عرض مصدر نتروجين

{{معلومات نتروجين}}

'''النتروجين''' (أو '''الآزوت''') هو [[عنصر كيميائي]] رمزه '''N''' و[[عدد ذري|عدده الذري]] 7، ويقع ضمن [[عناصر الدورة الثانية]] وعلى رأس [[مجموعة الكربون|المجموعة الخامسة عشر]] في [[جدول دوري|الجدول الدوري]] وذلك [[عنصر مجموعة رئيسي|كعنصر مجموعة رئيسي]]، حيث أن مجموعته تسمّى باسمه [[مجموعة النتروجين]]. يصنف النتروجين ضمن [[لافلز|اللافلزات]]، ويكون في الشروط العادية من الضغط ودرجة الحرارة على شكل غاز عديم اللون والطعم والرائحة، وهو [[ثنائي الذرة]] N<sub>2</sub>. 

إن النتروجين عنصر شائع في [[الكون]]، حيث يدخل في تركيب [[درب التبانة]] و[[المجموعة الشمسية]]، وعلى كوكب الأرض يشكّل غاز النتروجين 78% من [[الغلاف الجوي للأرض]]، وبالتالي هو أكثر العناصر الكيميائية النقية من حيث الوفرة؛ أما في [[القشرة الأرضية]]، فمن من النادر أن يوجد عنصر النتروجين على شكل أملاح لاعضوية. بالمقابل، يدخل عنصر النتروجين في الطبيعة على شكل عضوي في تركيب جميع الأنسجة الحيّة، وذلك بشكل أساسي في [[حمض أميني|الأحماض الأمينية]] (وبالتالي في [[بروتين|البروتينات]])، وكذلك في [[حمض نووي|الأحماض النووية]] [[DNA]] و[[RNA]]؛ وفي الصناعة يشكّل النتروجين العديد من المركّبات المهمة [[أمونيا|كالأمونيا]] و[[حمض النتريك]] و[[سيانيد|السيانيد]]، ويدخل أيضاً كعنصر مهم في صناعة [[الأسمدة]].

== التاريخ وأصل التسمية ==
[[ملف:Rutherford Daniel.jpg|تصغير|يمين|150بك|دانيال رذرفورد، ينسب إليه اكتشاف عنصر النتروجين]]
عرفت مركبات النتروجين منذ العصور الوسطى، فقد عرف [[جابر بن حيان]] حمض النتريك باسم [[ماء النار]] (''aqua fortis'')، كما عرف [[الماء الملكي]] (''aqua regia'')، وهو مزيج من حمض النتريك مع [[حمض الهيدروكلوريك]]، وسمي بالملكي لقدرته على إذابة [[الذهب]]. استعملت مركبات النتروجين لاحقاً في تحضير [[البارود]] ثم في صناعة [[الأسمدة]]. 

اكتشف غاز النتروجين من قبل العالم [[دانيال رذرفورد]] سنة 1772، والذي أسماه حينها ''الهواء المضر أو المؤذي'' ''noxious air''،<ref>{{Cite book|url=http://books.google.com/?id=yS_m3PrVbpgC&pg=PR15|page=15|title=Elements of chemistry, in a new systematic order: containing all the modern discoveries|author=Lavoisier, Antoine Laurent|authorlink=Antoine Lavoisier|publisher=Courier Dover Publications|date=1965|isbn=0-486-64624-6}}</ref><ref name="Weeks">{{cite journal | doi = 10.1021/ed009p215 | title = The discovery of the elements. IV. Three important gases | date = 1932 | last1 = Weeks | first1 = Mary Elvira | journal = Journal of Chemical Education | volume = 9 | issue = 2 | page = 215|bibcode = 1932JChEd...9..215W}}</ref> وذلك على الرغم من أنه لم يكن يعتبره كعنصر كيميائي مستقل، لكنه ميّزه عن ''الهواء المُثَبَّت''، والذي كان يقصد به غاز [[ثنائي أكسيد الكربون]] في تلك الأحيان، حيث أن حقيقة أن هناك مكوّن للهواء لا يساعد على [[الاحتراق]] كانت معروفة بالنسبة لرذرفورد.<ref>Aaron J. Ihde, The Development of Modern Chemistry, New York 1964.</ref> في الوقت نفسه تقريباً، دُرس النتروجين من قبل العلماء [[كارل فلهلم شيله]] و[[هنري كافنديش]] و[[جوزيف بريستلي]]، والذين أقروا أن النتروجين جزء من الهواء، وأشتروا إليه باسم ''الهواء المحروق'' أو ''[[فلوجستون|هواء الفلوجستون]]''. بالمقابل، قام [[أنطوان لافوازييه]] بتسمية ذلك الغاز [[خامل|الخامل]] الذي يطفئ اللهب ويميت الحيوانات باسم ''آزوت'' ''azote''، وذلك من الكلمة الإغريقية {{lang|el|ἄζωτος}} ''آزوتوس'' بمعنى ''لا حياة''.<ref>''Elements of Chemistry'', trans. Robert Kerr (Edinburgh, 1790; New York: Dover, 1965), 52.</ref> ولا يزال يشار إلى عنصر النتروجين باسم الآزوت في بعض اللغات مثل الفرنسية والإيطالية والروسية والتركية. بالمقابل يشار إلى هذا العنصر في اللغة الألمانية باسم ''Stickstoff''، بمعنى المادة المطفئة للهب.

[[ملف:Jean-Antoine Chaptal (1756-1832), comte de Chanteloup.jpg|تصغير|150بك|يمين|جان أنطوان شابتال، مبتدع لفظ نتروجين]]
أما كلمة نتروجين فقد ابتدعت من الكيميائي [[جان أنطوان شابتال]] وذلك من الإغريقية ''νίτρον نطرون'' (والتي كانت تشير إلى مصطلح يشمل [[نتر (كيمياء)|ملح النتر]]، وفي الوقت نفسه إلى [[كربونات الصوديوم]]، إذ لم يكن يميز بينهما)، ومن ''-γενής جين'' بمعنى مولّد؛ أي أن الكلمة تحمل معنى ''مولّد النتر''. كان شابتال يريد بذلك الإشارة إلى النتر، وهي المادة الكيميائية ([[نترات البوتاسيوم]]) التي كانت لازمة من أجل إنتاج [[حمض النتريك]]، والذي كان قد اكتشف أنه يحوي على غاز النتروجين.<ref>[http://www.etymonline.com/index.php?term=nitrogen nitrogen]. Etymonline.com. Retrieved on 2011-10-26.</ref>

مع تطور البحث العلمي، دخل النتروجين في العديد من التجارب الفيزيائية والكيميائية. ففي سنة 1910 قام [[جون ويليام ستروت]]، المعروف باسم لورد رايلي، بالقيام بتجربة اكتشف فيها ''النتروجين الفعّال''، وهو تعبير استخدمه للإشارة إلى النتروجين الذرّي، والذي هو عبارة عن [[متآصل]] [[أحادي الذرة]] للنتروجين تحصّل عليه في جهاز [[أنبوب التفريغ]] على شكل ''غمامة ذات لون أصفر ساطع''. لم يدم التشكل طويلاً، إذ سرعان ما تفاعل بدوره بشكل انفجاري مع [[الزئبق]]، حيث تشكّل ''نتريد الزئبق''.<ref>[http://www.lateralscience.co.uk/activen/index.html Lord Rayleigh's Active Nitrogen]. Lateralscience.co.uk. Retrieved 2011-10-26.</ref> 

