氮,元素周期表第7號元素,是空氣中含量最多的元素,約占空氣成分78%,在自然界中也十分廣泛,是組成氨基酸的基本元素之一。
1772年,氮由瑞典藥劑師舍勒發(fā)現(xiàn),后由法國科學(xué)家拉瓦錫確定為一種元素,英文名稱為Nitrogen,意思是“硝石組成者”。中國清末化學(xué)家徐壽第一次將它翻譯成中文時(shí)曾寫為“淡氣”,意思是沖淡了空氣中氧氣的氣體。
氮?dú)獾亩栊允顾鼜V泛應(yīng)用于電子、鋼鐵、玻璃工業(yè),燈泡和膨脹橡膠的填充物,或者作為食品和精密實(shí)驗(yàn)儀器的保護(hù)氣體,這并不是氮元素不活潑,而是由兩個氮原子形成的氮?dú)夥肿硬惶顫姟S捎诘肿又杏腥齻€強(qiáng)大的氮氮三鍵,使氮?dú)夥肿雍茈y斷開化學(xué)鍵與其他元素的原子進(jìn)行化合,所以氮?dú)庠谕ǔG闆r下很穩(wěn)定,可以用作保護(hù)氣,例如超市里售賣的小包裝蛋糕和面包,往往會充入氮?dú)膺M(jìn)行保鮮。
氮元素是植物生長的必需養(yǎng)分之一,當(dāng)?shù)爻渥愕臅r(shí)候,植物可以合成較多的蛋白質(zhì),并促進(jìn)細(xì)胞的分裂和增長,葉子長得更多,能有更多的葉面用于光合作用。但是空氣中的氮?dú)馐遣荒鼙恢参镂盏?,需要轉(zhuǎn)化成能被植物吸收的水溶性含氮化合物,好在科學(xué)家們研究出了工業(yè)合成氨的最適宜條件,大大提高了含氮化合物氨氣的產(chǎn)量,一下子解決了含氮化肥的生產(chǎn)問題,使農(nóng)作物的產(chǎn)量提高了一個檔次,現(xiàn)在農(nóng)作物的種植基本上離不開氮肥了。
就在人們慶賀口糧問題解決的時(shí)候,人工合成的氨氣也給世界帶來了驚天的毀滅——戰(zhàn)爭。因?yàn)榘睔夂拖跛峥梢陨a(chǎn)硝酸銨,是制作炸藥的成分之一。合成氨工業(yè)的興起,也促進(jìn)了武器和炸藥的研制。而氮元素本來就是硝石的成分之一,而硝石在古代就是來制作火藥炸藥的,現(xiàn)在能夠人工合成氨制作硝石了,武器研究者們欣喜若狂,隨后爆發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)。因發(fā)現(xiàn)合成氨工業(yè)適宜條件而獲得諾貝爾獎的德國化學(xué)家哈勃,也就擁有了“天使”和“魔鬼”的雙重身份。
其實(shí),元素本身并沒有好壞之分,而是利用這些元素和物質(zhì)的人有善有惡。我們應(yīng)該把元素及其化合物用在有利于人類發(fā)展的事業(yè)上,才能物盡其用,用得其所!
(作者系武漢市第二十中學(xué)化學(xué)教師、武漢市科學(xué)家科普團(tuán)成員)
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