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.