أدى تطوّر التقنيات الصناعية إلى ظهور تقنيات أدت إلى [[تثبيت النيتروجين|تثبيت النتروجين]] مثل [[عملية فرانك-كارو]] (1895–1899) و[[عملية أوستفالد]] (1902) و[[عملية هابر-بوش]] (1908–1913)، مما سهّل من إمكانية استحصال مركبات النتروجين المختلفة.<ref name="Haber100">{{cite journal | doi = 10.1038/ngeo325 | title = How a century of ammonia synthesis changed the world |year = 2008 | last1 = Erisman | first1 = Jan Willem | last2 = Sutton | first2 = Mark A. | last3 = Galloway | first3 = James | last4 = Klimont | first4 = Zbigniew | last5 = Winiwarter | first5 = Wilfried | journal = Nature Geoscience | volume = 1 | issue = 10 | page = 636|bibcode = 2008NatGe...1..636E}}</ref>

== الوفرة الطبيعية ==
يشكّل غاز النتروجين (N<sub>2</sub>) أكبر نسبة في الغازات المكوّنة [[غلاف الأرض الجوي|للغلاف الجوّي]] [[الأرض|للأرض]]، حيث أنّ نسبته تبلغ 78.08% حجماً في الهواء الجاف، و75.53% وزناً في الهواء الجاف.<ref name="emsley">Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements (New ed.). pages:360-364, New York, NY: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7. </ref> أمّا في [[القشرة الأرضية]] فإن النتروجين قليل الوفرة الطبيعية نسبياً، إذ أن المعادن الحاوية على النتروجين غالباً ما تكون على شكل أملاح مثل [[نترات البوتاسيوم]] (ملح بيتر) أو[[نترات الصوديوم]] (ملح تشيلي) أو[[ملح النشادر]]، وجميع هذه الأملاح منحلة، لذلك يندر وجود ترسبات معدنية منها.

إن النتروجين هو عنصر شائع الانتشار في الكون، إذ يقدّر أن ترتيبه السابع من حيث [[وفرة العناصر الكيميائية]] بالنسبة لكتلتها في [[درب التبانة]].<ref name="croswell">{{cite book | last = Croswell | first = Ken | title = Alchemy of the Heavens | publisher = Anchor |date=February 1996 | url = http://kencroswell.com/alchemy.html| isbn = 0-385-47214-5}}</ref> ينشأ عنصر النتروجين في الكون نتيجة [[تفاعلات الانصهار النجمي]] وذلك من عنصري [[الهيدروجين]] و[[الكربون]] في [[مستعر أعظم|المستعرّات الأعظمية]]،<ref name="croswell"/> وفي النجوم عن طريق [[دورة كربون-نيتروجين-أكسجين|دورة CNO]].<ref name="BetheBible">{{cite journal |last=Bethe |first=H. A. |date=1939 |title=Energy Production in Stars |journal=Physical Review |volume=55 |issue=5 |pages=434–56 |bibcode=1939PhRv...55..434B |doi= 10.1103/PhysRev.55.434}}</ref> اكتشفت آثار من النتروجين الجزيئي ومركّبات النتروجين في [[الوسط بين النجمي]] وذلك باستخدام [[المقراب]] الفضائي (''FUSE'').<ref>{{cite journal|title=Abundance of Interstellar Nitrogen|author=Meyer, Daved M.|author2=Cardelli, Jason A.|author3=Sofia, Ulysses J.|year=1997|doi=10.1086/311023|journal=The Astrophysical Journal|volume=490|pages=L103–L106|arxiv=astro-ph/9710162|bibcode=1997ApJ...490L.103M}}</ref> كما يدخل النتروجين الجزيئي في تركيب الغلاف الجوي لقمر [[تيتان (قمر)|تيتان]] الذي يدور في فلك كوكب [[زحل]].<ref>{{cite web|url=http://www.solarviews.com/eng/titan.htm|title=Titan (Saturn VI)|accessdate=2007-12-24|publisher=Solarviews.com|author=Hamilton, Calvin J.}}</ref> 

يدخل النتروجين في تركيب كافة [[المتعضيات]] الحية، فهو مكوّن أساسي [[بروتين|للبروتينات]] و[[حمض نووي|الأحماض النووية]]، وجزيئات حيوية أخرى مثل [[الإنزيمات]]. يشكّل النتروجين عادةً ما بين 2 - 6% من [[مادة جافة|الوزن الجاف]] للمادة النباتية، ووسطياً حوالي 1.5%.<ref>Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger: ''Physiologie der Pflanzen''. Spektrum, Akad. Verlag, Heidelberg/Berlin 2000, ISBN 3-8274-0537-8.{{De}}</ref> يوجد النتروجين بكميّات وفيرة في فضلات الحيوانات و[[ذرق الطيور]]، وذلك على شكل [[يوريا]] و[[حمض البول|حمض اليوريك]] وعلى شكل أملاح [[الأمونيوم]].

== الإنتاج والتحضير ==
[[ملف:Flux distribution inside the fiber.jpg|تصغير|يسار|مخطط يظهر طريقة الحصول على النتروجين بطريقة الغشاء التناضحي العكسي.]]
يصنّف غاز النتروجين من ضمن الغازات الصناعية، التي لها تطبيقات مهمة، وينتج عن طريق إسالة الهواء بالضغط والتبريد ثم [[تقطير بالتجزئة|التقطير التجزيئي]] للهواء السائل لفصل غازي [[الأكسجين]] والنتروجين وذلك حسب [[عملية ليندة]]. أو عن طريق استخدام وسائل ميكانيكية باستخدام الهواء الغازي، أي باستخدام [[امتزاز تأرجح الضغط]] أو [[تناضح|غشاء تناضحي عكسي]]. تتم الطريقة الأخيرة عن طريق تمرير الهواء بضغط مرتفع يتراوح بين 5 إلى 12 [[بار (وحدة)|بار]] عبر غشاء اصطناعي، وبما أن سرعة [[الانتشار]] لغازات النتروجين و[[الآرغون]] عبر تلك الأغشية هي أبطأ من التي لغازات [[الأكسجين]] و[[بخار الماء]] و[[ثنائي أكسيد الكربون]]، فإن غاز النتروجين بالتالي يزداد تركيزه في الطرف الداخلي للغشاء، وبإجراء ضبط لسرعة التدفق، يمكن الحصول على غاز النتروجين بنقاوة تصل إلى 99%. 

تعد وسيلة تقطير الهواء الأسلوب التجاري للحصول على النتروجين، والذي يحصل عليه غالباً كناتج ثانوي من عملية إنتاج غاز الأكسجين، وذلك من أجل الصناعات المختلفة. يزوّد النتروجين عادةً في [[أسطوانة غاز|أسطوانات غاز]] مضغوط، ويرمز لها عندما تكون نقية وخالية من الأكسجين برمز OFN وذلك من ''oxygen-free nitrogen''،<ref>{{Cite journal|doi= 10.1021/ie50569a032|title=Nitrogen Purfication. Pilot Plant Removal of Oxygen|year=1957|journal=Industrial & Engineering Chemistry|volume= 49|pages= 869–873|issue= 5|last1= Reich|first1= Murray.|last2= Kapenekas|first2= Harry.}}</ref> والتي يمكن أن تصل درجة نقاوتها إلى 99.99999%. يحصل على النتروجين عالي النقاوة، والذي تكون فيه نسبة الشوائب من الغازات أقل من 1 [[جزء في البليون]] (ppb)، عن طريق تكرار عملية [[الامتزاز]]/[[الانتزاز]] على [[الزيوليت]]. 

