الوجه المضيء للنيتروجين السائل .. صديق الصناعة رغم المخاطر الكبيرة

---

موضوع

لا تنتهي تطبيقات الكيمياء في الحياة اليومية عند حد معين، فكلما تطلعت حولك ستجد الكيمياء في صورة ما. وإليك عنصرًا من العائلة له دور كبير، فضيف اليوم هو عنصر النيتروجين، ولكنه أتى متنكرًا في زِي النيتروجين السائل لكي يحدثكم عن أعماله.

النيتروجين السائل هو أحد أطوار عنصر النيتروجين، حيث تم تبريده بشكل كافٍ حتى يصبح في الحالة السائلة. يُستخدم النيتروجين في هذه الحالة في العديد من التطبيقات في شتى المجالات، وقبل أن يحدثكم عن أعماله المهولة، سوف يخبركم بعض الحقائق عن نفسه.

حقائق عن النيتروجين السائل

• النيتروجين في الحالة السائلة أثقل من الهواء، ولكنه في حالته الغازية أخف من الهواء ويمكن له أن يذوب في الماء بدرجة طفيفة.
• تمت إسالة النيتروجين  لأول مرة في التاريخ في إبريل لعام 1883 م.
• يحفظ الهيدروجين المسال في خزانات خاصة منعزلة لكي تتم حمايته من الضغط الزائد. يمكن الاحتفاظ به سائلًا لعدة ساعات، أو لأسابيع قليلة.

لسلامة استخدام النيتروجين السائل

كأي شيء مرتبط بالكيمياء، فهو سلاح ذو حدين، له فوائد سوف تغير من حياة البشر، ولكن لا تحتمل الخطأ. قبل أن نذكر لك استخدامات النيتروجين المسال يجب أن تعرف كيف تتعامل معه لكي تتجنب الضرر:

• النيتروجين المسال بارد بما يكفي ليسبب إحساسًا بالبرودة البالغة في الأنسجة الحية حال ملامستها، فيجب عليك ارتداء معدات السلامة المناسبة لكي تحمي نفسك من ملامسته أو استنشاق البخار شديد البرودة، كما يجب تغطية وعزل الجلد لكي لا يتعرض له، ويتهيج أو يصاب بالحساسية.
• النيتروجين السائل يصل إلى الغليان بسرعة بالغة، وفي تحوله من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية يسبب زيادة مفاجئة في الضغط يمكن أن تسبب انفجارًا أو حريقًا، لذا لا تضعه في حاوية مغلقة.
• كما ذكرنا، النيتروجين المسال أثقل من الهواء، وإذا اختلطت كميات كبيرة منه مع الهواء سوف يعمل على تقليل الأكسجين، والذي يمكن أن يؤدي إلى خطر الاختناق، وخصوصًا في المناطق القريبة من الأرض.

استخدامات النيتروجين السائل

يستخدم النيتروجين السائل في العديد من التطبيقات بسبب درجة حرارته المنخفضة جدًا، وكذلك نشاطه المنخفض، وإليكم بعض هذه الاستخدامات:

• في التجميد ونقل المنتجات الغذائية.
• يستخدم كمبرد للموصلات الفائقة ومضخات التفريغ، وغيرها من المواد والمعدات.
• يستخدم في حفظ العينات البيولوجية للحيوان.
• يستخدم بطرق معينة لعلاج تشوهات الجلد.
• يستخدم كمصدر لغاز النيتروجين الجاف.
• يستخدم في حفظ الدم.
• يُستخدم في عملية وضع العلامة التجارية على الماشية.
• يستخدم في إزالة الخلايا الميتة من المخ.
• يستخدم في التبريد السريع للمياه في الأنابيب، لكي يتمكن العمال من العمل عليها في حال عدم توفر الصمامات.
• يستخدم في حماية المواد من الأكسدة.
• حماية المواد من التعرض إلى الأكسجين.
• يستخدم النيتروجين السائل في مشاريع العلوم، بما في ذلك صناعة المثلجات من النيتروجين المسال، وعمل ضباب النيتروجين، والزهور المضيئة المتجمدة، ومشاهدة تحطمها عندنا يتم نقرها على سطح صلب.
• يستخدم النيتروجين المسال في عملية التطهير أثناء صناعة الصلب، حيث يتم استخدامه لإزالة الشوائب أثناء إنتاج الصلب المقاوم للصدأ، فهو أحد أسباب مواصفات الصلب في خلوه من التآكل.
• يستخدم في صناعة الإلكترونيات، كما يستخدم في الأعمال الداخلية للعديد من أجهزة الكمبيوتر لكي يحميها من السخونة الزائدة. كما يستخدم في أنظمة إطفاء الحرائق المتعلقة بأجهزة تكنولوجيا المعلومات، لأن طفايات المياه ليست فعالة في هذه الظروف. كما يستخدم في الكشف عن الأشعة السينية وغيرها من الإلكترونيات المستخدمة في المجال الطبي.

استخدام النيتروجين المسال في التنظيف والتقطيع

في عام 1990، استخدم قسم الطاقة بالولايات المتحدة الأمريكية النيتروجين السائل في عمليات التقطيع والتنظيف، فعندما كان العلماء يبحثون عن طريقة آمنة لتقطيع خزانات المواد المشعة، كان النيتروجين المسال هو الخيار الأمثل لأنه لم يحدث شرارة.

استُخدم النيتروجين في التنظيف في مجال البتروكيماويات، حيث كان له تأثير كبير في إزالة الرواسب والأوساخ الصعبة الموجودة في معدات عملية تكرير البترول، إذ ينجح النيتروجين في إزالة الرواسب التي فشلت الطرق التقليدية في القضاء عليها. من الفوائد الإضافية لاستخدام النيتروجين السائل في التنظيف هو أنه لا يتسبب في وجود مجرى ثانوي لسير الشوائب.

قبل استخدام النيتروجين في تنظيف المعدات في مجال تكرير البترول، كانوا يستخدمون طرقًا تقليدية مثل المياه ذات الضغط المرتفع للتنظيف، وهذه الطرق التقليدية كانت فعالة وتحقق نتيجة جيدة كما أنها  تحسن من أداء المعدة، ولكن المشكلة كانت في أن كل هذه الطرق كانت تحمل المصنع عبئًا كبيرًا من بقايا الرواسب والأوساخ، والتي كان يصل وزنها إلى كميات كبيرة من الأطنان من المواد المتطايرة، وكانت هذه العملية تتطلب جهودًا مضنية للتخلص من الماء الملوث بالشوائب، لذلك كانت من أكبر مزايا النيتروجين السائل أنه لا يتسبب في وجود خط آخر للشوائب والملوثات.

مجانا  .

المطور : أراجيك.   النوع : مجهول .
+3
 !  يتوافق هذا الموضوع مع جميع أجهزة .