كيفية تحضير غاز النيتروجين فى المعمل
مقدمة:
غاز النيتروجين هو عنصر كيميائي غازي عديم اللون والرائحة، يشكل 78% من الغلاف الجوي للأرض. يُستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية والطبية، مثل تبريد المواد الغذائية وإنتاج الأمونيا وعلاج بعض الأمراض.
طرق تحضير غاز النيتروجين:
1. فصل الهواء:
- الطريقة الأكثر شيوعًا لتحضير غاز النيتروجين هي فصله عن الهواء.
- تعتمد هذه الطريقة على تبريد الهواء إلى درجة حرارة منخفضة جدًا، حيث يتكثف الأكسجين ويتبخر النيتروجين.
- تُستخدم تقنيات مثل التكثيف التجزيئي والتبريد الهيليوم لفص الهواء.
2. التحلل الحراري لمركبات النيتروجين:
- يمكن تحضير غاز النيتروجين أيضًا عن طريق التحلل الحراري لمركبات النيتروجين، مثل أزيد الصوديوم ونترات الأمونيوم.
- تتفاعل هذه المركبات عند درجات حرارة عالية لتكوين غاز النيتروجين ومكونات أخرى.
3. التفاعلات الكيميائية:
- يمكن تحضير غاز النيتروجين أيضًا من خلال تفاعلات كيميائية أخرى، مثل تفاعل أكسيد النحاس الأحمر مع الأمونيا.
- تُستخدم هذه الطريقة في المختبرات بكميات صغيرة.
عوامل تؤثر على اختيار طريقة التحضير:
- الحجم المطلوب: إذا كان الحجم المطلوب كبيرًا، ففصل الهواء هو الطريقة الأكثر اقتصادية.
- نقاء النيتروجين: إذا كان نقاء النيتروجين ضروريًا، فالتحلل الحراري أو التفاعلات الكيميائية قد تكون خيارات أفضل.
- التكلفة: تعتمد تكلفة كل طريقة على عوامل مختلفة، مثل تكلفة المعدات والطاقة.
مخاطر تحضير غاز النيتروجين:
- يمكن أن تكون بعض مركبات النيتروجين المستخدمة في التحلل الحراري سامة أو متفجرة.
- يجب توخي الحذر عند التعامل مع هذه المركبات واستخدام معدات السلامة المناسبة.
- يمكن أن يكون غاز النيتروجين خاملًا، مما يعني أنه يمكن أن يحل محل الأكسجين في الهواء.
- يجب توخي الحذر عند استخدام غاز النيتروجين في أماكن مغلقة للتأكد من وجود تهوية كافية.