يحضّر غاز النتروجين مخبرياً من المعالجة الحرارية لمحلول مائي من [[نتريت أمونيوم|نتريت الأمونيوم]] أو محلول مائي لمزيج من [[كلوريد الأمونيوم]] مع [[نتريت الصوديوم]]:<ref name="labProduction">{{Cite journal
| last1 = Bartlett |first1 = J. K.
| title = Analysis for nitrite by evolution of nitrogen: A general chemistry laboratory experiment 
| doi = 10.1021/ed044p475 
| journal = Journal of Chemical Education 
| volume = 44 
| issue = 8 
| pages = 475 
| year = 1967 
| pmid =  
| pmc = 
| bibcode = 1967JChEd..44..475B
}}</ref>

:<math>\mathrm{NH_4Cl\ +\ NaNO_2 \longrightarrow\  NaCl\ +\ 2\ H_2O\ +\ N_2 \uparrow}</math>

تعطي طريقة التحضير هذه شوائب بكميات قليلة من غاز [[أحادي أكسيد النتروجين]] NO و[[حمض النتريك]] HNO<sub>3</sub>، والتي يمكن إزالتها بتمرير الغاز في محلول من [[ثنائي كرومات البوتاسيوم]] في [[حمض الكبريتيك]].<ref name="labProduction"/>

يمكن الحصول على غاز النتروجين بشكل نقي جداً في المختبر من إجراء عملية [[تفكك حراري]] لمركب [[أزيد الباريوم]] أو [[أزيد الصوديوم]]:<ref>{{Cite journal 
| last1 = Eremets | first1 = M. I. 
| last2 = Popov | first2 = M. Y. 
| last3 = Trojan | first3 = I. A. 
| last4 = Denisov | first4 = V. N. 
| last5 = Boehler | first5 = R. 
| last6 = Hemley | first6 = R. J. 
| doi = 10.1063/1.1718250 
| title = Polymerization of nitrogen in sodium azide 
| journal = The Journal of Chemical Physics 
| volume = 120 
| issue = 22 
| pages = 10618–10623 
| year = 2004 
| pmid =  15268087
| pmc = 
|bibcode = 2004JChPh.12010618E}}</ref><ref>G. Brauer (Hrsg.), ''Handbook of Preparative Inorganic Chemistry'' 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 457–460.</ref> 

:<math>\mathrm{2 \ NaN_3\  }\mathrm{\stackrel{\Delta T}{\longrightarrow} \ 2 \ Na\ +\ 3 \ N_2}</math>

== النظائر ==
هناك [[نظير]]ين مستقرين للنتروجين وهما نتروجين-14 <sup>14</sup>N و نتروجين-15 <sup>15</sup>N، لكن [[الوفرة الطبيعية]] الأكبر هي للنظير <sup>14</sup>N، والتي تبلغ 99.634%. إن التفاعلات الحيوية مثل [[تمثل (أحياء)|التمثّل]] و[[نترجة (كيمياء)|النترجة]] و[[نزع النيتروجين|نزع النتروجين]] تتحكم بنسب نظائر النتروجين الطبيعية في التربة، حيث تعمد تلك التفاعلات على تخصيب <sup>15</sup>N في [[ركيزة (كيمياء)|الركيزة]] وتقلله في [[ناتج (كيمياء)|الناتج]].<ref name="enrich">{{cite book | url = http://books.google.de/books?id=U9y3whFC2DIC&pg=PA74 | pages = 74–75 | title = Stable Isotopes and Biosphere - Atmosphere Interactions: Processes and Biological Controls | isbn = 9780080525280 | author1 = Flanagan | first1 = Lawrence B. | last2 = Ehleringer | first2 = James R | last3 = Pataki | first3 = Diane E. | date =15 December 2004}}</ref> أما في الغلاف الجوي، فإن هناك نسبة بسيطة من النتروجين الجزيئي يكون فيه كل من النظيرين الطبيعيين <sup>14</sup>N<sup>15</sup>N موجودين (0.73%)، أما الباقي فهو تقريباً بالكامل من <sup>14</sup>N<sub>2</sub>.<ref>{{cite web| url = http://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl?ele=N | title = Atomic Weights and Isotopic Compositions for Nitrogen | publisher = NIST |accessdate=2013-05-22}}</ref>

توجد أيضاً نظائر مصطنعة للنتروجين، يتراوح [[عدد الكتلة]] فيها بين 12 - 19، ومن بينها النظير نتروجين-13 <sup>13</sup>N، الذي يبلغ [[عمر النصف]] له عشر دقائق، أما باقي النظائر المصطنعة فلها عمر نصف من مرتبة عدة ثوان أو أقل.<ref name="NUBASE">{{cite journal |author=Audi, G. |author2=Wapstra, A. H. |author3=Thibault, C. |author4=Blachot, J. |author5=Bersillon, O. |last-author-amp=yes |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf|journal=Nuclear Physics A |volume=729 |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001|bibcode=2003NuPhA.729....3A}}</ref> يحضّر <sup>16</sup>N من النظير أكسجين-16 <sup>16</sup>O في الماء، وله نصف عمر حوالي 7.1 ثانية،<ref name="NUBASE"/> ويصدر عند [[اضمحلال إشعاعي|اضمحلاله]] [[أشعة غاما]] ذات طاقة مرتفعة تتراوح بين 5-7 ميغا[[إلكترون فولت]].<ref name="NUBASE"/><ref name="Neeb">{{Cite book|last=Neeb|first= Karl Heinz |title=The Radiochemistry of Nuclear Power Plants with Light Water Reactors|publisher=Walter de Gruyter|location=Berlin-New York|date=1997|isbn=3-11-013242-7| url = http://books.google.de/books?id=SJOE00whg44C&pg=PA227| page=227}}</ref> يستخدم <sup>16</sup>N [[مبرد|كمبرّد]] في [[مفاعل الماء المضغوط]] و[[مفاعل الماء المغلي]].<ref name="Neeb"/>

== الخصائص الفيزيائية ==
[[ملف:Nitrogen discharge tube.jpg|يسار|thumb|upright|توهج غاز النتروجين داخل أنبوب تفريغ]]
في الشروط العادية من الضغط ودرجة الحرارة، فإن النتروجين الجزيئي هو عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة والمذاق، وغير قابل للاشتعال. يتكثف النتروجين ويتسيّل عند -196 °س (77 [[كلفن]]) ليصبح سائلاً عديم اللون ([[نتروجين سائل|النتروجين السائل]])، وهو سائل أقل كثافة من الماء (0.808 غ/مل)، ويستخدم في [[التبريد العميق]].<ref>{{Cite journal 
| last1 = Iancu | first1 = C. V. 
| last2 = Wright | first2 = E. R. 
| last3 = Heymann | first3 = J. B. 
| last4 = Jensen | first4 = G. J. 
| title = A comparison of liquid nitrogen and liquid helium as cryogens for electron cryotomography 
| doi = 10.1016/j.jsb.2005.12.004 
| journal = Journal of Structural Biology 
| volume = 153 
| issue = 3 
| pages = 231–240 
| year = 2006 
| pmid =  16427786
| pmc = 
}}</ref> يتجمّد النتروجين السائل عند −210 °س (63 كلفن)،<ref name="Gray">{{cite book|last=Gray|first=Theodore|title=The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe|date=2009|publisher=Black Dog & Leventhal Publishers|location=New York|isbn=978-1-57912-814-2}}</ref> وذلك إلى شكل [[متآصل]] بلوري [[تعبئة متراصة|متراص]]، والذي يأخذ يتحول إلى الشكل المتآصل البلوري [[نظام بلوري مكعب|المكعب]] عند −237.6 °س (35.4 كلفن)، والذي يعرف باسم الطور ألفا.<ref> Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.</ref> إن [[نقطة حرجة (ديناميكا حرارية)|النقطة الحرجة]] للنتروجين هي عند درجة حرارة مقدارها −146.95 °س وضغط 33.9 بار، وتكون الكثافة الحرجة 0.314 غ/سم<sup>3</sup>. إن [[انحلالية]] غاز النتروجين في الماء ضعيفة، وهي تبلغ 23.2 مغ/ل عند الدرجة 0 °س.

