27 تشرين الأول 2024

يعدّ النيتروجين من الغازات الأساسية في حياتنا، فهو غاز عديم اللون والطعم والرائحة، ورمزه الكيميائي هو (N) برقم ذري 7. يحتوي هذا العنصر على خمسة إلكترونات في غلافه الخارجي، مما يجعله غير نشط كيميائيًا ولا يميل إلى التفاعل مع العناصر الأخرى. كما أنه غير قابل للاشتعال ويصعب إذابته في الماء، مما يجعله أحد اللافلزات. يتواجد النيتروجين في الطبيعة كغاز في الظروف القياسية من درجات الحرارة والضغط، ويشكل حوالي 78% من الغلاف الجوي للأرض على شكل جزيء N2. ويُعتبر النيتروجين ضروريًا للكائنات الحية، حيث يدخل في تركيب الأحماض الأمينية المكونة للبروتينات. تم اكتشاف النيتروجين وعزله لأول مرة على يد الطبيب الاسكتلندي دانيال رذرفورد.

عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا، يتحول النيتروجين إلى سائل يعرف بالنيتروجين السائل. هذا السائل عديم اللون والرائحة، وتقل كثافته عن الماء، ويُصنف كأحد المواد الكيميائية شديدة البرودة. يمتاز النيتروجين السائل بقدرته على تجميد أي شيء يلمسه بشكل فوري، وهو ما يجعله خطيرًا على الأنسجة الحية عند لمسه مباشرة. لذلك، يجب ارتداء القفازات الواقية عند التعامل معه للحماية من التثليج.

للنيتروجين استخدامات عديدة في مختلف المجالات الصناعية والطبية، فهو يُستعمل بأشكاله الغازية والسائلة، بالإضافة إلى دخوله في تصنيع بعض المركبات الكيميائية الهامة. يُستخدم النيتروجين الغازي في تعبئة إطارات الطائرات وسيارات السباق بفضل خموله الكيميائي، مما يقلل من خطر الاشتعال الناتج عن الاحتكاك. كما يدخل في صناعة المضادات الحيوية وبعض الأدوية، ويُستخدم في تصنيع الصمامات الإلكترونية، والديودات، وكذلك في تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ. وللحد من قابلية الاشتعال، تُخزن بعض المواد مثل البترول في بيئة مملوءة بغاز النيتروجين.

كما يُعد النيتروجين عنصرًا أساسيًا في تحضير الأمونيا (NH3) عبر تفاعل هايبربوش، والتي تستخدم في تصنيع الأسمدة والمواد المخصبة للتربة. ومن خلال هذا التفاعل، يُنتج حمض النتريك الذي يدخل في صناعة المتفجرات. كما يُستخدم النيتروجين كمادة حافظة في الأغذية المغلفة للحفاظ على جودتها، ويُستعمل أيضًا في ملء المصابيح المتوهجة كبديل أرخص لغاز الأرجون.

أما النيتروجين السائل، فيُستخدم في مجالات طبية وصناعية متنوعة، مثل العلاج بالتبريد لإزالة الثآليل الجلدية، وفي حفظ العينات البيولوجية مثل الحيوانات المنوية والبويضات والدم من خلال التجميد. كما يُستخدم في عمليات صناعة الأغذية، لتجميدها بسرعة كبيرة والحفاظ على جودتها.

إلى جانب ذلك، تساهم مركبات النيتروجين مثل نترات البوتاسيوم (KNO3) في صناعة البارود، كما يُستخدم أكسيد النيتروز (N2O) أو ما يعرف بـ"غاز الضحك" كمخدر في بعض العمليات الجراحية، خاصة في مجال طب الأسنان، مما يبرز دور النيتروجين في تسهيل مختلف جوانب الحياة اليومية.

الموسوعة الرقمية العربية
mawdoo3.com
chem-river.com
kids.frontiersin.org
arabian-chemistry.com