질소

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1. 개요

질소는 무색, 무취의 기체로, 지구 대기의 약 78%를 차지하는 가장 흔한 원소이다. 1772년 다니엘 러더퍼드에 의해 처음 발견되었으며, 앙투안 라부아지에는 'azote'라고 명명했다. 질소는 다양한 화합물을 형성하며, 특히 암모니아는 비료 생산에 중요한 역할을 한다. 산업적으로는 액체 공기의 분별 증류나 기체 공기를 이용한 기계적 방법을 통해 생산되며, 불활성 기체로서 식품 포장, 냉각, 의료 등 다양한 분야에 활용된다. 그러나 질소는 밀폐된 공간에서 산소를 밀어내 질식을 유발할 수 있으며, 액체 질소는 극저온으로 인해 취급에 주의해야 한다. 질소는 생물학적 질소 고정 과정을 통해 순환하며, 비료 사용으로 인한 부영양화, 아산화질소 배출에 의한 오존층 파괴 등 환경 문제와도 관련이 있다.

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질소
기본 정보
이름	질소
영어 이름	Nitrogen
프랑스어 이름	nitrogène
고대 그리스어 이름	ἀζωτικός
일본어 이름	窒素
로마자 표기	jilso
원자 번호	7
원소 기호	N
왼쪽 원소	탄소
오른쪽 원소	산소
아래 원소	P
계열	비금속
족	15
주기	2
구역	p
색	무색
액체 질소
질소의 스펙트럼선
원자 질량	14.0067
전자 배치	1s² 2s² 2p³
껍질당 전자 수	2, 5
상	기체
표준 온도 압력 밀도 (g/L)	1.251
밀도 (g/cm³) (끓는점)	0.808
녹는점 (K)	63.15
녹는점 (℃)	-210.00
녹는점 (℉)	-346.00
끓는점 (K)	77.36
끓는점 (℃)	-195.79
끓는점 (℉)	-320.33
삼중점 (K)	63.152254583
삼중점 (kPa)	12.52
임계점 (K)	126.21
임계점 (MPa)	3.3978
융해열 (kJ/mol)	(N₂) 0.72
기화열 (kJ/mol)	(N₂) 5.56
열용량 (J/mol·K)	(N₂) 29.124
증기압 (1 Pa)	37
증기압 (10 Pa)	41
증기압 (100 Pa)	46
증기압 (1 kPa)	53
증기압 (10 kPa)	62
증기압 (100 kPa)	77
결정 구조	육방정계
일본어 결정 구조	육방정계
산화 상태	5, 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3 (강한 산성 산화물)
전기 음성도	3.04
이온화 에너지 수	4
제1 이온화 에너지 (kJ/mol)	1402.3
제2 이온화 에너지 (kJ/mol)	2856
제3 이온화 에너지 (kJ/mol)	4578.1
공유 반지름 (pm)	71±1
반데르발스 반지름 (pm)	155
자기 정렬	반자성
열전도율 (W/m·K)	25.83e-3
소리 속도 (기체, 27℃) (m/s)	353
CAS 등록 번호	7727-37-9
동위 원소
동위 원소	13N
존재비	syn
반감기	9.965 min
붕괴 방식	ε
붕괴 에너지	2.220
붕괴 후 원소	13C
안정 동위 원소	14N
존재비	99.634 %
중성자 수	7
안정 동위 원소	15N
존재비	0.366 %
중성자 수	8

2. 역사

질소 화합물은 기원전 5세기경 헤로도토스가 언급한 염화암모늄에서 알 수 있듯이 매우 오랜 역사를 가지고 있다. 중세 시대 연금술사들은 질산을 '왕수'로, 암모늄 염과 질산염 등 다른 질소 화합물들도 알고 있었다. 질산과 염산의 혼합물인 왕수는 금을 용해시키는 능력으로 유명하다.^[10]

1772년 스코틀랜드의 의사 다니엘 러더퍼드(Daniel Rutherford)가 질소를 발견하고 '유해한 공기'라고 불렀다.^[2]^[3] 그는 이것이 이산화탄소와는 다른 물질임을 인지했지만,^[4] 원소라는 사실은 알지 못했다. 거의 같은 시기에 칼 빌헬름 셸레(Carl Wilhelm Scheele),^[5] 헨리 캐번디시(Henry Cavendish),^[6] 조지프 프리스틀리(Joseph Priestley)^[7]도 질소를 연구하며 '연소된 공기' 또는 ''플로지스톤 공기''라고 불렀다.

프랑스의 화학자 앙투안 라부아지에(Antoine Lavoisier)는 질소 기체를 "생명이 없는"이라는 뜻의 ''azote''라고 명명했다. 이는 질소가 질식성 가스이기 때문이다.^[8]^[9] 하지만 영어권에서는 이 명칭이 받아들여지지 않았고, 프랑스어, 이탈리아어, 러시아어 등 많은 언어에서 사용되며 히드라진 등 질소 화합물의 이름에도 남아있다.

영어 단어 nitrogen(질소)은 1790년 프랑스 화학자 장 앙투안 샤프탈(Jean-Antoine Chaptal)이 만든 프랑스어 nitrogène^프랑스어에서 유래했다.^[11] 이는 질산칼륨(초석)을 뜻하는 ''nitre''와 "생산하다"라는 뜻의 접미사 ''-gène''에서 온 것이다. 샤프탈은 질소가 질산의 필수적인 부분이며, 질산은 초석에서 생산된다는 것을 의미했다.^[12]

오랫동안 질소 화합물 공급원은 제한적이었다. 질소 고정은 프랑크-카로 공정(Frank–Caro process)(1895–1899)과 하버-보슈 공정(Haber–Bosch process)(1908–1913)과 같은 산업 공정을 통해 해결되었으며, 현재 전 세계 식량 생산의 절반이 합성 질소 비료에 의존한다.^[15] 동시에 오스트발트 공정(Ostwald process)(1902)은 폭발물 제조의 원료로서 질산염의 대규모 산업 생산을 가능하게 했다.^[16]^[17]

3. 존재 및 분포

질소는 지구상에서 가장 흔한 순수 원소로, 지구 대기 부피의 78.1%를 차지한다.^[10] (질량으로는 75.5%) 약 389만 기가톤에 달한다. 그러나 지구 지각에서는 매우 풍부하지 않다. 지구 지각의 약 19 ppm을 차지하는데, 이는 니오븀, 갈륨, 리튬과 비슷하다. (이는 지각의 질량에 따라 30만~100만 기가톤의 질소를 나타낸다.^[66])

초석(질산칼륨, 염초)과 칠레초석(질산나트륨, 칠레 염초)과 같은 중요한 질소 광물이 존재하기는 하나, 1920년대 이후 암모니아와 질산의 산업적 합성이 일반화되면서 질산염의 주요 공급원이 되지는 못했다.^[67]

질소 화합물은 대기와 생물체 사이에서 끊임없이 교환된다. 질소는 질소 고정을 통해 식물이 이용할 수 있는 형태인 암모니아로 전환된다. 일부 질소 고정은 번개에 의해 질소 산화물이 생성되는 과정을 통해 이루어지지만, 대부분은 질소 고정균 박테리아가 질소화효소를 통해 수행한다. 또한, 산업적으로 암모니아를 합성하여 질소를 고정하기도 한다. 식물은 암모니아를 흡수하여 단백질 합성에 사용하고, 동물은 식물을 섭취하여 질소 화합물을 이용해 단백질을 합성하고 질소 함유 노폐물을 배설한다. 생물체가 죽고 분해되면 박테리아 및 환경적 산화와 탈질 과정을 거쳐 자유 질소가 대기로 돌아간다. 하버-보슈법에 의한 산업적 질소 고정은 주로 비료로 사용되지만, 과도한 질소 함유 폐기물은 담수의 부영양화를 초래하고 해양 죽음의 지대를 생성하여 물속의 산소를 고갈시키고, 아산화질소는 대기의 오존층을 파괴한다.^[67]

많은 바닷물고기는 높은 삼투압 효과로부터 보호하기 위해 많은 양의 트리메틸아민 옥사이드를 생성하는데, 이 화합물이 디메틸아민으로 전환되는 것이 신선하지 않은 바닷물고기의 초기 냄새의 원인이다.^[68] 동물에서 유리기 일산화질소(아미노산에서 유래)는 순환계의 중요한 조절 분자 역할을 하며,^[69] 물과 빠르게 반응하면 대사산물인 아질산염이 생성된다. 동물의 단백질 내 질소 대사는 요소의 배설을 초래하며, 동물의 핵산 대사는 요소와 요산의 배설을 초래한다. 동물 사체 부패의 특징적인 냄새는 푸트레신과 카다베린과 같은 장쇄 질소 함유 아민의 생성에 의해 발생하는데, 이는 부패하는 단백질에서 각각 오르니틴과 리신 아미노산의 분해 산물이다.^[70]

질소는 질소 분자(N₂) 형태로 대기의 대부분을 차지하며(체적비 78.11%, 중량비 75.53%)^[113], 아미노산을 비롯한 많은 생체 물질에도 포함되어 있어 지구상의 거의 모든 생물에게 필수 원소이다.

오로라 현상이 발생할 때 질소는 붉은색, 파란색, 보라색 빛을 방출한다.^[114]

질소를 주성분으로 하는 대기는 지구 외에도 토성의 위성인 타이탄에도 존재한다. 타이탄의 대기는 지구보다 밀도가 높아 기압이 지구의 1.5배에 달하지만,^[115] 그 대기의 97%는 질소로 구성되어 있다.