حضّرت متآصلات غير مستقرة للنتروجين مخبرياً، وكانت تتألف من جزيئات ذات أكثر من ذرتي نتروجين مثل N<sub>3</sub> (ثلاثي النتروجين) و N<sub>4</sub> (رباعي النتروجين).<ref>{{cite web|url=http://www.findarticles.com/p/articles/mi_m1200/is_7_161/ai_83477565|title=A new molecule and a new signature&nbsp;– Chemistry&nbsp;– tetranitrogen|work=Science News|date=16 February 2002|accessdate=2007-08-18}}</ref> عند ضغوط مرتفعة جداً (حوالي 1.1 مليون [[جو (وحدة)|وحدة ضغط جوي]]) ودرجات حرارة مرتفعة (2000 كلفن) فإنه يمكن الحصول على صيغ بلورية بوليمرية من النتروجين، والتي لها [[بنية بلورية]] شبيهة [[ألماس|بالألماس]] مثل N<sub>4</sub> (رباعي النتروجين)، والذي يعرف باسم ''الألماس النتروجيني''.<ref>{{Cite news|url=http://www.physorg.com/news693.html|title=Polymeric nitrogen synthesized|publisher=physorg.com|date=5 August 2004|accessdate=2009-06-22}}</ref><ref>[http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2004/pressemitteilung200408022/index.html Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft vom 3. August 2004]{{De}}</ref> من المتآصلات النظرية للننتروجين كل من N<sub>6</sub>، الذي يعرف باسم ''هكسازين''، وهو متآصل افتراضي للنتروجين ترتبط فيه الذرات بشكل مشابه لارتباط ذرات الكربون في [[بنزين (مركب كيميائي)|البنزين]]،<ref>{{cite journal|author=Fabian, J.|author2=Lewars, E.|last-author-amp=yes|year=2004|title=Azabenzenes (azines)—The nitrogen derivatives of benzene with one to six N atoms: Stability, homodesmotic stabilization energy, electron distribution, and magnetic ring current; a computational study|url=http://pubs.nrc-cnrc.gc.ca/rp/rppdf/v03-178.pdf|journal=Canadian Journal of Chemistry|volume=82|issue=1|pages=50–69|doi=10.1139/v03-178}}</ref> بالإضافة إلى N<sub>8</sub>، الذي يعرف باسم ''أوكتاآزاكوبان'' (ثماني آزا الكوبان)، وهو متآصل افتراضي للنتروجين ترتبط فيه ذرات النتروجين على شكل فراغي يشبه المكعب، وذلك بشكل مشابه لارتباط ذرات الكربون في [[كوبان (مركب كيميائي)|الكوبان]].<ref name="b_muir">Muir, B. [http://www.ch.ic.ac.uk/local/projects/b_muir/Cubane/Cubanepro/Start.html Cubane]. (See "further topics" section.)</ref> تشير [[كيمياء نظرية|الحسايات النظرية]] أن N<sub>6</sub> غير مستقر بشكل كبير، في حين أنه يتوقع أن يكون N<sub>8</sub> مستقر حركياً، وذلك بسبب [[تناظر جزيئي|تناظر المدارات الجزيئية]].<ref>{{cite journal|url=http://www.springerlink.com/content/w3pap8xmmju00j3e/|title=Theoretical studies on the molecular electron densities and electrostatic potentials in azacubanes|author=Patil, Ujwala N.|author2=Dhumal, Nilesh R.|author3=Gejji, Shridhar P.|last-author-amp=yes |journal=Theoretica Chimica Acta|volume=112|pages=27–32|doi=10.1007/s00214-004-0551-2|year=2004}}</ref> 

في [[أنبوب تفريغ]] يمكن لغاز النتروجين أن يتوهج وذلك تحت الشروط التالية: أن تكون تخلية الأنبوب بضغط يتراوح بين 5-10 ميلي بار، و[[تيار الجهد العالي المتردد|جهد عالي]] حوالي 1.8 كيلوفولت، و[[شدة التيار الكهربائي|شدة تيار]] تصل إلى 18 ميلي أمبير، و[[تردد]] يبلغ 35 كيلوهرتز. عند تلك الشروط تحدوث [[عودة ارتباط]] لجزيئات الغاز المؤينة، ويصدر طيف لوني مميز للنتروجين.<ref>[http://www.pse-mendelejew.de/bilder/n.jpg Stickstoff Spektralröhre]</ref> إن النتروجين الجزيئي (<sup>14</sup>N<sub>2</sub>) ذو شفافية بالنسبة للأشعة المرئية و[[أشعة تحت الحمراء|تحت الحمراء]]، لأنه جزيء متجانس مكوّن من نفس الذرة، وبالتالي لا يوجد [[عزم ثنائي قطب]] قادر على التآثر مع [[الإشعاع الكهرومغناطيسي]] عند [[طول الموجة|أطوال الموجة]] تلك. بالمقابل، يحدث هناك [[امتصاص (كهرومغناطيسي)|امتصاص]] في مجال [[الأشعة فوق البنفسجية]]،<ref>{{cite journal | doi = 10.1103/PhysRev.64.207 | title = Absorption Spectrum of N2 in the Extreme Ultraviolet |year = 1943 | last1 = Worley | first1 = R. | journal = Physical Review | volume = 64 | issue = 7–8 | page = 207|bibcode = 1943PhRv...64..207W}}</ref> وذلك عند أطوال موجة حوالي 100 نانومتر. يترافق ذلك مع حدوث [[انتقال إلكتروني|انتقالات إلكترونية]] في الجزيء إلى حالات تكون فيها الغمامة الإلكترونية غير متساوية التوزيع بين ذرتي النتروجين، مما يؤدي إلى الاستقطاب. يحدث هذا الامتصاص للأشعة فوق البنفسجية من جزيئات النتروجين في [[طبقات الجو العليا]] في الأرض وغيرها من الكواكب. يؤدي امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الكونية من جزيئات غاز النتروجين في طبقات الجو العليا إلى حدوث [[وهج جوي]] مرئي، وهو ناتج عن انفصام الرابطة الجزيئية وتشكل النتروجين الذري، والذي يرتبط بدوره مع الأكسجبن ليشكل جزيئات [[أحادي أكسيد النتروجين]] (NO).

== الخصائص الكيميائية ==
[[ملف:Dinitrogen-2D-dimensions.png|thumb|120px|right|طول الرابطة في النتروجين الجزيئي N<sub>2</sub>]]
يصنّف عنصر النتروجين ضمن [[اللافلزات]]، وله [[كهرسلبية]] مقدارها 3.04.<ref name="RubberBible84th">{{cite book | editor = Lide, D. R. | title = CRC Handbook of Chemistry and Physics | edition = 84th | location = Boca Raton, FL |publisher = CRC Press | date = 2003}}</ref> هناك خمس [[إلكترون تكافؤ|إلكترونات]] موجودة في [[غلاف التكافؤ]] الخارجي للذرّة، وذلك حسب [[التوزيع الإلكتروني]] 2s<sup>2</sup>p<sup>3</sup>، بالتالي حسب [[قاعدة الثمانيات]]، فإن النتروجين هو ثلاثي [[التكافؤ]] في أغلب مركباته، والتي تكون جلّها ذات صفة [[رابطة تساهمية|تساهمية]]. إن النتروجين هو العنصر الوحيد في مجموعته، مجموعة النتروجين، القادر على الارتباط بنفسه،<ref>{{Citation | last1 = E. Riedel| last2 = C. Janiak | year = 2011  | title = Anorganische Chemie | edition = 8. | publication-place =  | publisher = de Gruyter | ISBN = 3110225662 | pages = 464 | url =}}</ref> ويبلغ [[طول الرابطة|طول]] [[الرابطة الثلاثية]] بين الذرتين (N≡N) في النتروجين الجزيئي 109.76 [[بيكومتر]]، وهي واحدة من أقوى [[الروابط الكيميائية]]، إذ أن [[طاقة تفكك الرابطة|طاقة تفككها]] تصل إلى 942 كيلوجول/مول،<ref>A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 653.</ref> مما يعني أنه تلزم [[طاقة تنشيط]] مرتفعة لكسر تلك الرابطة وللارتباط مع عناصر أخرى. 

