Nitrogen også kaldet Kvælstof (N) er et kemisk element med atomnummer 7. Det er et ikke-metal, der findes i gruppe 15 i det periodiske system, og det er essentielt for liv, da det udgør en central del af aminosyrer og nukleinsyrer.
1. Introduktion
Nitrogen er en farveløs, lugtfri og smagløs gas under standardforhold. Den udgør cirka 78% af Jordens atmosfære efter volumen. Nitrogenatomer indeholder 7 protoner, normalt 7 neutroner og 7 elektroner, hvilket giver den en gennemsnitlig atommasse på omkring 14 u.
2. Fysiske og kemiske egenskaber
Nitrogen er relativt ureaktiv som en diatomisk gas (N₂) på grund af den stærke trippelbinding mellem atomerne. Det danner dog vigtige forbindelser som ammoniak (NH₃), salpetersyre (HNO₃) og forskellige nitrater. Det har et kogepunkt på -195,8 °C og et smeltepunkt på -210,0 °C.
3. Isotoper
Nitrogen har to naturligt forekommende stabile isotoper:
- Nitrogen-14 (¹⁴N) – 7 protoner, 7 neutroner (mest udbredte)
- Nitrogen-15 (¹⁵N) – 7 protoner, 8 neutroner (brugt i forskning og sporingsstudier)
Nitrogen-14 bruges almindeligvis som grundlag for definitionen af atommasseenheder i ældre standarder.
4. Industrielt brug
Kvælstof er afgørende inden for adskillige industrielle og videnskabelige områder. Tabellen nedenfor viser de vigtigste anvendelser:
| Brug | Beskrivelse |
| Ammoniak produktion | Kombineret med brint i Haber-processen for at fremstille ammoniak til gødning |
| Beskyttende atmosfærer | Inert gas brugt i fødevareemballage, elektronik og svejsning |
| Flydende nitrogen | Anvendes til kryopræservering og køling i videnskabelige applikationer |
5. Extraction and Safety
Nitrogen udvindes ved fraktioneret destillation af flydende luft. Selvom nitrogengas er inert og giftfri, kan den fortrænge ilt i lukkede rum, hvilket kan føre til kvælningsrisiko. Flydende nitrogen skal håndteres med forsigtighed på grund af dets ekstreme kulde- og trykfarer.
