Clicky

کاربردهای نیتروژن به صورت گاز و مایع

نیتروژن یک گاز بی اثر است که برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب است و جنبه های مختلف تولید، پردازش، حمل و نقل و حمل و نقل شیمیایی را پوشش می دهد.

نیتروژن مایع، بسیار مرموز و علمی به نظر می رسد، اما در واقع کاربردهای نیتروژن چیست؟

پنج مورد استفاده روزانه از گازهای نیتروژن

نیتروژن یکی از آن گازهایی است که همه ما احتمالاً در مورد آن شنیده ایم اما اطلاعات کمی درباره آن داریم. این هفتمین عنصر فراوان یافت شده در کل منظومه شمسی است. تقریبا 80 درصد جو زمین از این گاز تشکیل شده است. از نظر جرم، گازهای نیتروژنی حدود 3% از بدن انسان را تشکیل می دهند و پس از اکسیژن، کربن و هیدروژن مهمترین عنصر در بدن است. ما همچنین می توانیم آن را در اسیدهای نوکلئیک (DNA و RNA) موجود در ترکیب خود بیابیم و همچنین در رشد سلول ها، تولید انرژی و بسیاری از فرایندهای دیگر بدن ضروری است. گویی همه این‌ها به اندازه کافی شگفت انگیز نبوده اند، نیتروژن هر روز بر شیوه ای که در صنایع مختلف استفاده می شود بر زندگی ما تأثیر می گذارد. صنایع شیمیایی از این گاز در تولید کود، نایلون، اسید نیتریک، رنگ، دارو و مواد منفجره استفاده می کنند.

پنج تا از مهمترین کاربردهای نیتروژن در زندگی روزمره:

  1. صنایع غذایی
  2. داروسازی
  3. الکترونیک
  4. ساخت و تولید
  5. فولاد
کاربردهای نیتروژن

انواع کاربردهای نیتروژن

نیتروژن واکنش پذیر نیست و برای روکش کردن بسیار عالی است و اغلب به عنوان گاز تصفیه کننده استفاده می شود. می توان از آن برای از بین بردن آلاینده ها از جریان فرآیند با روش هایی مانند جدا کردن و پاشیدن استفاده کرد. با توجه به خواص آن می توان از آن برای محافظت از محصولات با ارزش در برابر آلودگی های مضر استفاده کرد. همچنین امکان ذخیره سازی ایمن، استفاده از ترکیبات قابل اشتعال را فراهم می کند و می تواند از انفجار گرد و غبار قابل احتراق جلوگیری کند.

کاربردهای ترکیبات نیتروژن به دلیل اندازه بزرگ این کلاس به طور طبیعی بسیار متنوع است: بنابراین، فقط کاربردهای نیتروژن خالص در اینجا مورد توجه قرار می گیرد. دو سوم نیتروژن تولید شده توسط صنعت به عنوان گاز و یک سوم باقیمانده به عنوان مایع فروخته می شود. این گاز بیشتر به عنوان یک جو بی اثر استفاده می شود. هر زمان که اکسیژن موجود در هوا باعث آتش سوزی، انفجار یا اکسیداسیون شود. برخی از نمونه ها عبارتند از:

صنایع غذایی

یکی از کاربردهای نیتروژن در صنایع غذایی است. گازهای نیتروژن برای ایجاد شرایط تغییریافته یا ساخته دست بشر استفاده می شود که در آن با دی اکسید کربن برای کمک به حفظ غذاهای بسته بندی شده یا فله استفاده می شود. با محافظت در برابر آسیب اکسیداتیو که باعث پوسیدگی و خراب شدن غذا می شود، به حفظ غذا کمک می کند و همچنین برای نیتروژن دهی و حفظ طراوت غذاهای بسته بندی شده یا فله ای (با تأخیر در ترشح و سایر اشکال آسیب اکسیداتیو مانند تغییر رنگ) استفاده می شود. نیتروژن خالص به عنوان افزودنی غذایی در اتحادیه اروپا با شماره E E4141 برچسب گذاری شده است.

