد کرد. در هر زمان خاص، یک سلول شامل حدود 1 میلیارد ATP است. یک سلول فعال از حدود 2 میلیون ATP در ثانیه استفاده می کند. از لحاظ وزن، تمام ATP در بدن ما حدود 50 گرم وزن دارد. به اندازه کافی جالب از 2500 کالری که در روز به دست می آوریم; تا 180 کیلوگرم ATP را تشکیل می دهیم. اما، چیز خوبی در مورد ATP این است که آن را مانند یک باتری قابل شارژ است. هنگامی که از آن استفاده می شود، می توان دوباره آن را دوباره استفاده کرد.
چگونه می توانیم آن را انجام دهیم؟ یکی از دلایلی که ما میخوریم این است که ATP را شارژ کنیم. منبع اصلی انرژی برای بدن از شکر می آید. ما شکر را می خوریم، آن را به مولکول های شکر کوچک تر هضم می کنیم. سپس این مولکول ها را به سلول هایمان می فرستیم. در سطح سلولی، مولکول شکر (بیشتر به عنوان گلوکز نامیده می شود) از طریق یک سری از واکنش های شیمیایی برای آزاد کردن آن از الکترون آزاد می شود.
این الکترونها که بار منفی دارند، به یک سری پروتئین (زنجیره حمل و نقل الکترون) منتقل می شوند که در یک اندام متفاوتی به نام میتوکندری تعبیه شده است. الکترون ها از بین می روند و از یک پروتئین به بعد عبور می کنند. این جریان الکترونها برخی از این پروتئین ها را به انجام کارهایی که برای طراحی طراحی شده اند; می دهد: به عنوان یک پمپ شیمایی کار می کند. اساسا این الکتریسیته در یک سلول است. این پروتئین ها از یون های هیدروژن (H +) از یک محفظه میتوکندری به دیگری پمپ می کنند.
پس از مدتی، تعداد زیادی از یونهای هیدروژن در یک ناحیه ی میتوکندری فرو می ریزند; و می خواهند به ناحیه دیگری که در حال حاضر در یون های هیدروژن کم است جریان یابد. اما تنها راه بازگشت به منطقه دیگر، از طریق یک پروتئین تخصصی به نام ATP synthase است. هنگامی که H + از طریق آن عبور می کند، آنها باعث ایجاد ATP سنتاز می شوند; تا آب را از طریق یک سر پاشش شبیه به آب تبدیل کنند. این عمل چرخشی به طور کلی مولکول ATP را دوباره شارژ می کند، اگر آن را شارژ کنید. این پروتئین بسیار مقرون به صرفه است که میتواند تقریبا 600 واحد در هر ثانیه تولید کند. شگفت انگیز.
بنابراین شما ممکن است بدانید، اگر این مقاله در مورد اکسیژن است; کجا در آن آمده است؟ من به آن میرسیم برای کار الکتریکی، الکترونها باید جریان داشته باشند. اگر آنها جریان ندهند، پمپ ها کار نمی کنند. اگر پمپ ها کار نمی کنند، H + نمی تواند به یک محفظه میتوکندری مجبور شود. اگر این یون ها نمی توانند وارد این محفظه شوند. آنها نمی توانند از طریق ATP سنتاز جریان داده شوند تا ATP بیشتری بخورند. اگر ATP ساخته نشده باشد، سلول ها انرژی لازم برای انجام کار ندارند. اگر سلول ها نمی توانند کار کنند، آنها می میرند.
الکترون ها از زنجیره حمل و نقل الکترون فرار نمی کنند. آنها جریان می گیرند و منتظر برداشتن هستند. اگر آنها برداشته شوند، الکترون های بیشتری می توانند جریان پیدا کنند. اگر چیزی برای حذف الکترون ها نباشد; یک ترافیک اتفاق می افتد و الکترون ها دیگر جریان نمی یابند. مثل برش سیم برق است. توقف جریان الکترونها، عملکرد دستگاه را متوقف می کند.
مقاله نیتروژن کپسول گاز در صفحه اینستاگرام.
اکسیژن دوست دارد که الکترون را سرقت کند. این یک ماده شیمیایی است که به شدت الکترونگاتیو است، به این معنی که جذب زیادی برای الکترونها است. علت الکترونگاتیوی آن به علت ساختار اتمی آن است. من شیمی را برای یک روز دیگر ذخیره خواهم کرد. صرفنظر از این، هر مولکول گاز اکسیژن (O2) 4 الکترون و 4 یون هیدروژن را خواهد گرفت. این 2 مولکول آب (H2O) را تشکیل می دهد. بله، باور کنید یا نه، شما واقعا آب می کنید. هنگامی که الکترون ها از انتهای زنجیره برداشته می شوند. الکترون های بیشتری می توانند در حال جریان باشند و منجر به شارژ ATP بیشتر می شود. بنابراین، اگر شما نفس خود را نگه دارید; شما جلوگیری از اکسیژن را از برداشتن الکترون ها; شما احساس نور به دلیل سلول می تواند به درستی کار نمی کند.
برای استفاده از این گاز نیاز به برخی از تجهیزات خواهید داشت که در این بخش به آنان اشاره خواهیم نمود و همچنین شما می توانید با کلیک بروی هر کدام به مشاهده محصول مورد نظر هدایت شوید.
کاربردهای گاز ازت یا نیتروژن بیشترین عنصر جو کره زمین ...
بیشتر بخوانیداز N2 در موارد پزشکی گرقته تا صنعت و باد ...
بیشتر بخوانید