آیا نیتروژن جریان الکتریسیته را هدایت می کند؟
مقدار
نیتروژن غیر فلزی است و می تواند اشکال مختلفی داشته باشد. بسیاری از مردم تعجب می کنند که آیا نیتروژن مستعد جریان الکتریسیته است یا خیر. این یک سوال منصفانه است، زیرا نیتروژن در عملکرد لامپ ها مفید است.
نیتروژن یک عنصر عایق است و نمی تواند جریان الکتریکی را هدایت کند. استفاده از آن در تولید لامپ باعث شکسته شدن ولتاژ و جلوگیری از ایجاد قوس می شود. در برخی موارد نادر، این ماده شیمیایی ممکن است به یک هادی تبدیل شود.
بیشتر توضیح خواهم داد.
گام های نخست
من باید با اطلاعاتی در مورد نیتروژن شروع کنم.
نیتروژن یکی از ضروری ترین عناصر برای موجودات زنده است. در طبیعت به صورت گاز، مایع و جامد وجود دارد. با هیدروژن، اکسیژن و فلزات ترکیبات شیمیایی ایجاد می کند.
عدد الکترون ظرفیت نیتروژن پنج است. این عدد رسانایی الکتریسیته را برای عنصر سخت می کند زیرا هسته اتم الکترون ها را محکم به آن متصل می کند. بنابراین، اشکال گازی، مایع و جامد آن نمی توانند الکتریسیته را هدایت کنند.
دانشمندان مشاهده کرده اند که ترکیبات نیتروژن مانند اکسید نیتریک و دی اکسید نیتروژن با بار الکتریکی واکنش می دهند. این بدان معنا نیست که ترکیبات رسانایی بیشتری دارند.
به طور خاص، اکسید نیتریک می تواند توسط رعد و برق تولید شود. چند ترکیب دی اکسید نیتروژن نیز ممکن است به طور همزمان در طول فرآیند ایجاد شود. با این حال، هر دو مولکول رسانای الکتریسیته نیستند.
در حقیقت، سه موقعیت وجود دارد که طی آن نیتروژن می تواند جریان الکتریکی را منتقل کند که در ادامه مقاله توضیح خواهم داد.
کاربرد نیتروژن در صنعت برق
از نیتروژن در لامپ های رشته ای تنگستن استفاده می شود.
این نوع لامپ از یک قطعه نازک فلز (رشته) و یک مخلوط پرکننده از گازها تشکیل شده است که توسط یک شیشه بیرونی محصور شده است. هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند، فلز به شدت می درخشد. گازهای پرکننده درخشش را به اندازه کافی برای روشنایی یک اتاق برجسته می کنند.
نیتروژن با آرگون (گاز نجیب) در این لامپ ها ترکیب می شود.
چرا از نیتروژن در لامپ استفاده می شود؟
از آنجایی که این عنصر یک عایق است، ممکن است استفاده از آن در یک لامپ عجیب به نظر برسد. با این حال، یک توجیه ساده وجود دارد.
نیتروژن سه مزیت دارد:
- جریان ولتاژ را از بین می برد.
- اجازه ایجاد قوس بر روی رشته را نمی دهد.
- اکسیژن را حذف می کند.
با از بین بردن ولتاژ، نیتروژن از گرم شدن بیش از حد جلوگیری می کند.
علاوه بر این، به دلیل خاصیت جلوگیری از ایجاد قوس، مقدار بیشتری نیتروژن در مخلوط برای لامپ هایی که ولتاژ بالاتری تولید می کنند گنجانده شده است.
اکسیژن ممکن است به راحتی با یک بار الکتریکی واکنش نشان دهد و جریان الکتریکی را مختل کند و نیتروژن را به یک ماده افزودنی مهم برای این نوع لامپ تبدیل کند.
مواردی که نیتروژن می تواند الکتریسیته را هدایت کند
به عنوان یک قاعده کلی، یونیزاسیون رسانایی یک عنصر را افزایش می دهد.
بنابراین، اگر ما از قابلیت یونیزاسیون نیتروژن یا یک ترکیب نیتروژن پیشی بگیریم، رسانای الکتریسیته خواهد بود.
در همین نکته، ما می توانیم یونیزاسیون حرارتی ایجاد کنیم. الکترون های ظرفیت ممکن است از نیروی هسته آزاد شده و به جریان تبدیل شوند. این می تواند با اعمال یک محدوده دما بالا اتفاق بیفتد.
در شکل گاز نیتروژن، امکان تبدیل الکترون های آزاد به جریان بسیار کمی وجود دارد. اگر میدان الکتریکی بسیار شدید اعمال کنیم، احتمال ایجاد بار الکتریکی وجود دارد.
شانس نهایی برای رسانایی نیتروژن در حالت چهارم ماده آن است: پلاسما. هر عنصر به شکل پلاسمایی خود رسانا است. برای نیتروژن به طور مشابه عمل می کند.
مجموع
به طور کلی نیتروژن یک رسانای الکتریکی نیست.
برای شکستن ولتاژ در لامپ های رشته تنگستن استفاده می شود. در هیچ یک از حالت های آن، نمی توان از آن به عنوان یک فرستنده برق استفاده کرد مگر اینکه یونیزه شود. استثناء قاعده، فرم پلاسمایی آن است.
برخی از محصولات آن از طریق الکتریسیته تولید می‌شوند، اما این بدان معنا نیست که آنها قادر به رسانایی هستند.
به برخی از مقالات ما در زیر نگاهی بیندازید.
- ایزوپروپیل الکل رسانای الکتریسیته است
- آیا WD40 رسانای برق است؟
- نحوه تست لامپ فلورسنت با مولتی متر
لینک های ویدیویی
