Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 16-06-2020

stikstof

betekenis & definitie

v./m., (ook: nitrogenium, azotum), scheikundig element, symbool N.

ⓔ Stikstof is een kleur-, smaaken reukloos gas dat het meest voorkomende element van de aardatmosfeer is en een bestanddeel vormt van alle levende organismen. Het hoort thuis in de 5B-groep van het periodiek systeem en zal dus met twee 2sen drie 3p-elektronen in principe de valenties 3 (negatief of covalent), 3+ en 5+ kunnen hebben. Evenals bij het naastgelegen element koolstof overheerst het covalente karakter van de binding sterk; o.a. hierdoor vindt men veel afwijkingen met de andere elementen in de 5B-groep.

De in de natuur voorkomende stikstof bestaat uit twee niet-radioactieve isotopen 14 (99,63%) en 15 (0,37%), verder kent men nog de radioactieve isotopen 12, 13, 16, 17 en 18, alle met zeer korte halveringstijd (minuten of seconden). In vrije toestand komt stikstof voor in de dampkringslucht (ca. 78 volumeprocent) als moleculen N2. In gebonden toestand komt stikstof voor in mineralen (b.v. ➝chilisalpeter) en tal van organische stoffen (m.n. ➝eiwit). Uit dampkringslucht wordt stikstof (gemengd met ca. 1,3% argon) verkregen door de lucht over verhit koperpoeder te leiden: de zuurstof wordt als koperoxide gebonden.

Technisch wordt stikstof gewonnen door gefractioneerde destillatie van vloeibare lucht. Zuivere stikstof kan men bereiden door verwarmen van een geconcentreerde oplossing van ammoniumchloride (NH4Cl) en natriumnitriet (NaNO2): het intermediair ontstane ammoniumnitriet valt uiteen:

NH4NO2➝2H2O + N2. In water is stikstof minder oplosbaar dan zuurstof. Bij gewone temperatuur reageert stikstof niet met andere elementen. Onder invloed van elektrische vonken verenigt stikstof zich met zuurstof tot stikstofdioxide (NO2) en met waterstof tot ammoniak. Bij hogere temperatuur reageert N2 met metalen; onder warmteontwikkeling ontstaan ➝nitriden. Men kent vijf verbindingen van stikstof met waterstof, nl. NH3 (➝ammoniak), N2H4 (➝hydrazine), N3H (waterstofazide), verder NH3N3H en N2H4N3H.

Waterstofazide (smeltpunt -80°C, kookpunt 37°C) wordt bereid in de vorm van natriumazide door inwerking van stikstofoxide (N2O) op natriumamide (NaNH2) bij verhoogde temperatuur. Zuiver N3H is een vloeistof met een doordringende reuk en is zéér explosief. N3H is een zwak zuur, de zilver-, kwik (I)en loodzouten zijn zeer weinig oplosbaar in water. De aziden zijn zeer explosief, vooral die van de metalen buiten de 1Aen 2A-groep van het periodiek systeem. Loodazide Pb(N3)2 vindt toepassing als initiaalspringstof.

Belangrijke stikstofverbindingen zijn verder de ➝stikstofoxiden, de zuren ondersalpeterigzuur (H2N2O2), ➝salpeterigzuur (HNO2) en ➝salpeterzuur (HN03) en de ervan afgeleide nitrieten en nitraten. Ook cyaanverbindingen bevatten stikstof. Stikstof komt in vele organische stoffen voor, o.a. in aminen, amiden, nitroverbindingen, azoverbindingen, nitrilen, ureum, aminozuren.

In de landbouw is stikstof voor de plantengroei een onmisbaar element. Het komt in de grond voor in de vorm van organische verbindingen, waaruit het door microbiologische omzettingen geleidelijk wordt vrij gemaakt in de vorm van ammoniumverbindingen. Deze worden door nitrificerende bacteriën (➝Nitrosomonas) geoxideerd tot nitraat. Voor de cultuurgewassen is de van natura ter beschikking komende minerale stikstof in de regel niet voldoende, zodat deze moet worden aangevuld met meststoffen. Uit stalmest komt stikstof ook door ontleding ter beschikking. Nitraten zijn goed oplosbaar in water, zodat zij gemakkelijk uitspoelen.

Andere verliezen ontstaan in anaëroob milieu (➝denitrificatie). Ammonium vervluchtigt in alkalische grond, maar spoelt minder gemakkelijk uit doordat het aan gronddeeltjes geadsorbeerd wordt. In de Ned. en Belg. landbouw is stikstof de belangrijkste bemestingsfactor; de grootte van de opbrengst wordt er sterk door beheerst, terwijl bij een aantal gewassen tevens de kwaliteit wordt beïnvloed. Onvoldoende voeding met stikstof heeft tot gevolg dat de planten zich slecht ontwikkelen, klein blijven en een lichtgroene kleur krijgen. Te veel stikstof leidt tot een blauwgroene kleur van het gewas. ➝stikstofmeststof.

< >