المواصفات الفنية لغاز النيتروجين (N₂) | الخواص الفيزيائية والمعايير والاستخدامات
يُعد النيتروجين (N₂) من أكثر الغازات الصناعية استخدامًا، حيث يُستعمل في حالتيه الغازية والسائلة في العديد من التطبيقات. تستعرض هذه الصفحة الخصائص الفيزيائية والكيميائية والفنية للنيتروجين.
- غاز خامل، عديم الرائحة، عديم اللون وغير قابل للاشتعال
- درجة الغليان: 196-°C
- الكثافة في الظروف القياسية: 1.165 kg/m³
- الضغط الحرج: 33.5 bar
- نقاء يصل إلى %99.999
- يُستخدم في الصناعات الغذائية والدوائية والصلب والبحوث العلمية
الخصائص الفنية والفيزيائية لغاز النيتروجين (N₂)
يُعدّ النيتروجين غازًا خاملًا، عديم الرائحة وغير قابل للاشتعال، ويشكّل حوالي 78٪ من الغلاف الجوي للأرض. في الصناعة، يُنتج النيتروجين بدرجات نقاء مختلفة ويُستخدم في حالتيه الغازية والسائلة.
الخصائص الفيزيائية للنيتروجين
| الخاصية | القيمة |
|---|---|
| الصيغة الكيميائية | N₂ |
| الكتلة الجزيئية | 28.0134 g/mol |
| الكثافة عند 1 atm و 15°C | 1.165 kg/m³ |
| نقطة الغليان | −195.8°C |
| نقطة الانصهار | −210°C |
| الضغط الحرج | 33.5 bar |
| درجة الحرارة الحرجة | −147°C |
| النقاء الصناعي | 99.9% |
| النقاء المخبري | 99.999% |
درجات النيتروجين
- Industrial Grade: للحام، والقطع، وعمليات الخنثنة.
- Food Grade: لتعبئة الأغذية بتقليل الأكسجين (MAP) والتجميد السريع (IQF).
- Medical Grade: للمستشفيات وتجهيزات التخدير.
- Laboratory Grade: للتجارب المخبرية وأجهزة التحليل.
ظروف التخزين والتوريد
- الأسطوانات: ضغط بين 150–200 bar
- النيتروجين السائل (LN₂): بدرجة −196°C داخل خزانات مزدوجة الجدار ومعزولة بالفراغ
- أنظمة البالك: سعات من 5,000 إلى 60,000 لتر
المعايير
ISO 14175 – ISO 21029 – EN 1089-3 – EIGA Doc 70/17
إرشادات السلامة
النيتروجين غير سام، لكنه قد يُخفض تركيز الأكسجين في الأماكن المغلقة. عند التعامل مع النيتروجين السائل يجب استخدام ملابس واقية معزولة وضمان تهوية جيدة.
المواصفات الفنية
| النقاء | 99.9% – 99.999% |
|---|---|
| الدرجة | صنعتی، پزشکی، آزمایشگاهی، صنایع غذایی |
| ضغط التسليم | حتى 200 بار (في الأسطوانات) / 10–20 بار (في الأنظمة السائلة أو البالكة) bar |
| درجة التخزين / نقطة الغليان | -196°C °C |
| نوع الصمام / الوصلة | DIN 477-6 / CGA580 / BS3 |
| المعايير | ISO 14175, ISO 21029, EN 1089-3, EIGA 70/17 |
السلامة والتحميلات
يُعدّ النيتروجين في حالته الغازية غير سام، لكنه قد يُخفّض مستوى الأكسجين في البيئة ويسبب الاختناق. أمّا في حالته السائلة، فإن ملامسته المباشرة للجلد قد تؤدي إلى تجمّد شديد. لذلك فإن التهوية المناسبة، ومراقبة التسرب، واستخدام معدات الحماية أمرٌ ضروري.
الأسئلة الشائعة
ما هي الخاصية المميّزة للنيتروجين؟
النيتروجين غاز خامل ومستقر، ولا يشارك في معظم التفاعلات الكيميائية.
ما الفرق بين النيتروجين الصناعي والنيتروجين المخبري؟
يختلفان في الدرجة ونسبة النقاء؛ حيث يتم تنقية الدرجة المخبرية حتى 99.999%.
هل النيتروجين قابل للاشتعال؟
لا، النيتروجين غير قابل للاشتعال ويُستخدم كغاز خامل.
لماذا يُستخدم النيتروجين في تعبئة المواد الغذائية؟
لأنه غاز خامل ويمنع الأكسدة وتلف المواد.
هل النيتروجين خطير؟
في الأماكن المغلقة قد يسبب خفض تركيز الأكسجين وحدوث الاختناق، لكنه غير سام بطبيعته.
كيف يتم تخزين النيتروجين؟
يُخزّن في أسطوانات فولاذية عالية الضغط أو في خزانات نيتروجين سائل مزدوجة الجدار ومعزولة بالفراغ (خزانات LN₂).