4. 성질

질소의 다섯 개의 오비탈 모양. 두 가지 색상은 각 영역에서 파동 함수의 위상 또는 부호를 나타냅니다. 왼쪽에서 오른쪽으로: 1s, 2s(내부 구조를 보여주기 위한 절단), 2p_x, 2p_y, 2p_z.

질소 원자는 7개의 전자를 가지고 있다. 바닥 상태에서 이들은 1s²2s²2p¹_x2p¹_y2p¹_z의 전자 배열로 배치된다. 따라서 2s 및 2p 오비탈에 5개의 원자가 전자를 가지며, 그중 3개(p-전자)는 짝을 이루지 않는다. 질소는 원소 중 가장 높은 전기 음성도 중 하나(폴링 척도에서 3.04)를 가지며, 염소(3.16), 산소(3.44) 및 플루오린(3.98)에 의해서만 능가된다.^[25]

주기적 경향에 따라, 71 pm의 단일 결합 공유 반지름은 붕소(84 pm)와 탄소(76 pm)보다 작지만, 산소(66 pm)와 플루오린(57 pm)보다는 크다. 질화물 음이온(N³⁻)은 146 pm에서 훨씬 크며, 산화물(O²⁻: 140 pm)과 플루오르화물(F⁻: 133 pm) 음이온과 유사하다.^[25]

2p 부껍질에 방사상 노드가 없다는 것은 p-구역의 첫 번째 줄, 특히 질소, 산소 및 플루오린의 많은 이상적인 특성에 직접적으로 책임이 있다. 2p 부껍질은 매우 작고 2s 껍질과 매우 유사한 반지름을 가지므로 오비탈 혼성화를 촉진한다. 또한 2s 및 2p 껍질의 원자핵과 원자가 전자 사이에 매우 큰 정전기적 인력이 발생하여 매우 높은 전기 음성도를 초래한다.

질소는 높은 전기 음성도와 함께 수소 결합 능력과 전자의 비공유 전자쌍을 기증하여 배위 착물을 형성하는 능력에서 산소와 유사하다.

질소는 일반적으로 탄소, 산소 또는 다른 질소 원자와 p_π–p_π 상호 작용을 통해 다중 결합을 형성하는 것을 선호한다.^[37] 따라서 예를 들어, 질소는 이원자 분자로 존재하므로 나머지 그룹보다 훨씬 낮은 녹는점(−210 °C)과 끓는점(−196 °C)을 가진다.

원자 질소는 활성 질소라고도 하며, 세 개의 짝짓지 않은 전자를 가진 삼라디칼이기 때문에 매우 반응성이 높다. 자유 질소 원자는 대부분의 원소와 쉽게 반응하여 질화물을 형성한다.^[37]

원자 질소의 높은 반응성을 고려할 때, 원소 질소는 일반적으로 분자 N₂인 이원자 질소로 존재한다. 이 분자는 표준 조건에서 무색, 무취, 무미의 반자성 기체이며, −210 °C에서 녹고 −196 °C에서 끓는다.^[37] 이원자 질소는 상온에서는 대부분 반응성이 없지만, 그럼에도 불구하고 리튬 금속과 일부 전이 금속 착물과 반응한다. 이는 표준 조건에서 이원자 원소 중 독특한 N≡N 삼중 결합 때문이다. 삼중 결합은 결합 길이가 짧고(이 경우 109.76 pm), 해리 에너지가 높다(이 경우 945.41 kJ/mol).^[37]^[38]

대기압에서 질소(N₂)의 열적 및 물리적 특성은 아래 표와 같다:^[23]^[24]

온도 (K)	밀도 (kg·m⁻³)	비열 (kJ·kg⁻¹·°C⁻¹)
100	3.4388	1.07
150	2.2594	1.05
200	1.7108	1.0429
300	1.1421	1.0408
400	0.8538	1.0459
500	0.6824	1.0555
600	0.5687	1.0756
700	0.4934	1.0969
800	0.4277	1.1225
900	0.3796	1.1464
1000	0.3412	1.1677
1100	0.3108	1.1857
1200	0.2851	1.2037
1300	0.2591	1.219

4. 1. 물리적 성질

질소는 주로 상온에서 이원자 분자를 이루고 있는 냄새, 색깔, 맛이 없는 기체 형태로 존재한다. 녹는점은 -210°C, 끓는점은 -195.89°C이다. 임계 온도는 -147.1°C이며 임계 압력은 33.5atm이다. 0°C, 1atm에서 밀도는 1.25057g/L이다. 고체 상태의 질소는 육방정계 형태의 결정이다. 질소는 무극성 분자로서,^[127] 물에는 약간 녹고, 용해도는 온도가 증가할수록 감소한다. 알코올에도 약간 녹지만 다른 용매에는 녹지 않는 경우가 대부분이다.^[123]

이원자 질소 분자(N₂)의 분자 궤도 함수 다이어그램. 5개의 결합 궤도와 2개의 반결합 궤도(별표로 표시됨; 내부 1s 전자를 포함하는 궤도는 표시되지 않음)가 있어 총 결합 차수는 3이다.

바닥상태에서의 질소 원자의 전자 배치는 1s²2s²2p³이다. 전기 음성도는 폴링 척도로 3.0이며, 이는 질소가 속해 있는 15족 원소 중에서는 가장 높은 값이다. 질소의 순차적 이온화 에너지는 다음과 같다.

차수	1차	2차	3차	4차	5차	6차
이온화 에너지	14.54eV	29.605eV	47.426eV	77.450eV	97.863eV	551.925eV

질소 원자의 이온화 에너지는 비교적 높은 편이며, 이는 질소 원자가 상온에서 화학 반응 중에서도 단원자 양이온을 잘 만들지 않는 원인이 된다. 그러나 N^3-과 같은 단원자 음이온은 만들 수 있다.^[125]

질소 원자의 크기는 0.364 nm (3.64 Å)이다.^[126] 원자핵의 반지름은 약 10⁻⁴Å이다. 이원자 분자 상태로 존재할 때 질소 원자 간 거리는 1.0976Å이다. 바닥상태의 이원자 분자에서 질소 원자 간의 결합은 하나의 시그마 결합과 두 개의 파이 결합으로 구성되어 있는 삼중 결합이다.^[124] 결합 에너지는 942kJ/mol이다.^[128]

질소 분자의 크기는 0.174 nm (1.74 Å)이다.^[126]

4. 2. 화학적 성질

질소는 주로 상온에서 이원자 분자를 이루고 있는 냄새, 색깔, 맛이 없는 기체 형태로 존재한다. 녹는점은 -210°C, 끓는점은 -195.89°C이다. 임계 온도는 -147.1°C이며 임계 압력은 33.5atm이다. 0°C, 1atm에서 밀도는 1.25057g/L이다. 고체 상태의 질소는 육방정계 형태의 결정이다. 질소는 무극성 분자로서,^[127] 물에는 약간 녹고, 용해도는 온도가 증가할수록 감소한다. 알코올에도 약간 녹지만 다른 용매에는 녹지 않는 경우가 대부분이다.^[123]

방전으로 활성화할 수 있으며, 이 경우 활성 질소라 불린다. 활성 질소는 부분적인 전하를 띠고 있으며 불안정하고, 화학적으로 반응성이 높다. 시간이 지나면 금빛의 잔광을 내며 보통의 상태로 돌아간다.^[125] 원자핵의 반지름은 약 10⁻⁴Å이다. 이원자 분자 상태로 존재할 때 질소 원자 간 거리는 1.0976Å이다. 바닥상태의 이원자 분자에서 질소 원자 간의 결합은 하나의 시그마 결합과 두 개의 파이 결합으로 구성되어 있는 삼중 결합이다.^[124] 결합 에너지는 942kJ/mol이다.^[128]

질소 분자의 크기는 0.174 nm (1.74 Å)이다.^[126]

질소가 가질 수 있는 산화수는 -3에서 +5까지로 넓은 편이다. 각각의 산화수는 모두 안정한 화합물을 만들 수 있다. 이원자 분자 상태로 존재하는 질소는 삼중 결합을 포함하고 있어 3000°C 이상으로 가열해도 약간의 해리가 일어날 뿐이다. 상온에서 반응성이 크지 않지만 고온에서는 대부분의 비금속, 금속과 반응할 수 있다.^[124]

방전으로 인해 생성되는 활성 질소는 화학적으로 반응성이 일반 질소에 비해 더 높으며, 반응식에서는 N₂^*로 표기된다. 활성 질소는 다음과 같은 반응에 연계되어 있다.^[125]

흰인과 반응하여 붉은인 또는 질화 인을 생성한다.
나트륨과 반응하여 질화 나트륨을 생성한다. 반응식은 다음과 같다.

::6 Na + N₂^* → 2 Na₃N

일산화 질소와 반응하여 질소와 산소 분자를 생성한다. 반응식은 다음과 같다.

::2 NO + N₂^* → 2 N₂ + O₂

아세틸렌과 반응하여 사이안화 수소를 생성한다. 반응식은 다음과 같다.

::HC≡CH + N₂^* → 2 HCN

에틸렌과 반응하여 사이안화 수소를 주로 생성하고 부산물로 에테인, 메테인, 아세틸렌 등이 생성된다.

