ما هو غاز ثلاثي فلوريد النيتروجين

ثلاثي فلوريد النيتروجين، NF3 هو غاز عديم اللون يذوب عند -129 درجة مئوية ويغلي عند -206 جزء في المليون أو 29 مجم / كجم، كما إنه غاز غير مسبب للتآكل الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل، بشرط أن يكون السطح المعدني نظيفًا وخاملاً وخاليًا من

الماء

ولها رائحة نفاذة، كما يمكن أن يكون مؤكسدا قويا في درجات حرارة عالية، كما ان ثلاثي فلوريد النيتروجين سام وأكثر خطورة إذا تم استنشاقه، كما أنه يحفز إنتاج الميثي مغلوبين، وبالتالي يقلل من محتوى الأكسجين في أنسجة الجسم، ولكن التعرض للهواء النقي أو تنفس الأكسجين يعيده إلى الهيموغلوبين.

قبل أن ينتج الجنس البشري ثلاثي فلوريد النيتروجين، لم تكن هناك كمية كبيرة من ثلاثي فلوريد النيتروجين على الأرض، فقط في ظل ظروف نادرة جدًا (مثل التفريغ الكهروستاتيكي) يمكن إنتاج ديفلوريدات مباشرة من العناصر، وهذا مثال نادر، بعد أول محاولة للتخليق في عام 1903، أعد أوتو راف النيتروجين ثلاثي فلوريد عن طريق التحليل الكهربائي لخليط منصهر من فلوريد الأمونيوم وفلوريد الهيدروجين، لقد ثبت أنه أقل تفاعلًا بكثير من ثلاثي هالات النيتروجين الأخرى و ثلاثي كلوريد النيتروجين و ثلاثي بروميد النيتروجين وثلاثي يوديد النيتروجين، وكلها مواد متفجرة كما له المحتوى الحراري السلبي للتكوين في ثلاثى النيتروجين وحده، و يتم تحضيره في العصر الحديث عن طريق التفاعل المباشر للأمونيا والفلور وتغيير طريقة روف.

NF3 بالمقارنة مع المركبات المشبعة بالفلور (PFC) وسادس فلوريد الكبريت (SF)، فمن الأسهل التحلل في التفريغ منخفض الجهد، كما يمكن للجذور الحرة الناتجة ذات الشحنة السالبة أن تزيد من معدل إزالة السيليكون وتوفر فوائد عملية أخرى مثل تقليل

التلوث

المتبقي وانخفاض ضغط الشحن الصافي على المعدات التي يتم تصنيعها، كعامل حفر وتنظيف أوسع، تم أيضًا الترويج لـ NF 3 كبديل صديق للبيئة لـ SF أو PFC مثل سداسي فلورو الإيثان.

كما تختلف كفاءة استخدام المواد الكيميائية في عمليات البلازما باختلاف المعدات والتطبيقات، حيث ستفقد معظم المواد المتفاعلة في تيار غاز العادم ويتم تصريفها في النهاية في الغلاف الجوي للأرض، كما يمكن أن تقلل أنظمة التخفيف الحديثة انبعاثات الهواء بشكل كبير.

خصائص غاز ثلاثي فلوريد النيتروجين

يحتوي غاز النيتروجين ثلاثي فلوريد على العديد من الخصائص التي تختلف عن الغازات الأخرى ولها استخدامات عديدة، ومن أهم خصائص واستخدامات هذا المركب ما يلي:

ثلاثي فلوريد النيتروجين هو غاز عديم اللون.
يتميز المركب بأن قيمة الزاوية بين ذرات الفلور الأساسية تساوي 102.5 درجة.
يقدر طول الرابطة بين النيتروجين والفلور بحوالي 137 م.
غاز النيتروجين ثلاثي فلوريد هو مركب مؤكسد قوي.
هذا المركب أو الغاز لا يتفاعل مع الماء في الظروف العادية.
يستخدم غاز النيتروجين ثلاثي فلوريد بشكل أساسي في صناعة أشباه الموصلات ويلعب دورًا كبيرًا في تصنيع الخلايا والشاشات الشمسية المختلفة.

