Redigerer Nitrogen

{{Infoboks grunnstoff|
navn=Nitrogen
|symbol=N
|atomnummer=7
|utseende= fargeløs
|gruppe=15
|periode=2
|blokk=p
|kjemisk gruppe=[[ikke-metall]]
|atomvekt=14,0067&nbsp;[[Atommasseenhet|u]]
|empirisk atomradius=65&nbsp;[[Picometer|pm]]
|kalkulert atomradius=56&nbsp;pm
|kovalent radius=75&nbsp;pm
|van der Waal-radius=155&nbsp;pm
|elektronkonfigurasjon=&#91;[[Helium|He]]&#93; 2s<sup>2</sup> 2p<sup>3</sup>
|elektroner per energinivå=2, 5
|oksidasjonstilstander=−3, +2, +3, +4, +5
|krystallstruktur=heksagonal
|stofftilstand=gass
|smeltepunkt=63,14 K (−210°C)
|kokepunkt=77,35 K (−195,8°C)
|molart volum=22,42 · 10<sup>−3</sup> [[Kubikkmeter|m³]]/mol
|tetthet=1,2506&nbsp;[[Kilogram|kg]]/m³
|hardhet=ingen (gass)
|kritisk temperatur=126,21 [[Kelvin|K]]
|kritisk trykk=3,39 M[[Pascal (enhet)|Pa]]
|kritisk tetthet=
|fordampningsvarme=2,7928 kJ/mol
|smeltevarme=0,3604 kJ/mol
|damptrykk=?&nbsp;Pa
|lydfart=334&nbsp;[[Meter per sekund|m/s]]
|elektronegativitet=3,04
|spesifikk varmekapasitet=1&nbsp;040 [[Joule|J]]/(kg·K)
|elektrisk ledningsevne=0 [[Siemens (enhet)|S]]/m
|termisk ledningsevne=0,02598 &nbsp;W/(m•K)
|første ionisasjonspotensiale=1&nbsp;407&nbsp;kJ/mol
|andre ionisasjonspotensiale=2&nbsp;862,6&nbsp;kJ/mol
|tredje ionisasjonspotensiale=4&nbsp;585&nbsp;kJ/mol
}}
'''Nitrogen''' eller tidligere kalt '''kvelstoff''' er et [[grunnstoff]] med [[kjemisk symbol]] '''N''' og [[atomnummer]] 7.

== Historie ==
Nitrogen (fra [[latin]] ''nitrogenium'', der ''nitrum'' (fra [[gresk]] nitron) betyr [[salpeter]], og ''genium'' betyr «å danne») er formelt ansett for å ha blitt oppdaget av Daniel Rutherford i 1772. Det faktum at en andel av luft hindret forbrenning hadde vært kjent for kjemikere sent på 1700-tallet, og det ble av den grunn også kalt kvelstoff. Nitrogen ble også studert samtidig av [[Carl Wilhelm Scheele]], [[Henry Cavendish]], og [[Joseph Priestley]] som refererte til gassen som «brent luft». Nitrogen var så inert at [[Antoine Lavoisier]] kalte den «azote» fra det greske ordet αζωτος som betyr «livløst». Dette navnet brukes fortsatt på fransk. Levende dyr ble kvalt i ren nitrogengass, og det gamle norske navnet «kvelstoff» kommer fra disse egenskapene.

Nitrogenforbindelser var kjent i middelalderen. Alkymistene kalte [[salpetersyre]] for ''aqua fortis'' (sterkt vann). De tidligste bruk av nitrogenforbindelsen inkluderer salpeter til [[svartkrutt]], og senere til [[kunstgjødsel]].