질소 원자는 7개의 전자를 가지고 있다. 바닥 상태에서, 이들은 1s²2s²2p¹_x2p¹_y2p¹_z의 전자 배열로 배치된다. 따라서 2s 및 2p 오비탈에 5개의 원자가 전자를 가지며, 그중 3개(p-전자)는 짝을 이루지 않는다. 질소는 원소 중 가장 높은 전기 음성도 중 하나(폴링 척도에서 3.04)를 가지며, 염소(3.16), 산소(3.44) 및 플루오린(3.98)에 의해서만 능가된다. (가벼운 비활성 기체인 헬륨, 네온, 아르곤도 아마 더 높은 전기 음성도를 가질 것이며, 실제로 앨런 척도에서는 그렇다.)^[25] 주기적 경향에 따라, 71 pm의 단일 결합 공유 반지름은 붕소(84 pm)와 탄소(76 pm)보다 작지만, 산소(66 pm)와 플루오린(57 pm)보다는 크다. 질화물 음이온, N³⁻는 146 pm에서 훨씬 크며, 산화물(O²⁻: 140 pm)과 플루오르화물(F⁻: 133 pm) 음이온과 유사하다.^[25] 질소의 처음 세 가지 이온화 에너지는 1.402, 2.856 및 4.577 MJ·mol⁻¹이며, 네 번째와 다섯 번째의 합은 매우 높다. 이러한 매우 높은 수치로 인해 질소는 단순한 양이온 화학을 가지지 않는다.^[18]

2p 부껍질에 방사상 노드가 없다는 것은 p-구역의 첫 번째 줄, 특히 질소, 산소 및 플루오린의 많은 이상적인 특성에 직접적으로 책임이 있다. 2p 부껍질은 매우 작고 2s 껍질과 매우 유사한 반지름을 가지므로 오비탈 혼성화를 촉진한다. 또한 2s 및 2p 껍질의 원자핵과 원자가 전자 사이에 매우 큰 정전기적 인력이 발생하여 매우 높은 전기 음성도를 초래한다. 같은 이유로 2p 원소에서는 초원자가가 거의 알려져 있지 않다. 높은 전기 음성도 때문에 작은 질소 원자가 전자 풍부한 3중심 4전자 결합의 중심 원자가 되기 어렵기 때문이다. 질소는 주기율표의 15족 머리에 위치해 있지만, 그 화학은 더 무거운 동족체인 인, 비소, 안티몬, 비스무트와는 큰 차이를 보인다.^[19]

질소는 수평 이웃인 탄소와 산소, 그리고 수직 이웃인 질소족의 인, 비소, 안티몬, 비스무트와 유용하게 비교될 수 있다. 리튬에서 산소까지의 2주기 원소 각각은 다음 족(마그네슘에서 염소까지)의 3주기 원소와 약간의 유사성을 보이지만(이것을 대각선 관계라고 함), 붕소-규소 쌍을 지나면 그 정도가 급격히 감소한다. 질소와 황의 유사성은 주로 두 원소가 유일하게 존재하는 황 질화물 고리 화합물에 국한된다.^[37]

질소는 탄소의 연쇄화 경향을 공유하지 않는다. 탄소와 마찬가지로 질소는 금속과 이온성 또는 금속성 화합물을 형성하는 경향이 있다. 질소는 사슬형, 흑연형, 풀러렌형 구조를 포함한 탄소와 광범위한 일련의 질화물을 형성한다.^[20]

질소는 높은 전기 음성도와 함께 수소 결합 능력과 전자의 비공유 전자쌍을 기증하여 배위 착물을 형성하는 능력에서 산소와 유사하다. 암모니아 NH₃와 물 H₂O의 화학에는 몇 가지 유사점이 있다. 예를 들어, 두 화합물 모두 NH₄⁺ 및 H₃O⁺를 생성하기 위해 양성자화되거나 NH₂⁻ 및 OH⁻를 생성하기 위해 탈양성자화될 수 있으며, 이러한 모든 화합물은 고체 화합물로 분리될 수 있다.^[21]

질소는 수평 이웃과 마찬가지로, 일반적으로 탄소, 산소 또는 다른 질소 원자와 p_π–p_π 상호 작용을 통해 다중 결합을 형성하는 것을 선호한다.^[37] 따라서 예를 들어, 질소는 이원자 분자로 존재하므로 나머지 그룹보다 훨씬 낮은 녹는점(−210 °C)과 끓는점(−196 °C)을 가지며, N₂ 분자는 약한 반데르발스 상호작용에 의해서만 결합되어 있고 상당한 순간 쌍극자를 생성하는 데 사용할 수 있는 전자가 거의 없기 때문이다. 이것은 수직 이웃에서는 불가능하다. 따라서 산화 질소, 아질산염, 질산염, 니트로-, 니트로소-, 아조-, 디아조 화합물, 아지드, 시아네이트, 티오시아네이트, 이미노 유도체는 인, 비소, 안티몬 또는 비스무트에서 반향을 찾지 못한다. 그러나 동시에 인 옥소산의 복잡성은 질소에서 반향을 찾지 못한다.^[37] 차이점을 제외하고, 질소와 인은 서로 광범위한 화합물을 형성한다. 이러한 화합물은 사슬, 고리 및 케이지 구조를 가지고 있다.^[22]

대기압에서 질소(N₂)의 열적 및 물리적 특성은 아래 표와 같다:^[23]^[24]

온도 (K)	밀도 (kg·m⁻³)	비열 (kJ·kg⁻¹·°C⁻¹)	동점성도 (kg·m⁻¹·s⁻¹)	운동 점성도 (m²·s⁻¹)	열전도도 (W·m⁻¹·°C⁻¹)	열확산도 (m²·s⁻¹)
100	3.4388	1.07	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.768
150	2.2594	1.05	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.759
200	1.7108	1.0429	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.747
300	1.1421	1.0408	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.713
400	0.8538	1.0459	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.691
500	0.6824	1.0555	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.684
600	0.5687	1.0756	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.686
700	0.4934	1.0969	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.691
800	0.4277	1.1225	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.7
900	0.3796	1.1464	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.711
1000	0.3412	1.1677	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.724
1100	0.3108	1.1857	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.736
1200	0.2851	1.2037	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.748
1300	0.2591	1.219	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	style="text-align:right;" \|	0.701

5. 동위 원소

질소는 자연에서 ¹⁴N와 ¹⁵N의 두 가지 안정된 동위 원소로 존재한다. 이 중 ¹⁴N이 99.634%로 대부분을 차지하며, ¹⁵N은 0.366%를 차지한다. 이 두 동위 원소는 모두 별 내부의 CNO 순환 과정에서 생성되지만, ¹⁴N이 양성자 포획 반응 속도가 더 빨라 더 많이 생성된다. ¹⁴N은 ²H, ⁶Li, ¹⁰B, ^180mTa와 함께 안정한 홀-홀 핵종(양성자와 중성자 수가 모두 홀수인 핵종) 5가지 중 하나이다.^[26]¹⁴N과 ¹⁵N의 상대적 비율은 대기 중에서는 거의 일정하지만, 생물학적 산화환원 반응이나 암모니아, 질산의 증발과 같은 자연적인 동위 원소 분별 작용으로 인해 다른 환경에서는 차이가 날 수 있다.^[27] 동화 작용, 질산화 작용, 탈질 작용과 같은 생물학적 반응은 토양 내 질소 순환에 큰 영향을 미치며, 이러한 반응은 일반적으로 기질의 ¹⁵N 함량을 높이고 생성물의 ¹⁵N 함량을 낮춘다.^[28]

무거운 동위 원소인 ¹⁵N은 1929년 S. M. Naudé에 의해 처음 발견되었으며,^[29] 열중성자 포획 단면적이 매우 낮다.^[30] ¹⁵N은 핵 스핀이 1/2로, 핵 자기 공명(NMR) 분광법에서 선폭이 좁아지는 장점이 있어 질소 함유 분자의 구조를 분석하는 데 유용하다. ¹⁴N도 핵 자기 공명을 이용할 수 있지만, 핵 스핀이 1인 정수이므로 사중극자 모멘트 때문에 스펙트럼이 넓어져 활용도가 떨어진다.^[25] ¹⁵N NMR은 낮은 자연 존재비(0.36%)와 낮은 자기 회전 비율(¹H의 10.14%) 때문에 신호 대 잡음비가 ¹H에 비해 약 300배 정도 낮다.^[31] 이러한 단점은 화학적 교환이나 분별 증류를 통해 ¹⁵N의 농도를 높여 해결할 수 있다. ¹⁵N이 풍부한 화합물은 표준 조건에서 대기 중 질소와 질소 원자를 교환하지 않아 수소, 탄소, 산소 동위 원소 화합물과 달리 보관이 용이하다.^[25] ¹⁵N:¹⁴N 비율은 지구화학, 수문학, 고기후학, 고해양학에서 안정 동위 원소 분석에 사용되며, ''δ''¹⁵N으로 표시한다.^[32]

