stikstoffen

Stikstoffen, of stikstofverbindingen, is een term uit de scheikunde en biologie die verwijst naar het element stikstof (symbool N, atoomnummer 7) en tot chemische verbindingen die stikstof bevatten. Stikstofgas (N2) is het belangrijkste bestanddeel van de aardatmosfeer en vormt ongeveer 78% van de lucht. Het molecuul N2 is zeer stabiel door een sterke drievoudige binding, waardoor stikstof vaak eerst geactiveerd of “vastgemaakt” moet worden voordat het in verbindingen kan voorkomen.

Stikstoffen komen zowel als eenvoudige anorganische verbindingen voor, zoals ammoniak (NH3), ammonium (NH4+), nitriet (NO2-), nitraat (NO3-) en verwante verbindingen, als in talloze organische stikstofverbindingen zoals aminozuren, eiwitten, purines en pyrimidines. Deze verbindingen spelen een cruciale rol in levende organismen: stikstof is een bouwsteen van aminozuren en nucleïnezuren en vormt daarmee de basis van eiwitten en DNA.

De stikstofcyclus beschrijft hoe stikstof tussen atmosfeer, bodem en organismen verplaatst. Bacteriële stikstoffixatie zet N2 om in ammonium, nitrificatie zet dit om in nitriet en nitraat, planten nemen nitraat op, afbraak en mineralisatie zetten stikstof weer vrij, en denitrificatie levert terug N2 in de atmosfeer.

Industrieel en milieutechnisch is stikstof van groot belang. Het Haber-Bosch-proces levert ammoniak voor kunstmest, wat de landbouwproductie verhoogt maar ook kan leiden tot eutrofiëring van wateren en verzuring van het milieu door stikstofoxiden (NOx). Veiligheid en beheer van stikstofverbindingen zijn essentieel vanwege mogelijke toxiciteit en reactievermogen.