استفاده در داروسازی

یکی دیگر از کاربردهای نیتروژن، در واکنش‌ها و ترکیبات شیمیایی بسیار موثر بوده و در صنعت داروسازی بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته و هنوز مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از مردم تعجب می کنند که نیتروژن را می توان در مقداری از داروهای دارویی یافت کرد. همچنین می تواند در سایر مخلوط ها و ترکیبات گازی برای مصارف دارویی دیگر استفاده شود، مانند آنچه که با اکسید نیتروژن به عنوان بیهوشی استفاده می شود. همچنین می توان از گازهای نیتروژن برای حفظ اسپرم، تخمک، اعصاب، خون، سلول های بنیادی و سایر نمونه های بیولوژیکی دیگر استفاده کرد.

 

کاربرد نیتروژن در صنایع ساخت و  تولید

از نیتروژن می توان در زمینه تولید نیز استفاده کرد. معمولاً برای کوچک کردن اتصالات استفاده می شود تا بتوان آنها را به راحتی وارد و استفاده کرد و سپس با بازگشت به دمای معمولی، گسترش یافته و یک اتصال محکم ایجاد می کنند که در غیر این صورت امکان پذیر نبود. همچنین می تواند به شکل مایع مورد استفاده قرار گیرد و در تعدادی از پروژه ها از جمله ایجاد تونل و حفاری در حین کار ساخت و ساز استفاده می شود. نیتروژن همچنین در قلب پیشرفت های جدید در فن آوری و مراحل ساخت و تولید قرار دارد.

در ساخت لامپ رشته ای از چه گازی استفاده می شود؟

لامپ ها نباید با هوا پر شوند زیرا سیم داغ تنگستن در حضور اکسیژن احتراق می کند. شما نمی توانید خلاء را حفظ کنید وگرنه فشار جوی خارجی باعث شکستن شیشه می شود. بنابراین، آنها باید با گاز غیر واکنشی مانند نیتروژن پر شوند. ما می توانیم از گازهای بی اثر مانند آرگون یا هلیوم به جای نیتروژن استفاده کنیم، اما گران‌تر و نادرتر از نیتروژن هستند.

استفاده از گازهای نیتروژن در الکترونیک

نیتروژن حتی در بسیاری از وسایل الکترونیکی یا ساخت آنها مورد استفاده قرار می گیرد. از این دستگاه در عملکردهای داخلی بسیاری از رایانه ها استفاده می شود و به جلوگیری از داغ شدن و سوزاندن آنها پس از ساعت ها استفاده مداوم کمک می کند. به طور گسترده ای در سیستم های اطفاء حریق برای تجهیزات فناوری اطلاعات (IT) استفاده می شود. زیرا روش‌های معمولی آب و خاموش کننده معمولاً در این نوع شرایط موثر نیستند. نیتروژن همچنین از آشکارسازهای اشعه ایکس و سایر وسایل الکترونیکی مورد استفاده در زمینه پزشکی استفاده می شود!

سیستم های اطفاء حریق

مهار آتش با کاهش غلظت اکسیژن در محل خاموش شدن حصول می شود، در حالی که در سطحی قابل قبول برای قرار گرفتن در معرض انسان برای مدت زمان کوتاه باقی می ماند.

 

تولید فولاد ضد زنگ

موارد مختلفی وجود دارد که در هنگام فولادسازی می توان نیتروژن را به فولاد اضافه کرد مانند ذوب، پردازش ملاقه و عملیات ریخته گری. اثر نیتروژن بر سختی، شکل پذیری، پیری کرنش و خواص ضربه ای.

