氮气的性质和应用-有趣得让人睡不着的化学

Nitrogen
相对原子质量14.01

硝石（Nitrum）的主要成分中含有氮元素。硝石和生成（gennao）组合起来就是其名字起源。

氮气是无色无味的气体，约占地球大气的78％。氮气在-196℃会发生液化，而液氮常被用作冷却剂。工业上通过分馏液态空气得到液氮。

氮气在常温下是惰性气体，但在高温条件下会和氧气发生反应，生成多种氮氧化物。氮氧化物统称为NOx。NOx正是导致酸雨的罪魁祸首。

汽车的引擎内，空气被加热就会生成一氧化氮（NO）。无色的一氧化氮难溶于水，但它在空气中会立刻被氧化生成二氧化氮。二氧化氮是棕色气体，易溶于水，有刺激性气味，有剧毒。

其他含有氮元素的化合物有氨气、硝酸和氨基酸。

氨气是无色、有刺激性气味，比空气略轻，非常易溶于水的气体。氨气水溶液（氨水）呈弱碱性。氨气可以制成硝酸、化肥、染料等多种含氮化合物。硝酸是一种强酸，是强氧化剂，可溶解铜、汞和银等金属。

我们体内的血液、肌肉等成分中含有的蛋白质，以及促进化学反应的酶都是由含氮元素的氨基酸构成的。氮元素是生命体所必需的元素之一。

从盛有液氮的大保温瓶中取一些液氮倒入桌上的烧杯中，如果你认为倒入烧杯中的液氮是静态的液体就大错特错了，事实上它正在杯中剧烈沸腾。(www.xing528.com)

把橡胶球（软网球）放到液氮中再拿出，橡胶球会变得像石头一样硬。如果此时把这个球从高处扔到桌子上，会发出巨大的响声，这个球也会碎成很多块。敲击碎片会听到金属声，并且十分锋利。就好像用锤子敲碎陶瓷产生的碎片一样锋利。

如果把花瓣放到液氮中，就会发出像炸天妇罗时的声音，液氮会急速沸腾。将花瓣取出后，用手指稍微一碰，花瓣就会瞬间变成碎片。但如果静置一会，橡胶就会恢复弹性，而花瓣也会恢复它的柔软。

用液氮冷却装有二氧化碳的塑料袋，就会得到一袋白色粉末，也就是干冰；冷却装有氧气的塑料袋，就会得到一袋淡蓝色的液氧。

虽然空气中78％的成分都是氮气，但大部分生物是无法使用它的。只有一部分原核生物可以进行固氮。比如与豆科植物根茎共生形成根瘤的根瘤菌，或单独通过光合作用进行固氮的光合成细菌和蓝藻。

可以固定氮的生物都拥有固氮酶。固氮酶按照构成其活性的主要金属可分为三种，分别是含钒、钼、铁。固氮的生物通过固氮酶把氮分子转化为氨气。

人类在1912年开发了哈伯－博施法，将空气中的氮气合成氨气、化肥和火药等。

化肥的三要素是氮、磷、钾。氮是植物细胞中蛋白质的主要成分。如果氮不足，那么叶子和茎会发育不良，比如叶子变黄等。