الاتصالات السلكية واللاسلكية وتطبيقاتها ..ومستقبلها

 

                   أهم تطبيقات واستخدامات النيتروجين السائل

النيتروجين السائل غاز عديم اللون والرائحة وغير قابل للاشتعال و تبلغ درجة غليانها -195.8 درجة مئوية ونقطة انصهارها -210 درجة مئوية ومن خصائصه الفيزيائية أنه أقل كثافة من الهواء و عند تعرضه للهواء يتبخر النيتروجين السائل بسرعة، مما ينتج عنه رذاذ أبيض من ثاني أكسيد النيتروجين.

 يتم إنتاجه تجاريًا عن طريق التقطير الجزئي للهواء السائل وتبلغ كثافته 0.807 جم / مل عند درجة الحرارة والضغط القياسيين و يتم استخدامه في علم التبريد، كمؤكسد في صناعة الصواريخ، وكمبرد في وحدات التبريد والتجميد، وفي إنتاج الثلج الجاف وايضا كما أنها تستخدم لحفظ العينات البيولوجية للتخزين طويل الأجل.

النيتروجين من الغازات الخامدة يعني الغير نشطة كيميائيا لا تدخل في اي تفاعل كيميائي ويشكل نسبة غالبة في الهواء المحيط بنا داخل الغلاف الجوي .

 ماهو النتروجين ؟

 النيتروجين  او الازرت  هو عنصر كيميائي برمز N والرقم الذري 7 يعني عدد اليكترونات ذرة النيتروجين , وقد تم  اكتشافه لأول مرة  من قبل الطبيب الاسكتلندي دانيال رذرفورد في عام 1772 ومن بين خصائص النيتروجين انه غاز عديم اللون والرائحة والطعم  ويشكل نسبة  78٪ من الغلاف الجوي للأرض.

كما  إنه غير تفاعلي خامد غير نشيط كيميائيا ، مما يعني أنه لا يشكل مركبات بسهولة مع العناصر الأخرى و يوجد النيتروجين في جميع الكائنات الحية، وهو ضروري لنمو النبات والحيوان إنه أيضًا مكون رئيسي للأحماض الأمينية، وهي اللبنات الأساسية للبروتينات و كما أنه يستخدم في الصناعة، على سبيل المثال في إنتاج الأسمدة والمتفجرات وايضا لحفظ الطعام.

بالمختصر خصائص النيتروجين المسال  الكيميائية هي نفسها خصائصه اثناء تواجده في الحالة الغازية , ولكن الخصائص الفيزيائية تختلف اثناء تغير الحالة من الغازية الى السائلة .

 الخصائص الكيميائية للنتروجين السائل

النيتروجين غاز عديم اللون والرائحة والمذاق  ويشكل 78 في المائة من الغلاف الجوي للأرض و يعتبر النيتروجين أيضًا مكونًا أساسيًا لجميع الخلايا الحية حيث عند تبريده إلى درجة حرارة منخفضة جدًا، يتحول النيتروجين إلى سائل.

 يحتوي النيتروجين في شكله السائل على بعض الخصائص الفريدة التي تجعله مفيدًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات.  منها على سبيل المثال، نظرًا لأن النيتروجين غير تفاعلي، فيمكن استخدامه للحفاظ على الطعام ومنع التلف و كما أنها تستخدم في علم التجميد، أو دراسة المواد في درجات حرارة منخفضة للغاية. 

عند استخدامه كمبرد، يمكن أن يساعد النيتروجين في إنشاء الموصلية الفائقة، والتي لها مجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة في التكنولوجيا ومستقبل نقل الطاقة .

النتروجين السائل استعمالات عديدة

النيتروجين السائل هو أحد أكثر المواد تنوعًا وفائدة في العالم و لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في الصناعة والطب والبحث حيث  يستخدم النيتروجين السائل لتبريد المواد إلى درجات حرارة منخفضة للغاية، مما يجعلها مثالية للتطبيقات المبردة.

كما يمكن استخدامه أيضًا كعامل تنظيف قوي، وغالبًا ما يستخدم لتنظيف المكونات الإلكترونية الحساسة حيث مثلا في الطب، يستخدم النيتروجين السائل لتدمير النمو غير الطبيعي للأنسجة، مثل الثآليل والآفات السرطانية وايضا  كما أنها تستخدم في العلاج بالتبريد، وهي طريقة علاجية تتضمن تجميد الأنسجة .

النتروجين السائل لعلاج الثآليل

النيتروجين السائل علاج آمن وفعال للثآليل و الإجراء بسيط: يقوم الطبيب بوضع النيتروجين السائل على الثؤلول باستخدام قطعة قطن أو رذاذ ويجمد النيتروجين السائل البثور ويدمر الأنسجة وتسقط البثور في غضون أسبوع أو أسبوعين وغالبًا ما تستخدم معالجة النيتروجين السائل للثآليل الأخمصية، وهي عبارة عن ثآليل في أسفل القدم.