[[Fil:Electron shell 007 Nitrogen.svg|thumb|left|Nitrogenatomets [[elektronskall]]]]

== Egenskaper ==
Nitrogen er et [[ikke-metall]] som har [[gass]]form ved [[romtemperatur]], og er fargeløs og luktfri. Mange [[Organisk forbindelse|organiske]] og [[Uorganisk forbindelse|uorganiske]] forbindelser inneholder nitrogen. Grunnstoffet kan ha flere ulike [[oksidasjon]]stall i forbindelser.
Nitrogen har en [[elektronegativitet]] på 3,0. Det har fem [[elektroner]] i sitt ytre skall og er derfor trivalent i de fleste forbindelser. Trippelbindingen i molekylært nitrogen ('''N'''<sub>2</sub>) er en av de sterkeste bindingene vi kjenner til. Molekylært nitrogen har vanskelig for å inngå i nye forbindelser, og nitrogenforbindelser har lett for å brytes ned slik at nitrogenet i forbindelsen går tilbake til nitrogen i molekylær form. Dette har hatt en dominerende innvirkning for den rolle nitrogenet spiller både i naturen og i økonomiske aktiviteter.

Ved [[lufttrykk|atmosfærisk trykk]] [[kondensasjon|kondenseres]] molekylært nitrogen ved 77&nbsp;[[kelvin|K]] (-195,8&nbsp;°[[celsiusskalaen|C]], og fryser ved 63&nbsp;K (-210,0&nbsp;°C). Flytende nitrogen, en væske som minner om [[vann]], med 80,8&nbsp;% av dets [[densitet]], er et vanlig [[kryogen]].

=== Faremomenter ===
Gassen er ikke giftig, men den fortrenger luften og dermed oksygenet og forårsaker kvelning.

Gassen er luktfri og er i vanlig bruk i svært mange sammenhenger. Det som gjør oksygenunderskudd så farlig er at kroppen ikke gir noen pålitelige signaler om at det er for lite oksygen. Det er CO<sub>2</sub> (karbondioksid)-nivået i blodet som styrer åndedrettet, og ikke behovet for oksygen. Dette gjør at bevisstløshet inntreffer uten forvarsel, etterfulgt av kvelningsdød. Ved en slik ulykke må redningsmannskap ha en eller annen form for frisklufttilførsel. Det er ekstremt farlig å satse på at «jeg holder pusten og dette er fort gjort». Risikoen er da stor for at ikke bare én person omkommer, men redningsmannen også.

== Isotoper ==
Naturlig forekommende nitrogen består av to stabile [[isotop]]er <sup>14</sup>'''N''' (99,64&nbsp;%) og <sup>15</sup>'''N''' (0,36&nbsp;%). I tillegg er 14 kunstig fremstilte ustabile (og dermed [[radioaktivitet|radioaktive]]) isotoper kjent. De mest stabile av disse er <sup>13</sup>'''N''' med [[halveringstid]] 9,965 minutter, <sup>16</sup>'''N''' med halveringstid 7,13 sekunder, og <sup>17</sup>'''N''' med halveringstid 4,173 sekunder. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 sekund, og de fleste kortere enn 110 [[Millisekund|ms]].<ref>[http://ie.lbl.gov/education/parent/N_iso.htm Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for nitrogen]   {{Wayback|url=http://ie.lbl.gov/education/parent/N_iso.htm |date=20090812230856 }}</ref>

[[Chemical Abstracts Service|CAS]]-nummer: 7727-37-9

== Forekomst ==
[[Fil:Liquid nitrogen dsc04496.jpg|thumb|left|Flytende nitrogen]]
Nitrogen er den vanligste gassen i [[atmosfære]]n (ca. 78&nbsp;%) fulgt av [[oksygen]], men i [[jordskorpe]]n er nitrogen ganske uvanlig med 25 [[gram]] per [[tonn]].

