النيتروجين هو عنصر كيميائي يرمز له بالحرف N، أمّا عدده الذري فهو سبعة، ويقع النيتروجين ضمن عناصر الدورة الثانية والخامسة عشر في الجدول الدوري باعتباره عنصر مجموعة رئيسيّ تسمّى مجموعة النيتروجين، ويعتبر غاز النيتروجين من أهمّ الغازات الضرورية للحياة على سطح الأرض, حيث إنه موجود في جميع الأنظمة الحية في الطبيعة.
نسبة غاز النيتروجين في الطبيعة:
يشكّل غاز النيتروجين النسبة الأكبر بين نسب الغازات المكوّنة للغلاف الجوي المحيط بالأرض, حيث تبلغ نسبته حوالي 78.08%، ويقع غاز النيتروجين في المرتبة السابعة من حيث وفرة العناصر الكيميائية بالنسبة لكتلتها في مجرة درب التبانة, وبذلك فهو من العناصر الشائعة في الكون، أمّا فيما يتعلّق بكميته في القشرة الأرضية فهي قليلة نسبياً, حيث إن المعادن التي تحتوي عليه عادةً ما تكون على شكل أملاح نترات الصوديوم، أو ملح النشادر، أو نترات البوتاسيوم, حيث تعتبر هذه الأملاح منحلة، ولهذا السبب يندر وجود الترسّبات المعدنية فيها، ويوجد النيتروجين بكميات وفيرة في فضلات الحيوانات على شكل حمض اليوريك، ويوريا، وأملاح الأمونيوم.
دورة غاز النيتروجين في البيئة:
دورة النيتروجين هي الدورة التي يتمّ من خلالها تحويل النيتروجين في الغلاف الجوي إلى مركبات عضوية مختلفة، وتعتبر هذه الدورة من أهمّ العمليات التي تحدث في الطبيعة للحفاظ على الكائنات الحية، حيث تقوم البكتيريا الموجودة في التربة بتحويل النيتروجين إلى مركب الأمونيا الذي تحتاجه النباتات من أجل النموّ والبقاء على قيد الحياة، وتحوّل بكتيريا أخرى الأمونيا إلى أحماض أمينية وبروتينات التي تستهلكها الحيوانات التي تتغذّى على النباتات، ثمّ تعود المركبات النيتروجينية إلى التربة عن طريق نفايات الحيوانات، فتعمل البكتيريا الموجودة في التربة على تحويل النيتروجين إلى غاز النيتروجين الذي يعود إلى الغلاف الجوي، وتستمرّ العملية بهذه الطريقة.
استخدامات غاز النيتروجين:
1- يستخدم في حفظ الأغذية والأدوية أثناء نقلها من مكان إلى آخر.
2- إنتاج درجات حرارة منخفضة من أجل استخدامها في التجارب العلمية المختلفة خاصّةً التجارب المتعلّقة بصناعة الأدوية, حيث إنّه يزيد سرعة التفاعل الكيميائي. إنتاج السماد الزراعي, حيث تعتبر النشادر من أكثر المخصّبات النيتروجينية انتشاراً.
3- إنتاج بعض أنواع المنظّفات المنزلية التي تحتوي النشادر المخفّف في الماء.
4- يدخل في ملء المصابيح المتوهّجة كبديل عن الأرغون.
5- صناعة بعض أنظمة الوقود الخاص بالطائرات، من أجل تخفيف خطر الاشتعال الوقود، كما يستخدم في ملء إطارات عجلات سيارات السباق، والطائرات، وذلك لأنّ النيتروجين يقي من أخطار الانفجارات التي تحدث أثناء الإقلاع، والهبوط نتيجة الاحتكاك.
حقائق عن النيتروجين:
يمتلك النيتروجين وزناً ذرياً يساوي 14.0067.
حالة النيتروجين في درجة حرارة الغرفة هي الغازية.
تم اكتشاف النيتروجين بواسطة الكيميائي والطبيب دانيال رذرفورد في عام 1772م.
تساوي درجة غليان النيتروجين -195.79 درجة سيليسيوس، بينما تساوي درجة الانصهار 210 – درجة سيليسيوس.
عدد النظائر لعنصر النيتروجين هو ستة عشر اثنان منهما مستقرين.
يلعب غاز الأكسجين دوراً في تشكيل ظاهرة الشفق القطبي وفقاً لوكالة ناسا، والتي تحدث غالباً في الأقطاب الشمالية والجنوبية على هيئة عرض طبيعي للضوء في السماء، وذلك نتيجة اصطدام الإلكترونات سريعة الحركة، والقادمة من الفضاء بالنيتروجين والأكسجين في الغلاف الجوي.
يستخدم النيتروجين السائل بشكل كبير كمبرد، ومن الأمثلة على ذلك تخزين الحيوانات المنوية، والبويضات، بالإضافة إلى تخزين العديد من الخلايا المُستخدمة في عيادات الخصوبة، أو الأبحاث الطبية.
يمكن إنتاج غاز النيتروجين من خلال تسخين محلول مائي لنترات الأمونيوم والتي تستخدم غالباً في الأسمدة. يشكل النيتروجين 95% من الغلاف الجوي الخاص بقمر التيتان.