 

النتروجين السائل اين يباع

يتم بيع النيتروجين السائل بشكل شائع بواسطة الخزان يمكن العثور على هذه الخزانات في العديد من موردي الغاز الصناعي، بالإضافة إلى بعض متاجر الأجهزة الكبيرة  يمكن أيضًا شراؤها بكميات أقل في بعض المتاجر المتخصصة، مثل متاجر مستلزمات اللحام و إذا كنت بحاجة إلى نيتروجين سائل بكميات كبيرة، فقد تتمكن من العثور على مورد بالجملة في منطقتك.

 

النتروجين السائل في الطبخ

غالبًا ما يستخدم النيتروجين السائل في الطهي لأنه يمكن أن يساعد في تكوين قوام ونكهات مثيرة للاهتمام وعلى سبيل المثال، يمكن استخدامه لصنع الآيس كريم الناعم والقشدي، أو لإنشاء شكل خارجي مقرمش على طبق مع الحفاظ على الداخل طريًا ومطبوخًا.

 يمكن استخدامه أيضًا لتجميد الأطعمة التي يمكن أن تساعد في الحفاظ على مذاقها وملمسها وعند استخدام النيتروجين السائل في الطهي، من المهم توخي الحذر لأنه قد يكون خطيرًا إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح.

اكتشاف النتروجين السائل

اكتشف الكيميائي الاسكتلندي جيمس يونغ النيتروجين السائل لأول مرة في عام 1815 و كان يبحث في خصائص الغازات عند الضغط العالي عندما لاحظ أن عينة من النيتروجين التي تم جمعها عند -210 درجة مئوية قد تحولت إلى سائل.

 احتفظ يونغ بالعينة في حاوية مغلقة حتى لا تتبخر، وتمكن من ملاحظة السلوك الغريب لهذا "الهواء السائل" الجديد لعدة أيام ولكن  لم يتم إنتاج النيتروجين السائل لأول مرة على نطاق واسع حتى عام 1883 بواسطة الكيميائي البولندي Zygmunt Wróblewski حيث تضمنت عملية Wróblewski تبريد الهواء إلى -196 درجة مئوية باستخدام مزيج من الأمونيا وبخار الماء. 

اما  اليوم، يتم إنتاج النيتروجين السائل باستخدام عملية مماثلة، ولكن بآلات أكثر كفاءة وبكمية كبيرة لسد الطلب المتزايد عليه فاضحى اليوم تجارة قائمة بحد ذاتها نظرا لاستخداماته المتنوعة .

 

مخاطر النيتروجين السائل  

عند العمل واستخدام النيتروجين السائل يجب أخذ الاحتياطات الضرورية ومعرفة طرق السلامة لكون النيتروجين السائل ذي درجة حرارة جد منخفضة ويصنع تحت ضغط عالي ومن بين المخاطر التي يمكن ان يسببها استخدام النيتروجين السائل و يجب معرفتها لتجنب حدوث اي مشكل هي :

- مراقبة ضغط خزانات النيتروجين  السائل بشكل منتظم تفاديا لانفجارها كما وقع في احدى الجامعات الامريكية .

-  استعمال القفازات اليدوية  الخاصة اثناء استخدام النيتروجين السائل .

- احتمالية ان يسبب النيتروجين السائل اختناق بسبب تبخره داخل غرفة ضيقة الشيء الذي يقلص من نسبة الاوكسجين في الغرفة . 

- يجب اخذ مجموعة من الاحتياطات الاخرى كتجنب شرب النيتروجين السائل او تقريبه الى العين او شمه او لمسه مباشرة .

 

 ختاما : النيتروجين المسال له نفس الخصائص الكيميائية للنيتروجين الغازي فهو معروف بالازوت وهو احد الغازات الخامدة والغير نشطة تفاعليا , وكان أول ظهور للنيتروجين المسال في القرن 19 م على يد العالم الكيميائي جيمس يونغ اثناء القيام بتعريض الغازات لضغط عالي  وتحت تاُثير ذلك الضغط يفقد الغاز طاقته حرارته فيبرد وتتحول حالته الفيزيائية  مع الحفاظ على الخصائص الكيميائية وفي مثالنا تحول غاز النيتروجين الى نيتروجين مسال .

النيتروجين السائل  له استعمالات عدة ومن أجل ذلك  وجب أخذ الاحتياطات وقواعد السلامة في استعماله حيث يتم استخدام النيتروجين السائل كمثال  في الابحاث العلمية والطبخ والحفاظ على الطعام وفي الصناعة الشيء الذي جعل من النيتروجين المسال تجارة قائمة بذاتها .

المصادر :

ويكيبيديا