نائٹروجن

نائٹروجن (nitrogen) ایک کیمیائی عنصر کا نام ہے جس کی علامت N اختیار کی جاتی ہے اور اس کا جوہری عدد 7 تسلیم کیا جاتا ہے جبکہ اس کا جوہری وزن 14.00674 ہوتا ہے۔ عنصری حالت میں پائے جانے کی صورت میں نائٹروجن ایک بے رنگ، بے بو، بے ذائقہ اور معیاری درجۂ حرارت و دباؤ پر عموماً خامل دوجوہری (inert diatomic) گیس یا gas کی شکل میں ملتی ہے۔

نطرساز,  ₇N

نطرساز کے طیفی لائنیں
General properties
Pronunciation	/ˈnaɪtrɵdʒɨn/, NYE-tro-jin
Appearance	بےرنگ فارغہ، مائع، اور ٹھوس
نطرساز in the دوری جدول
- ↑ N ↓ P فحم ← نطرساز → تیزابساز
جوہری عدد (Z)	7
Group, period	group 15 (pnictogens), period 2
Block	p-block
Standard atomic weight (Ar)	14.0067(2)
برقی تشکیل	1s2 2s2 2p3
Electrons per shell	2, 5
Physical properties
بےرنگ
Phase	فارغہ
نقطۂ انجماد	63.153 کیلون ​(-210.00 °C, ​-346.00 °F)
نقطہ کھولاؤ	77.36 K ​(-195.79 °C, ​-320.3342 °F)
کثافت at stp (0 °C and 101.325 kPa)	1.251 g/L
نقطۂ ثلاثیہ	63.1526 K, ​12.53 kPa
Critical point	126.19 K, 3.3978 MPa
سخانۂ ائتلاف	(N2) 0.72 جول فی مول
Heat of	(N2) 5.56 kJ/mol
Molar heat capacity	(N2) 29.124 J/(mol·K)
بخاری دباؤ پ (پاسکل) 1 10 100 1 کے 10 کے 100 کے  دح پر (کیلون) 37 41 46 53 62 77
Atomic properties
تکسیدی عددs	5, 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3 ​strongly تیزابی آکسائڈ
برقی منفیت	Pauling scale: 3.04
تائین توانائی	(more)
Covalent radius	71±1 پیکومیٹر
وانڈروال رداس	155 pm
Miscellanea
قلمی ساخت	​hexagonal
آواز کی رفتار	(gas, 27 °C) 353 میٹر فی سیکنڈ
حر ایصالیت	25.83 × 10−3 W/(m·K)
مقناطیسیت	دومقناطیسی
کیمیائی شعبۂ اخلاص اندراجی عدد	7727-37-9
Main isotopes of نطرساز
ہم جا Abun­dance ہاف لائف (t1/2) اشعاعی تنزل Pro­duct 13N syn 9.965 min ε 2.220 13C 14N 99.634% 7 تعدیلوں کیساتھ N مستحکم ہے 15N 0.366% 8 تعدیلوں کیساتھ N مستحکم ہے

وجہ تسمیہ

نائٹروجن کا نام انگریزی اور اردو دونوں زبانوں میں ایک قبل مسیح سے موجود لفظ نطر (ntr) سے ماخوذ ہے جو قدیم مصر میں مومیانے (mummification) کے لیے بھی استعمال ہوتا تھا اور جسم کی صفائی کے طور پر بھی (صابن کی مانند) استعمال کیے جانے کا گمان ہے۔ عبرانی زبان میں یہ لفظ بائبل میں متعلق صفائی کے بطور neter آتا ہے اور عربی میں مسلمان علمدان اس قسم کی شے کے لیے نطرون (natron) کا لفظ استعمال کرتے رہے ہیں جہاں سے یہ لفظ لاطینی اور پھر انگریزی زبان میں داخل ہوا۔ نطرون جھیلوں سے پانی بخارات کی شکل میں اڑ جانے کے بعد رہ جانے والے رسوب سے حاصل کیا جاتا تھا اور آج کل اس کو دھوبی سوڈا کی دس آبی (decahydrate) شکل تسلیم کیا جاتا ہے، گویا نطرون sodium carbonate کی ایک قدرتی پائی جانے والی آبیدہ شکل ہے۔

صابونی ابہام

نطرون تو sodium carbonate ہوا کرتا تھا لیکن اسی نطر کی اساس سے پایا جانے والا ایک اور لفظ ناطر یا شورہ (nitre) بھی پایا جاتا ہے اور مذکورہ بالا neter سے ہی اخذ کیا گیا تھا اور اپنے استعمال میں، زمانۂ قدیم میں، ایک ابہام رکھتا تھا اس کو sodium carbonate کے علاوہ اُشنان اور پوٹاشیم نائٹریٹ کے لیے بھی اختیار کیا جاتا تھا۔ مزید یہ کہ اسی لفظ کا براہ راست تعلق سوڈیم کے لیے مستعمل لفظ صوداصر (sodium) سے بھی جڑتا ہے۔ جب 1772ء میں Daniel Rutherford نے اس گیس (gas) کی ہوا میں موجودگی کی اشاعت کی تو اس نے aere fixo یعنی ثابت ہوا کا لفظ استعمال کیا یعنی ہوا کا وہ حصہ جو جلنے کے عمل میں متحرک ہونے کی بجائے ثابت رہتا ہے۔ انتونی لائرنٹ لاوئزر نے کہا کہ ہوا کا یہ حصہ ایک عنصر ہے اور اس نے اسے azote کا نام دیا یعنی بے حیات (a = بے + zoo = حیات) اور اس کا یہی بنیادی نام آج بھی چند زبانوں میں اس گیس کے نام کی بنیاد ہے جیسے جاپانی میں اسے chiso کہا جاتا ہے جہاں chi بمعنی روکنا (سانس یا حیات) اور so بمعنی عنصر کے آتا ہے۔ بعد میں اس کے لیے azote کی بجائے nitrogen کا لفظ پیش کیا گیا جس کی بنیاد لفظ nitron کو بنایا گیا جو (جیسا کہ مذکورہ بالا عبارت میں بیان ہوا) sodium carbonate اور قلمی شورہ (saltpeter) یعنی پوٹاشیم نائٹریٹ کے لیے قرون وسطی میں اختیار کیا جانے والا نام ہے (دیکھیں نطرون)۔ جبکہ gen کا لاحقہ، وجود میں لائے جانے کے مفہوم میں آتا ہے۔ اس کا اردو متبادل نائٹروجن بھی نطرون (nitro) سے نط اور بنانے والے کے مفہوم میں gen کے لیے ساز ملا کر نائٹروجن بنایا جاتا ہے۔

خصوصیات

نائٹروجن عام درجہ حرارت پر بےرنگ اور بےبو گیس ہے۔ یہ عام طور پر ایک اور نائٹروجن کے جوہر سے منسلک ہوتا ہے، جس سے نائٹروجن کا سالمہ (molecule) (N2) بنتا ہے۔ یہ رشتہ بہت مضبوط ہے۔ یہی وجہ ہے کہ بہت سے دھماکہ باز (explosive) میں نائٹروجن ہوتا ہے۔ جب دھماکہ باز بنایا جاتا ہے تو بند (bond) ٹوٹ جاتا ہے۔ جب یہ بند اصلاحات کو پھٹتا ہے، بہت زیادہ توانائی جاری کرتا ہے۔

یہ 195.8- ڈگری سیلسیئس پر مائع میں بدل جاتا ہے اور 201- ڈگری سیلسیئس پر ٹھوس میں بدل جاتا ہے۔ اگر اسے کمپریس کیا جائے تو اسے ٹھنڈا کیے بغیر مائع میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

یہ عام طور پر دوسرے جواہر (atoms) کے ساتھ نہیں ملاتا کیونکہ اس کا مضبوط بند اسے رد عمل سے روکتا ہے۔ سنگصر (lithium) ان چند کیمیائی عناصر میں سے ایک ہے جو گرم کیے بغیر نائٹروجن کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ مگنیصر (magnesium) نائٹروجن میں جل سکتا ہے۔ نائٹروجن نیلی برقی چنگاریاں بھی بناتا ہے۔ نیلا رنگ جواہر کے پرجوش ہونے کی وجہ سے ہوتا ہے۔ جب وہ دوبارہ عام ہو جاتے ہیں تو وہ روشنی چھوڑ دیتا ہے۔ جب نائٹروجن پرجوش ہوتا ہے تو یہ بہت سی چیزوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے جن کے ساتھ عام طور پر رد عمل ظاہر نہیں کرتا۔

مرکبات

بہت سے کیمیائی مرکبات جو صنعتی مقاصد کے لیے اہم ہیں ان میں نائٹروجن کے آئن ہوتے ہیں۔ ان میں امونیہ (ammonia)، نطری تیزاب (nitric acid)، نطرید (nitrates)، اور آبیداد (cyanides) شامل ہیں۔ نائٹروجن کئی اکسید ساز حالتوں میں آتا ہے؛ 3-، 2-، ⅓-، 1+، 3+، 4+، اور 5+۔ ان اکسید ساز حالتوں میں سے ہر ایک کے مرکبات کا اپنا گروہ ہے۔

3- اکسید ساز حالت میں مرکبات کمزور کم کرنے والے سازندے (agents) ہیں۔ ان میں امونیہ، امونصر (ammonium)، امائڈ (amide)، اور نطرداد (nitrides) شامل ہیں۔ امینو تیزاب اور لحمیے (proteins) اس اکسید ساز حالت میں نائٹروجن پر مشتمل ہوتے ہیں۔ ہائڈرازائن (hydrazine)، 2- اکسید ساز حالت میں ایک مرکب، ایک مضبوط کم کرنے والا سازندہ ہے۔ ایزائڈ (azides) ⅓- اکسید ساز حالت میں نائٹروجن پر مشتمل ہوتے ہیں۔ وہ انتہائی طاقتور کم کرنے والے سازندے ہیں، اور زیادہ تر بہت زہریلے ہیں۔

نطرائی اکسید (nitrous oxide) میں 1+ اکسید ساز حالت میں نائٹروجن ہوتا ہے۔ یہ ایک بیہوشی کے دوا کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ 2+ اکسید ساز حالت میں نائٹروجن پر مشتمل مرکبات، جیسے نطری اکسید (nitric oxide)، کم کرنے والے سازندے ہیں۔ 3+ اکسید ساز حالت کے مرکبات مضبوط اکسید سازی کرنے والے سازندے ہیں اور کمزور کم کرنے والے سازندے ہیں۔ نائٹرائٹ (nitrites) سب سے عام 3+ مرکبات ہیں۔ 4+ اکسید ساز حالت والے مرکبات مضبوط اکسید سازی کرنے والے سازندے ہیں۔ ان میں نائٹروجن دو اکسید (nitrogen dioxide) اور دو نائٹروجن چہار اکسید (dinitrogen tetroxide) شامل ہیں۔

+5 اکسید ساز حالت میں نائٹروجن پر مشتمل مرکبات مضبوط اکسید سازی کرنے والے سازندے ہیں۔ وہ نائٹروجن مرکبات کے زیادہ عام گروہات (groups) میں سے ایک ہے۔ ان میں نطری تیزاب (nitric acid) اور دو نطساز پنج اکسید (dinitrogen pentoxide) ہیں۔ ان میں نطرید (nitrate) بھی شامل ہے، جو بارود، نائٹروگلسرین (nitroglycerin)، اور ٹرائنائٹروٹولیئن (trinitrotoluene) جیسے دھماکہ باز میں استعمال ہوتا ہیں۔

واقعہ

ہوا تقریبا 78 فیصد نائٹروجن اور تقریبا 20.95 فیصد تیزابساز (oxygen)، 1 فیصد سے کم لاعملین (argon)، اور دیگر فارغین (gases) جیسے فحم دو اکسید (carbon dioxide) اور پانی کے بخارات (water vapor) سے بنی ہے۔ یہ زمین میں چند نطریدوں (nitrates) میں بھی ہے۔ امونصر (ammonium) معدنیات نایاب ہیں۔ نائٹروجن لحمیے (proteins) میں موجود ہے۔

تیاری

خالص مائع نائٹروجن ہوا کو ٹھنڈا کرکے بنایا جا سکتا ہے۔ نائٹروجن تیزابساز (oxygen) سے مختلف درجہ حرارت پر مائع میں بدل جاتا ہے۔ یہ بعض کیمیائی مرکب کو گرم کرکے بھی بنایا جا سکتا ہے، جیسے صوداصر ایزائڈ (sodium azide)۔

استعمال

نائٹروجن ایک عنصر کے طور پر چیزوں کو ہوا میں تیزابساز (oxygen) کے ساتھ رد عمل سے روکنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ کرکرا بیگ اور تاپدیپت بصلے (incandescent bulbs) بھرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ کچھ ٹائر بھرنے کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔ اسے برقی اجزاء جیسے منتقزاحم (transistor) بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مائع نائٹروجن چیزوں کو منجمد کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

نائٹروجن کے مرکب بہت سے استعمال میں ہوتے ہیں، جیسے تخدیر (نطرائی اکسید)، دھماکے باز (بارود)، حفاظت کار (امونیے)، گوشت (لحمیہ)، اور ہوائی جہاز (ایندھن)۔

تیل کے کمپنیاں زیادہ دباؤ نائٹروجن استعمال کرتے ہیں تاکہ خام تیل کو سطح پر لانے میں مدد مل سکے۔

نائٹروجن کو جسم کے درد کو دور کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ آپکے جسم میں پھٹی ہوئی ہڈیوں میں حصہ ڈالتا ہے اور مدد کرتا ہے۔

تاریخ

نائٹروجن کو 1772 میں ڈینیئل ردرفورڈ نے دریافت کیا، جس نے اسے زہریلی گیس (noxious gas) یا طے شدہ گیس (fixed gas) کہا۔ اس نے دریافت کیا کہ ہوا کا کچھ حصہ نہیں جلتا۔ معلوم ہوا کے اس میں جانور مر گئے۔ اسے "ازوٹ" کے نام سے جانا جاتا تھا۔ بہت سے نائٹروجن کے مرکب میں "azide" اور "azine" حروف بھی ہوتے ہیں، جیسے کہ ہائڈرازائن (hydrazine)۔

1910 میں لارڈ ریلے کو پتہ چلا کہ جب ایک چنگاری نائٹروجن سے گزرتی ہے تو اس نے نائٹروجن کی رد عمل کی شکل اختیار کر لی تھی۔ اس نائٹروجن نے بہت سے دھاتوں اور مرکب کے ساتھ رد عمل ظاہر کیا۔

مزید دیکھیے

• فہرست عناصر