 

سیستم های پر کردن لاستیک

از نیتروژن برای باد کردن لاستیک ماشین و هواپیمای مسابقه استفاده می شود و مشکلات ناشی از رطوبت و اکسیژن در هوای طبیعی را کاهش می دهد. مهاجرت نیتروژن از طریق لاستیک تایر کمتر از اکسیژن است، به این معنی که فشار تایر شما در دراز مدت پایدارتر خواهد ماند. این بدان معناست که فشارهای تورمی ثابت تری در حین استفاده با گرم شدن لاستیک ها ایجاد می شود.

 

سیستم های سوخت هواپیما

در برخی از سیستم های سوخت هواپیما از نیتروژن برای کاهش خطر آتش سوزی استفاده می شود.

تجزیه و تحلیل شیمیایی و صنایع شیمیایی

نیتروژن معمولاً در هنگام آماده سازی نمونه در تجزیه و تحلیل شیمیایی استفاده می شود. برای متمرکز کردن و کاهش حجم نمونه های مایع استفاده می شود. نیتروژن برای صنایع شیمیایی نیز مهم است. در تولید کود، اسید نیتریک، نایلون، رنگ و مواد منفجره استفاده می شود.

 

بشکه های آبجو تحت فشار

نیتروژن را می توان به عنوان جایگزین یا در ترکیب با دی اکسید کربن به منظور فشار آوردن به بشکه های برخی از آبجوها، به ویژه ماهیان قزل آلا و انگلستان، به دلیل حباب های کوچکتر که تولید می کند، استفاده می کند، که باعث می شود آبجو پخش شده نرم تر و سرحال تر شود. آبجوهای دارای نیتروژن را می توان در قوطی و بطری بسته بندی کرد.

 

استفاده از نیتروژن با خلوص

پارسیا گاز می تواند نیتروژن را در طیف های مختلف خلوص تولید کند. هرچه میزان خلوص آن کمتر باشد، هزینه تولید نیتروژن کمتر است. به عنوان مثال، کیفیت روغن نباتی را می توان با پوشاندن 99.5٪ خلوص نیتروژن حفظ کرد. خلوص نرمال نیتروژن برای پردازش غذا بین 99 تا 99.5 درصد است. نیتروژن با خلوص کمتر از 96 تا 99 درصد اغلب در پیشگیری از آتش سوزی و انفجار استفاده می شود. خلوص بالا با محتوای نیتروژن از 99.9 to تا 99.999 typically معمولاً برای برش لیزری، لحیم کاری الکترونیک و برنامه های دارویی استفاده می شود.

 

مزایای نیتروژن:

نیتروژن مایع، که نقطه جوش آن 196- درجه سانتی گراد است، برای موارد مختلفی مانند خنک کننده برای رایانه، در پزشکی برای از بین بردن پوست اضافی، زگیل و سلول های پیش سرطانی و در سرمازدگی، که دانشمندان در آن اثر دمای بسیار سرد روی مواد را مطالعه می کنند، استفاده می شود.

نیتروژن مایع همچنین دارای نسبت انبساط زیادی در تبخیر است – یک لیتر نیتروژن مایع می تواند منجر به تولید حدود 700 لیتر گاز شود – بنابراین تنها حجم نسبتاً کمی از نیتروژن مایع باید در یک اتاق تبخیر شود تا اتمسفر کم اکسیژن ایجاد شود. فشار می تواند به دلیل جوشاندن گاز نیتروژن در یک ظرف مهر و موم شده ایجاد شود، بنابراین از ظروف تحت فشار عایق بندی شده برای ذخیره آن استفاده می شود.

شرکت پارسیا گاز آسیا فراز در سال ۱۳۹۰ با هدف تولید و توزیع نیتروژن، اکسیژن، آرگون به صورت مایع و گاز و گازهای ترکیبی با خلوص آزمایشگاهی در استان تهران تاسیس گردید.

تمامی حقوق محتوا و طراحی ها برای شرکت پارسیا گاز محفوظ می‌باشد.