질소(N)란 무엇인가?
질소의 발견
질소를 처음 발견한 사람은 영국의 화학자이자 의사, 식물학자이기도 한 러더퍼드(Daniel Rutherford)입니다. 질소(Nitrogen)라는 원소명의 유래는 질소가 화약의 중요한 성분인 초석에서 얻는 질산의 구성 원소임이 밝혀지고 그 후 이 점에서 1790년에 프랑스 화학자 샤프탈(J. Chaptal, 1756~1832)이 초석(그리스어 nitron)을 만드는 것(그리스어 genes)이라는 뜻으로 'nitrogene'라 명명하였고, 현재 사용되고 있습니다.
질소의 정의
지구에 사는 모든 생명체에 반드시 필수적인 원소인 질소(nitrogen)는 지구 대기의 무려 78%를 차지합니다. 질소는 식물이 생장하는데 필요한 비료의 필수 요소이자 동물의 몸을 구성하는 아미노산의 핵심 원소이기도 합니다.
질소의 구성
질소 원자는 7개의 전자를 가지며 그중 5개가 최외곽 전자에 해당합니다.
질소의 특성
N - 질소는 지구 대기에서 가장 많은 원 소두 개가 삼중 결합으로 매우 강하게 연결된 이원자 분자로 공기 중에 존재하며 무색, 무취, 무미한 기체입니다.
N - 끓는점이 낮고 반응성이 거의 없기 때문에, 액체 질소는 다른 물질을 냉각시키거나 냉동 보존하는데 편리하게 사용됩니다.
질소의 활용
질소는 공기 중의 산소나 수분과의 접촉을 피해야 하는 경우, 공기를 대체하는 비활성 대기 환경을 만드는데 이용됩니다.
ex) 식품 포장, 전자 재료의 생산, 스테인리스강 생산, 액체 폭약의 보호 등
질소의 다른 용도로는 냉매로 이용하는 것이 있습니다. 액체 질소는 끓는점이 77 K(-195.79 oC)로 낮고 또 반응성이 거의 없기 때문에 시료를 액체 질소에 담그면 조직이 거의 파괴되지 않고 급속 동결이 됩니다. 따라서 액체 질소는 식품, 혈액, 정자와 난자, 기타 생물 시료 등의 동결 보존에 널리 이용됩니다.
또한 공업적으로 매우 중요한 화학 약품들이 질소 원자를 바탕으로 구성되어 있습니다.