자연에 존재하지 않는 ¹²N, ¹³N, ¹⁶N, ¹⁷N 등의 방사성 동위 원소도 존재한다. 이들은 매우 불안정하여 빠르게 붕괴한다.^[123] ¹²N와 ¹³N는 양전자를 방출하는 β⁺ 붕괴를 하며, ¹²N의 반감기는 0.0125초, ¹³N는 9.93분이다. ¹⁶N과 ¹⁷N는 전자를 방출하는 β^- 붕괴를 하며, ¹⁶N의 반감기는 7.35초, ¹⁷N은 4.14초이다. 이들은 반감기가 너무 짧아 분석에 활용하기 어렵다.^[125]¹³N은 반감기가 10분으로 비교적 길어 양전자 방출 단층 촬영(PET)에 사용될 수 있지만, 여전히 짧아 사이클로트론에서 ¹⁶O에 양성자를 충돌시켜 ¹³N과 알파 입자를 생성하는 방식으로 현장에서 생산해야 한다.^[35]¹⁶N은 가압 경수로나 비등 경수로의 냉각수에서 발견되는 주요 방사성 핵종이다. ¹⁶O(물)가 중성자를 포획하고 양성자를 방출하는 Np 반응을 통해 생성되며, 반감기는 약 7.1초이다.^[34] ¹⁶N은 붕괴하면서 고에너지 감마선(5~7 MeV)을 방출하기 때문에,^[34]^[36] 원자로 작동 중에는 1차 냉각수 배관에 대한 접근이 제한된다.^[36] ¹⁶N은 1차 냉각수에서 2차 증기 사이클로 누출되는 것을 감지하는 주요 지표로 활용된다.^[36]

탄소부터 플루오린까지의 핵종 표(세그레 표). 주황색은 양성자 방출(양성자 방출선 밖의 핵종), 분홍색은 양전자 방출(역베타 붕괴), 검은색은 안정 핵종, 파란색은 전자 방출(베타 붕괴), 보라색은 중성자 방출(중성자 방출선 밖의 핵종)을 나타낸다. 세로축은 양성자 수가 증가하고, 가로축은 중성자 수가 증가하는 방향이다.

6. 질소 화합물

질소는 알칼로이드, 아마이드, 아민, 사이안화물, 하이드라진, 이미드, 질산, 아질산, 퓨린, 피리미딘, 요소 등 수많은 화합물의 구성 원소이다. 화학 공업에서 질소가 포함된 암모니아는 세계에서 가장 많이 생산되는 화합물 중 하나이다.^[123]

질소 화합물은 매우 오랜 역사를 가지고 있다. 기원전 5세기경 헤로도토스가 염화암모늄을 알고 있었고, 중세 시대 연금술사들은 질산을 ''왕수''(강수)로 알고 있었다. 질산과 염산의 혼합물은 금을 용해시키는 능력으로 유명하다.^[10]

질소 화합물의 최초 군사적, 산업적, 농업적 응용은 초석(질산나트륨 또는 질산칼륨)을 사용한 것이었는데, 가장 주목할 만한 것은 화약에서였고, 나중에는 비료로 사용되었다. 오랫동안 질소 화합물의 공급원은 제한적이었다. 프랑크-카로 공정(1895–1899)과 하버-보슈 공정(1908–1913)과 같은 산업적 질소 고정 공정을 통해 질소 화합물의 부족을 완화하여 현재 전 세계 식량 생산의 절반이 합성 질소 비료에 의존하게 되었다.^[15] 동시에 오스트발트 공정(1902)은 세계 대전에서 폭발물 제조의 원료로서 질산염의 대규모 산업 생산을 가능하게 했다.^[16]^[17]

질소는 주기율표의 거의 모든 원소와 결합하여 다양한 특성과 응용 분야를 가진 엄청난 수의 이원 화합물을 생성한다.^[37]

6. 1. 무기 화합물

질소는 알칼로이드, 아마이드, 아민, 사이안화물, 하이드라진, 이미드, 질산, 아질산, 퓨린, 피리미딘, 요소 등 수많은 화합물의 구성 원소이다. 화학 공업에서 질소가 포함된 암모니아는 세계에서 가장 많이 생산되는 화합물 중 하나이다.^[123]

질소의 산화수에 따른 질소 화합물의 예시는 다음과 같다.^[125]

산화수	예시
+5	오산화 이질소, 질산, 질산화물, NO₂X
+4	사산화 이질소, 이산화 질소
+3	삼산화 이질소, 아질산, 아질산화물, NOX, NX₃
+2	일산화 질소
+1	일산화 이질소, 하이포아질산, 하이포아질산화물
0	N₂
-1/3	아자이드
-1	하이드록실아민, 하이드록실암모늄 염
-2	하이드라진, 하이드라지늄 염, 하이드라자이드
-3	암모니아, 암모늄 염, 아마이드, 이미드, 질화물

산업적으로, 암모니아(NH₃)는 질소의 가장 중요한 화합물이며, 육상 생물의 영양 요구에 크게 기여하여 식량과 비료의 전구체 역할을 하기 때문에 다른 어떤 화합물보다 더 많은 양으로 생산된다. 암모니아는 무색의 알칼리성 기체이며 특유의 매캐한 냄새가 난다.

질소와 산소로 만들어지는 화합물을 질소산화물이라고 하며, 약칭 '''NOx'''(녹스)라고 부른다.

일산화이질소(아산화질소)(N₂O)
일산화질소(NO)
이산화삼질소(N₂O₃)
이산화질소(NO₂)
사산화이질소(N₂O₄)
오산화이질소(N₂O₅)
(NO₃)

질소의 옥소산은 관용명을 가진다.

옥소산의 명칭	화학식 (산화수)	옥소산염의 명칭	비고
하이포아질산 (hyponitrous acid^영어)	H₂N₂O₂ (+I)	하이포아질산염 (hyponitrite^영어)	하이포아질산은 2가의 산으로, 무색 결정으로서 단리된다.
아질산 (nitrous acid^영어)	HNO₂ (+III)	아질산염 (nitrite^영어)	아질산은 약산(pKa 3.35)이며, 불안정하기 때문에 단리할 수 없고, 수용액 중에서도 점차 분해한다. 아질산염은 안정적이며, 여러 가지 염이 알려져 있다.
질산 (nitric acid^영어)	HNO₃ (+V)	질산염 (nitrate^영어)	질산 및 그 염은 「질산」 항목에 자세히 설명되어 있다.

''※옥소산염 명칭의 '-'에는 양이온 종의 명칭이 들어간다''

아밀아질산

'''질화물'''은 질소와 질소보다 전기음성도가 작은(더 양성적인) 원소로 구성된 화합물이다.

질화붕소 (BN)
질화탄소 (C₃N₄)
질화규소 (Si₃N₄)
질화갈륨 (GaN)
질화인듐 (InN)
질화알루미늄 (AlN)
질화마그네슘 (Mg₃N₂)
암모니아 (NH₃)
삼불화질소 (NF₃)
삼염화질소 (NCl₃)
삼취화질소 (NBr₃)
삼요오드화질소 (NI₃)
클로라민 (NH₂Cl), (NHCl₂)
히드록실아민 (NH₂OH)

6. 2. 유기 화합물

질소는 유기화학에서 가장 중요한 원소 중 하나이다. 많은 유기 작용기들은 탄소-질소 결합을 포함하는데, 예를 들어 아마이드(RCONR₂), 아민(R₃N), 이민(RC(=NR)R), 이미드(RCO)₂NR, 아지드(RN₃), 아조 화합물(RN₂R), 시아네이트(ROCN), 이소시아네이트(RNCO), 질산염(RONO₂), 니트릴(RCN), 이소니트릴(RNC), 아질산염(RONO), 니트로 화합물(RNO₂), 니트로소 화합물(RNO), 옥심(RC(=NOH)R) 및 피리딘 유도체 등이 있다. C-N 결합은 질소 쪽으로 강하게 극성을 띤다. 이러한 화합물에서 질소는 일반적으로 3가(하지만 4차 암모늄염 R₄N⁺에서는 4가일 수 있다)이며, 비공유 전자쌍을 가지고 있어 양성자와 배위 결합하여 화합물에 염기성을 부여할 수 있다. 그러나 다른 요인들에 의해 이러한 염기성이 상쇄될 수 있다. 예를 들어, 아마이드는 비공유 전자쌍이 이중 결합으로 비편재화되어 있기 때문에 염기성이 아니며(하지만 매우 낮은 pH에서는 산소에서 양성자화되어 염기로 작용할 수 있다), 피롤은 비공유 전자쌍이 방향족 고리의 일부로 비편재화되어 있기 때문에 염기성이 아니다.^[64] 화학 물질 내 질소의 양은 켈달법으로 결정할 수 있다.^[65] 특히, 질소는 핵산, 아미노산 및 따라서 단백질, 그리고 에너지 운반 분자인 아데노신 삼인산의 필수 구성 요소이며, 따라서 지구상의 모든 생명체에 매우 중요하다.^[64]

질소는 질소족 원소 중 하나이다. 생물에게 매우 중요하며 아미노산, 단백질, 핵산 염기 등에 포함되어 있다. 이러한 질소 화합물을 분해하면 생체에 유해한 암모니아가 되지만, 동물(특히 포유류)는 질소를 무해하고 수용성인 요소로 대사한다. 하지만 저장할 수 없기 때문에 대부분 소변으로 체외로 배출한다. 따라서 아미노산 합성에 필요한 질소는 재활용할 수 없어 지속적으로 섭취해야 한다.

하지만 질소 분자는 매우 안정적인 분자이기 때문에 대부분의 생물은 대기 중의 질소 분자를 이용할 수 없고, 미생물 등이 질소 고정을 통해 생성하는 질소 화합물을 섭취하여 체내에 질소 원자를 흡수한다. 이러한 질소 화합물은 다시 미생물에 의한 탈질 과정을 거쳐 대기 중으로 방출되며, 질소 순환이라는 순환 과정을 형성한다.^[116] 질소 화합물은 암모니아나 질산과 같은 무기 화합물부터, 각종 니트로 화합물이나 헤테로 고리 화합물 등의 유기 화합물까지 매우 많은 종류가 있다.

