نام محصول علائم ایمنی :  علائم ایمنی لوزی خطر نیتروژن مایع

کد کالا علائم ایمنی : Lo 46

safety sign

*  در صورت درخواست سایز سفارشی تابلو ایمنی برای شما مشتریان عزیز تولید خواهد شد.

*  امکان اضافه شدن لوگو شرکت در گوشه کار بصورت رایگان امکان پذیر می باشد.

*  قبل از تولید طرح هایی نهایی چاپ برای شما ارسال خواهد شد.

* برای انتخاب بهتر تابلوهای مورد نظر و رفع سوالات خود می توانید با همکاران ما بصورت 24 ساعته مشاوره دریافت کنید.(02144059138)

(هدف و آرزوی مجموعه ایمن ساین روزی ایمن و بدون حادثه برای شماست.)

مطالب مرتبط :

نیتروژن چیست؟ – به زبان ساده

در بدن موجودات زنده، اتم‌های نیتروژن، بخشی از ساختار مولکولی مواد مهمی همچون آمینواسیدها، پروتئین‌ها و نوکلئیک‌اسیدها هستند. در صنعت، از گاز نیتروژن به عنوان جایگزین هوا در بسته‌بندی مواد غذایی، تولید فولاد و قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. نیتروژن مایع،‌ نوعی ماده «فوق سرد» (Cryogen) است که در منجمد کردن مواد غذایی و حمل و نقل آن‌ها بکار می‌رود. علاوه بر این، آمونیاک، از ترکیبات نیتروژن به شمار می‌آید که در کودهای شیمیایی، سنتز نیتریک اسید و دیگر ترکیبات با ارزش کاربرد دارد. نیتریک اسید، عامل اکسنده در موشک‌های سوخت مایع است. همچنین، این ماده به عنوان باروت و ماده اولیه بمب‌های TNT هم استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که از نیتروژن در ساخت داروها نیز بهره می‌گیرند.

حضور در طبیعت

نیتروژن، 78/084 درصد از حجم و 75/5 درصد از جرم هوا را تشکیل می‌دهد. معمول‌ترین ایزوتوپ آن که به نیتروژن 14 موسوم است، از فرآیندهای همجوشی هسته‌ای در ستاره‌ها شکل می‌گیرد.

ترکیبات شامل این عنصر توسط ستاره‌شناسان مشاهده و همچنین، نیتروژن مولکولی نیز در فضای بین‌ستاره‌ای به کمک «کاوشگر طیف‌سنج فرابنفش دور» (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer)  شناسایی شده است. نیتروژن مولکولی، با مقدار بسیار کم،‌ در اتمسفر سیارات مختلف یافت می‌شود، اما این ماده در تیتان، بزرگترین قمر زحل، از اجزای اصلی تشکیل‌دهنده آن به شمار می‌آید. نیتروژن در بدن موجودات زنده به عنوان بخشی از ساختار مولکولی پروتئین‌ها، نوکلئیک‌اسیدها و سایر مواد با ارزش، وجود دارد. در فضولات حیوانی به شکل‌های اوره و اسید اوره و مشتقات آن، به فراوانی یافت می‌شود.

کشف نیتروژن

نیتروژن در سال 1772 توسط شیمیدانی به نام «دنیل رادرفورد» (Daniel Rutherford) کشف شد. او مطمئن بود که در هوا، بخشی وجود دارد که مانع از احتراق است و برای آن نام «هوای مسموم» (Noxious Air) را انتخاب کرد. البته در همان زمان، این عنصر، مورد مطالعه دانشمندان دیگری هم بود که نام «هوای سوخته» (Burnt Air) به آن نسبت داده بودند.

بی‌اثر بودن گاز نیتروژن سبب شد تا «آنتوان لاوازیه» (Antoine Lavoisier) برای آن، نام «ازت» (Azote) را انتخاب کند که در زبان یونانی به معنای «بی‌جان» است. این گاز، همان ماده‌ای بود که حیوانات بر اثر استنشاق آن خفه می‌شدند و همچنین موجب خاموش شدن آتش بود. واژه ازت به کلمه فرانسوی نیتروژن تبدیل شد و همچنان در بسیاری از زبان‌های دنیا به جای نیتروژن استفاده می‌شود.

شیمی‌دان‌های قرون وسطی، آزمایشات متعددی را با ترکیبات نیتروژن انجام دادند. به طور مثال، آن‌ها با ترکیب نیتریک اسید و هیدروکلریک اسید به «آکوا رژیا» (Aqua Regia) یا همان «تیزاب سلطانی» (Royal Water) می‌رسیدند که می‌توانست طلا را در خود حل کند. همچنین، در کاربردهای اولیه صنعتی و کشاورزی ترکیبات کربن، از سدیم نیترات یا پتاسیم نیترات به عنوان کود و چاشنی انفجاری استفاده می‌کردند.

