窒素 - 通信用語の基礎知識

15(古い属名で5B)族の窒素族に属する典型非金属元素。

物質の情報

安定同位体は二つある。

同位体	天然存在比	半減期	崩壊の種類	崩壊後生成物
¹³N	‐	9.965秒	β⁺崩壊	¹³C
¹⁴N	99.635%	安定核種(中性子数7)
¹⁵N	0.365%	安定核種(中性子数8)
¹⁶N	‐	7.13秒	β⁻崩壊	¹⁶O
¹⁷N	‐	4.173秒	β⁻崩壊	¹⁷O

単体は大気中に78.08%存在する、無色/無臭/無害の気体。

アンモニアや肥料の合成のほか、冷媒、寒剤などにも使われる。

実験室的製法は、亜硝酸アンモニウム水溶液の加熱(70℃)によりNH₃NO₂→H₂O+N₂↑、工業的には液化空気の分留や空気の膜分離によって得る。

今では膜分離もかなり安価になってきている。それほど純度が求められない場合は、研究所レベルでも(低純度)N₂が必要な装置の手前に空気の膜分離装置をつけて使うことがある。

この元素は、かつて物が燃える原因と考えられた元素「燃素」の研究過程で偶然見つかったもので、発見者の特定は困難である。

イギリスの科学者Daniel Rutherford(ダニエル・ラザフォード)が1772(安永元)年に有毒空気(noxious air)と命名した。これが最も古い記録として、現在の化学史に於いては発見者はラザフォードとされている。

スウェーデンのシェーレも遅れて酸素を火の空気、窒素を駄目な空気と命名した。

フランスの科学者ラボアジェは1775(安永4)年に窒素が元素であることを確認しazoteと命名した。azoteはフランス語で、「生きられないもの」や「生命を支えないもの」の意味がある。

英語のnitrogenは、ギリシャ語で「硝石を作るもの」、nitron(νιτρον=硝石)+geinomai(γεινομαι=作る)、の意がある。

窒素は、炭素と同様に様々な物質を作る。芳香族のベンゼン環の炭素の一つないし幾つかを窒素に置換するヘテロ芳香族なども作る。

6 炭素 ‐ 7 窒素 ‐ 8 酸素