6. 3. 질소 고정

질소 고정은 대기 중의 질소를 반응성이 높은 다른 화합물 형태로 바꾸는 일련의 생물학적, 화학적 과정을 의미한다. 지구상에서 일어나는 질소 고정의 대부분은 미생물이 질소를 암모니아 형태로 바꾸는 것이다. 질소 고정을 하는 대표적인 미생물로는 뿌리혹박테리아가 있다. 공업적으로 대기 중의 질소를 암모니아나 다른 형태의 화합물로 바꾸는 것 역시 질소 고정이라고 할 수 있다. 이때는 300atm의 고압과 200°C~300°C의 고온이 필요한데, 이는 미생물이 일으키는 질소 고정이 상온·상압 조건에서 이루어지는 것과는 매우 대조적이다.^[123]

생물학적인 질소 고정 과정은 질소 동화라고 하기도 한다. 질소 동화는 대기 중의 질소나 무기 질소 화합물을 생물체의 작용으로 유기 질소 화합물로 바꾸는 것을 의미하며, 주로 질소 고정 세균이 일으킨다.^[129]

대기 중의 질소를 직접 사용할 수는 없으나, 화학 공정을 통해서 암모늄염, 질산염, 사이안아마이드염, 사이안염 등의 사용할 수 있는 형태로 바꿀 수 있다. 이러한 공정도 질소 고정이라 칭한다. 질소 고정 과정은 질소 공업에 가장 기본적인 공정이 된다. 공업적으로 가장 많이 사용되는 공정은 질소를 암모니아의 형태로 만드는 것이다.^[129]

7. 생산 방법

실험적으로 질소를 얻는 방법은 다음과 같다.^[124]

진한 아질산 암모늄 용액을 70°C로 가열하여 얻는다.
암모니아를 니켈 분말 위에서 1000°C로 가열하면 질소와 수소로 분해된다. 그 후 냉각시켜 끓는점 차이를 이용하여 질소와 수소를 분리한다.
공기를 가열한 구리 관을 통과시킨다. 이 경우 약 1%의 아르곤을 불순물로 포함하게 된다.

공업적으로는 다음과 같은 방법을 사용한다.^[124]

공기를 액화시킨 후 분별 증류하여 질소를 분리해 낸다. 이 방법은 공업적으로 가장 많이 사용되는 방법이다.
공기를 탄소나 피로갈롤 등의 환원제로 처리한다. 이 경우 이산화 탄소가 질소와 함께 발생하는데, 이산화 탄소는 물에 녹이는 방법 등으로 제거한다.

8. 용도

질소는 암모니아 합성에 주로 사용되며, 암모니아는 질산 등의 질소 화합물 합성이나 비료 생산의 재료로 사용될 수 있다.^[124] 액체 질소는 냉각제로 사용되기도 한다.^[124]

질소는 산업, 농업, 의료 등 다양한 분야에서 활용된다.

산업: 다이너마이트를 비롯한 각종 폭약 제조, 낮은 반응성을 이용한 안전한 분위기 조성, 식품 포장, 백열전구 아르곤 대체, 기체 소화 시스템, 스테인리스강 제조, 질화, 항공기 연료 시스템, 자동차 및 항공기 타이어 팽창, 화학 분석, 맥주 제조, 페인트볼 건, 건설 장비 유압 시스템, 에어백, 하버-보슈법 암모니아 생산, 테크니컬 다이빙용 호흡 가스, 소화기 등에 사용된다.
농업: 비료의 3요소 중 하나로, 단백질과 엽록소를 만들어 식물 생장을 촉진한다.^[121]
의료: 액체 질소는 혈액 및 생식 세포(정자, 난자) 극저온 보존, 냉동요법, 실험실 냉각 트랩, 극저온 펌프, 적외선 검출기 및 X선 검출기 냉각, 동결 분쇄 및 가공 등에 사용된다.^[93]

또한, 질소는 사형 방법 중 하나인 질소 질식에도 사용될 수 있다.^[88]^[89]^[90] 2024년 1월, 케네스 유진 스미스가 질소 질식으로 사형된 첫 번째 사람이 되었다.^[91]

8. 1. 산업

질소는 다이너마이트를 비롯한 각종 폭약을 만드는 데 기본적인 원료로 사용된다.^[129] 또한, 질소 화합물을 생산하는 산업은 "질소 산업"이라고 불리며 화학 산업의 중요한 한 분야를 이룬다.

질소 기체는 주로 공기 중 산소가 화재, 폭발 또는 산화 위험을 초래할 수 있는 곳에서 낮은 반응성의 안전한 분위기를 조성하는 데 사용된다.^[73]

질소의 산업적 이용은 다음과 같다.

변성 대기로서, 순수한 질소 또는 이산화탄소와 혼합하여 포장 또는 대량 식품의 신선도를 유지한다(산패 및 기타 산화 손상 지연). 식품 첨가물로서 순수 질소는 유럽 연합에서 E 번호 E941로 표시된다.^[77]
백열전구에서 아르곤의 저렴한 대안으로 사용된다.^[78]
정보 기술(IT) 장비용 소화 시스템에 사용된다.^[73]
스테인리스강 제조에 사용된다.^[79]
질화에 의한 강의 침탄에 사용된다.^[80]
화재 위험을 줄이기 위해 일부 항공기 연료 시스템에 사용된다(불활성화 시스템 참조).
경주용 자동차 및 항공기 타이어를 부풀리는 데 사용되며,^[81] 수분 및 공기 중 산소로 인한 일관성 없는 팽창 및 수축 문제를 줄인다.^[73]
화학 분석에서 시료 준비 과정에서 액체 시료의 농축 및 부피 감소에 사용된다. 가압된 질소 기체의 흐름을 액체 표면에 수직으로 향하게 하면 용매가 증발하고 용질 및 증발되지 않은 용매가 남는다.^[82]
스타우트 및 영국식 에일과 같이 일부 맥주의 맥주통 압력을 위해 이산화탄소를 대체하거나 이와 함께 사용될 수 있다. 이는 질소가 생성하는 기포가 더 작기 때문에 따라 따른 맥주가 더 부드럽고 거품이 풍부하기 때문이다.^[83] 일반적으로 "위젯"으로 알려진 압력 감지 질소 캡슐을 통해 질소 충전 맥주를 캔과 병에 포장할 수 있다.^[84]^[85]
페인트볼 건의 주요 동력원으로 이산화탄소를 대체한다. 질소는 CO₂보다 더 높은 압력으로 유지해야 하므로 N₂ 탱크가 더 무겁고 비용이 더 많이 든다.^[86]
일부 건설 장비는 유압 시스템에 압축 질소 가스를 사용하여 유압 해머와 같은 장치에 추가적인 동력을 제공한다.
소듐 아지드의 분해로 생성된 질소 가스는 에어백 팽창에 사용된다.^[87]
하버-보슈법에 의한 암모니아 생산 원료^[110]
식품의 산화 방지용 충전 가스
테크니컬 다이빙용 호흡 가스 (나이트록스나 트라이믹스 등 혼합 가스)
소화기의 가압 분말식·축압 분말식의 압력원
불활성 가스로서의 특성을 살려 타이어나 축압기에도 사용된다.
고무 타이어 충전에서는 공기에 비해 건조하기 때문에 급격한 온도 변화에 노출되는 항공기용에서는 내부의 동결이나 결로를 방지할 수 있으며, 모터스포츠 등의 혹독한 조건하에서도 온도에 대한 내압 변화가 적다. 일반적인 자동차 사용에서도 (타이어 내부에 산소 차단막이 있지만) 고무를 쉽게 통과하는 산소를 포함하지 않기 때문에 빠져나가기 어려운 장점이 있다.
액체 질소는 냉매로 사용된다. 액체 질소 온도(-195.8 ℃)까지 냉각할 수 있으며, 저렴하고 비교적 안전하기 때문에 저온에서의 화학 및 물리학 실험, 오버클럭 경기 등에서의 CPU 냉각, 산업용 플랜트, 수정란의 동결 보존, 폭발물 처리 등의 냉각에 사용된다.

2004년도 일본의 질소 가스 국내 생산량은 90억 5,897만 8,000 세제곱미터, 산업 소비량은 35억 9,448만 세제곱미터, 액체 질소의 국내 생산량은 22억 2,227만 세제곱미터, 산업 소비량은 3억 6,105만 1,000 세제곱미터이다.

8. 2. 농업

질소는 인산, 칼륨과 함께 비료의 3요소 중 하나로 여겨진다.^[121] 식물에게 질소는 단백질과 엽록소를 만들어 생장을 촉진하는 필수적인 요소이기 때문이다.^[121] 특히 잎을 크게 하는 작용이 강하기 때문에 잎거름이라고 불린다.^[121]

질소가 부족하면 잎이 누렇게 변하거나 시들 수 있다.^[121] 반대로 질소가 과다하면 잎이 진녹색이 되고 개화가 늦어지거나 피지 않을 수 있다.^[121] 질소는 주로 암모니아 합성에 많이 사용되며, 암모니아 형태로 바뀐 질소는 비료 생산 등에 사용된다.^[124]

8. 3. 의료

액체 질소는 냉각제로 사용되기도 한다.^[124] 끓는 점이 -195.8℃이며, 산소나 수소 분자에 비해 안정적이므로 시료의 동결 보관 등에 널리 이용된다.