{| class="wikitable"
! Gass !! Kokepunkt !! Volumprosent<br />i luften
|-
| Nitrogen || -196&nbsp;°C || 78,073&nbsp;%
|-
| Oksygen || -183&nbsp;°C || 20,947&nbsp;%
|-
| [[Karbondioksid]] || -78&nbsp;°C || 0,04&nbsp;%
|-
| [[Edelgass]]er || varierer || 0,94&nbsp;%
|}

Nitrogen framstilles gjennom [[fraksjonert destillasjon]] av [[flytende]] luft. Den utgjør et biprodukt ved den teknisk viktige framstillingen av oksygen. Ren nitrogen er derfor forholdsvis billig.

== Viktige forbindelser ==

=== Organiske ===
* [[Amid]] – en [[stoffgruppe]]
* [[Amin]] – en stoffgruppe
* [[Aminosyre]]r – en stoffgruppe

=== Uorganiske ===
* [[Ammoniakk]] ('''NH'''<sub>3</sub>)
* [[Ammonium]] ('''NH'''<sub>4</sub>)
* [[Blåsyre]] eller [[hydrogencyanid]] ('''HCN''')
* Ulike nitrogenoksid
* [[Salpetersyre]] ('''HNO'''<sub>3</sub>)

== Nitrogenets kretsløp ==
[[Fil:Nitrogen Cycle.png|mini|Del av nitrogensyklusen for landjord og atmosfære. {{byline|Environmental Protection Agency}}]]

[[Plante]]r, [[dyr]] og [[menneske]]r trenger nitrogen for oppbygning av [[protein]]er og [[DNA]]/[[RNA]]. Nitrogen finner man også i [[klorofyll]] og en rekke andre biomolekyler.
Selv om det meste av lufta består av nitrogengass '''N'''<sub>2</sub> (78&nbsp;%), må alle planter ta opp nitrogen i form av [[nitrat]] ('''NO'''<sub>3</sub><sup>-</sup>) eller som [[ammonium]] ('''NH'''<sub>4</sub><sup>+</sup>) fra jord og vann.

Siden begynnelsen av industrialiseringen har nitrogenforbindelser av forskjellige slag blitt sluppet ut i naturen. De største bidragene kommer fra forbrenning av fossile energikilder og kunstgjødsel. Som en samlebetegnelse på mange forbindelser snakker en om [[reaktivt nitrogen]], noen eksempler er nitorgenoksider (NO<sub>x</sub>), [[ammonium]] (NO<sub>3</sub>), amoniumnitrat (NO<sub>3</sub><sup>-</sup>) og [[Dinitrogenoksid|lystgass]] (N<sub>2</sub>O). Enkelt sagt har alle disse stoffene negative konsekvenser for miljø og mennesker om de ikke reagerer og blir til N<sub>2</sub>. Konsekvenser er [[smog]]dannelse, [[Global dimming|dimming av troposfæren]], forsuring av jord og vann, økt bioproduksjon i skog, på gressmarker og i hav som leder til [[eutrofiering]] (overgjøtsling).<ref name=Stocker477>[[#Stocker|Stocker et al: ''Fifth Assessment Report'' side 477.]]</ref>

=== Det lille kretsløpet ===
Når organismer dør blir de brutt ned av [[bakterie]]r og [[sopp]]. Proteiner og [[nukleinsyre]]r blir spaltet til aminosyrer og nukleotider som bakteriene bruker til sin egen [[vekst]], men det nitrogenet som blir igjen blir frigjort som ammoniakk, '''NH'''<sub>3</sub>. Det frigjør vi også gjennom [[avføring]] og ved [[forbrenning]] av proteiner.

[[Ammoniakk]] er en svak [[base]]. Baser tar opp '''H'''<sup>+</sup> ([[hydrogen]]-[[ion]]er) fra [[vann]], så i vannløsninger vil ammoniakk foreligge som:

::'''NH'''<sub>3</sub>(''aq'') + '''H'''<sub>2</sub>'''O'''(''l'') &#8652; '''NH'''<sub>4</sub><sup>+</sup>(''aq'') + '''OH'''<sup>-</sup>(''aq'')

Dette tas opp av planter og kommer på den måten inn i [[næringskjede]]n igjen.

