گاز نیتروژن

گاز نیتروژن (N2) یا همان گاز ازت حدود ۷۸% حجم گازهای جو زمین را تشکیل می‌دهد و یکی از عناصر اصلی موجود در بافت‌های بدن موجودات زنده است. نیتروژن گازی بدون رنگ، بدون بو و بدون مزه است. گاز نیتروژن بر خلاف اکسیژن که بسیار واکنش پذیر است، خنثی است و همین ویژگی کاربردهای گسترده ای از آن را در صنعت رقم زده است. به این ترتیب که معمولا به عنوان گاز محافظ از تماس مواد با اکسیژن هوا جلوگیری می کند. با این وجود گاز نیتروژن کاملا خنثی نیست و در تولید محصولات مهمی از قبیل آمونیاک استفاده می‌شود. ترکیبات نیتروژن به طور طبیعی با استفاده از فعالیت های بیولوژیکی به دست می‌آید. در صنعت نیز از طریق تقطیر هوای مایع تولید می‌شود.گاز ازت در دمای جوش خود(-۱۹۶ͦ C) به صورت مایعی بی رنگ و سبک تر از آب متراکم می شود. نیتروژن مایع نیز در صنعت بسیار کاربردی است و علاوه بر ویژگی خنثی بودن از ویژگی سریع سرد کردن نیز برخوردار است که معمولا در انجماد مواد کارایی قابل توجهی دارد.

کاربردهای گاز نیتروژن:

کاربردهای صنعتی​

• گاز نیتروژن در صنایع نفت و گاز برای پاک سازی سیستم‌های کمپرسور، خطوط لوله‌ها و راکتورها برای جلوگیری از خطر انفجار و آتش سوزی استفاده می شود. همین طور در حفاری نفت و گاز نیز کاربرد دارد.
• گاز نیتروژن در صنایع الکترونیک در لحیم کاری بدون سرب بردهای مدار و اجزای بسیار ریز برای جلوگیری از اکسیداسیون استفاده می شود. خنثی بودن نیتروژن منجر به یکپارچگی اتصالات می شود.
• گاز ازت نیتروژن در باد کردن تایر خودروها و هواپیما جایگزین هوا شده است. در خودروها استفاده از آن منجر به افزایش عمر لاستیک و کاهش مصرف سوخت شده و در هواپیما نیز به دلیل عدم وجود بخار آب از یخ زدگی در دمای بالا جلوگیری می کند.
• تانک ازت مایع نیز به منظور خنک کاری در فرایندهای ماشین کاری استفاده می شود.

کاربردهای پزشکی

• تانک ازت مایع در پزشکی برای انجماد و نگه داری بافت های زنده، خون و میکروارگانیسم ها به کار می رود. در سرما درمانی نیز به منظور حذف اختلالات پوستی استفاده می شود.

کاربردهای صنایع غذایی

• گاز ازت به دلیل خنثی بودن و نداشتن رنگ و بو جایگزین هوا می شود تا از خراب شدن خواص نهایی محصول جلوگیری کند. برای مثال در تهیه آبمیوه اکسید شدن ویتامین c یکی از عوامل تعیین کننده است. استفاده از گاز ازت در مخازن، ظروف، لوله‌ها و بطری مانع از وقوع اکسیداسیون می‌شود.
• برای حذف اکسیژن موجود در آب نیز گاز ازت در آن دمیده می شود تا با تشکیل حباب اکسیژن را از محلول خارج ‌کند.
• در بسته بندی مواد غذایی و دارویی نیتروژن برای جلوگیری از فاسد شدن ناشی از اکسایش یا رطوبت استفاده می شود.
• از کپسول نیتروژن مایع نیز برای انجماد مواد غذایی جهت نگه داری استفاده می شود.

کاربردهای آزمایشگاهی

• گاز ازت به عنوان گاز حامل در ابزارهای کروماتوگرافی گازی به کار می رود. همچنین در آنالیز شیمیایی، حرارتی و اسپکترومتری نیز استفاده می شود.
• از تانک ازت مایع نیز در آزمایشگاه‌ها برای سردکاری و کاهش دمای واکنش های دما بالا استفاده می شود.

نکات ایمنی گاز نیتروژن

• اطمینان از سالم بودن کپسول نیتروژن، شیرها، لوله ها و شلنگ های حاوی گاز نیتروژن
به ویژه اگر کپسول نیتروژن در محیط های بسته استفاده می شود، این نکته باید مدنظر قرار گیرد، زیرا در صورت نشت گاز نیتروژن و کاهش غلظت اکسیژن در محیط امکان خفگی وجود دارد. اگر درصد نیتروژن در هوای محیط به ۹۰ درصد رسیده و میزان اکسیژن آن به زیر ۱۱ درصد برسد هوا برای تنفس خطرناک است و باید از تنفس مصنوعی استفاده شود.
• تهویه مناسب محل نگه داری کپسول نیتروژن
یک فضای بسته در صورت نشتی گاز نیتروژن می تواند منجر به خفگی و حتی مرگ شود.
• استفاده از حسگر اکسیژن در محل استفاده از کپسول نیتروژن
استفاده از این حسگر موجب نظارت مستقیم بر میزان اکسیژن محیط شده و از خطرات ناشی از نشتی احتمالی کپسول ازت جلوگیری میشود.
• استفاده از دستکش و عینک هنگام استفاده از تانک ازت مایع
در هنگام استفاده از تانک ازت مایع حتما از دستکش و عینک استفاده نمایید. زیرا دمای بسیار پایین نیتروژن مایع می تواند در صورت بی احتیاطی منجر به صدمات پوستی شما شود.