کاربردهای نیتروژن | کاربردهای صنعتی N2 | کاربردهای ازت

کاربردهای نیتروژن | نیتروژن چه کاربردهایی دارد؟ | کاربردهای صنعتی N2

نیتروژن، با نماد شیمیایی N و عدد اتمی 7، عنصری شیمیایی است که در شرایط عادی به صورت گاز نافلز، دو اتمی، بی‌رنگ، بی‌مزه و بی‌بو وجود دارد. این عنصر فراوان‌ترین عنصر در جو زمین (78 درصد) و جزئی اساسی از مولکول‌های زیستی مانند DNA و پروتئین‌ها است.

ویژگی‌های نیتروژن

اطلاعات کلی

• عدد اتمی: 7
• نماد: N
• جرم اتمی: 14.007 گ (اتم)
• گروه: 15 (گروه نیتروژن)
• دوره: 2
• الکترون‌های ظرفیت: 5
• نقطه ذوب: -210.01 درجه سانتیگراد
• نقطه جوش: -195.79 درجه سانتیگراد
• چگالی: 1.269 گرم بر لیتر (در شرایط STP)
• ظاهر: گاز بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه

ویژگی‌های شیمیایی

• غیرفلزی: تمایل کمی به واکنش با فلزات دارد.
• الکترونگرا: تمایل به به اشتراک گذاشتن یا جذب سه الکترون برای رسیدن به آرایش الکترونی پایدار 8 تایی دارد.
• تشکیل پیوند کووالانسی: به راحتی با عناصر دیگر پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهد.
• تشکیل مولکول‌های دوقطبی: به دلیل تفاوت در الکترونگاتیوی اتم‌های نیتروژن و هیدروژن در مولکول‌های نیتروژن، مولکول‌های نیتروژن دوقطبی هستند.
• تشکیل آمونیاک: با واکنش با هیدروژن در حضور کاتالیزور، آمونیاک (NH3) تشکیل می‌دهد.
• تشکیل اسید نیتریک: با اکسیژن در حضور کاتالیزور واکنش می‌دهد و اسید نیتریک (HNO3) تشکیل می‌دهد.
• تشکیل ترکیبات نیتروژن آلی: جزء اصلی اسیدهای آمینه، پروتئین‌ها، DNA و RNA است.

ویژگی‌های فیزیکی

• گاز در شرایط STP: در دما و فشار استاندارد، نیتروژن به صورت گاز وجود دارد.
• بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه: نیتروژن در حالت خالص، بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه است.
• مایع در دمای بسیار پایین: در دمای -195.79 درجه سانتیگراد، نیتروژن به مایع تبدیل می‌شود.
• غیرسمی: در آب حل نمی‌شود.
• چگالی کم: چگالی نیتروژن کمتر از هوا است.

کاربردهای نیتروژن

کاربردهای نیتروژن در صنایع مختلف، به دلیل فراوانی و بی‌اثر بودن آن، بسیار متنوع است. در اینجا به برخی از مهم‌ترین کاربردهای نیتروژن اشاره می‌کنیم:

1. تولید آمونیاک: آمونیاک (NH3) ماده اولیه تولید کودها، مواد منفجره و پلاستیک‌ها است. نیتروژن در فرآیند هابر-بوش با هیدروژن در حضور کاتالیزور واکنش داده و آمونیاک تولید می‌کند. این فرآیند نقش حیاتی در کشاورزی و تولید مواد شیمیایی ایفا می‌کند.

2. سرد کردن: نیتروژن مایع به دلیل نقطه جوش پایین (-195.79 درجه سانتیگراد) به عنوان مبرد استفاده می شود. برخی از کاربردهای نیتروژن مایع عبارتند از:

• نگهداری مواد غذایی و دارو: نیتروژن مایع برای حفظ کیفیت و طراوت مواد غذایی و دارو در سردخانه‌ها استفاده می‌شود.
• کرایوتراپی: در پزشکی برای درمان ضایعات پوستی، درد مفاصل و سایر بیماری‌ها استفاده می‌شود.
• فناوری فضایی: در موتورهای موشکی و سایر تجهیزات فضایی برای خنک کردن قطعات استفاده می‌شود.

3. محافظت از مواد: اتمسفر نیتروژن به دلیل خاصیت بی‌اثر بودن، برای جلوگیری از فساد و اکسیداسیون مواد در موارد زیر استفاده می‌شود:

• بسته‌بندی مواد غذایی: نیتروژن به منظور حفظ طراوت و جلوگیری از رشد باکتری‌ها در بسته‌بندی مواد غذایی مانند چیپس و آجیل استفاده می‌شود.
• داروسازی: از نیتروژن برای جلوگیری از اکسیداسیون داروها در حین تولید و نگهداری استفاده می‌شود.
• فلزات: از نیتروژن برای جلوگیری از خوردگی و اکسیداسیون فلزات در صنایع مختلف مانند فولادسازی و تولید نیمه‌رساناها استفاده می‌شود.

