Er kvælstof brændbart?

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

TL; DR (for lang, ikke læst)

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

Kvælstof og metaller

Under meget specielle forhold kan kvælstof forbruges som om det understøtter forbrænding af andre stoffer. For eksempel kan den kombinere med visse usædvanligt reaktive metaller, der ikke findes i naturen i elementær form, såsom magnesium.

3 Mg + N _{2 -> Mg 3N 2}

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

2 Mg + O _{2 -> 2MgO + energi}

Nitrogen og hydrogen

Hydrogen kan reagere med nitrogen under visse omstændigheder. Endnu en gang er dette ikke en situation, der forekommer naturligt, fordi hydrogen normalt ikke findes i elementær form. Selv når du producerer hydrogen kunstigt og reagerer med nitrogen for at danne ammoniak, bliver kvælstoffet ikke brændt. Det er substansen, der støtter den "brændende". Reaktionsligningen er:

N _{2 + 3H 2 -> 2NH 3}

Thunder Storms

En af de særlige omstændigheder, hvor nitrogen kan forbrændes, forekommer under tordenvejr. Lyn forårsager, at noget nitrogen reagerer med oxygen for at danne nitrogenoxid:

N _{2 + O 2 -> 2NO}

og nitrogendioxid:

N _{2 + 2O 2 -> 2NO 2}

Disse reaktioner sker, fordi lynet skaber enorme tryk og temperaturer så højt som 30.000 grader. Nitrogen og ilt taber 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 kombineres med fugt i luften og falde som regn, der beriger jorden.

Korrekt forhold

Det er virkelig en god ting, at størstedelen af ​​jordens atmosfære består af det normalt ikke-brændbare nitrogen. Hvis hele atmosfæren var ilt, ville den første gnist starte en ild, der ville brænde ude af kontrol, og som hurtigt kunne forbruge jordens skove. Kvælstofdampe ilt evne til at understøtte forbrænding, men det er ikke rigeligt nok til at skabe mangel på biologisk nødvendigt ilt.