Er kvælstof brændbart?

Et brændbart stof kan brænde, og hvis kvælstof kunne brænde, ville alt liv på jorden være blevet ødelagt for længe siden. Kvælstofgas udgør omkring 78 procent af jordens atmosfære. Cirka 21 procent af atmosfæren er ilt, og hvis det kunne kombineres med nitrogen i en forbrændingsreaktion, ville der ikke være nogen tilbage for organismer at trække vejret. Heldigvis er det ikke tilfældet. Imidlertid kan nitrogen forbrænde under visse usædvanlige omstændigheder.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Den åbenlyse og enkle sandhed er, at kvælstof ikke er brændbart under normale omstændigheder. Faktisk har National Fire Protection Association givet nitrogen en antændelighedsklasse på nul. Der er dog visse specielle situationer, der kræver særlig overvejelse.

Under meget specielle forhold kan nitrogen forbruges, som om det understøtter forbrændingen af ​​andre stoffer. For eksempel kan det kombineres med visse usædvanligt reaktive metaller, der ikke normalt findes i naturen i elementær form, såsom magnesium.

3 mg + N.₂ -> mg₃N₂

I dette tilfælde er det ikke nitrogen, der brænder, men magnesium. Kvælstof understøtter forbrændingen. Magnesium findes ikke i naturen, fordi det reagerer meget lettere med ilt. I tilfælde af ilt,

2 mg + 0₂ -> 2MgO + energi

Brint kan reagere med nitrogen under visse omstændigheder. Endnu en gang er dette ikke en situation, der forekommer naturligt, fordi brint normalt ikke findes i elementær form. Selv når du producerer brint kunstigt og omsætter det med nitrogen for at danne ammoniak, brændes kvælstoffet ikke. Det er det stof, der understøtter "brændingen". Ligningen for reaktionen er:

N₂ + 3H₂ -> 2NH₃

En af de særlige omstændigheder, hvor nitrogen kan forbrændes, opstår under tordenvejr. Lyn får noget kvælstof til at reagere med ilt til dannelse af nitrogenoxid:

N₂ + O₂ -> 2NO

og nitrogendioxid:

N₂ + 2O₂ -> 2NO₂

Disse reaktioner sker, fordi lyn skaber enorme tryk og temperaturer så høje som 30.000 grader. Kvælstof og ilt mister deres elektroner under sådanne omstændigheder og bliver ioner. Nogle gange vil de genvinde deres elektroner, men nogle gange kombinerer de og skaber oxider. Oxiderne kan igen kombinere med fugt i luften og falde som regn, der beriger jorden.

Det er virkelig en god ting, at størstedelen af ​​jordens atmosfære består af normalt ikke-brændbart kvælstof. Hvis hele atmosfæren var ilt, ville den første gnist starte en brand, der brændte ude af kontrol og som hurtigt kunne fortære jordens skove. Kvælstof tempererer iltets evne til at understøtte forbrænding, men det er ikke rigeligt nok til at skabe mangel på biologisk nødvendigt ilt.