كيفية تحضير غاز النيتروجين فى المعمل

كتابة - آخر تحديث: ٠٦:٤٣ ، ٨ مايو ٢٠١٩

طرق تحضير غاز النيتروجين

تحضير غاز النيتروجين من الهواء

تتمثل إحدى طرق إنتاج النيتروجين من الهواء في أكسدة بعض المواد لتخليص الهواء من الأكسجين الموجود فيه، أي تخليص الهواء من معظم الغازات التي ليست نيتروجيناً، فمثلاً ينتج عن حرق الفسفور أو أكسدة برادة الحديد في وعاء مغلق غاز النيتروجين، بالإضافة إلى كمية قليلة من الغازات الأخرى في الوعاء المغلق، أما الأكسجين فتتم إزالته.[١]

هناك طريقة أخرى لإنتاج النيتروجين تتمثل في تمرير الهواء فوق قطعة نحاسية ساخنة في وعاء مغلق؛ حيث يتحد النحاس مع الأكسجين، ويشكل أكسيد النحاس، ويبقى النيتروجين النقي، وذلك كما في المعادلة الآتية:[١]
2Cu + O2 + N2 → 2CuO + N2


تفاعل كلوريد الأمونيوم مع نترات الصوديوم

يتم الحصول على النيتروجين في المختبر عن طريق تفاعل المحلول المائي لكلوريد الأمونيوم (Ammonium chloride) مع نترات الصوديوم (Sodium nitrite)، وذلك كما في المعادلة الآتية:[٢]
NH4Cl(aq) + NaNO2(aq) → N2(g)+ 2H2O(l) + (NaCl(aq

ومن الجدير بالذكر أن النواتج من التفاعل السابق تحتوي على شوائب مثل (NO) و (HNO3)، ويمكن التخلص منها عن طريق التحلل الحراري لثنائي كرومات الأمونيوم (Ammonium dichromate)، وذلك كما في المعادلة الآتية:[٢]
(NH4)2Cr2O7 → N2+ 4H2O+ Cr2O3

بالإضافة إلى ذلك فإنه يمكن التخلص من الشوائب باستخدام حمض الكبريتيك الذي يحتوي على ثنائي كرومات البوتاسيوم (Potassium dichromate)، وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن تحضير غاز النيتروجين عن طريق تحلل أزيد الصوديوم (Sodium azide)، أو الباريوم (Barium azide) بوجود درجات الحرارة العالية.[٢]


تفاعلات الأكسدة والاختزال

يمكن تحضير النيتروجين باستخدام تفاعلات الأكسدة والاختزال، حيث تشارك أكاسيد النيتروجين في تفاعلات الأكسدة والاختزال؛ فمثلاً أكسيد النيتروس (Nitrous oxide) يشبه الأكسجين في سلوكه عندما يتفاعل مع مواد قابلة للاحتراق، بالإضافة إلى ذلك فإن أكسيد النيتروس يعتبر عاملاً مؤكسداً قوياً يتحلل عند تسخينه إلى النيتروجين، والأكسجين، بالإضافة إلى أحادي أكسيد النيتروجين (Nitric oxide) الذي يتصرف كعامل مؤكسد ومختزل، وذلك كما في المعادلات الآتية:[٣]
عامل مؤكسد: P4+6NO → P4O6 +3N2
عامل مختزل: Cl2 +2NO → 2ClNO


المراجع

  1. ^ أ ب Ron Kurtus (30-11-2007), "Nitrogen"، www.school-for-champions.com, Retrieved 19-4-2019. Edited.
  2. ^ أ ب ت "Dinitrogen - Preparation, Properties And Uses", byjus.com, Retrieved 19-4-2019. Edited.
  3. "Occurrence, Preparation, and Properties of Nitrogen", pressbooks-dev.oer.hawaii.edu, Retrieved 19-4-2019. Edited.