إن النتروجين على العموم غير نشيط كيميائياً عند الدرجات العادية من الضغط ودرجة الحرارة، إلا في حال كان المتفاعل ذو نشاط كيميائي كبير. على سبيل المثال، يتفاعل النتروجين مع فلز [[ليثيوم|الليثيوم]] ليعطي مركب [[نتريد الليثيوم]]:<ref name=wiberg>A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg, ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie'' '''1995''', 101. Auflage, de Gruyter. ISBN 3-11-012641-9, S. 1153.</ref><ref name="Schrock">{{Cite journal|author=Schrock, R. R.|title=Catalytic Reduction of Dinitrogen to Ammonia at a Single Molybdenum Center|journal=Acc. Chem. Res.|year=2005|volume=38|issue=12|pmid=16359167|pages=955–962|pmc=2551323|doi=10.1021/ar0501121}}</ref>

: <math>\mathrm{6\ Li \ + N_2 \ \xrightarrow{100^{\circ}C}\ 2 \ Li_3N }</math>

[[ملف:RuA5N2.png|thumb|يسار|بنية <sup>2+</sup>[Ru(NH<sub>3</sub>)<sub>5</sub>(N<sub>2</sub>)]]]
يقوم النتروجين بالدخول على شكل [[ناتج إضافة]] مع العديد من [[فلز انتقالي|الفلزات الانتقالية]]، ويسمى الناتج حينها باسم [[معقد تناسقي|معقد تناسقي ثنائي النتروجين]]، وكمثال على ذلك المعقد التالي مع [[روثينيوم|الروثينيوم]] <sup>2+</sup>[Ru(NH<sub>3</sub>)<sub>5</sub>(N<sub>2</sub>)]، كما تبدو بنيته في الشكل المرفق. تجدر الإشارة إلى أن [[ربيطة]] N<sub>2</sub> لا يتم الحصول عليها من الارتباط المباشر مع النتروجين الجزيئي، إنما من تفكك [[الهيدرازين]]. هناك معقدات أخرى على ذات النسق مثل IrCl(N<sub>2</sub>)([[PPh3|PPh<sub>3</sub>]])<sub>2</sub> و W(N<sub>2</sub>)<sub>2</sub>([[Dppe|Ph<sub>2</sub>PCH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>PPh<sub>2</sub>]])<sub>2</sub>. توضح هذه المعقدات أن النتروجين الجزيئي N<sub>2</sub> يمكن أن يرتبط مع الفلزات في إنزيم [[نيتروجيناز|نتروجيناز]] ومع [[حفاز|الحفاز]] في [[عملية هابر-بوش]].<ref>{{Cite journal|author=Fryzuk, M. D.|author2=Johnson, S. A.|last-author-amp=yes|title=The continuing story of dinitrogen activation|journal=Coordination Chemistry Reviews|volume=200–202|page=379|year=2000|doi=10.1016/S0010-8545(00)00264-2}}</ref> 

أدت عملية هابر-بوش لاصطناع [[الأمونياك]] من النتروجين و[[الهيدروجين]] البوابة التي أدت إلى تثبيت النتروجين صناعياً في المركبات الكيميائية. تتم العملية عادة باستخدام حفاز من أكسيد الحديد الثنائي والثلاثي Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> عند درجات حرارة حوالي 500 °س وضغط مقداره 200 وحدة ضغط جوي. هناك طرق أخرى [[اختزال|لاختزال]] النتروجين إلى الأمونياك، مثل استخدام حفاز من معقد [[الموليبدنوم|للموليبدنوم]] بوجود وسط مانح للبروتونات.<ref name="Schrock"/> 

=== المركبات الكيميائية ===
يعد [[أمونياك|الأمونياك]] (NH<sub>3</sub>) من أكثر مركبات النتروجين أهمية، وهو ينتج من عملية تثبيت النتروجين الصناعية من خلال عملية هابر-بوش، وهو يصنف كيميائياً على أنه [[هيدريد]] للنتروجين. من الهيدريدات الأخرى للنتروجين مركب [[الهيدرازين]] N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>. للأمونياك خصائص [[قاعدة (كيمياء)|قاعدية]]، وهو ينحل في الماء مشكلاً أيونات [[أمونيوم|الأمونيوم]] <sup>+</sup>NH<sub>4</sub>، كما يشكل أيونات [[أميد|الأميد]] <sup>-</sup>NH<sub>2</sub>، و[[نتريد|النتريد]] <sup>-</sup>N<sub>3</sub>، ولها أملاح معروفة. من الأنيونات الأخرى مركبات [[أزيد|الأزيد]] <sup>-</sup>N<sub>3</sub>، والتي لها [[بنية جزيئية خطية]] و[[تساوي إلكتروني|متساوية إلكترونياً]] مع [[ثنائي أكسيد الكربون]]، وهي من المركبات [[سمية|السامة]] مثل مركبات [[السيانيد]]. يرتبط النتروجين مع [[هالوجين|الهالوجينات]] ليشكل مركبات ثلاثي هاليد النتروجين والتي تشمل [[ثلاثي فلوريد النتروجين]] NF<sub>3</sub> و[[ثلاثي كلوريد النتروجين]] NCl<sub>3</sub> و[[ثلاثي بروميد النتروجين]] NBr<sub>3</sub> و[[ثلاثي يوديد النتروجين]] NI<sub>3</sub>. 

هناك عدة [[أكسيد|أكاسيد]] للنتروجين، والتي يشار إليها اختصاراً بالرمز '''NOx'''. من هذه الأكاسيد [[أكسيد النيتروس|أكسيد النتروز]] (أحادي أكسيد ثنائي النتروجين N<sub>2</sub>O)، والذي يسمى غاز الضحك، وله تأثير تخديري. هناك أيضاً [[أحادي أكسيد النيتروجين|أكسيد النتريك]] (أحادي أكسيد النيتروجين NO)، وهو [[جذر كيميائي]] حر يستخدم في [[توصيل الإشارة]] عند النباتات والحيوانات. يكون [[ثنائي أكسيد النيتروجين|ثنائي أكسيد النتروجين]] على شكل غاز أحمر اللون، وهو سام ويدخل في تركيب [[الضبخان]]. إن الأكاسيد المذكورة (الدنيا) للنتروجين هي أكاسيد مستقرة، في حين أن الأكاسيد العليا مثل [[ثلاثي أكسيد ثنائي النتروجين]] N<sub>2</sub>O<sub>3</sub> و[[رباعي أكسيد ثنائي النتروجين]] N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> و[[خماسي أكسيد ثنائي النتروجين]] N<sub>2</sub>O<sub>5</sub> هي غير مستقرة وتتفكك لتطلق غاز النتروجين N<sub>2</sub>. 

تميل أكاسيد النتروجين إلى الانحلال في الماء، حيث يعطي أحادي أكسيد النتروجين عند انحلاله [[حمض النتروز]] HNO<sub>2</sub>، والذي ينتج أملاح [[النتريت]]، بالمقابل، فإن ثنائي أكسيد النتروجين يعطي عند انحلاله في الماء [[حمض النتريك]] HNO<sub>3</sub>، والذي ينتج أملاح [[النترات]]. من أحماض النتروجين أيضاً هناك [[حمض تحت النتروز]] H<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O<sub>2</sub>، والذي تدعى أملاحه باسم [[تحت نتريت]] (هيبونتريت). يدخل النتروجين مع الكربون في تركيب [[حمض سيان الماء|حمض هيدروسيانيك]]، وعندما يضاف إليه الأكسجين نحصل على مجموعة من أحماض ''هيدروكسوسيانيك'' والأملاح الموافقة، مثل [[حمض السيانيك]] H-O-C≡N وأملاحه من [[السيانات]]، و[[حمض إيزوسيانيك]] O=C=N-H وأملاحه من [[إيزوسيانات]]، [[الحامض الفلميني|حمض الفلمنيك]] H-C≡N-O وأملاحه من [[الفلمينات]]. 

