ไนโตรเจนติดไฟได้หรือไม่?

สารที่ติดไฟได้สามารถเผาไหม้ได้ และหากไนโตรเจนสามารถเผาไหม้ได้ ทุกชีวิตบนโลกจะถูกทำลายไปนานแล้ว ก๊าซไนโตรเจนคิดเป็นร้อยละ 78 ของชั้นบรรยากาศของโลก ประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ของบรรยากาศเป็นออกซิเจน และหากสามารถรวมกับไนโตรเจนในปฏิกิริยาการเผาไหม้ได้ ก็จะไม่เหลือสิ่งมีชีวิตให้หายใจ โชคดีที่ไม่เป็นเช่นนั้น อย่างไรก็ตาม ไนโตรเจนสามารถเผาไหม้ได้ในสถานการณ์ที่ไม่ปกติบางอย่าง

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ความจริงที่ชัดเจนและเรียบง่ายคือไนโตรเจนไม่ติดไฟภายใต้สถานการณ์ปกติ อันที่จริงสมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติได้ให้คะแนนไนโตรเจนในการติดไฟเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม มีบางสถานการณ์พิเศษที่ต้องพิจารณาเป็นพิเศษ

ภายใต้สภาวะที่พิเศษมาก ไนโตรเจนสามารถบริโภคได้ราวกับว่ามันช่วยสนับสนุนการเผาไหม้ของสารอื่นๆ ตัวอย่างเช่น มันสามารถรวมกับโลหะที่มีปฏิกิริยาผิดปกติบางชนิดซึ่งปกติแล้วไม่พบในธรรมชาติในรูปแบบธาตุ เช่น แมกนีเซียม

3 มก. + ไม่มี₂ -> มก₃นู๋₂

ในกรณีนี้ ไม่ใช่ไนโตรเจนที่เผาไหม้ แต่เป็นแมกนีเซียม ไนโตรเจนรองรับการเผาไหม้ แมกนีเซียมไม่พบในธรรมชาติเพราะมันทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้ง่ายกว่ามาก ในส่วนของอ๊อกซิเจน

2 มก. + O₂ -> 2MgO + พลังงาน

ไฮโดรเจนสามารถทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนได้ในบางกรณี อีกครั้งหนึ่ง นี่ไม่ใช่สถานการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเพราะปกติไฮโดรเจนไม่มีอยู่ในรูปของธาตุ แม้ว่าคุณจะผลิตไฮโดรเจนโดยไม่ได้ตั้งใจและทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนเพื่อสร้างแอมโมเนีย ไนโตรเจนก็จะไม่ถูกเผาไหม้ เป็นสารที่สนับสนุนการ "เผาไหม้" สมการของปฏิกิริยาคือ:

นู๋₂ + 3H₂ -> 2NH₃

หนึ่งในสถานการณ์พิเศษที่ไนโตรเจนสามารถเผาไหม้ได้เกิดขึ้นระหว่างพายุฝนฟ้าคะนอง ฟ้าผ่าทำให้ไนโตรเจนบางส่วนทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างไนตริกออกไซด์:

นู๋₂ + โอ₂ -> 2NO

และไนโตรเจนไดออกไซด์:

นู๋₂ + 2O₂ -> 2NO₂

ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากฟ้าผ่าสร้างแรงกดดันมหาศาลและอุณหภูมิสูงถึง 30,000 องศา ไนโตรเจนและออกซิเจนสูญเสียอิเล็กตรอนภายใต้สถานการณ์ดังกล่าวและกลายเป็นไอออน บางครั้งพวกมันก็จะได้อิเล็กตรอนกลับคืนมา แต่บางครั้งพวกมันก็รวมตัวกันและสร้างออกไซด์ ในทางกลับกัน ออกไซด์สามารถรวมตัวกับความชื้นในอากาศและตกลงมาเป็นฝน ทำให้ดินอุดมสมบูรณ์

เป็นสิ่งที่ดีจริงๆ ที่ชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ของโลกประกอบด้วยไนโตรเจนที่ไม่ติดไฟตามปกติ ถ้าบรรยากาศทั้งหมดเป็นออกซิเจน ประกายไฟแรกจะจุดไฟซึ่งจะเผาไหม้อย่างควบคุมไม่ได้และกินป่าของโลกได้อย่างรวดเร็ว ไนโตรเจนช่วยลดความสามารถของออกซิเจนในการสนับสนุนการเผาไหม้ แต่มีไม่เพียงพอที่จะสร้างการขาดออกซิเจนที่จำเป็นทางชีวภาพ