氮 N

发现历史

18世纪70年代，好几位化学家都在研究空气中燃烧过物体或被动物呼吸过之后剩下的那部分气体。一般认为发现者是苏格兰医生 丹尼尔·卢瑟福，他在1772年的博士论文中描述了这种“有毒空气”：它不能助燃，也不能让老鼠存活，而且不会被吸收“固定空气”（二氧化碳）的碱所吸收。卡尔·威廉·舍勒、亨利·卡文迪许和约瑟夫·普里斯特利也在差不多同一时期研究过这种气体。

安托万·拉瓦锡认识到它是一种元素，称之为azote。20世纪初，弗里茨·哈伯和卡尔·博施开发出让大气中的氮与氢结合生成氨的方法，这是历史上影响最为深远的工业发明之一。

名称由来

名称来自法语nitrogène，由让-安托万·沙普塔尔于1790年创造，取自 nitre（硝石，即硝酸钾）和希腊语后缀 -genes（“生成”），因为这种气体是硝石的组成成分。拉瓦锡所起的名字azote源自希腊语“无生命”，至今仍保留在法语中，并以前缀 azo-（偶氮）的形式留在化学里。元素符号为 N。中文“氮”取“淡”字的读音，据说也暗指它“冲淡”空气的作用。

主要用途

• 化肥：工业上用到的氮大多先变成氨，再制成尿素、硝酸铵等化肥。
• 化学品与炸药：硝酸、尼龙、染料以及TNT等炸药都是含氮化合物。
• 惰性气氛：氮气用于充填食品包装、保护电子产品制造过程，并覆盖在燃料罐上方防火。
• 低温技术：液氮用于冷冻生物样本、冷却设备、冷缩装配机械零件，在皮肤科还用于去除疣。

同位素

氮有两种稳定同位素：约占99.6%的 氮-14 和约占0.4%的 氮-15。生态学家利用组织中的氮-15比例追踪食物网和化肥来源，标记了氮-15的化合物也用于核磁共振和代谢研究。放射性的 氮-13 半衰期约10分钟，以标记氨的形式用于PET扫描，显示心脏的血流情况。

日常生活中

虽然我们无时无刻不在吸入氮气，身体却无法直接利用它；我们通过食物中的蛋白质获取氮，而植物则依靠土壤细菌或化肥来固氮。潜水员上浮过快时，溶解在血液中的氮会形成气泡，引发减压病；在深水中，氮还会造成类似醉酒的氮麻醉。

汽车发动机和发电厂排放的氮氧化物会加剧雾霾和酸雨，过量的化肥流失则可能在河流和近岸海域引发藻华。