دور غاز النيتروجين في الحياة
يُعد غاز النيتروجين (بالإنجليزية: Nitrogen Gas) عنصراً أساسياً في الغلاف الجوي للأرض، وله أهمية حيوية في تكوين أجسام الكائنات الحية. ويمكن تلخيص دوره الحيوي كما يلي:
- يحد من نسبة الأكسجين المتاحة لعملية الأكسدة، مما يقلل من احتمالية الاحتراق الذاتي للمواد القابلة للاشتعال ويساهم في إبطاء تآكل المعادن.
- يوفر الحماية للكائنات الحية من المخاطر الناتجة عن استنشاق الأكسجين بتركيزات عالية.
- أساسي في تكوين العديد من الجزيئات الضرورية، بما في ذلك النيوكليوتيدات المستخدمة في بناء الحمض النووي الريبوزي (RNA) والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA)، بالإضافة إلى كافة الأحماض الأمينية المسؤولة عن تصنيع البروتينات.
- يعتبر عنصراً أساسياً لنمو النباتات حيث يدخل في تركيب الكلوروفيل الضروري لعملية التمثيل الضوئي.
استخدامات غاز النيتروجين في المجال الطبي
يحظى غاز النيتروجين بعدد من الاستخدامات المهمة في الطب، وأهمها ما يلي:
- يستخدم في تقنية الجراحة الباردة (بالإنجليزية: Cryosurgery) لإزالة بعض أنواع السرطانات والآفات الجلدية.
- يُستعمل لتخزين الأنسجة والخلايا وعينات الدم في درجات حرارة منخفضة بهدف منع أكسيدتها.
- يعتبر جزءاً من مزيج الغازات الطبية المستخدمة في اختبارات وظائف الرئة.
- يساهم في إنتاج الأدوية.
- يتم استخدامه لتشغيل المعدات في البيئات التي تفتقر إلى الهواء المضغوط (بالإنجليزية: Instrument air).
- يمكن استعمال النيتروجين السائل لعلاج حب الشباب، حيث يساعد في تقليل عدد البثور وتحسين المظهر العام.
أهمية غاز النيتروجين في الصناعة
يلعب غاز النيتروجين دوراً مهماً في المجال الصناعي، ومن أبرز استخداماته ما يلي:
- في إنتاج المصابيح الكهربائية: يُستخدم النيتروجين كبديل اقتصادي للأرجون.
- داخل الصناعات الكيميائية: يُستعمل النيتروجين لتحل محل الأكسجين، مما يقلل من مخاطر الانفجارات في بيئات العمل الخطرة مثل المصانع الكيميائية.
- في صناعة الإلكترونيات: يُستخدم غاز النيتروجين في تقنيات اللحام حيث يقلل من التوتر السطحي ويزيد من جودة اللحام، مما يترك السطح الناتج بشكل جيد.
- في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ: يُساهم طلاء الفولاذ بالنيتروجين في إنتاج فولاذ أقوى وأعلى قدرة على مقاومة التآكل.
- في مجال التحكم في التلوث الصناعي: يُستخدم النيتروجين لإزالة المركبات العضوية المتطايرة في السوائل الصناعية قبل dispose بها.
- في تغليف المواد الغذائية: تُستخدم عبوات غاز النيتروجين لتغليف وحفظ المنتجات الغذائية مثل الخضار الطازجة المقطعة، حيث يساعد تركيز النيتروجين المرتفع في طرد الأكسجين، مما يحافظ على جودة الغذاء لفترة أطول.
- في نفخ إطارات السيارات: يُستخدم غاز النيتروجين بدلاً من الهواء العادي في إطارات المركبات لتحسين كفاءة الوقود وتقليل تآكل الإطارات، مما يؤدي إلى زيادة عمرها الافتراضي. وقد وُجد أن استخدام غاز النيتروجين له آثار إيجابية على البيئة أيضاً.