شاخصه‌های قابل توجه نیتروژن

نیتروژن در گروه 15 جدول تناوبی به عنوان سرگروه و بالاتر از فسفر قرار دارد و همچنین در تناوب دوم، میان عناصر کربن و اکسیژن جای گرفته است. نیتروژن در دسته نافلزات قرار می‌گیرد و الکترونگاتیوی برابر با ۳ دارد. هر اتم این عنصر در لایه آخر خود دارای ۵ الکترون است که در بیشتر ترکیبات، ۳ پیوند کووالانسی می‌دهد. به همین دلیل، نیتروژن، عنصری به شدت پایدار و بی‌اثر (با واکنش‌پذیری پایین) است.

گاز نیتروژن در دمای $$-196.15$$ درجه سانتی‌گراد و فشار اتمسفری به مایع تبدیل و در دمای $$-210.15$$ منجمد می‌شود. نیتروژن مایع، نوعی مایع فوق سرد به شمار می‌آید که پوست و بافت‌های زنده در تماس با آن، دچار یخ‌زدگی خواهند شد.

ایزوتوپ‌های نیتروژن

نیتروژن، دو ایزوتوپ پایدار با نمادهای $${}^{14}N$$ و $${}^{15}N$$ دارد که ایزوتوپ اول، بیشترین فراوانی را دارد و عقیده بر این است که این ایزوتوپ از طریق واکنش‌های هم‌جوشی هسته‌ای موسوم به چرخه کربن-نیتروژن-اکسیژن یا همان چرخه CNO تشکیل می‌شود. در بین ۱۰ ایزوتوپی که از طریق سنتز تولید می‌شوند، $${}^{13}N$$، نیمه‌عمری برابر با ۹ دقیقه دارد و نیمه‌عمر سایر ایزوتوپ‌ها کمتر از یک ثانیه است. در اتمسفر زمین، 0/73 درصد از نیتروژن مولکولی به صورت $${}^{14}{N}^{15}N$$ و مابقی به شکل $${}^{14}{N}_2$$ حضور دارد.

نقش بیولوژیکی نیتروژن

همانطور که پیش‌تر نیز اشاره شد، نیتروژن از جمله عناصر ضروری در مولکول‌ آمینو‌اسیدها، پروتئین‌ها و نوکلئیک‌اسیدها به شمار می‌آید. باکتری‌های ویژه‌ای با استفاده از آنزیمی خاص، در فرآیند «تثبیت نیتروژن» (Nitrogen Fixation)، آن را به یون آمونیوم تبدیل می‌کنند که برای سایر موجودات مفید است. این فرآیند در غیاب اکسیژن انجام می‌شود و به انرژی زیادی نیاز دارد.

برخی از گیاهان، نیتروژن را به طور مستقیم و به شکل نیترات از خاک، کود شیمیایی و حیوانی و بقایای گیاهان جذب می‌کنند. نیترات‌هایی که از این طریق جذب می‌شوند، به کمک آنزیمی به نام «ردوکتاز نیترات» (Nitrate Reductasw) به نیتریت تبدیل و به کمک آنزیم ردوکتاز نیتریت، به آمونیاک تبدیل می‌شوند.

ترکیبات نیتروژن به عنوان سنگ بنای اصلی در بیولوژی حیوانات به شمار می‌آیند. حیوانات از آمینواسیدهای حاوی نیتروژن در گیاهان به عنوان ماده اولیه در تمامی ترکیبات نیتروژن‌دار استفاده می‌کنند که از میان آن‌ها می‌توان به تولید پروتئین‌ها و نوکلئیک‌اسیدها اشاره کرد. بسیاری از ماهی‌های آب شور، مقادیر زیادی «اکسید تری‌متیل آمین» (Trimethylamine Oxide) تولید می‌کنند تا در مقابل اثرات شدید اسمزی محیط پیرامون خود در امان باشند. در حیوانات، «نیتریک اکسید» (NO) از آمینواسیدها مشتق می‌شود که در گردش خون موثر هستند.

تولید گاز نیتروژن

گاز نیتروژن، نوعی گاز صنعتی است که از طریق تقطیر جزء به جزء ترکیبی به نام هوای مایع به تولید می‌رسد. فناوری‌هایی که نیتروژن را از هوا جدا می‌کنند شامل روش‌هایی به نام «فرآیند جذبی تحت فشار»‌ (Pressure Swing Adsorption) و «جدایش غشایی» (Membrane Separation) هستند. علاوه بر این، نیتروژن تجاری معمولا «محصول فرعی» (by-Product) تغلیظ اکسیژن است که به هنگام فرآوری هوا جهت تهیه فولاد تولید می‌شود.

