نیتروژن برای زندگی روی کره زمین ضروری است. این یک جزء از تمام پروتئین ها است ، و می توان آن را در همه سیستم های زنده یافت. ترکیبات نیتروژن در مواد آلی ، مواد غذایی ، کودها ، مواد منفجره و سموم موجود است. نیتروژن برای زندگی ضروری است ، اما بیش از حد می تواند برای محیط زیست مضر باشد.
گاز نیتروژن پنجمین عنصر فراوان در کره ی زمین می باشد. طبق گفته های آزمایشگاه های ملی گاز نیتروژن 78 درصد از هوای زمین را تشکیل می دهد. و از طرفی دیگر جو مریخ تنها 2.6 درصد ازت می باشد.
نیتروژن بی رنگ ، بی بو است و عموماً بی اثر محسوب می شود. به گفته شیمی دانان، نیتروژن در فرم مایع خود نیز بی رنگ و بی بو است و به نظر می رسد شبیه به آب است.
خصوصیات و مشخصات نیتروژن
• عدد اتمی: تعداد پروتون های موجود در هسته 7 می باشد.
• نماد اتمی: در جدول تناوبی عناصر N می باشد.
• وزن اتمی (جرم متوسط اتم): 14.0067
• تراکم: 0.0012506 گرم در هر سانتی متر مکعب
• فاز دمای اتاق: گاز
• نقطه ذوب: منهای 321 درجه فارنهایت (منهای 210 درجه سانتیگراد)
• نقطه جوش: منهای 320.42 فارنهایت (منهای 195.79 درجه سانتیگراد)
• رایج ترین ایزوتوپ ها: نیتروژن 14 (فراوانی: 99.63 درصد)
تاریخچه ی نیتروژن
به گفته آزمایشگاه ملی نیتروژن در سال 1772 توسط یک شیمیدان و پزشک به نام رادرفورد کشف شد. پس از مدتی رادرفورد و همکارانش با انجام تحقیقاتی نیتروژن را هوای سوخته یا بدون اکسیژن نامیدند. در سال 1786 ، آنتوان لوران دو لاوازایر ، نیتروژن را "ازت" نامید و به معنی "بی جان" است. این بر این مبنا استوار است که این بخشی از هوا است که نمی تواند به تنهایی زندگی را پشتیبانی کند.
یکی از مهمترین ترکیبات نیتروژن آمونیاک است که می تواند در فرآیند به اصطلاح هابر-بوش تولید شود ، که در آن نیتروژن با هیدروژن واکنش نشان می دهد. گاز آمونیاک بی رنگ با بوی تند می تواند به راحتی در کود نیتروژن ریخته شود. در حقیقت حدود 80 درصد آمونیاک تولید شده به عنوان کود استفاده می شود. همچنین به عنوان گاز مورد استفاده قرار می گیرد. در ساخت پلاستیک ، منسوجات ، سموم دفع آفات و رنگ.
چرخه ی نیتروژن
چرخه نیتروژن، که در آن نیتروژن به ترکیبات مختلف آلی تبدیل می شود، یکی از مهم ترین فرآیندهای طبیعی برای حفظ و بقای موجودات زنده می باشد. در طی این چرخه باکتری های موجود در خاک نیتروژن جوی را به آمونیاک که برای رشد گیاهان مورد نیاز می باشد تبدیل می کند. در نهایت سایر باکتری ها آمونیاک را به اسیدهای آمینه و پروتئین تبدیل می کند. بعد از آن حیوانات گیاهان را می خورند و پروتئین مصرف خواهند کرد. به این ترتیب ترکیبات نیتروژن از طریق زباله های حیوانات به خاک بازگردانده می شود.
در تلاش برای رشد سریع محصولات زراعی ، مردم از نیتروژن در کودها استفاده می کنند. با این حال ، استفاده بیش از حد از این کودها در کشاورزی پیامدهای مخربی برای محیط زیست و سلامت انسان به همراه داشته است ، زیرا به آلودگی آبهای زیرزمینی و آبهای سطحی کمک کرده است. به گفته آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) ، آلودگی مواد مغذی ناشی از اضافه نیتروژن و فسفر موجود در هوا و آب ، یکی از گسترده ترین ، پرهزینه ترین و چالش برانگیزترین مشکلات زیست محیطی است.