استخدامات غاز ثلاثي فلوريد النيتروجين

يعتبر النيتروجين من أهم الغازات في الكيمياء، وسلسلة خصائصه تجعله له العديد من الاستخدامات والتطبيقات المختلفة في حياتنا اليومية، كما تتمثل أهم استخدامات النيتروجين فيما يلي:

صناعة الأسمدة اللازمة لنمو المحاصيل، لأن الأمونيا من أهم المركبات المحتوية على النيتروجين ويمكن استخدامها كسماد.
تقوم بتصنيع أنظمة الوقود المختلفة المستخدمة في معظم المركبات.
حفظ الأطعمة المختلفة.
يدخل في العديد من التجارب تستخدم لزيادة سرعة التفاعلات الكيميائية.
صناعة المنظفات المنزلية.
تصنع بعض أنواع التخدير المستخدمة في العمليات الجراحية.

نوع الرابطة في NF3

أولا: النيتروجين

من الكهربية للنيتروجين، نجد أن النيتروجين هو ثنائي التكافؤ غير المعدني

N7: 1s2 2s2 2p3

ثانياً: الفلور

من توزيع الإلكترون للفلور، نجد أن الفلور معدن غير مكافئ.

F9: 1s2 2s2 2p5

ثالثًا، الفرق بين الكهربية

كهرسلبية النيتروجين = 3

كهرسلبية الفلور = 4

الفرق السلبي = 1 أقل من 1.7 لذا فإن الرابطة بين النيتروجين والفلور هي

رابطة تساهمية

.

ما هي الغازات الدفيئة

غازات الاحتباس الحراري هي

غازات

ذات خصائص امتصاص الأشعة تحت الحمراء، أي أنها تمتص كل الطاقة الحرارية لأن هذه الأشعة تنبعث من سطح الأرض ثم تعود إلى السطح تسبب الاحترار العالمي، كما أن ثاني أكسيد الكربون هو أحد أهم غازات الدفيئة، باستثناء الغازات الأخرى مثل الأوزون وأكسيد النيتروز والغازات المفلورة الموجودة على الأرض، فإن تأثيرها ضئيل نسبيًا، حتى لو كانت غازات الدفيئة مسؤولة فقط عن جزء صغير من الغازات في الغلاف الجوي، كما إن التأثير على نظام طاقة الأرض بعيد المدى، وتجدر الإشارة إلى أن غازات الاحتباس الحراري لها تأثير كبير وواسع النطاق على تغير المناخ.

ما هي أهم الغازات الدفيئة

ثاني أكسيد الكربون (CO2): يعتبر من أهم غازات الاحتباس الحراري، حيث يمثل حوالي ثلاثة أرباع الانبعاثات، ويمكن الاحتفاظ به في الغلاف الجوي لآلاف السنين، في عام 2018 وصل محتوى ثاني أكسيد الكربون إلى 411 جزءًا في المليون وهو أعلى رقم قياسي في الغلاف الجوي لجزيرة هاواي الكبيرة وجدير بالذكر أن ثاني أكسيد الكربون ينتج عن حرق الفحم والنفط والغاز الطبيعي والخشب والمواد الصلبة.
الميثان (CH4): هو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي لأن الميثان ينطلق من مكبات النفايات، والغاز الطبيعي والصناعات البترولية، والمواقع الزراعية، وخاصة من الجهاز الهضمي لحيوانات الرعي.
أكسيد النيتروز (N2O): يمثل جزءًا صغيرًا من غازات الدفيئة، ولكنه أقوى 264 مرة من ثاني أكسيد الكربون، وهو موجود في الغلاف الجوي منذ أكثر من قرن.
الغازات الصناعية: مثل مركبات الفلورين المختلفة، وتبلغ قدرة هذه الغازات آلاف المرات من ثاني أكسيد الكربون، وتبقى في الغلاف الجوي لمئات الآلاف من السنين، وتشكل نحو 2٪ من غازات الاحتباس الحراري.[1]