استخدامات النيتروجين السائل في الصناعة والبحث العلمي

استخدامات النيتروجين السائل في الصناعة

يُستخرج النيتروجين السائل عبر عملية التقطير المجزأ للهواء. ومن بين الاستخدامات البارزة لغاز النيتروجين في الصناعة نجد:

  • يستخدم في عمليات تبريد الموصلات ومضخات التفريغ.
  • يُستعمل في تكسير بعض الخامات المتعلقة بالمشاريع العلمية.
  • يتم الاعتماد عليه في وضع العلامات التجارية على الماشية.
  • يُستخدم لتبريد الأجهزة الإلكترونية الداخلية.
  • يُعتبر وسيلة فعالة لتخزين الطاقة.
  • يُطبق في أعمال العزل المبرد لتجميد البترول أو المياه عند حدوث أي خلل في تدفق المياه.
  • يتم استخدامه في ضخ الحاويات عن طريق حقن النيتروجين السائل.

يمكنك الاطلاع على:

استخدامات النيتروجين السائل في المجالات الطبية

  • يُعتمد عليه في حفظ العينات البيولوجية مثل عينات الدم والحيوانات المنوية والبويضات.
  • يُستخدم في إزالة الأنسجة الميتة من الجلد، مثل حالات سرطان الجلد.
  • يُعالج التشوهات الجلدية الناتجة عن الثآليل عبر عملية التبريد.
  • يُساعد في حفظ الخلايا الجذعية وغيرها من الخلايا غير المستخدمة في المستقبل.

استخدامات النيتروجين السائل في الغذاء

  • يدخل في تبريد بعض المواد الغذائية.
  • يُستخدم في تجميد المواد الغذائية.
  • يُساهم في إعداد بعض الأطعمة مثل الآيس كريم وما شابه.

الاستخدامات الإضافية لغاز النيتروجين السائل

تتضمن الاستخدامات الأخرى لغاز النيتروجين السائل ما يلي:

  • يُستخدم في عمليات التبريد العميق.
  • يدخل في أنظمة الوقاية من الحرائق.
  • يُستخدم في عملية حفظ الموتى.
  • يُساهم في تقليص أجزاء ماكينات اللحام.
  • يُستخدم كوسيلة لتخزين الطاقة.
  • يدخل في تربية الماشية.
  • يُستخدم في تكوين حمامات التبريد للعمليات الكيميائية.
  • يعزز حساسية رؤوس الأشعة تحت الحمراء.
  • يُحافظ على الخلايا الحية من خلال التبريد.
  • يُسهل حفظ الموارد الوراثية الحيوانية.
  • يدخل في صناعة أجهزة الرنين المغناطيسي.
  • يُستخدم في عمليات التبريد عند درجات حرارة منخفضة في العديد من العمليات الكيميائية.

أضرار استعمال غاز النيتروجين السائل

على الرغم من الفوائد العديدة والاستخدامات المتنوعة لغاز النيتروجين السائل، إلا أن له بعض الأضرار التي يجب أخذها بعين الاعتبار:

  • قد يسبب احتراق الجلد، حيث يؤدي إلى تغيير لون الجلد إلى الأبيض أو الأصفر أو الرمادي.
  • استنشاق غاز النيتروجين بمفرده يمكن أن يؤدي إلى الاختناق.
  • تكون المناطق السكنية التي تستخدم النيتروجين السائل أكثر عرضة للأضرار، لذا من المستحسن تهويتها جيداً.
  • ابتلاع النيتروجين السائل يتسبب في أضرار كبيرة للأجزاء الداخلية من الجسم بسبب تجمد الأنسجة.

خصائص النيتروجين السائل

يمتاز النيتروجين السائل بعدة خصائص، منها:

  • عديم اللون والرائحة.
  • غير قابل للاشتعال.
  • غاز غير قابل للتآكل.
  • غير سام.
  • أقل من درجة انصهار الماء مما يساعده في الحفاظ على درجة حرارة المكان.
  • قليل الذوبان في الماء.
  • يُعتبر ناقلاً جيداً لغاز النيتروجين.

حقائق عن غاز النيتروجين السائل

  • غاز النيتروجين السائل هو نفس غاز النيتروجين، ولكنه في صورة سائلة.
  • يتم إنتاجه عن طريق التقطير التجزيئي للهواء.
  • يتكون النيتروجين السائل من ذرتين من النيتروجين مرتبطتين برابطة تساهمية، ويرمز له بالرمز N2.
  • تصل درجة حرارة النيتروجين السائل في الضغط العادي إلى 77 كلفن.
  • نسبة تمدد غاز النيتروجين السائل في الغاز هي 1، مما يعني أن غليانه يحدث بسرعة عالية.
  • هو غاز غير قابل للاشتعال لأنه عنصر خامل.
  • يتميز بخفته مقارنة بالهواء الجوي.
  • تم إنتاج غاز النيتروجين السائل لأول مرة في 15 أبريل 1883م.
  • يمكن تخزينه لعدة أسابيع في حاويات مخصصة.

احتياطات عند استعمال غاز النيتروجين السائل

  • يُعتبر النيتروجين السائل غازاً بارداً جداً، مما قد يؤدي إلى الشعور بالصقيع عند ملامسته للجلد.
  • يجب ارتداء ملابس واقية لضمان عدم ملامسة هذا الغازات السائلة للجلد.
  • يتبخر غاز النيتروجين السائل بسرعة كبيرة، لذلك لا ينبغي وضعه في حاوية مغلقة لتجنب الانفجار نتيجة ارتفاع درجة الحرارة.
  • يمكن لوجود نسبة مرتفعة من الأكسجين السائل في غرفة مغلقة أن يؤثر سلباً على نسبة الأكسجين في الغرفة، بسبب وزن النيتروجين الثقيل.
    • لذا يُفضل التواجد في مكان جيد التهوية لتفادي الاختناق.
  • تراكم حاويات النيتروجين السائل يمكن أن يؤدي إلى تأكسد بعض المواد العضوية، حيث يتكثف الأكسجين في الهواء نتيجة لوزن النيتروجين الثقيل.

لا تفوت قراءة مقالتنا حول: