Nitrogén

A nitrogén (kémiai jel N, atomi száma 7) a levegő leggyakoribb összetevője, az atmoszférában körülbelül 78%-ot tesz ki. Színtelen, szagtalan és íztelen gáz, amely főként N2 molekulákból áll, vagyis két nitrogénatom alkotja a diatomikus molekulát. Ennek a kötése rendkívül erős, ezért a nitrogént biológiailag hasznosítható formákba csak különleges folyamatokkal lehet beépíteni.

Életfontosságú elem: a nitrogén esszenciális az élőlények számára, mivel fehérjék és nukleinsavak alkotórésze. A növények és állatok nitrogéntartalmú vegyületeket vesznek fel, gyakran szerves vagy ammónium-só formájában; a nitrogént a levegőből közvetlenül nem lehet hasznosítani.

Előállítás és felhasználás: iparilag a nitrogént a levegőből vonják ki, legfontosabb eljárás a Haber-Bosch, amely ammóniát (NH3) állít elő. Az ammónia és származékai nélkülözhetők a modern műtrágyákhoz, nitrátok és más nitrogénvegyületek pedig széles körben felhasználottak a mezőgazdaságban és az iparban.

Körforgása: a nitrogén biogeokémiai körforgása során fixálódik a talajban élő mikroorganizmusok hatására, nitrifikációval nitritekké és nitrátokká alakul, míg denitrifikáció révén visszakerül a levegőbe nitrogéngázzá.

Környezeti hatások és biztonság: túlzott nitrogénbevitel eutrofizációt okoz a vizekben, NOx-oxidok légszennyezést és savas esőt idézhetnek elő. A nitrogéngáz belélegzése aszfiziót okozhat; általában nem mérgező, de magas koncentrációban veszélyes lehet.

Történet: 1772-ben Daniel Rutherford izolálta először, és nitrogénnek vagy noxnak nevezte. A 20. századi ipari forradalom során a Haber-Bosch eljárás nagymértékben elterjesztette felhasználását.