Азот N

Открытие

В 1770-х годах несколько химиков изучали ту часть воздуха, которая остаётся после того, как в нём что-то сгорело или подышало животное. Открытие обычно приписывают шотландскому врачу Даниэлю Резерфорду, который описал этот «ядовитый воздух» в своей докторской диссертации 1772 года: он не поддерживал пламя и жизнь мыши и не поглощался щёлочью, удалявшей «связанный воздух» (углекислый газ). Карл Вильгельм Шееле, Генри Кавендиш и Джозеф Пристли изучали тот же газ примерно в то же время.

Антуан Лавуазье признал его элементом и назвал azote. В начале XX века Фриц Габер и Карл Бош разработали способ соединять атмосферный азот с водородом, получая аммиак, — одно из самых значимых промышленных изобретений в истории.

Происхождение названия

Международное название происходит от французского nitrogène, предложенного в 1790 году Жаном-Антуаном Шапталем от нитра (нитрат калия, селитра) и греческого -genes, «рождающий», поскольку газ входит в состав селитры. Название Лавуазье azote — от греческого «безжизненный» — сохранилось во французском и в химической приставке азо-. Именно от него произошло и русское «азот». Символ — N.

Основные применения

• Удобрения: большая часть промышленного азота превращается в аммиак, а затем в мочевину, аммиачную селитру и другие удобрения.
• Химикаты и взрывчатка: азотная кислота, нейлон, красители и взрывчатые вещества, такие как тротил, — это соединения азота.
• Инертная среда: газообразным азотом продувают пищевую упаковку, защищают производство электроники и заполняют пространство над топливом в баках для защиты от пожара.
• Криогеника: жидкий азот замораживает биологические образцы, охлаждает оборудование, служит для горячей посадки деталей «на холоде» и применяется в дерматологии для удаления бородавок.

Изотопы

У азота два стабильных изотопа: азот-14 — около 99,6 процента — и азот-15 — около 0,4 процента. Экологи по соотношению азота-15 в тканях прослеживают пищевые цепи и источники удобрений, а меченый азот-15 применяется в ЯМР и исследованиях обмена веществ. Радиоактивный азот-13 с периодом полураспада около 10 минут используется в ПЭТ в виде меченого аммиака для визуализации кровотока в сердце.

В повседневной жизни

Хотя мы постоянно вдыхаем азот, организм не может использовать газ напрямую: азот мы получаем из белков пищи, а растения зависят от почвенных бактерий или удобрений, которые его связывают. Водолазы, слишком быстро поднимающиеся на поверхность, могут получить декомпрессионную болезнь, когда растворённый азот образует пузырьки в крови, а на глубине азот вызывает наркоз, похожий на опьянение.

Оксиды азота от автомобильных двигателей и электростанций способствуют смогу и кислотным дождям, а избыток смываемых удобрений может вызвать цветение водорослей в реках и прибрежных водах.