नाइट्रोजन एक रासायनिक तत्व है जो प्रकृति में डायटोमिक गैस के रूप में पाया जाता है, जिसका अर्थ है कि यह दो नाइट्रोजन परमाणुओं के एक साथ बंधे होने (N₂) से बना है। आवर्त सारणी पर इसका प्रतीक "एन" है और यह पृथ्वी के वायुमंडल का मुख्य घटक है, जो इसकी संरचना का लगभग 78% हिस्सा है। यह इसे हमारी हवा में सबसे प्रचुर गैस बनाता है। बहुत से लोग नहीं जानते कि क्या नाइट्रोजन गुण.
इसलिए, हम यह लेख आपको यह बताने के लिए समर्पित करने जा रहे हैं कि नाइट्रोजन के मुख्य गुण क्या हैं, इसकी विशेषताएं और महत्व क्या हैं।
प्रमुख विशेषताएं
नाइट्रोजन की एक मौलिक विशेषता इसका गंधहीन और निष्क्रिय गुण है। कमरे के तापमान और सामान्य दबाव की स्थिति में, नाइट्रोजन एक रंगहीन और स्वादहीन गैस है। प्रतिक्रियाशीलता की यह कमी इसे कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में मूल्यवान बनाती है, जैसे भोजन और सामग्रियों को ठंडा करना और उनका संरक्षण करना।
यद्यपि नाइट्रोजन पृथ्वी पर जीवन के लिए आवश्यक है, लेकिन वायुमंडलीय नाइट्रोजन का गैसीय रूप में जीवित जीवों द्वारा सीधे उपयोग नहीं किया जा सकता है। जीवित प्राणियों को इस तत्व का लाभ उठाने के लिए, पहले इसे घुलनशील और आत्मसात करने योग्य नाइट्रोजन यौगिकों में परिवर्तित करना होगा। ऐसा नाइट्रोजन स्थिरीकरण जैसी प्रक्रियाओं के कारण होता है, जहां कुछ प्रकार के बैक्टीरिया और पौधे वायुमंडलीय नाइट्रोजन को नाइट्रेट और प्रोटीन जैसे उपयोगी रूपों में बदल सकते हैं।
औद्योगिक दृष्टि से, तरल नाइट्रोजन का उपयोग विभिन्न शीतलन अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे जैविक नमूनों और ताप संवेदनशील सामग्रियों का क्रायोप्रिजर्वेशन। इसके अतिरिक्त, नाइट्रोजन उर्वरकों सहित कई रसायनों के निर्माण में एक प्रमुख घटक है, जो कृषि उत्पादकता में सुधार के लिए आवश्यक हैं।
नाइट्रोजन गुण
नाइट्रोजन के भौतिक गुण
नाइट्रोजन एक गंधहीन, रंगहीन और स्वादहीन गैस है जो हम जिस हवा में सांस लेते हैं उसका 78% हिस्सा बनाती है। यह एक अधातु है जो सामान्य दबाव और तापमान पर गैसीय होती है। इसका गलनांक -210°C और क्वथनांक -195,79°C है। दूसरी ओर, इसका घनत्व 1,25046 kg/m3 है और यह बिजली या गर्मी का अच्छा संवाहक नहीं है।
नाइट्रोजन आइसोटोप
नाइट्रोजन के स्थिर समस्थानिक 14N और 15N हैं, पहला दूसरे की तुलना में बहुत अधिक प्रचुर मात्रा में है। इसके अलावा, अन्य रेडियोधर्मी आइसोटोप जैसे 12N, 13N, 16N और 17N भी पाए जा सकते हैं।
परमाणु गुण
- परमाणु भार: 14,0067 एमू (परमाणु द्रव्यमान इकाई)
- परमाणु संख्या: 7
- प्रतीक: एन
- परमाणु त्रिज्या: 56 अपराह्न (पिकोमीटर)
- ऑक्सीकरण अवस्था: -3, +1, +2, +3, +4, +5
नाइट्रोजन संचय की स्थिति
प्रकृति में, नाइट्रोजन गैसीय अवस्था में मौजूद है। हालाँकि, मनुष्य तापमान और दबाव में परिवर्तन के माध्यम से इस अवस्था को तरल और ठोस में बदलने में सक्षम है. यद्यपि इसका सबसे प्रमुख उपयोग तरल रूप में होता है, यह ध्यान देने योग्य है कि तरल नाइट्रोजन का उपयोग केवल विशिष्ट उद्देश्यों के लिए और उचित सावधानियों के साथ किया जाना चाहिए। इसके तरल तापमान के बहुत कम होने के कारण, यह त्वचा को नुकसान पहुंचा सकता है और ठंड से जलन पैदा कर सकता है।
कैसे प्राप्त होता है
नाइट्रोजन विभिन्न स्रोतों से प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन बड़ी मात्रा में इसके उत्पादन के लिए सबसे आम तरीका हवा से आंशिक आसवन की प्रक्रिया है। वायुमंडल में ऑक्सीजन, आर्गन और अन्य गैसों के साथ-साथ डायटोमिक गैस (N₂) के रूप में नाइट्रोजन की एक महत्वपूर्ण सांद्रता होती है।