=== Nitrifiserende bakterier ===
Bakterier som omdanner ammoniakk ('''NH'''<sub>3</sub>) til nitritt ('''NO'''<sub>2</sub><sup>-</sup>) og nitrat ('''NO'''<sub>3</sub><sup>-</sup>).
Formålet er å skaffe seg [[energi]] til syntese av eget [[celle]]materiale fra '''CO'''<sub>2</sub> og vann.
Slike bakterier kan altså leve i mørke på bare [[uorganisk]]e forbindelser, og tilhører de [[kjemoautotrofe]] [[organisme]]ne.

=== Denitrifiserende bakterier ===
Bakterier som omdanner nitrat ('''NO'''<sub>3</sub><sup>-</sup>) til nitrogengass ('''N'''<sub>2</sub>) eller [[lystgass]] ('''N'''<sub>2</sub>'''O''').
Formålet er å skaffe seg [[oksygen]] til sin egen [[celleånding]].
Disse bakteriene kan fjerne [[næringsstoff]]ene fra jordsmonnet og gjøre forholdene svært karrige etterhvert. Vi finner dem der det er lite oksygen til stede, for eksempel i [[myr]]er.

=== Nitrogenbindende bakterier ===
Bakterier som omdanner nitrogengass ('''N'''<sub>2</sub>) fra lufta til ammoniakk ('''NH'''<sub>3</sub>).
Formålet er å skaffe seg nitrogenholdige forbindelser til oppbyggingen av egne celler.
Til denne gruppa hører nitrogenfikserende blågrønnbakterier som vi finner bl.a. i [[rismarker]], og i knoller på [[belgplanter]]. De nitrogenbindende bakteriene lever da i symbiose med planterøttene,- de forsyner seg selv og plantene med tilgjengelige nitrogenforbindelser, og mottar til gjengjeld energirike [[organiske]] forbindelser fra [[plante]]n.

At [[belgplanter]] som [[kløverslekta|kløver]], [[erteslekta|erter]] og [[bønner]] forbedrer [[jord|jorda]], har man visst siden [[oldtiden]]. Ved å dyrke belgplanter på åkeren med jevne mellomrom og pløye dem ned, kan man tilføre jorda nitrogenforbindelser uten å bruke [[kunstgjødsel]].

=== Klimapåvirkning fra nitrogen ===
De viktigste prosessene for direkte påvirkning mellom menneskeskapt reaktivt nitrogen og klimaet er: Utslipp av N<sub>2</sub>O, som er en potent drivhusgass, hovedsakelig ved produksjon av kunstgjødsel og forbrenning. Utslipp av NO<sub>x</sub> til atmosfæren som skaper ozon (O<sub>3</sub>) i troposfæren som gir stor drivhuseffekt, men som også reduserer CH<sub>4</sub> og i tillegg bidrar til [[aerosol]]dannelse. En tredje prosess er utslipp av NO<sub>3</sub> i atmosfæren som også fører til dannelse av aerosoler. Aerosoler som har en nedkjølende effekt (reduksjon av strålingspådriv) i seg selv, samt at en indirekte nedkjølende effekt på grunn av skydannelse.<ref name=Stocker477/>

== Anvendelse ==
* [[Ammoniakk]] og [[nitrat]] blir brukt [[industri]]elt til å lage [[kunstgjødsel]].
* Innen [[vitenskapen]] blir flytende nitrogen brukt som [[kjølemiddel]].
* I industrien er det et stort antall anvendelser for nitrogen. Kjøling, frysing og pakking av næringsmidler, inertering offshore og i kjemisk industri, trykksetting osv.
* Flytende nitrogen blir ofte brukt som kjøling innenfor ekstremoverklokking på PC.
* Som erstatning for luft i dekk.
* Nitrogenforbindelsen "Ammonium Nitrate Fuel Oil", ANFO-slurry benyttes som sprengstoff.