4. تولید فولاد ضد زنگ: نیتروژن نقش اساسی در تولید فولاد ضد زنگ دارد. این عنصر به فولاد استحکام و مقاومت در برابر خوردگی می‌بخشد.

5. کاربردهای پزشکی: مهمترین کاربردهای نیتروژن در زمینه پزشکی عبارتند از:

• بیهوشی: از مخلوطی از نیتروژن و اکسیژن برای بیهوشی بیماران در حین عمل جراحی استفاده می‌شود.
• جراحی قلب: از نیتروژن مایع برای حفظ قلب در حین جراحی قلب باز استفاده می‌شود.
• تصویربرداری پزشکی: از ترکیبات نیتروژن‌دار مانند گادولینیوم برای افزایش کنتراست در تصویربرداری MRI استفاده می‌شود.

6. سایر کاربردهای نیتروژن:

• لاستیک: از N2 در تولید انواع لاستیک مانند لاستیک تایر و لاستیک‌های صنعتی استفاده می‌شود.
• مواد منفجره: یکی دیگر از کاربردهای نیتروژن در تولید مواد منفجره مانند دینامیت و TNT می‌باشد.
• کیسه‌های هوا: از نیتروژن برای پر کردن کیسه‌های هوا در خودروها و هواپیماها استفاده می‌شود.
• آتش‌نشانی: از N2 برای خفه‌کردن آتش و جلوگیری از انفجار استفاده می‌شود.

خطرات و ایمنی نیتروژن

نیتروژن، گازی بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه است که تقریباً 78 درصد حجم جو زمین را تشکیل می‌دهد. در حالی که نیتروژن در شرایط عادی بی‌ضرر است، در صورت عدم استفاده و نگهداری صحیح می‌تواند خطرات جدی برای سلامتی و ایمنی ایجاد کند.

خطرات نیتروژن:

• خفگی: N2 می‌تواند جایگزین اکسیژن در هوا شده و منجر به خفگی شود. این امر زمانی رخ می‌دهد که افراد در معرض غلظت‌های بالای نیتروژن قرار بگیرند، مانند فضاهای محصور یا نشت گاز نیتروژن مایع.
• سوختگی‌های برودتی: نیتروژن مایع بسیار سرد است و می‌تواند در صورت تماس با پوست یا چشم باعث سوختگی‌های شدید شود.
• مسمومیت: تنفس مقادیر زیاد برخی از ترکیبات نیتروژن، مانند اکسیدهای نیتروژن، می‌تواند منجر به مسمومیت شود.
• خطرات انفجاری: برخی از ترکیبات نیتروژن، مانند نیترات آمونیوم، می‌توانند انفجاری باشند و در صورت عدم نگهداری و جابجایی صحیح، خطرناک باشند.

اقدامات ایمنی:

• محدودیت تماس: قرارگیری در معرض نیتروژن را در فضاهای محدود و همچنین در هنگام کار با نیتروژن مایع یا ترکیبات نیتروژن به حداقل برسانید.
• استفاده از تجهیزات حفاظتی: هنگام کار با نیتروژن مایع یا ترکیبات نیتروژن از لباس‌های محافظ، دستکش، عینک و ماسک مناسب استفاده کنید.
• تهویه مناسب: در مکان‌هایی که با نیتروژن کار می‌شود، تهویه مناسب را برای جلوگیری از تجمع گاز در هوا فراهم کنید.
• ذخیره‌سازی و جابجایی ایمن: نیتروژن را در ظروف مناسب و دارای برچسب نگهداری و جابجا کنید. از دستورالعمل‌های ایمنی سازنده برای ذخیره‌سازی و جابجایی ترکیبات نیتروژن خاص پیروی کنید.
• آموزش: افراد را در مورد خطرات نیتروژن و اقدامات ایمنی مناسب آموزش دهید.
• برنامه‌های اضطراری: برنامه‌های اضطراری برای مقابله با نشت گاز نیتروژن، سوختگی‌های برودتی و مسمومیت با نیتروژن را تدوین و اجرا کنید.

به دلیل اهمیت و گستردگی کاربردهای نیتروژن، رعایت اقدامات احتیاطی و ایمنی بسیار ضروری است.

تهیه و تامین

 سپهر گاز کاویان – دارنده گواهینامه ISO17025، آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد، مجهز به آزمایشگاه کالیبراسیون و آزمایشگاه آزمون – تامین کننده ازت با سرتیفیکیت معتبر، برای انواع کاربردهای نیتروژن می باشد. مشخصات گاز نیتروژن قابل عرضه در جدول زیر ارائه شده است:

جهت اطلاع از قیمت و خرید گاز N2 مورد نیاز برای انواع کاربردهای نیتروژن، با کارشناسان شرکت سپهر گاز کاویان تماس حاصل فرمایید: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708