کاربردهای نیتروژن مولکولی

گاز نیتروژن، کاربردهای بسیاری دارد و در مواردی که بخواهیم از اکسیداسیون جلوگیری کنیم، جایگزین مناسبی است. برخی از کاربردهای نیتروژن در زیر آورده شده است:

• حفظ تازگی غذاها و تاخیر در ترش شدن آن‌ها
• تولید قطعات الکترونیکی همچون ترانزیستورها، دیودها و مدارهای مجتمع
• استفاده از گاز خشک نیتروژن به عنوان دی‌الکتریک گازی در تجهیزات ولتاژ بالا
• تولید فولاد ضدزنگ
• استفاده در سوخت خودروهای مسابقه‌ای و باد لاستیک‌ها

اگر نیتروژن مایع را به خوبی نسبت به حرارت محیط عایق کنیم، می‌توان از آن به عنوان منبعی قابل حمل و فشرده استفاده کرد بدون اینکه نیاز باشد آن‌ را تحت فشار قرار دهیم. علاوه بر این، قابلیت حفظ دما در دمایی بسیار پایین‌تر از نقطه انجماد آب، آن را به ماده‌ای بسیار کاربردی تبدیل میکند که در یخچال‌های «چرخه باز» (Open Cycle) از آن‌ استفاده می‌شود. در ادامه به برخی از کاربردهای نیتروژن مایع اشاره می‌کنیم:

• «انجماد غوطه‌وری» (Immersion Freezing) و حمل و نقل محصولات غذایی
• سرماداری یا «حفاظت انجمادی» (Cryopreservation) خون و سایر مواد و نمونه‌های بیولوژیکی
• «سرمازیستی» (Cryonic) حیوانات برای مطالعه بیشتر
• خنک‌کننده در حسگرهای قوی و آمپلی‌فایرهای با نویز کم
• درمان امراض پوستی

ترکیبات نیتروژن

ترکیبات این عنصر را می‌توان در دو دسته ترکیبات آلی و ترکیبات معدنی جستجو کرد.

ترکیبات معدنی

برخی از ترکیبات غیرآلی نیتروژن در زیر آورده شده‌اند:

آمونیاک: اصلی‌ترین هیدرید نیتروژن، آمونیاک با فرمول $$N{H}_3$$ است. هیدرازین با فرمول $$N_2{H}_4$$ نیز از دیگر ترکیبات معدنی نیتروژن به شمار می‌آید. آمونیاک خاصیتی بازی دارد. در حالت محلول، آمونیاک با پروتون‌ها (یون‌های $$H^{+}$$) ترکیب می‌شود تا کاتیون آمونیوم $$N{H}_4$$ را تشکیل دهد. آمونیاک مایع، خاصیت آمفوتری دارد به این معنی که رفتاری همچون اسید و باز از خود نشان می‌دهد. به عنوان یک اسید،‌ آمونیاک مایع با دادن پروتون به مولکول دیگر، یون آمید $$(N{H}_2-)$$ تشکیل می‌دهد و به عنوان باز، با جذب پروتون از مولکول دیگر، به کاتیون آمونیوم تبدیل می‌شود.

آمیدها: یک آمید معدنی، ترکیبی است که در آن، کاتیون فلز با یون آمید $$(N{H}_2-)$$ ترکیب شده است که از نمونه‌های آن می‌توان به سدیم آمید $$(NaN{H}_2)$$ اشاره کرد. آمید معدنی، یک باز بسیار قوی است و در آب تجزیه می‌شود.

نیتریدها: در یک مولکول از ترکیب نیترید، اتم نیتروژن به اتمی با اکتروپوزیتیوی بیشتر متصل می‌شود. بعضی از نیتریدها همچون لیتیوم نیترید $$(L{i}_{3}N)$$ ترکیبی همچون نمک تشکیل می‌دهند چراکه در آن، نیتروژن به صورت یونی با بار $$3-$$ حضور دارد. نیتریدهای نمک‌مانند، بازهایی هستند که به سادگی در آب تفکیک می‌شوند. سایر نیتریدها همچون «بور نیترید» $$(BN)$$ واکنش‌پذیر نیستند.

آزیدها: آزید معدنی، یک نمک است که در آن، یک کاتیون فلزی با یک یا چند آنیون آزید $$N_3^{-}$$ ترکیب می‌شود. هر آنیون آزید، ساختاری خطی به شکل $${\mathrm{N}}^{-}={\mathrm{N}}^{+}={\mathrm{N}}^{-}$$ با بار خالص $$-1$$ دارد. از سدیم آزید به طور معمول در کیسه‌ هوای ایمنی خودروها استفاده می‌کنند اما یون آزید، خاصیتی سمی دارد.

اکسیدها و اکسی‌اسیدها: نیتروژن، اکسیدهای مختلفی را تشکیل می‌دهد. مهم‌ترین این ترکیبات، مونواکسید و دی‌اکسید نیتروژن است. این ترکیبات هر کدام دارای یک جفت‌الکترون ناپیوندی هستند. دی‌اکسید نیتروژن، تمایل به دیمرشدن دارد و از اجزای اصلی دوده و گرد‌ و غبار به شمار می‌آید. علاوه بر این، نیتروژن، ترکیبی موسوم به دی‌نیتروژن مونواکسید (نیتروس اکسید) با فرمول $$N_{2}O$$

  0 نظر  |  نوشتن نظر