II.

性質

無色、無味、無臭の毒性のない気体である。無色の液体にもなり、無色の結晶固体にもなる。窒素は¹⁴Nと¹⁵Nの2種の天然同位体からなり、人工的につくられたもっとも安定な放射性同位体の¹³Nの半減期は9.965分である。常温で不活性だが、高温ではさまざまな元素と反応する。

窒素は熱した銅または鉄の上に空気をながすことにより、大気からえられる。このように酸素を銅や鉄の酸化物の形にしてとりのぞくと、窒素と不活性ガス(希ガス)の混合物がのこる。液体窒素は液体酸素よりも沸点が低いので、液体空気を分別蒸留(分留)し、先に留出した窒素をあつめることにより純窒素がえられる。

窒素は大気の容積の約5分の4(78.3%)を占める。不活性で、燃焼や呼吸のプロセスで酸素の希釈剤の役割をはたす。窒素元素は鉱物中に化合物として存在し、硝石KNO₃やチリ硝石NaNO₃が商業的に重要である。

窒素は植物栄養の主要元素であり、土壌中の根粒菌は大気中の窒素を硝酸塩などにかえ、植物が吸収できるようにする。このプロセスを窒素固定とよぶ。そして、タンパク質や核酸を生成する窒素同化がおこなわれる。動物は無機窒素化合物を同化できないので、植物が合成したアミノ酸などの有機窒素化合物をとりいれている。→ 窒素循環