النيتروجين السائل | معلومات عن النيتروجين السائل وأهم استخداماته

النيتروجين السائل | معلومات عن النيتروجين السائل وأهم استخداماته

24 Feb 2022
بنك المعرفة دقائق.نت
رابط مختصر
للمشاركة لـ فيسبوك
حجم الخط

النيتروجين السائل هو عبارة عن غاز النيتروجين مبرد ليصل لدرجة حرارة منخفضة جدًا تصل إلى -200 درجة مئوية، وبالتالي يتحول للحالة السائلة، ويرمز للنيتروجين السائل بالرمز (LN2)، ويتم إنتاجه لعدة أهداف منها أهداف تجارية وذلك من خلال عمليات التقطير الجزئي للنيتروجين الموجود في الهواء، وتم إسالة النيتروجين لأول مرة في عام 1883 من قبل أحد العلماء البولنديين، ويتم تخزينه في أوعية وحاويات مخصصة له تشبة القارورة، سنتعرف على جميع التفاصيل الخاصة به في هذا المقال.

معلومات عن النيتروجين السائل

يصبح غاز النيتروجين في حالته السائلة عند درجة حرارة مابين 63 كلفن و77.2 كلفن، أي مايعادل 200 درجة مئوية تحت الصفر، حيث يأخذ شكل الماء المغلي ذو البخار الكثيف عند هذه الحالة، وفي درجة الحرارة أقل من 63 كلفن يصبح في حالته الصلبه، أي يتجمد تمامًا.

ويتكون سحابة تشبه البخار ناتجة عن النيتروجين السائل، وهذه ليست بخارًا أو دخانًا، حيث أن البخار غير مرئي والدخان يكون ناتج عن احتراق شيئًا ما، بينما هذه السحابة تتكون نتيجة تكثيف الهواء حول النيتروجين نتيجة تعرضه لدرجة حرارة منخفضة، حيث لا يستطيع الهواء البارد أن يحفظ رطوبته بشكل جيد مثل الهواء الدافئ ولهذا تتكون هذه السحابة.

وعلى الرغم من أهميته الكبيرة في الصناعات، إلا أنه له بعض المخاطر، على سبيل المثال أنه عندما يرجع لحالته الأصلية الغازية بعد السائلة يزداد تركيز غاز النيتروجين في منطقته وتتناقص تركيزات الغازات المجاورة، كما أنه عندما يصبح غاز يتمدد 175 مرة تقريبًا ضعف حجمه الأصلي، ويتمدد 4 مرات عند رفع حرارة الغرفة، أي أنه يتمدد حوالي 645 مرة، مما يؤدي إلى زيادة الضغط على البيئة المحيطة.

ومن الضروري ذكر أن النيتروجين السائل في إناء محكم الإغلاق لتجنب الإنفجار الذي قد يحدث.

يشكل النيتروجين السائل خطر كبير على الأنسجة الحية بشكل عام، لذلك يجب التعامل مع بحذر شديد وعدم ملامسته للجلد بشكل مباشر.

النيتروجين السائل له تأثير يسمى Leidenfrost، وهو ما يعطي الأبخرة الخاصة به شكل السائل المسكوب على الأرض عند ملامسته للأرض.

استخدامات النيتروجين السائل

تخزين العينات الحيوية وحفظها من التلف، مثل الحيوانات المنوية والبويضات وعينات الدم.

تخزين ونقل وحفظ المواد الغذائية بسبب الحرارة المرتفعة التي تساعد على تقليل المدة قبل تلفها.

يتم استخدامه في تربية الماشية، وخصوصًا في وضع العلامات التجارية عليها.

هي أحد أهم مواد التبريد في مختلف العمليات الصناعية.

تبريد الكمبيوترات والأجهزة الكهربية.

يتم استخدام النيتروجين السائل في إزالة البثور وفي بعض حالات حب الشباب والثآليل عن الجلد، حيث يقوم بالكي البارد لها.

هو أحد المبردات الفورية للأطعمة والمشروبات، يستخدمه بعض المطاعم الكبرى.

يصنع به نوع من أنواع الآيس كريم والمثلجات.

يستخدم في بعض حالات الأورام الوعائية السطحية، حيث يستخدم في تجميدها.

يستخدم في بعض أنظمة مقاومة الحرائق والوقاية منها.

هو مصدر لغاز النيتروجين المجفف.

تسهل عملية حفظ ونقل المواد الوراثية للحيوانات.

حفظ الخلايا الحية بهدف إحيائها في المستقبل.

يستخدم في إنكماش أجزاء الآلات والمكن، خصوصًا آلات اللحام.

كما يستخدم في حفظ درجة الحرارة المنخفضة في نظام تبريد غاز الهيليوم السائل.

يستخدم في مضخات التفريغ والتبخير في الكمياء.

هو مكون رئيسي لحمامات التبريد في التفاعلات الكيميائية التي يلزم لإتمامها درجة حرارة منخفضة.

يستخدم في ضغط الحاويات، وذلك من خلال حقن كمية مناسبة منه قبل سد الحاوية وقفلها.

إنكماش الأجزاء الميكانيكية بشكل مؤقت، وذلك أثناء تجميع الماكينات.

