بحث عن النيتروجين ونسبته في الطبيعة

بحث عن النيتروجين ودوره الحيوي، يعد غاز النيتروجين من العناصر الكيميائية ويظهر في الطبيعة على شكل غاز. ويشار إليه بالرمز “N” هذا العنصر غير معدني ويوجد في صورة جزيئات ثنائية الذرة (N2) ويضم غاز النيتروجين سبعة إلكترونات في مستوياته الإلكترونية، يشكل النيتروجين جزءا من تركيب عدد من المركبات الكيميائية الضرورية مثل الأمونيا وهو غاز بلا لون أو رائحة كما يعتبر من المكونات الأساسية في الأحماض النووية التي تنقل الجينات والصفات الوراثية في مختلف الكائنات الحية.

بحث عن النيتروجين

إن غاز النيتروجين عبارة عن عنصر غير فلزي لا يتصف بلون أو مذاق معين وهو ينتمي إلى المجموعة الـ15 ويمتلك الرقم الذري 7، يعد هذا العنصر الأوفر تواجدا في طبقات الهواء المحيطة بكوكب الأرض. حيث يشكل أربعة أخماس من تركيبة الغلاف الجوي.

علاوة على ذلك يعتبر غاز النيتروجين من العناصر الست الأكثر وفرة في الكون، يتواجد في الجو كذلك بكميات ضئيلة ومتقلبة على هيئة أملاح الأمونيوم وحمض النيتريك وأكاسيد النيتروجين كما أنه موجود في النيازك وغازات المناجم والبراكين وفي بعض النجوم والسحب الكونية ومجموعة من العيون المائية المعدنية.

اكتشاف غاز النيتروجين

يعتبر دانيال رذرفورد العالم الذي قام بأولى الخطوات نحو الكشف عن النيتروجين وقبله كان العالم جابر بن حيان يعمل مع مركبات تحوي النيتروجين مثل الحمض الذي أطلق عليه ماء النار، استخدم النيتروجين في الذخيرة ووصف بأنه غاز خامل أو مادة قادرة على إخماد اللهب. الاسم الذي نعرفه اليوم للنيتروجين تم تعيينه من قبل العالم أنطوان شابيتال الذي وصفه بأنه يظهر كسحابة لامعة ذات لون أصفر.

نسبة غاز النيتروجين في الطبيعة

يمثل النيتروجين الجزء الأعظم من مكونات الهواء المحيط بكوكب الأرض إذ يصل تركيزه إلى نحو 78.08% ويحتل هذا الغاز المركز السابع بين العناصر الكيماوية الأكثر شيوعا بالقياس للكتل في مجرتنا، مما يجعله من العناصر المنتشرة بكثرة في الفضاء.

وعلى الرغم من ذلك تبقى كميات النيتروجين في الطبقة الخارجية للأرض محدودة حيث تتواجد غالبا على شكل أملاح كنترات الصوديوم وملح النشادر وكبريتات البوتاسيوم. هذا ما يجعل الرواسب المعدنية له شحيحة أيضاً يتواجد غاز النيتروجين بكثرة في مخلفات الكائنات الحية كحمض اليوريك واليوريا وأملاح الأمونيوم.

اقرأ أيضًا: بحث عن الاسعافات الاولية ومبادئها

أهمية غاز النيتروجين

يؤدي النيتروجين وظيفة مهمة جدا حيث يعد عنصرا أساسيا في جميع أنواع الحياة ويشكل جزءا من الأحماض الأمينية مما يعني أنه يساهم في تركيب البروتينات والأحماض النووية، ويعد كذلك عنصرا في معظم النواقل العصبية ويعتبر مكونا أساسياً للقواعد الكيميائية ويدخل النيتروجين في دورة طبيعية بين الكائنات الحية تعرف بدورة النيتروجين. حيث تحصل النباتات والطحالب على النيتروجين على شكل نترات وتستخلص الحيوانات احتياجاتها من النيتروجين عبر استهلاكها للكائنات الأخرى، بينما تحول الميكروبات في التربة مركبات النيتروجين الأخرى إلى نترات للاستفادة منها مجددا وتقوم البكتيريا المثبتة للنيتروجين بإعادة تجديد مخزون النترات في التربة مباشرة من الهواء المحيط.

استخدامات النيتروجين السائل

يستفاد من غاز النيتروجين في العديد من التطبيقات الصناعية والممارسات اليومية، حيث يستخدم بصورتيه كغاز وكسائل. أبرز استعمالاته في حالته السائلة تشمل ما يأتي:

• يستعمل النيتروجين السائل لتبريد وتجميد بعض الحالات المرضية كالأورام الوعائية التي تقع على سطح الجلد.
• يتم استعماله في ختم العلامات التجارية على الحيوانات قبل تسويقها.
• يطبق هذا العلاج لمعالجة الندب الخفيفة التي غالبا ما تنتج عن حب الشباب.
• يستخدم كوسيلة تبريد فورية ومتسارعة للمأكولات والمشروبات في عدد من المطاعم.
• يتم استعمال النتروجين السائل في صناعة البوظة.
• يستعمل لخفض حرارة الحواسيب.
• يستخدم من أجل الحفاظ على النماذج الأحيائية من التدهور، كالخلايا النطفية للحيوانات.
• يستخدم للمحافظة على الأغذية من التعرض للتلف بسبب ارتفاع درجات الحرارة.

قرأ أيضًا: بحث عن الغلاف الجوي للأرض ومكوناته

أضرار غاز النيتروجين

على الرغم من الفوائد الكبيرة للنيتروجين إلا أنه يمكن أن يكون سبباً في بعض المخاطر التي ينبغي الانتباه لها لضمان سلامة الأشخاص، وتشمل هذه المضار ما يلي:

• في بعض المواقف يمكن أن يكون للنيتروجين تأثيرات ضارة على الإنسان إذ قد يؤدي إلى تناقص مفاجئ في ضغط الدم، وهذا يحدث بشكل خاص عندما يرتفع الغواص إلى سطح الماء مما ينجم عنه انخفاض في الضغط.
• يؤدي النيتروجين إلى تأثير مسكن يطلق عليه اسم تأثير التخدير تحت الماء والذي يحدث عند استنشاقه تحت ضغوط جزيئية عالية.
• يؤدي إلى انقطاع التنفس إذا ما تم تحريره بشكل مفاجئ وسريع في مساحة محصورة وينجم الانقطاع عن استبداله بالأكسجين في البيئة.

بانتهاء مسيرتنا في استعراض بحث عن النيتروجين يعتبر هذا الغاز من الغازات ذات الأهمية العظمى في دورة الحياة إذ يتسم بمجموعة من الاستخدامات والمنافع الجمة، بالمقابل ينطوي كذلك على بعض الأخطار والأضرار التي قد تنجم عنه مما يستوجب الحيطة والحذر والابتعاد عن استعماله في حالات محددة وقد قمنا بتقديم هذا العرض البحثي لكم كي نعرفكم على غاز النيتروجين. قيمته والاستخدامات الكثيرة المتعلقة به.