يدخل النتروجين في تركيب العديد من المركبات العضوية مثل [[الأمينات]] و[[الأحماض الأمينية]] و[[البروتينات]] و[[الببتيدات]] و[[الأميدات]] و[[مركبات النترو]] و[[مركبات الآزو]] و[[النتريلات]] و[[الإيمينات]] و[[إينامين|الإينامينات]]، بالإضافة إلى [[مركب حلقي غير متجانس|المركبات الحلقية غير المتجانسة النتروجينية]].

== الدور الحيوي ==
[[ملف:دورة النيتروجين.svg|thumb|320px|left|مخطط توضيحي [[دورة النيتروجين|لدورة النيتروجين]] تم إهمال تثبيت النيتروجين للاأحيائي.]]
إن النتروجين هو من العناصر المهمة لوجود الحياة على سطح الأرض، إذ أنه يدخل في تركيب [[حمض أميني|الأحماض الأمينية]] و[[حمض نووي|النووية]].<ref name="emsley"/> لا يمكن للنباتات أو الحيوانات أن تحصل على عنصر النتروجين من الغلاف الجوي مباشرة، حيث ينبغي الحصول عليه على شكل مركبات، بعملية تدعى [[تثبيت النتروجين]]. تعد [[هطول|الهطولات]] على اختلافها أحد المصادر الطبيعية التي تجلب كميات من [[الأمونيوم]] و[[النترات]] إلى سطح الأرض، وذلك أثناء تشكلها في طبقات الجو عند حدوث [[البرق]].<ref name="Lightning">{{Cite book|title=Lightning: Physics and Effects|first1=Vladimir A.|last1=Rakov|last2=Uman|first2=Martin A.|publisher=Cambridge University Press|date=2007|isbn=978-0-521-03541-5|page=508|url=http://books.google.com/?id=TuMa5lAa3RAC&pg=PA508}}</ref> إن أغلب النتروجين المثبّت الموجود في التربة والذي يصل إلى جذور النباتات يكون على شكل نترات، في حين أن الأمونيوم يستهلك من نباتات [[الظلة]].<ref>{{cite journal
| last1 = Jama| first1 = Bashir| last2 = Ndufa| first2 = J. K.| last3 = Buresh| first3 = R. J.| last4 = Shepherd| first4 = K. D.| title = Vertical Distribution of Roots and Soil Nitrate: Tree Species and Phosphorus Effects| publisher = Soil Science Society of America Journal| volume = 62| issue = 1| pages = 280–286| url = https://www.crops.org/publications/sssaj/abstracts/62/1/SS0620010280?access=0&view=pdf| accessdate = 2013-01-02
}}</ref> 

هناك أنواع خاصة من البكتريا (مثل [[ريزوبيا]] ''Rhizobium trifolium'') لها القدرة على تثبيت النتروجين، وذلك بسبب وجود إنزيم [[نيتروجيناز|نتروجيناز]]، والذي يستطيع تحويل غاز النتروجين إلى شكل الأمونيوم الكثر فائدة بالنسبة للمتعضيات العليا. يمكن لهذه البكتريا أن تعيش بشكل منفرد وحر في التربة مثل [[الآزوتية]]، ولكنها عادة ما تدخل في علاقة [[تعايش (أحياء)|تعايش]] في [[عقدة جذرية|العقد الجذرية]] في النباتات [[بقل|البقلية]] (مثل [[الفول]] و[[النفل]] وغيرها)، في بعض النباتات من الفصائل الأخرى مثل [[النغت]] و[[كازارينا]] و[[النباتات الكبدية]].<ref name=cycle/> يقوم مبدأ التعايش هنا على تقديم البكتريا للنتروجين على شكل مثبت، والذي يكون غالباً على شكل أمونيوم، والذي يحول في النبات إلى أحماض أمينية لتشكيل البروتينات وجزيئات حيوية أخرى. بالمقابل، فإن النبات يفرز السكر إلى البكتريا كي تؤمن غذائها.<ref name=cycle/>

تستطيع النباتات أن تستفيد من النتروجين على شكل نترات بشكل مباشر، والذي يمكن أن يكون موجوداً في التربة من الترسبات الطبيعية للمعادن، أو من الأسمدة التركيبية، أو من فضلات الحيوانات، أو من التحلل العضوي. تتحوّل كمية [[النترات]] الممتصة على هذه الشاكلة إلى [[نتريت]] عن طريق إنزيم [[نترات ريدوكتاز]] (مختزل النترات)، ومن ثم يتحول إلى الأمونياك عن طريق إنزيم آخر وهو [[نتريت ريدوكتاز]] (مختزل النتريت).<ref name=cycle/> 

إن مركبات النتروجين مهمة جداً وأساسية في التركيب الحيوي للنباتات والحيوانات. تستخدم الحيوانات الأحماض الأمينية الحاوية على النتروجين من مصادر نباتية كأساس لكافة التفاعلات الكيميائية الحيوية المعتمدة على النتروجين، مثل اصطناع البروتينات والأحماض النووية. تكون الحشرات التي تتغذى على النباتات معتمدة على كمية النتروجين في نظامها الغذائي، بحيث أنه في حال تغيير كمية السماد الآزوتي المقدم إلى النبات فإن ذلك يؤثر على معدل التناسل لتلك الحشرات المتغذية على ذلك النبات.<ref>{{Cite journal|author=Jahn, G.C.|year=2005|title=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.)|journal=Environmental Entomology|volume=34|issue=4|pages=938–943|url=http://puck.esa.catchword.org/vl=33435372/cl=21/nw=1/rpsv/cw/esa/0046225x/v34n4/s26/p938|doi=10.1603/0046-225X-34.4.938|last2=Almazan|first2=Liberty P.|last3=Pacia|first3=Jocelyn B.}}</ref> للجذر الكيميائي الحر [[أكسيد النتريك]] NO دوراً مهماً في فيزيولوجيا الحيوانات.<ref name=ocean>{{Cite book|url=http://books.google.com/?id=qPuCVvAv2GwC&pg=PA392|page=392|title=Biology of the Southern Ocean|author=Knox, G. A.|publisher=CRC Press|date=2007|isbn=0-8493-3394-6}}</ref>

يؤدي [[استقلاب]] البروتينات الحاوية على النتروجين عند الحيوانات إلى [[إخراج (فسلجة)|إخراج]] (الإفراغ) على شكل [[يوريا]]، أما استقلاب الأحماض النووية فيعطي بالإضافة إلى اليوريا مركب [[حمض اليوريك]]. إن الرائحة المميزة لتحلل اللحم الحيواني يعود إلى تشكل مركبات [[أمين (كيمياء)|أمينية]] طويلة السلسلة مثل [[بوتريسكين]] و[[كادافيرين]]، والتي هي بدورها نواتج تكسير الأحماض الأمينية [[أورنيثين]] و[[لايسين]]، على الترتيب، وذلك من البروتينات المتحللة.<ref>{{Cite book|url=http://books.google.com/?id=RMPis9OnJxkC&pg=PT121|page=121|title=Digestion, diet, and disease: irritable bowel syndrome and gastrointestinal function|author=Vickerstaff Joneja|author2=Janice M.|publisher=Rutgers University Press|date=2004|isbn=0-8135-3387-2}}</ref>

يعطي التحلل الحيوي في النهاية النتروجين على شكل غاز N<sub>2</sub> والذي يعود إلى الغلاف الجوي ليغلق ما يسمى [[دورة النيتروجين|دورة النتروجين]].<ref name=cycle>{{Cite book|url=http://books.google.com/?id=qmZDpnV-sYYC&pg=PA283|page=283|title=Biology of the nitrogen cycle|author=Bothe, Hermann|author2=Ferguson, Stuart John|author3=Newton, William Edward|publisher=Elsevier|date=2007|isbn=0-444-52857-1}}</ref>

== الاستخدامات ==
للنتروجين العديد من التطبيقات المهمة، سواءً إن كان بالحالة الغازية أو بالحالة السائلة.