== Referanser ==
<references />
* [http://periodic.lanl.gov/elements/7.html Los Alamos National Laboratory – Nitrogen] {{Wayback|url=http://periodic.lanl.gov/elements/7.html |date=20060210071426 }}
* ''Chemistry of the Elements'', N. N. Greenwood and A. Earnshaw. ISBN 0-08-022057-6
* ''Biochemistry'', R.H. Garrett and C.M. Grisham. 2nd edition, 1999. ISBN 0-03-022318-0
* Jahn, GC, LP Almazan, and J Pacia. 2005. Effect of nitrogen fertilizer on the intrinsic rate of increase of the rusty plum aphid, ''Hysteroneura setariae'' (Thomas) (Homoptera: Aphididae) on rice (''Oryza sativa'' L.). Environmental Entomology 34 (4): 938-943. [https://web.archive.org/web/20160603200425/http://puck.esa.catchword.org/vl%3D33435372/cl%3D21/nw%3D1/rpsv/cw/esa/0046225x/v34n4/s26/p938]
* [http://www.poynter.org/dg.lts/id.2/aid.89747/column.htm Butch Ward, Poynter Faculty, Al Tompkins – Nitrogen in your tires]

== Litteratur ==
* {{Kilde bok
 |ref           = Stocker et al.
 |forfatter     = Thomas F. Stocker,  Dahe Qin,  Gian-Kasper Plattner, Melinda M.B. Tignor, Simon K. Allen, Judith Boschung, Alexander Nauels, Yu Xia, Vincent Bex og Pauline M. Midgley
 |tittel        = Climate Change 2013, The Physical Science Basis – Working Group I. Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change
 |artikkel      = 
 |utgivelsesår = 2013
 |forlag        = Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA
 |isbn          = 978-1-107-66182-0
 |doi           = 10.1017/CBO9781107415324
 |url           = http://danida.vnu.edu.vn/cpis/files/Books/Atmospheric%20Science%20-%20An%20Introductory%20Survey%20-%20J.%20Wallace,%20P.%20Hobbs%20(Elsevier,%202006)%20WW.pdf
 |besøksdato   = 2017-08-25
 |arkivurl      = https://web.archive.org/web/20170825232519/http://danida.vnu.edu.vn/cpis/files/Books/Atmospheric%20Science%20-%20An%20Introductory%20Survey%20-%20J.%20Wallace,%20P.%20Hobbs%20(Elsevier,%202006)%20WW.pdf
 |arkivdato     = 2017-08-25
}}

== Eksterne lenker ==
* {{Offisielle lenker}}
{{Wiktionary|nitrogen}}
* [http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem99/chem99306.htm Hvorfor høy nitrogen-tetthet i eksplosiver?] {{Wayback|url=http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem99/chem99306.htm |date=20130526130452 }}
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/N/index.html WebElements.com – Nitrogen]
* [http://education.jlab.org/itselemental/ele007.html It's Elementært – Nitrogen]
* [https://web.archive.org/web/20070822221243/http://www.sunysccc.edu/academic/mst/ptable/n.html Schenectady County Community College – Nitrogen]
* [http://www.uigi.com/nitrogen.html Nitrogen N2 Egenskaper, Bruk, Anvendelser]
* [http://box27.bluehost.com/~edsanvil/wiki/index.php?title=Nitrogen_gas Computational Chemistry Wiki]{{død lenke|dato=august 2017 |bot=InternetArchiveBot }}
* [https://web.archive.org/web/20070824125642/http://www.2spi.com/catalog/instruments/nitrodew-supp.html Behandlingsprosedyrer for flytende nitrogen]
* [https://web.archive.org/web/20070926183809/http://www.safety.vanderbilt.edu/pdf/hcs_msds/NitrogenCryo_G103_06_04.pdf Material Safety Data Sheet]

{{Periodesystemet}}
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Grunnstoffer]]
[[Kategori:1000 artikler enhver Wikipedia bør ha]]