هل النيتروجين قابل للاشتعال؟ (و لماذا؟)

غاز النيتروجين ( _N2 ) ليس غازاً قابلاً للاشتعال ولا يتفاعل مع العناصر أو المركبات الأخرى في الظروف العادية. وهذا يعني أنه لا يدعم الاحتراق وليس في حد ذاته قابلاً للاشتعال.

حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.

لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.

لماذا النيتروجين غير قابل للاشتعال؟

غاز النيتروجين (N2) غير قابل للاشتعال لأنه عنصر مستقر كيميائيا وغير متفاعل في الظروف العادية. ترتبط ذرات النيتروجين معًا بروابط ثلاثية تساهمية قوية جدًا، والتي تتطلب كمية كبيرة من الطاقة لكسرها.

لكي تكون المادة قابلة للاشتعال، يجب أن تكون قادرة على التفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء لإنتاج الحرارة والضوء. لا يتفاعل غاز النيتروجين بسهولة مع الأكسجين في درجات الحرارة والضغوط العادية، لذلك لا يمكنه الحفاظ على تفاعل الاحتراق.

ومع ذلك، يمكن للنيتروجين أن يدعم الاحتراق بشكل غير مباشر، لأنه يمكن أن يعمل كغاز خامل ليحل محل الأكسجين ويمنع اشتعال النار. ولهذا السبب غالباً ما يستخدم غاز النيتروجين في أنظمة إخماد الحرائق، كما هو الحال في المصانع الكيميائية والصناعية.

هل النيتروجين السائل قابل للاشتعال؟

لا، النيتروجين السائل غير قابل للاشتعال. مثل شكله الغازي، فإن النيتروجين في حالته السائلة غير قابل للاشتعال. في الواقع، يتم استخدام النيتروجين السائل كمبرد للمواد التي يجب تخزينها في درجات حرارة منخفضة جدًا، كما هو الحال في البحث العلمي، والحفظ المبرد، وبعض العمليات الصناعية.

على الرغم من أن النيتروجين السائل في حد ذاته غير قابل للاشتعال، إلا أنه يمكن أن يشكل خطراً إذا تم تخزينه أو استخدامه بشكل غير صحيح.

عندما يتعرض النيتروجين السائل للهواء، فإنه يتبخر بسرعة وينتج كمية كبيرة من غاز النيتروجين. إذا لم يتم تهوية الغاز بشكل صحيح، فإنه يمكن أن يحل محل الأكسجين في الهواء ويخلق جوًا يعاني من نقص الأكسجين، مما قد يشكل خطورة على البشر والحيوانات.

بالإضافة إلى ذلك، إذا تلامس النيتروجين السائل مع مواد معينة، مثل بعض المعادن أو البلاستيك أو المطاط، فقد تصبح هشة وتنكسر. يمكن أن يشكل هذا خطرًا إذا كانت هذه المواد تحت الضغط أو كانت جزءًا من نظام أكبر، كما هو الحال في الآلات أو المعدات.

ولذلك، فمن المهم التعامل مع وتخزين النيتروجين السائل مع احتياطات السلامة المناسبة والتدريب.

الفرق بين النيتروجين والغازات الأخرى القابلة للاشتعال

الفرق الرئيسي بين النيتروجين والغازات الأخرى القابلة للاشتعال هو أن النيتروجين لا يتفاعل في الظروف العادية، في حين أن الغازات القابلة للاشتعال الأخرى، مثل الميثان والبروبان والهيدروجين، شديدة التفاعل ويمكن أن تشتعل بسهولة عند تعرضها لشرارة أو لهب.

الروابط الثلاثية التساهمية المستقرة للنيتروجين تجعله غازًا خاملًا كيميائيًا، مما يعني أنه لا يشكل بسهولة مركبات مع عناصر أخرى.

في المقابل، فإن الغازات القابلة للاشتعال لها روابط أضعف وأكثر عرضة للتفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء، مما ينتج الحرارة والضوء في تفاعل الاحتراق. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تكون للغازات القابلة للاشتعال درجة حرارة اشتعال أقل، مما يعني أنها يمكن أن تشعل النار وتحافظ عليها عند درجات حرارة أقل من النيتروجين.

الفرق الآخر هو أن النيتروجين عنصر أساسي في الغلاف الجوي للأرض، حيث يشكل حوالي 78% من الهواء الذي نتنفسه.

توجد الغازات القابلة للاشتعال عمومًا بتركيزات أقل بكثير، وغالبًا ما يتم إنتاجها كمنتجات ثانوية للعمليات الصناعية، مثل تكرير النفط أو الغاز الطبيعي.

وأخيرا، غالبا ما يستخدم النيتروجين كغاز خامل لمنع الحرائق أو الانفجارات، في حين تستخدم الغازات القابلة للاشتعال كوقود لتفاعلات الاحتراق.

الطبيعة غير التفاعلية للنيتروجين تجعله مفيدًا في إزاحة الأكسجين في العمليات الصناعية ومنع أكسدة المواد، بينما تستخدم الغازات القابلة للاشتعال لتوليد الحرارة أو الكهرباء.

قراءة متعمقة

هل الكلور قابل للاشتعال؟
لماذا الفلور ثنائي الذرة؟
لماذا البروم ثنائي الذرة؟
لماذا الأكسجين ثنائي الذرة؟
هل الكبريت ثنائي الذرة؟