تكونت معظم الغازات المتواجدة بالغلاف الجوي من بقايا النظام الشمسي المحطمة حول الأرض في صورة طبقات تكون الغلاف الجوي بفعل قوة الجاذبية الأرضية، والهيدروجين والهليوم كانا أقرب الغازات للأرض وأولها وجودًا، وبمرور الزمن والعديد من التغيرات الحيوية اكتسب الغلاف الجوي أنواع أخرى من الغازات وأهمهم غازي النيتروجين، والأكسجين، وفيما يلي شرح درس غاز النيتروجين وأهميته للحياة.
تعريف غاز النيتروجين
- هو أحد العناصر الكيميائية عدده الذري 7، ورمزه N، وهو ضمن الدورة الثانية للعناصر، والـ15 بالجدول الدوري، وله مجموعة رئيسية باسمه.
- وهو من الغازات الهامة للحياة على كوكب الأرض لجميع أنظمة الطبيعة الحية.
- ونحصل على النيتروجين في صورته النقية من خلال تفاعلات كيميائية يصدر عنها النيتروجين كناتج ثانوي للتفاعل.
- ومن هذه التفاعلات ما يعرف بتقطير الهواء التجزيئي، وأكسدة الأمونيا، وتسخين نتريت الأمونيوم، أو احتراق الكربون بالهواء.
شاهد شروحات اخرى : شرح درس فضل العلم والعمل
فيما يستخدم غاز النيتروجين ؟
يستخدم غاز النيتروجين في أمور عديدة نذكر منها ما يلي:
- منع الأكسدة في الصناعات الغذائية.
- منع الانفجارات وتخفيف الحرارة في بعض الصناعات الكيماوي.
- مقاومة التكربن في صناعة المعادن، والصناعات الكهربية.
- تصنيع البلاستيك والمطاط.
- التجميد بواسطة النيتروجين المسال في المجال الطبي لحفظ نخاع العظام والأنسجة.
- يتم استخدام غاز النيتروجين في حفظ الدواء والغذاء الذي سيتم نقله إلى مكان بعيد عن موقع تصنيعه.
- توليد برودة تستخدم في التجارب المعملية الكيميائية خاصةً ما يتعلق منها بالصناعات الدوائية لتسريع إتمام التفاعلات.
- يستخدم النيتروجين في إنتاج الأسمدة العضوية المستخدمة في الزراعة، ويعتبر النشادر من المخصبات النيتروجينية شديدة الانتشار.
- يدخل النيتروجين في تصنيع المنظفات الكيميائية.
- يستخدم النيتروجين كبديل للأرجون لتعبئة المصابيح.
- يستخدم النيتروجين في تصنيع وقود الطائرات كونه يقلل من أخطار اشتعال الوقود، ويستخدم في نفخ إطارات السيارات التي تستخدم في السباقات.
- وكذلك عجلات الطائرات حيث أن له دور كبير في الوقاية من الانفجارات التي قد تحدث عند إقلاع الطائرات، أو عند هبوطها بسبب احتكاك عجلاتها بالأرض.
شاهد شروحات اخرى : شرح درس سبيل النجاح
نسبة النيتروجين بين غازات الغلاف الجوي
- يمثل غاز النيتروجين أكبر نسبة بين غازات الغلاف الجوي، وتبلغ نسبته 78% تقريبًا وهو سابع أوفر العناصر الكيميائية في المجرة.
- بينما تقل نسبته في قشرة الأرض حيث يوجد بها في صورة أملاح النشادر، أو نترات البوتاسيوم أو الصوديوم بسبب انحلال هذه العناصر.
- كما يكثر تواجد غاز النيتروجين بفضلات الحيوان في صورة حمض يوريك، وملح أمونيا، ويوريا.
شاهد شروحات اخرى : شرح درس أسلوب الاستثناء
دورة النيتروجين
- في دورة النيتروجين يتم تحويله لمركبات عضوية متباينة، وتقوم البكتريا بتثبيت نيتروجين الجو بالتربة في صورة أمونيا النبات يحتاجها لنمو سليم.
- وبعض البكتريا تحول الأمونيا لأحماض أمينية وبروتينات وهما ضروريان للنباتات والتربة.
- وتصل البروتينات لأجسام الحيوانات عندما تتغذى على هذه النباتات التي امتصتها من التربة.
- وتعود المركبات النيتروجينية للتربة مرة أخرى على هيئة فضلات الحيوانات وتقوم البكتريا بتحويل المخلفات النيتروجينية لغاز .
- يقوم بالانتشار في هواء الغلاف الجوي، وبذلك تتم الدورة الطبيعية للنيتروجين في الكون.
شاهد شروحات اخرى : شرح درس أسلوب التعجب
النيتروجين وعلاقته بالتلوث
- للإنسان تأثير كبير على دورة النيتروجين حيث استخدام الأسمدة المصنعة من النيتروجين يرفع من نسبة النيتروجين في التربة.
- تقوم مياه الأمطار بحمل الأسمدة الزائدة والمركبات النيتروجينية الأخرى وتصرفها في الأنهار فيعمل على زيادة الطحالب والنباتات المائية.
- تتحلل الطحالب والنباتات بعد موتها تستهلك أكسجين المكاء المذاب مما يشكل تهديدًا على حياة الكائنات المائية.
- تعمل الأكاسيد النيتروجينية على تلويث الهواء الجوي، وتنتشر هذه الملوثات من خلال احتراق الوقود مثل النفط والفحم الحجري.
شاهد شروحات اخرى : شرح درس نصائح غالية
تتفاعل الأكاسيد النيتروجينية مع أكسجين الهواء وتكون الأوزون الذي يتسبب في حدوث الدخان الضبابي.