드라이아이스와 마찬가지로, 액체 질소의 주된 용도는 저온으로 냉각하는 것이다. 혈액 및 생식 세포(정자와 난자)와 같은 생물학적 물질의 극저온 보존에 사용된다. 냉동요법에서 피부의 낭종과 사마귀를 동결시켜 제거하는 데에도 사용된다.^[93]

8. 4. 기타

질소 기체는 공기 중의 산소가 화재, 폭발, 또는 산화를 일으킬 수 있는 환경에서 낮은 반응성을 가진 안전한 환경을 만드는 데 주로 사용된다.^[73]

질소 기체의 활용 예시는 다음과 같다.

식품 포장 또는 대량 식품의 신선도 유지를 위해 순수한 질소 또는 이산화탄소와 혼합하여 변성 대기로 사용된다. (산패 및 기타 산화에 의한 손상을 지연) 순수 질소는 식품 첨가물로서 유럽 연합에서 E 번호 E941로 표시된다.^[77]
백열전구에서 아르곤의 저렴한 대체재로 사용된다.^[78]
정보 기술(IT) 장비용 소화 시스템에 사용된다.^[73]
스테인리스강 제조에 사용된다.^[79]
질화를 통한 강의 침탄에 사용된다.^[80]
화재 위험을 줄이기 위해 일부 항공기 연료 시스템에 사용된다. (불활성화 시스템 참고)
경주용 자동차 및 항공기 타이어를 팽창시키는 데 사용되어^[81] 수분 및 공기 중 산소로 인한 팽창 및 수축 문제를 줄인다.^[73]
화학 분석에서 시료를 준비하는 과정에서 액체 시료의 농축 및 부피 감소에 사용된다. 가압된 질소 기체의 흐름을 액체 표면에 수직으로 향하게 하면 용매가 증발하고 용질 및 증발되지 않은 용매가 남게 된다.^[82]
스타우트 및 영국식 에일과 같은 일부 맥주의 맥주통 압력을 위해 이산화탄소를 대체하거나 이와 함께 사용될 수 있다. 질소가 생성하는 기포가 더 작기 때문에 따라 따른 맥주가 더 부드럽고 거품이 풍부해진다.^[83] "위젯"으로 알려진 압력 감지 질소 캡슐을 통해 질소 충전 맥주를 캔과 병에 포장할 수 있다.^[84]^[85]
페인트볼 건의 주요 동력원으로 이산화탄소를 대체하기도 한다. 다만, 질소는 CO₂보다 더 높은 압력으로 유지해야 하므로 N₂ 탱크가 더 무겁고 비용이 더 많이 든다.^[86]
일부 건설 장비는 유압 시스템에 압축 질소 가스를 사용하여 유압 해머와 같은 장치에 추가적인 동력을 제공한다.
소듐 아지드의 분해로 생성된 질소 가스는 에어백 팽창에 사용된다.^[87]
질소는 질식성 가스이기 때문에, 일부 국가에서는 순수 질소 흡입에 의한 질식을 사형의 한 방법으로 고려해 왔다.^[88]^[89]^[90] 2024년 1월, 케네스 유진 스미스가 질소 질식에 의해 사형된 첫 번째 사람이 되었다.^[91]

액체 질소는 극저온 액체이며, 듀어병과 같은 적절한 용기에 담아 보관하면 증발 손실률이 낮게 유지되면서 운반 및 보관이 가능하다.^[92] 드라이아이스와 마찬가지로, 액체 질소는 주로 저온 냉각에 사용된다.

액체 질소의 활용 예시는 다음과 같다.

혈액 및 생식 세포(정자와 난자)와 같은 생물학적 물질의 극저온 보존에 사용된다.
냉동요법에서 피부의 낭종과 사마귀를 얼려서 제거하는 데에도 사용된다.^[93]
실험실 냉각 트랩과 극저온 펌프에서 진공 펌프 시스템의 압력을 낮추는 데 사용된다.
적외선 검출기와 X선 검출기와 같은 열에 민감한 전자 장치를 냉각하는 데에도 사용된다.
상온에서 부드럽거나 고무질인 재료의 동결 분쇄 및 가공, 수축 맞춤 및 엔지니어링 부품 조립, 그리고 매우 낮은 온도를 얻는 데 사용된다.
저렴한 비용으로 인해 극저온이 반드시 필요하지 않은 경우에도 식품 냉장, 가축 냉동 인식표 부착, 밸브가 없는 경우 배관의 흐름을 멈추기 위한 동결, 지하 발굴 작업 시 불안정한 토양을 동결시켜 고정하는 등 다양한 용도로 사용된다.^[73]

질소는 산업 분야에서 광범위하게 사용된다. 질소 자체뿐 아니라 질소 화합물도 다양한 용도로 널리 사용된다. 질소 화합물을 생산하는 산업은 "질소 산업"이라고 불리며 화학 산업의 중요한 한 분야를 이룬다.

하버-보슈법에 의한 암모니아 생산 원료^[110]
냉매 ('''액체 질소''') - 액체 질소 온도(-195.8 ℃)까지 냉각할 수 있으며, 저렴하고 비교적 안전하기 때문에 저온에서의 화학 및 물리학 실험, 오버클럭 경기 등에서의 CPU 냉각, 산업용 플랜트, 수정란의 동결 보존, 폭발물 처리 등의 냉각에 사용된다.
식품의 산화 방지용 충전 가스
테크니컬 다이빙용 호흡 가스 (나이트록스나 트라이믹스 등 혼합 가스)
소화기의 가압 분말식·축압 분말식의 압력원
불활성 기체로서의 특성을 살려 타이어나 축압기에도 사용된다.
고무 타이어 충전에서는 공기에 비해 건조하기 때문에 급격한 온도 변화에 노출되는 항공기용에서는 내부의 동결이나 결로를 방지할 수 있으며, 모터스포츠 등의 혹독한 조건하에서도 온도에 대한 내압 변화가 적다. 일반적인 자동차 사용에서도 (타이어 내부에 산소 차단막이 있지만) 고무를 쉽게 통과하는 산소를 포함하지 않기 때문에 빠져나가기 어려운 장점이 있다.

2004년도 일본 국내 질소 가스 생산량은 90억 5,897만 8,000 세제곱미터, 산업 소비량은 35억 9,448만 세제곱미터, 액체 질소의 2004년도 일본 국내 생산량은 22억 2,227만 세제곱미터, 산업 소비량은 3억 6,105만 1,000 세제곱미터이다.

9. 안전성

기체 상태의 질소는 독성이 없고 불에 타지도 않지만, 생명을 유지하는 데는 도움이 되지 않는다. 따라서 질소는 환기가 잘 되는 곳에서 보관하고 사용해야 한다. 질소 농도가 높은 밀폐된 공간은 주의해야 한다.^[123] 액체 상태의 질소는 온도가 매우 낮기 때문에 다룰 때 조심해야 한다. 액체 질소가 피부에 닿으면 조직이 급속도로 얼어 버리고, 플라스틱이나 고무 등이 닿으면 부스러질 수 있다.^[123]

해녀나 잠수부 등이 깊은 물 속에서 잠수할 경우, 호흡으로 들어온 질소가 혈액 속에 녹았다가 수면 위로 올라올 때 혈액 속의 질소가 기포가 되어 혈액 안을 돌아다니는 잠수병이 생길 수 있다.

질소는 질식성 기체이기 때문에, 일부 지역에서는 질소 흡입에 의한 질식을 사형의 한 방법으로 고려해 왔다.^[88]^[89]^[90] 2024년 1월, 케네스 유진 스미스가 질소 질식으로 사형된 첫 번째 사람이 되었다.^[91]

질소는 독성이 없지만, 밀폐된 공간에 방출되면 산소를 밀어내 질식 위험이 있다. 인간의 경동맥소체는 저산소증 감지 시스템이 느리기 때문에 경고 증상이 거의 없이 발생할 수 있다.^[94] 예를 들어, 1981년 3월 19일 최초의 우주왕복선 임무 발사 직전에 두 명의 기술자가 우주왕복선의 이동 발사대에 있는 질소로 가압된 공간에 들어갔다가 질식으로 사망했다.^[95]

스쿠버 다이빙에서 약 30m 이하의 수심에서 고농도의 질소를 흡입하면 질소 마취가 발생할 수 있다. 질소 마취는 아산화질소 중독과 유사한 일시적인 정신 장애 상태이다.^[96]^[97]

질소는 혈액과 체지방에 녹는다. 급격한 감압은 감압병을 초래할 수 있다.^[98]^[99] 다른 "불활성" 기체의 기포도 같은 효과를 일으키므로, 호흡 가스에서 질소를 대체하면 질소 마취는 예방할 수 있지만 감압병은 예방할 수 없다.^[100]

액체 질소는 접촉 시 냉동 화상을 유발할 수 있지만, 매우 짧은 시간 동안은 라이덴프로스트 효과가 보호한다.^[101] 액체 질소를 섭취하면 심각한 내부 손상을 입을 수 있다.^[102]

