Katholieke Encyclopaedie

Uitgeverij Joost van den Vondel (1933-1939)

Gepubliceerd op 22-10-2019

Stikstof

betekenis & definitie

Chemisch element, gas, bestanddeel van de dampkringslucht; komt verder voor in het mineralenrijk als -→ chilisalpeter en in alle levende wezens in den vorm van complexe organische stoffen (eiwitten), aan welker bestaan het leven gebonden schijnt te zijn. Hierbij doet zich het eenigszins typische feit voor, dat s. haar naam juist gekregen heeft, omdat dieren er niet in kunnen leven. S., ook nitrogenium (d.i. salpetervormer) of azotum (niet leven), teeken N (in de Fransche literatuur tot voor kort ook veel Az), heeft atoomgewicht 14,01, rangnummer 7, kookpunt —195,8° C, smeltpunt —209,9° C, kritisch punt bij 33,5 at en —147,1° C; behoorde dus eertijds tot de permanente gassen; staat in de vijfde kolom van het → periodiek systeem, daarin eenige overeenkomst vertoonende met phosphor. Terwijl het element zelf in zijn chemisch gedrag zeer traag is, vertoonen zijn verbindingen juist groote chemische activiteit.

Dit moet aldus verklaard worden, dat het stikstof-atoom chemisch zeer actief is, maar ook groote affiniteit tot zichzelf heeft. Het molecuul N2 dissocieert dus niet gauw en reageert daarom langzaam. Stikstofverbindingen bestaan er van vele metalen (nitriden) en van alle niet-metalen (→ ammoniak, aminen, blauwzuur, cyaan, salpeterzuur en nitraten, salpeterigzuur en nitrieten). In de organische verbindingen en t.o.v. waterstof is s. driewaardig; t.o.v. zuurstof doorloopt s. alle waardigheden van 1 tot 5 : N20 (→ lachgas), NO, N203 (anhydride van → salpeterigzuur), N204 (→ nitreuze dampen), N205 (anhydride van → salpeterzuur).

NO, zoowel stikstofmonoxyd als -dioxyd, maar gewoonlijk stikoxyd genoemd, is een kleurloos gas, kookpunt —151° C, smeltpunt —161° C, kritische druk 65 at, kritische temp. —94° C; het verbindt zich reeds bij gewone temp. met zuurstof tot N02 en geeft met ferrozouten een donkerbruine kleur (→ Ringreactie).S. wordt verkregen door gefractionneerde distillatie van vloeibare lucht; wordt als zoodanig gebruikt om haar eigenschappen van inert gas in electrische gloeilampen en in benzine-reservoirs.

Actieve stikstof noemt men de s., welke aan electrische ontlading onderworpen is geweest en daarna uit zichzelf nog eenigen tijd licht uitstraalt. Men kan s. ook nog op andere wijze bijzondere chemische activiteit verleenen, maar dan licht zij niet na. De „echte” actieve s. vertoont een aantal zeer merkwaardige chemische reacties, bijv. reductie van loodoxyde tot lood onder vorming van stikstofoxyden. Actieve s. werd door Strutt in 1911 ontdekt; haar aard is nog niet geheel opgehelderd, maar de meest gangbare opvatting op het oogenblik is, dat zij uit een mengsel bestaat van geactiveerde moleculen, van atomen en van geactiveerde atomen.

Binding der stikstof noemt men de verwezenlijking op technische schaal van die chemische reacties, waarbij s. in een of andere verbinding wordt vastgelegd. Daarnaast vindt in de natuur binding der s. plaats door bepaalde microörganismen, welke echter met de tegenwoordig noodzakelijk intensieve bebouwing onvoldoende is. Een goedkoope (kunstmatige) binding der s. is dus van groot agronomisch belang. Hier volgen de reacties, die aan dezen eisch voldoen.

a) Vorming van ammoniak uit s. en waterstof (zie → Ammoniak, sub Haber-proces). Variaties hiervan, welke er zich slechts door technische details van onderscheiden, zijn: het Claude-, het Casale-, het Faussner-, het Mont-Cenis- en het N(itrogen)-E(ngineering)-C(orporation)-procédé. Volgens deze processen wordt per jaar ca. 2½ millioen ton s. gebonden, of ca. 87 % van het totaal, dat 2 883 000 ton bedraagt. In Nederland werken aldus sedert eenige jaren drie fabrieken met een jaarlijksche productie van meer dan 100 000 ton.
b) Vorming van stikstof-oxyden uit lucht of uit andere stikstof-zuurstof-mengsels. Dit is de oudste vorm van binding der s. De reactie heeft plaats bij de temperatuur van den electrischen lichtboog, waarbij primair NO ontstaat, hetwelk bij afkoeling weer zou ontleden wanneer deze niet zeer snel geschiedde. Dit laatste wordt verkregen door vsch. kunstgrepen (constructies van → Birkeland-Eyde, van Schönherr en van Pauling). Het ten slotte verkregen reactie-product bevat maar weinig stikstof-oxyden, waarvan de verdere omzetting niet gemakkelijk is (nadeel tegenover sub A). Door luchtverbranding worden per jaar ca. 21 000 ton s. gebonden, of nog niet 1 % van het totaal.
c) Bereiding van kalkstikstof uit calciumcarbide. Zie hiervoor onder → Kalkstikstof. 362 000 ton s. worden aldus vastgelegd of 12 % van het totaal.

Een vierde procédé van stikstofbinding, hetwelk echter geen „landbouw”-stikstof levert, nl. de vorming van cyaniden uit een mengsel van carbonaat, met kool en s., wordt nog slechts in één fabriek ter wereld (Stikstofbindingsindustrie „Nederland” te Dordrecht) uitgevoerd.

Lit.: F. A. Ernst., Fixation of Atmospheric Nitrogen (1928); L. Maugé, Les Industries de l’Azote (1929); B. Waeser, Die Luftstickstoffindustrie (1932); H. A.

Curtis, Fixed Nitrogen (1932). Zernike.