Er nitrogen brennbart?

Et brennbart stoff kan brenne seg, og hvis nitrogen kunne brenne, ville alt liv på jorden blitt ødelagt for lenge siden. Nitrogengass utgjør rundt 78 prosent av jordens atmosfære. Omtrent 21 prosent av atmosfæren er oksygen, og hvis det kunne kombineres med nitrogen i en forbrenningsreaksjon, ville det ikke være noen igjen for organismer å puste. Heldigvis er det ikke tilfelle. Imidlertid kan nitrogen forbrenne under visse uvanlige omstendigheter.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Den åpenbare og enkle sannheten er at nitrogen ikke er brennbart under vanlige omstendigheter. Faktisk har National Fire Protection Association gitt nitrogen en antennbarhetsgrad på null. Det er imidlertid visse spesielle situasjoner som krever spesiell vurdering.

Under helt spesielle forhold kan nitrogen forbrukes som om det støtter forbrenningen av andre stoffer. For eksempel kan det kombineres med visse uvanlig reaktive metaller som ikke vanligvis finnes i naturen i elementær form, for eksempel magnesium.

3 mg + N.₂ -> Mg₃N₂

I dette tilfellet er det ikke nitrogen som brenner, men magnesium. Nitrogen støtter forbrenningen. Magnesium finnes ikke i naturen fordi det reagerer mye lettere med oksygen. I tilfelle oksygen,

2 mg + o₂ -> 2MgO + energi

Hydrogen kan reagere med nitrogen under visse omstendigheter. Nok en gang er dette ikke en situasjon som oppstår naturlig fordi hydrogen vanligvis ikke eksisterer i grunnform. Selv når du produserer hydrogen kunstig og reagerer det med nitrogen for å danne ammoniakk, blir ikke nitrogenet brent. Det er stoffet som støtter "brenningen". Ligningen for reaksjonen er:

N₂ + 3H₂ -> 2NH₃

En av de spesielle omstendighetene der nitrogen kan forbrenes, oppstår under tordenvær. Lyn får noe nitrogen til å reagere med oksygen for å danne nitrogenoksid:

N₂ + O₂ -> 2NO

og nitrogendioksid:

N₂ + 2O₂ -> 2NO₂

Disse reaksjonene skjer fordi lyn skaper enorme trykk og temperaturer så høyt som 30.000 grader. Nitrogen og oksygen mister elektronene sine under slike omstendigheter og blir ioner. Noen ganger vil de gjenvinne elektronene sine, men noen ganger kombinerer de og skaper oksider. Oksidene kan i sin tur kombineres med fuktighet i luften og falle som regn, og berike jorden.

Det er virkelig en god ting at størstedelen av jordens atmosfære består av vanligvis ikke-brennbart nitrogen. Hvis hele atmosfæren var oksygen, ville den første gnisten starte en brann som ville brenne ut av kontroll og som raskt kunne fortære jordens skoger. Nitrogen tempererer oksygens evne til å støtte forbrenning, men det er ikke rikelig nok til å skape mangel på biologisk nødvendig oksygen.