استخدامات النيتروجين السائل

خصائص النيتروجين السائل

بعد أن تعرفنا ما هو النيتروجين السائل وأهم استخداماته الحياتية، سنستعرض معًا أهم خصائص النيتروجين السائل التي تميزه عن غيره من المواد، وهي كالتالي:

تبدأ درجة غليان النيتروجين السائل من -195 درجة.

النيتروجين السائل هو مادة غير سامة للإنسان.

يعتبر غاز النيتروجين بشكل عام هو غاز خامل لا يدخل في التفاعلات الكيميائية بدون وجود عامل حفاز.

غاز النيتروجين هو غاز غير قابل للإشتعال.

ليس له لون وليس له رائحة، ويشبه الماء في قوامه.

هو مادة شديدة البرودة، تسبب مضاعفات خطيرة إذا لامست جلد الإنسان أو أي خليه حية.

المواد اللازمة أثناء استخدام نيتروجين سائل

كما تم الذكر أنه من المهم حفظ وتخزين النيتروجين السائل في حاويات مخصصة له تشبه القارورة، لذلك من أهم المواد اللازمة لاستخدامه هو الحاوية المخصصة له، ويمكنك العثور عليها عن طريق الإنترنت في المواقع المتخصصة في بيع المواد والأدوات الكيميائية، وهي ضرورية لحفظ السائل حيث أنها بها فتحات معينة تسمح بالإنطلاق في الهواء، حيث يجب مراعاة عدم وضع النتيرجين السائل في حاويات مغلقة تمامًا لتفادي خطر الإنفجارات.

ولذلك نوصي بشراء وتجهير الحاوية الخاصة بالنيتروجين السائل قبل الحصول عليه لتضمن نقله بشكل آمن وفعال، ويجدر بنا القول أن السائل سيتبخر بعد مدة معينة لذلك يجب استعماله في الغرض الذي ترغب به في أسرع وقت ممكن.

كما يلزم بعض الأدوات الأخرى لإستخدام النيتروجين السائل، والتي يلزم أن تتوافر في يد الكيميائي الذي يتعامل مع هذه المادة لحفظ سلامته، وهي كالتالي:

نظارات كيميائية لوقاية العين، حيث كما ذكرنا أن السائل يدمر أي خلايا حية يقوم بملامستها، لذلك يجب تفادي الخطر باستخدام النظارات المناسبة.

القفازات الكيميائية، وذلك لتفادي خطر ملامسته باليد والتي قد تؤدي لحروق شديدة.

الملقط، وهو يستخدم في حالة النيتروجين المجمد، ويجب إستخدامه بدل من مسك قطعو النيتروجين المجمد باليد، حتى مع استخدام الفقازات أيضًا.

التهوية الجيدة، أحرص دائمًا على التعامل مع النيتروجين السائل في مكان به تهوية جيدة، لتجنب خطر تناقص الأكسجين، وإذا شعرت بدوخة أو غثيان يجدر بك التوقف عن التعامل مع السائل فورًا حفاظًا على سلامتك.

طريقة الحصول على نيتروجين سائل

المعروف أن النيتروجين السائل غير متوافر بشكل متداول، وعلى الرغم من ذلك إلا أنك يمكنك العثور عليه في بعض الأماكن التي سنذكرها لك في هذه الفقرة، حيث أنه متاح ومتوفر فيها:

مصانع الغاز لصناعي مثل Airgas وPraxai، وهما أثنان من أكبر وأهم موردين النيتروجين السائل، ويتوافر لديهم مجموعة كبيرة من الغازات وجميع المواد الكيميائية المستخدمة في العديد من التفاعلات الهامة.

أماكن بيع هياكل السيارات، حيث يستخدم بكثرة في تجميد وتبريد محركات السيارات، لذلك سيتوافر لديهم النيتروجين السائل للبيع، ومن الممكن أن يتوافر لديهم الحاويات المخصصة لحفظ وتخزين النيتروجين السائل.

مخازين أدوات اللحام، حيث يستخدم العمال العاملين في لحام الحديد غاز النيتروجين والنيتروجين السائل في عملهم باستمرار، ولكن قد تواجهك مشكلة أنهم يبيعون النيتروجين السائل بالطلبيات الكبيرة وليس بشكل متقطع، لذلك إن كنت ترغب في شراء كميات صغيرة لاستخدامك الشخصي فليس من المحبذ الذهاب لهذه المخازن.

Costco، وهو لديه قسم مخصص لتصليح السيارات والإطارات، لذلك فهم يستخدمون النيتروجين السائل ويبيعونه.

الجامعاتن حيث من الممكن توافر النيتروجين في بعض الجامعات العلمية التي بها معامل كيمياء لإجراء التجارب الكيميائية، ويمكنهم تقديمه بسعر منخفض.

إذا لم تجد في مكان سكنك هذه المصادر يمكن أن تلجئ إلى سؤال شخص كيميائي يقوم باستخدام النيتروجين، ويمكنك التوجه إلى المواقع على الإنترنت أو YouTube وستجد العديد من العناوين الخاصة بأماكن اللبيع.

رابط مختصر
للمشاركة لـ فيسبوك

التعليقات (0)

يجب عليك .. تسجيل الدخول أو التسجيل لتتمكن من التعليق.

تعليقات الفيسبوك