=== غاز النتروجين ===
يستخدم غاز النتروجين [[خامل|كغاز خامل]]، وذلك عند الحاجة إلى وسط بديل عن الهواء عندما تكون [[تفاعلات أكسدة-اختزال]] غير مرغوبة.<ref name="emsley"/> من الأمثلة على ذلك في المجال الصناعي استخدام غاز النتروجين في مزيج مع غاز [[ثنائي أكسيد الكربون]] كمادة حافظة للأغذية. يعد النتروجين النقي أحد [[مضاف غذائي|الإضافات الغذائية]] ويحمل [[رقم إي]] E941.<ref>{{cite journal | url = http://books.google.de/books?id=Fvm-sqd90-oC&pg=PA591 | page = 591 | title = Food Additives in Europe 2000 | isbn = 9789289308298 |year = 2002 | author1 = Ministers | first1 = Nordic Council of}}</ref><ref>ZZulV: [http://bundesrecht.juris.de/zzulv_1998/BJNR023100998.html قانون تنظيمي بالسماح باستخدام الإضافات في الصناعات الغذائية] {{De}}</ref> من الأمثلة الأخرى لاستخدام النتروجين كغاز خامل دخوله في ملء [[مصباح متوهج|المصابيح المتوهجة]] كبديل رخيص الثمن عن [[الآرغون]].<ref>{{Cite book|url=http://books.google.com/?id=W0HW8wgmQQsC&pg=PA90|isbn=978-0-85404-690-4|editor=Harding, Charlie|date=2002|publisher=Royal Society of Chemistry|location=Cambridge|title=Elements of the p Block}}</ref>
    
يستخدم النتروجين في صناعة [[الفولاذ]]،<ref>{{Cite book|title=High nitrogen steels: structure, properties, manufacture, applications|author=Gavriliuk, V. G.|author2=Berns, Hans|url=http://books.google.com/?id=6eF4AfEwF4YC&pg=PA338|publisher=Springer|date=1999|isbn=3-540-66411-4}}</ref> ويستخدم في بعض أنظمة وقود الطائرات من أجل تخفيف خطر اشتعال الوقود، فيما يدعى باسم ''أنظمة التخميل''،<ref>{{cite web|url=http://www.b737.org.uk/fuel.htm#Centre_Fuel_Tank_Inerting |title=Centre Fuel Tank Inerting |publisher=B737.org.uk |accessdate=2013-08-21}}</ref> كما يستخدم في ملء إطارات عجلات الطائرات وسيارات السباق.<ref>{{cite web|url=http://auto.howstuffworks.com/question594.htm|title=Why don't they use normal air in race car tires?|publisher=Howstuffworks|accessdate=2006-07-22}}</ref> يعود السبب في ذلك إلى النتروجين النقي يقي بخموله الكيميائي من أخطار حدوث انفجارات أثناء الإقلاع والهبوط أو أثناء ارتفاع درجات الحرارة نتيجة الاحتكاك. 

في العمل المخبري الكيميائي يستخدم النتروجين في مجال تحضير العينات، حيث يستخدم للتجفيف من أجل تركيز العينات عن طريق إنقاص الحجم بتمرير تيار من النتروجين المضغوط على سطح العينة السائلة.<ref>{{Cite journal|doi=10.1016/S0021-9673(01)01466-2|title=Centrifugal concentrator for the substitution of nitrogen blow-down micro-concentration in dioxin/polychlorinated biphenyl sample preparation|year=2002|author=Kemmochi, Y|journal=Journal of Chromatography A|volume=943|pages=295–297|pmid=11833649|last2=Tsutsumi|first2=K|last3=Arikawa|first3=A|last4=Nakazawa|first4=H|issue=2}}</ref> 

يدخل النتروجين في تفاعل تحضير [[سياناميد الكالسيوم]] وذلك حسب المعادلة:
:<math>\mathrm{CaC_2 + N_2 \longrightarrow \  Ca(CN)_2 \longrightarrow  \ Ca^{2+}\ ^-N=C=N^- \ +  C}</math>

[[ملف:Liquid nitrogen dsc04496.jpg|تصغير|نتروجين سائل ضمن إناء معدني.]]

=== النتروجين السائل ===
يعد [[نيتروجين سائل|النتروجين السائل]] أحد أشهر وسائل المبردات في [[تبريد عميق|التبريد العميق]]. وغالباً ما يستخدم في المختبرات الكيميائية وينقل في [[حنجور (وعاء)|إناء ديوار]]، وذلك من دون حدوث [[تبخر]] كبير.<ref>{{Cite journal|doi=10.1007/BF01136404|title=Vessels for the storage and transport of liquid oxygen and nitrogen|author=Kaganer, M. G.|author2=Kozheurov, V.|author3=Levina, Zh. L.|last-author-amp=yes|journal=Chemical and Petroleum Engineering|volume=3|issue=12|year=1967|pages=918–922}}</ref> مثل [[الثلج الجاف]]، يستخدم النتروجين السائل في مجال [[مثلج (مادة)|التثليج]]، فعلى سبيل المثال يستخدم من أجل [[حفظ بالتجميد|الحفظ بالتجميد]] للعينات الحيوية مثل الدم والنطاف والبويضات، ومن أجل [[العلاج بالتبريد]] لبعض الحالات الجلدية مثل الثآليل.<ref>{{cite journal|pmid=11359389|volume=144|issue=5|title=Liquid nitrogen cryotherapy of common warts: cryo-spray vs. cotton wool bud|date=May 2001|journal=Br. J. Dermatol.|pages=1006–9|author=Ahmed I|author2=Agarwal S|author3=Ilchyshyn A|author4=Charles-Holmes S|author5=Berth-Jones J|doi=10.1046/j.1365-2133.2001.04190.x}}</ref> يستخدم النتروجين السائل أيضاً في تجهيز [[مصيدة باردة|المصيدة الباردة]] في بعض المختبرات، وفي تبريد وحدة [[المكشاف]] في أجهزة الفحص المخبرية مثل أجهزة [[أشعة تحت حمراء|الأشعة تحت الحمراء]] و[[الأشعة السينية]]. من التطبيقات الأخرى للنتروجين السائل استخدامه من أجل تبريد [[وحدة المعالجة المركزية]] للحواسيب الفائقة الضخمة.<ref>{{Cite book|url=http://books.google.com/?id=9fYFiZ7QeEcC&pg=PA318|title=Encyclopedia of Computer Science and Technology|volume=30|author=Kent, Allen|author2=Williams, James G.|publisher=CRC Press|date=1994|isbn=0-8247-2283-3|page=318}}</ref>

=== مركبات النتروجين ===
إن القدرة على الحصول على مركبات من النتروجين هي واحدة من العمليات المهمة، إذ أنه حتى بداية القرن العشرين، كانت الإمكانية الوحيدة لحدوث ذلك هي عن طريق طبيعي فقط، وذلك عن طريق المتعضيات والبكتريا. وكان الأسلوب الوحيد للحصول تلك المركبات من معالجة الترسبات الطبيعية مثل [[نتر (كيمياء)|ملح النتر]]. تغيرت الأمور مع تطور العمليات الصناعية الكيميائية مثل [[عملية فرانك-كارو]] لإنتاج [[سياناميد|السياناميد]]، و[[عملية أوستفالد]] من إجل إنتاج [[حمض النتريك]] وأملاح النترات من الأمونياك،<ref name="emsley"/> ومن ثم [[عملية هابر-بوش]] لإنتاج [[الأمونياك]].<ref name="Gray"/> 