नाइट्रोजन प्राप्त करने की प्रक्रिया वायुमंडलीय वायु के संपीड़न से शुरू होती है। संपीड़ित हवा को प्रशीतन प्रणाली द्वारा ठंडा किया जाता है, जो संघनन और तरल पदार्थ के निर्माण का कारण बनता है. आसवन टावरों की एक श्रृंखला के माध्यम से, तरल हवा अपने क्वथनांक के आधार पर आंशिक पृथक्करण से गुजरती है।
क्योंकि नाइट्रोजन का क्वथनांक ऑक्सीजन और हवा के अन्य घटकों की तुलना में कम होता है, यह जल्दी वाष्पित हो जाता है और आसवन टावरों के शीर्ष पर केंद्रित हो जाता है। इस प्रकार, गैसीय नाइट्रोजन को औद्योगिक उपयोग और विशेष अनुप्रयोगों के लिए एकत्र और संग्रहीत किया जाता है।
वायु के आंशिक आसवन के अलावा, कम मात्रा में या विशिष्ट परिस्थितियों में नाइट्रोजन प्राप्त करने की अन्य विधियाँ भी हैं। उदाहरण के लिए, कुछ बैक्टीरिया और पौधे जैविक प्रक्रियाओं के माध्यम से वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ठीक कर सकते हैं, जो मिट्टी की उर्वरता और कृषि उत्पादकता में सुधार के लिए फायदेमंद है।
प्रकृति और मनुष्यों में नाइट्रोजन के कार्य
नाइट्रोजन पर्यावरण में एक महत्वपूर्ण योगदान देता है: इस तत्व के बिना, पृथ्वी पर जीवन संभव नहीं होगा। यह तत्व प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड (डीएनए और आरएनए) का हिस्सा है, इसलिए यह जीवन के आधार का हिस्सा है।
हालाँकि गैसीय नाइट्रोजन पृथ्वी के वायुमंडल में प्रचुर मात्रा में मौजूद है, लेकिन पौधों को इसे इस तरह से अवशोषित करने में कठिनाई होती है वे इसे अमोनियम आयन या नाइट्रेट के रूप में आत्मसात कर लेते हैं। इसलिए, कुछ बैक्टीरिया नाइट्रोजन को ऐसे रूप में परिवर्तित करते हैं जिसे पौधे अवशोषित कर सकें ताकि जानवर पौधों को निगल सकें और इस प्रक्रिया के माध्यम से नाइट्रोजन को अवशोषित कर सकें।
दूसरे शब्दों में, नाइट्रोजन की उपस्थिति के बिना बैक्टीरिया मिट्टी को पौधों के लिए उपजाऊ आधार में परिवर्तित नहीं कर सकते हैं। इसलिए, माना जाता है कि नाइट्रोजन पारिस्थितिक तंत्र के जीवन चक्र में हस्तक्षेप करती है।
मनुष्यों के लिए नाइट्रोजन के कार्यों में हम निम्नलिखित पाते हैं:
- पैकेज्ड खाद्य पदार्थों में परिरक्षक के रूप में क्योंकि ऑक्सीकरण रोकता है.
- बल्बों में नाइट्रोजन होता है, जो अतीत में आर्गन के उपयोग की तुलना में अधिक आसानी से उपलब्ध है।
- इसका उपयोग तरल विस्फोटकों में विस्फोट को रोकने के लिए किया जाता है।
- इसका उपयोग ट्रांजिस्टर या एकीकृत सर्किट जैसे इलेक्ट्रॉनिक भागों को बनाने के लिए किया जाता है।
- इसका उपयोग जेट ईंधन में किया जाता है क्योंकि यह आग के खतरों को रोकने में मदद करता है।
- तरल नाइट्रोजन रक्त और प्लेटलेट्स को संरक्षित करने में मदद करता है।
- यह उपभोग की जाने वाली लगभग सभी दवाओं में मौजूद होता है (नाइट्रस ऑक्साइड का उपयोग संवेदनाहारी के रूप में किया जाता है)।
- इसका उपयोग स्टेनलेस स्टील बनाने में किया जाता है।
- इसका उपयोग उर्वरकों के उत्पादन में किया जाता है।
इसका शरीर पर क्या प्रभाव पड़ता है
इससे पता चलता है कि यह जटिल नाइट्रोजन स्वास्थ्य के लिए उतना फायदेमंद नहीं है। इसके कुछ मुख्य कार्य निम्नलिखित हैं:
- रक्त में ऑक्सीजन की आपूर्ति कम होना।
- थायरॉयड ग्रंथि के कार्य को धीमा कर देना।
- यह विटामिन ए को शरीर में ठीक से जमने नहीं देता।
- यह नाइट्रोसामाइन्स नामक पदार्थों के उत्पादन को बढ़ावा देता है, जो कोशिकाओं में उत्परिवर्तन (कैंसर) का कारण बनते हैं।
मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप नाइट्रोजन के गुणों और उसकी विशेषताओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।