Er nitrogen brændbart?

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

TL; DR (for lang; læste ikke)

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

Under meget specielle forhold kan nitrogen forbruges, som om det understøtter forbrænding af andre stoffer. F.eks. Kan det kombineres med visse usædvanligt reaktive metaller, der ikke normalt findes i naturen i elementær form, såsom magnesium.

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

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

2 Mg + O _{2 -> 2MgO + energi - Kvælstof og brint:}

Brint kan reagere med nitrogen under visse omstændigheder. Igen er dette ikke en situation, der opstår naturligt, fordi brint normalt ikke findes i elementær form. Selv når du producerer brint kunstigt og omsætter det med nitrogen til dannelse af ammoniak, brændes nitrogenet ikke. Det er det stof, der understøtter "brændingen". Ligningen for reaktionen er:

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

En af de specielle omstændigheder, hvor nitrogen kan forbrændes forekommer i tordenvejr. Lyn får noget nitrogen til at reagere med ilt til dannelse af nitrogenoxid:

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

og nitrogendioxid:

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

Disse reaktioner sker, fordi lynet skaber enorme tryk og temperaturer helt op til 30.000 grader. Kvælstof og ilt mister 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 på sin side kombinere med fugt i luften og falde som regn og berige jorden.
Korrekt forhold

Det er virkelig en god ting, at størstedelen af jordens atmosfære består af den almindelige ikke -forbrændbart nitrogen. Hvis hele atmosfæren var ilt, ville den første gnist starte en ild, der ville brænde ud af kontrol og som hurtigt kunne forbruge jordens skove. Kvælstof frister iltens evne til at støtte forbrænding, men det er ikke rigeligt nok til at skabe en mangel på biologisk nødvendigt ilt.