كانت الأملاح العضوية واللاعضوية لحمض النتريك تاريخياً أحد المصادر المهمة في الصناعات المختلفة. على سبيل المثال، كان مركب [[نترات البوتاسيوم]] مستخدماً بكثرة في صناعة [[البارود]]،<ref name="emsley"/> أما [[نترات الأمونيوم]] فكان بستخدم في صناعة الأسمدة والمتفجرات.<ref name="emsley"/> هناك العديد من المركبات العضوية المنترجة والتي كانت تستخدم في صناعة المتفجرات، مثل [[نيتروغليسرين|نتروغليسرين]] و[[تي إن تي (مادة كيميائية)|ثلاثي نترو التولوين]] (TNT)،<ref name="emsley"/> بالإضافة إلى [[نيتروسيليلوز|نتروسيليلوز]].<ref name="nitrocellulose">Cleveland, David (2002) "Don't Try This at Home: Some Thoughts on Nitrate Film, With Particular Reference to Home Movie Systems" in Roger Smither and Catherine Surowiec (eds.), ''This Film is Dangerous: A Celebration of Nitrate Film'', Brussels, FIAF, ISBN 978-2-9600296-0-4, p. 196</ref> يستخدم [[حمض النتريك]] [[مؤكسد|كمؤكسد]] في الصواريخ العاملة على الوقود السائل، أما [[الهيدرازين]] ومشتقاته فتستخدم [[مادة دافعة|كمواد دافعة]] أحادية. 

وجد [[أكسيد النيتروس|لأكسيد النتروز]] (غاز الضحك N<sub>2</sub>O) خصائص مخدرة منذ القرن التاسع عشر، وهو يستعمل إلى الآن في بعض الحالات الجراحية. يدخل النتروجين في تركيب عدد كبير جداً من العقاقير والأدوية على شكل مركبات عضوية [[مجموعة وظيفية|بمجموعات وظيفية]] مختلفة، وخاصة [[شبه قلوي|أشباه القلويات]] الموجودة في العقاقير المستخلصة من النباتات. 

== احتياطات الأمان ==
إن الإطلاق السريع لغاز النتروجين في حجرة أو مكان مغلق يمكن أن يزيح [[الأكسجين]]، مما يشكل بالتالي خطر [[الاختناق]]، ويحدث ذلك مع وجود أعراض محذّرة قليلة، إذ أن [[الجسم السباتي]] في جسم الإنسان ذو نظام استشعاري بطيء نسبياً لنقص الأكسجين.<ref>{{cite web|url=http://www.bath.ac.uk/internal/bio-sci/bbsafe/asphyx.htm|title=Biology Safety&nbsp;– Cryogenic materials. The risks posed by them.|publisher=University of Bath|accessdate=2007-01-03}}</ref> 

إن استنشاق غاز النتروجين عند [[ضغوط جزئية]] مرتفعة (أكثر من 4 بار، والتي يمكن أن تصادف عند أعماق دون 30 متر تحت سطح البحر في [[غوص سكوبا]]) له تأثير تخديري، فيما يعرف باسم [[تخدير الأعماق]]، حيث يشعر الغواص بفقدان جزئي للوعي، شبيهة بالتي تحصل عند استنشاق [[أكسيد النيتروس|أكسيد النتروس]].<ref>{{Cite journal|last1=Fowler|first1=B.|last2=Ackles|first2=K.N.|last3=Porlier|first3=G.|title=Effects of inert gas narcosis on behavior—a critical review|journal=Undersea Biomed. Res.|volume=12|issue=4|pages=369–402|year=1985|pmid=4082343|url=http://archive.rubicon-foundation.org/3019|accessdate=2008-09-21}}</ref><ref>{{Cite journal|author=Rogers, W. H.|author2=Moeller, G.|title=Effect of brief, repeated hyperbaric exposures on susceptibility to nitrogen narcosis|journal=Undersea Biomed. Res.|volume=16|issue=3|pages=227–32|year=1989|oclc=2068005|pmid=2741255|url=http://archive.rubicon-foundation.org/2522|accessdate=2008-09-21}}</ref> يستطيع النتروجين أن ينحل في مجرى الدم وفي الدهون داخل الجسم. يؤدي تخفيض الضغط المفاجئ، وخاصة في حالة الصعود السريع إلى السطح عند الغواصين، إلى حدوث حالة مرضية خطيرة تعرف باسم [[مرض تخفيف الضغط]]، والذي تتشكل فيه فقاعات من غاز النتروجين في مجرى الدم والأعصاب ومناطق حيوية أخرى في الجسم.<ref name="DCShx">{{Cite journal|last=Acott|first=C.|title=A brief history of diving and decompression illness|journal=South Pacific Underwater Medicine Society Journal|volume=29|issue=2|year=1999 |oclc=16986801|url=http://archive.rubicon-foundation.org/6004|accessdate=2008-09-21}}</ref><ref name="Kindwall">{{Cite journal|last1=Kindwall|first1=E. P.|last2=Baz|first2=A.|last3=Lightfoot|first3=E. N.|last4=Lanphier|first4=E. H.|last5=Seireg|first5=A.|title=Nitrogen elimination in man during decompression|journal=Undersea Biomed. Res.|volume=2|issue=4|pages=285–97|year=1975|oclc=2068005|pmid=1226586|url=http://archive.rubicon-foundation.org/2741|accessdate=2008-09-21}}</ref> 

يؤدي التلامس المباشر للجلد مع [[نتروجين سائل|النتروجين السائل]] إلى حدوث [[قضمة الصقيع|عضة برد]] (تثليج)، والتي يمكن أن تحدث فوراً، أو تأخذ عدة ثوان، وذلك حسب درجة حرارة السائل. لذلك يجب الانتباه وارتداء قفازات ووسائل الحماية المخبرية عند التعامل مع النتروجين السائل. تستخدم [[حساس الأكسجين|حساسات أكسجين]] في بعض الأحيان كوسيلة وقاية عند العمل بالنتروجين السائل وذلك من أجل تنبيه العمال عند حدوث انسكاب في مكان محصور.<ref name="usn2">{{Cite book|title=Liquid Nitrogen – Code of practice for handling|date=2007|publisher=Birkbeck, University of London|location=United Kingdom|url=http://www.bbk.ac.uk/so/policies/liqn2|accessdate=2012-02-08}}</ref>

== وصلات خارجية ==
* [http://www.arab-ency.com/index.php?module=pnEncyclopedia&func=display_term&id=99&m=1 مقالة عن النتروجين (الآزوت) في الموسوعة العربية]

== المراجع ==
<div class="reflist4" style="height: 220px; overflow: auto; padding: 3px">
<div class="ltr">
{{مراجع|2}}
</div>
</div>

{{كومنز|Category:Nitrogen}}
{{الجدول الدوري المضغوط}}
{{شريط بوابات|كيمياء}}

[[تصنيف:نيتروجين|*]]
[[تصنيف:عناصر كيميائية]]
[[تصنيف:مجموعة النيتروجين]]
[[تصنيف:غازات]]
[[تصنيف:لا فلزات]]
[[تصنيف:لافلزات ثنائية الذرة]]
[[تصنيف:مبردات]]
[[تصنيف:المضامين التفارغية الموجبة للمستقبل غابا أ]]
[[تصنيف:خصائص دوائية وأحيائية للعناصر الكيميائية]]
[[تصنيف:غازات صناعية]]