액체 질소의 팽창률은 20 °C에서 1:694이기 때문에, 밀폐된 공간에서 액체 질소가 빠르게 기화되면 엄청난 힘이 발생할 수 있다. 2006년 1월 12일 텍사스 A&M 대학교에서 액체 질소 탱크가 폭발적으로 파손된 사건이 있었다.^[103]

액체 질소는 쉽게 증발하여 기체 질소를 형성하므로, 기체 질소와 관련된 예방 조치는 액체 질소에도 적용된다.^[104]^[105]^[106] 밀폐된 공간에서 질소 가스가 유출되는 것을 알리기 위해 액체 질소를 취급할 때 산소 센서를 사용하기도 한다.^[107]

액체 질소가 들어 있는 용기는 공기 중에서 산소를 응축시킬 수 있다. 질소가 증발함에 따라 용기 속의 액체는 산소가 점점 풍부해지고, 유기물의 격렬한 산화를 일으킬 수 있다.^[108]

산소 결핍 모니터는 밀폐된 공간 등에서 산소 수준을 측정하는 데 사용된다. 질소 누출로 인해 산소량이 일정 수준 이하로 감소하면 경보를 울려 위험을 알릴 수 있다. OSHA는 산소 농도가 19.5% 미만이거나 23.5% 초과인 대기를 위험하다고 명시한다.^[109]

10. 질소와 환경

인산, 칼륨과 함께 비료의 3요소 중 하나인 질소는 식물에게 단백질과 엽록소를 만들어 생장을 촉진하는 필수적인 요소이다.^[121] 특히 잎을 크게 하는 작용이 강하기 때문에 잎거름이라고 불린다.^[121] 질소가 부족하면 잎이 누렇게 변하거나 시들 수 있고,^[121] 과다하면 잎이 진녹색이 되고 개화가 늦어지거나 피지 않을 수 있다.^[121]

질소 화합물에는 무기 화합물인 암모니아나 질산부터, 유기 화합물인 각종 니트로 화합물이나 헤테로 고리 화합물 등 매우 많은 종류가 있다. 20세기 이후, 다량의 질소 화합물이 인위적으로 생산·배출되면서 산성비를 포함한 대기 오염, 수계의 부영양화, 지하수의 질산염 오염을 일으키고 있다.^[110] 질소와 산소로 만들어지는 화합물을 질소산화물(NOx, 녹스)이라고 하며, 대기 오염의 원인 물질 중 하나이지만, 질소와 산소를 혼합하여 고온으로 가열하면 자연적으로 생성되기 때문에 배출 억제가 어렵다.

미생물이나 촉매를 이용한 질소의 회수·재이용 기술이 일본의 산업기술종합연구소에서 연구되고 있다.^[110]

10. 1. 질소 순환

질소는 지구 대기 부피의 78.1%를 차지하는 가장 흔한 순수 원소이다.^[10] 질소 화합물은 대기와 생물체 사이에서 끊임없이 교환된다. 질소는 식물이 이용할 수 있는 형태인 암모니아로 전환되기 위해 먼저 "고정"되어야 한다. 일부 질소 고정은 번개에 의해 질소 산화물이 생성되며, 대부분은 질소화효소를 가진 질소 고정균 박테리아에 의해 수행되지만, 오늘날에는 산업적 질소 고정도 중요하다. 식물은 암모니아를 흡수하여 단백질 합성에 사용하고, 동물은 식물을 섭취하여 질소 화합물을 이용하며 질소 함유 노폐물을 배설한다. 생물체가 죽고 분해되면, 박테리아 및 환경적 산화와 탈질 과정을 통해 질소가 대기로 돌아간다. 하버-보슈법에 의한 산업적 질소 고정은 비료로 사용되지만, 과도한 질소는 담수의 부영양화와 해양 죽음의 지대를 생성한다. 또한 탈질 과정에서 생성되는 아산화질소는 오존층을 파괴한다.^[67]

많은 바닷물고기는 삼투압 효과로부터 보호하기 위해 트리메틸아민 옥사이드를 생성하는데, 이것이 디메틸아민으로 전환되면 신선하지 않은 바닷물고기의 초기 냄새가 난다.^[68] 동물에서 유리기 일산화질소는 순환계의 중요한 조절 분자 역할을 하며,^[69] 물과 반응하면 아질산염이 생성된다. 동물의 단백질 내 질소 대사는 요소의 배설을, 핵산 대사는 요소와 요산의 배설을 초래한다. 동물 사체 부패 냄새는 푸트레신과 카다베린 같은 장쇄 질소 함유 아민 생성 때문인데, 이는 부패하는 단백질에서 오르니틴과 리신 아미노산이 분해된 산물이다.^[70]

대부분의 생물은 질소 분자가 매우 안정적이기 때문에 대기 중의 질소 분자를 이용할 수 없고, 미생물 등에 의한 질소 고정으로 생성되는 질소 화합물을 섭취하여 체내에 질소 원자를 흡수한다. 이러한 질소 화합물은 다시 미생물에 의한 탈질 과정을 거쳐 대기 중으로 방출되며, 질소 순환이라는 순환 과정을 형성한다.^[116]

10. 2. 환경 문제

20세기 이후, 다량의 질소 화합물이 인위적으로 생산·배출되면서 산성비를 포함한 대기 오염, 수계의 부영양화, 지하수의 질산염 오염을 일으키고 있다. 미생물이나 촉매를 이용한 질소의 회수·재이용 기술이 일본의 산업기술종합연구소에서 연구되고 있다.^[110]

질소와 산소로 만들어지는 화합물을 질소산화물이라고 하며, 약칭 '''NOx'''(녹스)라고도 한다. 질소산화물은 대기오염의 원인 물질 중 하나로 여겨지지만, 질소와 산소를 혼합하여 고온으로 가열하면 자연적으로 생성되기 때문에 배출 억제가 어렵다.

일산화이질소(N2O)
일산화질소(NO)
이산화삼질소(N2O3)
이산화질소(NO2)
사산화이질소(N2O4)
오산화이질소(N2O5)
三氧化氮|삼산화질소^중국어(NO3)

11. 참고 문헌

노먼 그린우드(Norman Greenwood^영어)와 앨런 언쇼(Alan Earnshaw^영어)가 1997년에 쓴 《원소의 화학》(Chemistry of the Elements) 제2판(버터워스-하이네만(Butterworth-Heinemann) 출판, ISBN 978-0-08-037941-8)을 참고했다.

참조

_[1] 웹사이트 Common Bond Energies (D) and Bond Lengths (r) http://www.wiredchem[...] 2010-05-15
_[2] 논문 Daniel Rutherford's inaugural dissertation https://books.google[...] University of Edinburgh 1772
_[3] 논문 The discovery of the elements. IV. Three important gases
_[4] 서적 The Development of Modern Chemistry Harper & Row
_[5] 서적 Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer https://archive.org/[...] Magnus Swederus
_[6] 논문 Observations on different kinds of air https://books.google[...]
_[7] 논문 Observations on different kinds of air https://books.google[...]
_[8] 서적 Elements of Chemistry https://books.google[...] William Creech
_[9] 서적 Elements of Chemistry https://books.google[...] William Creech
_[10] 서적 (Unspecified)
_[11] 서적 Elements of Chemistry https://archive.org/[...] C.C. and J. Robinson
_[12] 웹사이트 nitrogen http://www.etymonlin[...] 2011-10-26
_[13] 논문 Bakerian Lecture. A chemically active modification of nitrogen, produced by the electric discharge http://rspa.royalsoc[...]
_[14] 웹사이트 Lord Rayleigh's Active Nitrogen http://www.lateralsc[...] 2011-10-26
_[15] 논문 How a century of ammonia synthesis changed the world
_[16] 특허 Improvements in the Manufacture of Nitric Acid and Nitrogen Oxides
_[17] 특허 Improvements in and relating to the Manufacture of Nitric Acid and Oxides of Nitrogen
_[18] 서적 (Unspecified)
_[19] 논문 The role of radial nodes of atomic orbitals for chemical bonding and the periodic table 2006-12-01
_[20] 논문 Carbon nitrides: synthesis and characterization of a new class of functional materials
_[21] 서적 Descriptive Inorganic Chemistry Elsevier
_[22] 서적 Inorganic and organometallic polymers II: advanced materials and intermediates American Chemical Society
_[23] 서적 Heat transfer https://www.worldcat[...] McGraw-Hill Companies, Inc.
_[24] 서적 Fundamentals of heat and mass transfer. https://www.worldcat[...] John Wiley and Sons, Inc.
_[25] 서적 (Unspecified)
_[26] 논문 Energy Production in Stars
_[27] 웹사이트 Atomic Weight of Nitrogen http://www.ciaaw.org[...] CIAAW 2003
_[28] 서적 Stable Isotopes and Biosphere – Atmosphere Interactions: Processes and Biological Controls https://books.google[...] Elsevier 2004-12-15
_[29] 서적 (Unspecified)
_[30] 웹사이트 Evaluated Nuclear Data File (ENDF) Retrieval & Plotting http://www.nndc.bnl.[...] National Nuclear Data Center
_[31] 서적 Protein NMR Spectroscopy Elsevier Academic Press
_[32] 서적 Biological Anthropology of the Human Skeleton Wiley
_[33] 뉴스 Fleeting form of nitrogen stretches nuclear theory to its limits https://www.science.[...] 2023-09-25
_[34] 논문 The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties https://hal.archives[...]
_[35] 서적 Physiology of Behavior Pearson 2012-01-22
_[36] 서적 The Radiochemistry of Nuclear Power Plants with Light Water Reactors https://books.google[...] Walter de Gruyter 2015-12-20
_[37] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[38] 웹사이트 Universal Industrial Gases, Inc...Nitrogen N2 Properties, Uses, Applications - Gas and Liquid http://www.uigi.com/[...]
_[39] 서적 Modeling Marvels: Computational Anticipation of Novel molecules Springer Science+Business Media
_[40] 뉴스 Polymeric nitrogen synthesized http://www.physorg.c[...] physorg.com 2009-06-22
_[41] 서적 The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe https://archive.org/[...] Black Dog & Leventhal Publishers 2009
_[42] 학술지 Crystal Structures of the Three Modifications of Nitrogen 14 and Nitrogen 15 at High Pressure 1970
_[43] 학술지 A comparison of liquid nitrogen and liquid helium as cryogens for electron cryotomography
_[44] 뉴스 Flowing nitrogen ice glaciers seen on surface of Pluto after New Horizons flyby http://www.abc.net.a[...] 2015-07-25
_[45] 백과사전 Encyclopedia of the Solar System Elsevier 2016-04-30
_[46] 웹사이트 Neptune: Moons: Triton http://solarsystem.n[...] NASA 2007-09-21
_[47] 학술지 The continuing story of dinitrogen activation
_[48] 학술지 Catalytic Reduction of Dinitrogen to Ammonia at a Single Molybdenum Center
_[49] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[50] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[51] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[52] 학술지 New carbon nanofiber/graphite felt composite for use as a catalyst for hydrazine catalytic decomposition
_[53] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[54] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[55] 학술지 Initiation of Explosion by Neutrons, α-Particles, and Fission Products
_[56] 서적 Chemical Magic https://archive.org/[...] Dover
_[57] 학술지 Chlorine Azide, ClN₃. I
_[58] 학술지 Solid-State Structure of Bromine Azide https://duepublico2.[...] 2021-08-25
_[59] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[60] 학술지 Experimental Detection of Trinitramide, N(NO₂)₃ 2010-12-23
_[61] 학술지 Current trends in the development of nitric oxide donors
_[62] 학술지 Establishment of Process Technology for the Manufacture of Dinitrogen Pentoxide and its Utility for the Synthesis of Most Powerful Explosive of Today – CL-20
_[63] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[64] 리다이렉트
_[65] 서적 Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics and Informatics
_[66] 문서 지구 지각의 질량
_[67] 문서 Greenwood and Earnshaw
_[68] 학술지 Quantitative relationship between trimethylamine oxide aldolase activity and formaldehyde accumulation in white muscle from gadiform fish during frozen storage 2004-06
_[69] 서적 Biology of the Southern Ocean https://books.google[...] CRC Press 2020-08-24
_[70] 서적 Digestion, diet, and disease: irritable bowel syndrome and gastrointestinal function https://books.google[...] Rutgers University Press 2020-08-24
_[71] 웹사이트 A Sustainable Approach to the Supply of Nitrogen http://www.parkern2.[...] Parker Hannifin Corporation 2013-05-01
_[72] 논문 Nitrogen Purfication. Pilot Plant Removal of Oxygen
_[73] 서적 Greenwood and Earnshaw
_[74] 논문 Analysis for nitrite by evolution of nitrogen: A general chemistry laboratory experiment
_[75] 논문 Thermal decomposition of ammonium dichromate Elsevier BV
_[76] 논문 Polymerization of nitrogen in sodium azide
_[77] 서적 Food Additives in Europe 2000 https://books.google[...] Nordic Council of Ministers
_[78] 서적 Elements of the p Block https://books.google[...] Royal Society of Chemistry 2002-01-01
_[79] 서적 High nitrogen steels: structure, properties, manufacture, applications https://books.google[...] Springer 1999-01-01
_[80] 논문 Generating duplex microstructures by nitriding; nitriding of iron based Fe–Mn alloy
_[81] 웹사이트 Why don't they use normal air in race car tires? http://auto.howstuff[...] Howstuffworks 2001-03-16
_[82] 논문 Centrifugal concentrator for the substitution of nitrogen blow-down micro-concentration in dioxin/polychlorinated biphenyl sample preparation
_[83] 서적 Beer: Quality, Safety and Nutritional Aspects https://books.google[...] Royal Society of Chemistry 2001-01-01
_[84] 웹사이트 How does the widget in a beer can work? http://recipes.howst[...] Howstuffworks 2000-08-16
_[85] 서적 Froth!: The Science of Beer https://books.google[...] Johns Hopkins University Press+ORM 2009-11-01
_[86] Thesis Design of a pneumatically assisted shifting system for Formula SAE racing applications Dept. of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology.
_[87] 논문 Environmental Fate of Sodium Azide Derived from Automobile Airbags
_[88] 뉴스 The Dawn of a New Form of Capital Punishment https://time.com/374[...] 2015-04-10
_[89] 뉴스 Euthanasia campaigner under scrutiny http://www.abc.net.a[...] 2012-12-18
_[90] 뉴스 Oklahoma says it will now use nitrogen gas as its backup method of execution https://www.washingt[...] 2015-04-17
_[91] 뉴스 Kenneth Eugene Smith executed by nitrogen hypoxia in Alabama, marking a first for the death penalty https://www.cbsnews.[...] CBS News 2024-01-26
_[92] 논문 Vessels for the storage and transport of liquid oxygen and nitrogen
_[93] 논문 Liquid nitrogen cryotherapy of common warts: cryo-spray vs. cotton wool bud 2001-05-01
_[94] 웹사이트 Biology Safety – Cryogenic materials. The risks posed by them http://www.bath.ac.u[...] University of Bath
_[95] 뉴스 Space Shuttle Columbia Fast Facts http://www.cnn.com/2[...] CNN 2013-09-30
_[96] 논문 Effects of inert gas narcosis on behavior – a critical review http://archive.rubic[...]
_[97] 논문 Effect of brief, repeated hyperbaric exposures on susceptibility to nitrogen narcosis http://archive.rubic[...]
_[98] 논문 A brief history of diving and decompression illness http://archive.rubic[...]
_[99] 논문 Nitrogen elimination in man during decompression http://archive.rubic[...]
_[100] 서적 US Navy Diving Manual, 6th revision http://www.supsalv.o[...] US Naval Sea Systems Command 2006-01-01
_[101] 논문 Boiling and the Leidenfrost Effect http://www.wiley.com[...]
_[102] 뉴스 Liquid nitrogen cocktail leaves teen in hospital https://www.bbc.co.u[...] BBC News 2012-10-08
_[103] 웹사이트 Investigative Report on Chemistry 301A Cylinder Explosion http://ucih.ucdavis.[...] Texas A&M University
_[104] 간행물 The Safe Use of Liquid nitrogen Dewars up to 50 litres. http://www.bcga.co.u[...] British Compressed Gases Association 2000-01-01
_[105] 웹사이트 Confined Space Entry – Worker and Would-be Rescuer Asphyxiated http://www.csb.gov/a[...] Valero Refinery Asphyxiation Incident Case Study.
_[106] 웹사이트 Inquiry after man dies in chemical leak http://news.bbc.co.u[...] BBC News 1999-10-25
_[107] 서적 Liquid Nitrogen – Code of practice for handling http://www.bbk.ac.uk[...] Birkbeck, University of London 2012-02-08
_[108] 웹사이트 Liquid Nitrogen Safety http://engineering.d[...] Thayer School of Engineering at Dartmouth 2016-11-23
_[109] 웹사이트 Protocol for Use and Maintenance of Oxygen Monitoring Devices https://www.ors.od.n[...] National Institutes of Health 2020-06-23
_[110] 뉴스 【直談専門家に聞く】窒素排出、環境汚染の原因に／安く回収・再利用目指す日経産業新聞 2021-11-08
_[111] 서적 元素111の新知識講談社 1998
_[112] 표준 K 1107
_[113] 웹사이트 「大気」概論 https://www.env.go.j[...] 環境省 2024-12-21
_[114] 서적 太陽系探検ガイドエクストリームな50の場所朝倉書店 2012-10-10
_[115] 서적 探査機が明らかにした太陽系のすべてニュートンプレス 2006-11-15
_[116] 서적 人間のための一般生物学裳華房 2010-03-10
_[117] 용어 dinitrogen
_[118] 웹사이트 lesson01 https://www.daikin.c[...] 2022-09-19
_[119] 뉴스 POLYNITROGEN http://pubs.acs.org/[...] Chemical & Engineering News 2004-08-02
_[120] 논문 Photometric measurements in the SPRITES ’95 & ’96 campaigns of nitrogen second positive (399.8 nm) and first negative (427.8 nm) emissions https://doi.org/10.1[...] 1998-05
_[121] 간행물 岐阜県街路樹等整備･管理の手引き https://www.gifu.crc[...] 岐阜県建設研究センター、岐阜県造園緑化協会 2022-04-23
_[122] 용어 nitride
_[123] 서적 NITROGEN Wiley-Interscience
_[124] 서적 화학대사전 세화
_[125] 서적 Nitrogen McGraw-Hill
_[126] 웹사이트 Nitrogen https://pubchem.ncbi[...] 2024-12-27
_[127] 서적 완자 화학 Ⅰ(1권) 비유와상징 2006-07-01
_[128] 서적 Principles of Modern Chemisty Thomson Brooks/Cole
_[129] 서적 화학대사전 세화

질소