Stickstoff, N

(nitrogen) aus dem lat. Nitrogenium (Salpeterbildner).

Stoffsystem

Stickstoff ist ein farbloses, geschmack- und geruchloses, nicht brennbares Gas, welches ein lebensnotwendiger Bestandteil der Atmosphäre ist.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Aussehen  farblos Schmelzpunkt - 210 °C
Geruch geruchlos Siedepunkt - 196 °C
Molmasse 14,0067 g/mol Dichte, gasförmig, (15 °C, 1 bar) 1,17 kg/m³
Zustand bei 20 °C gasförmig Löslichkeit in Wasser (20 °C, 1 bar) 20 mg/L

Für weitere Stoffdaten siehe auch Übersicht der Elemente.

Herstellung und Anwendung

Die Atemluft der Atmosphäre besteht zu 78,1 Vol.-% (75,51 Gew.-%) aus Stickstoff. Technisch wird Stickstoff über die Fraktionierung von flüssiger Luft gewonnen. 

Stickstoff wird vor allem als Schutzgas in der Elektro- und Metallindustrie sowie als Treibmittel für Sprays oder als Gasfüllung von Glühlampen eingesetzt. Die größte Menge an Stickstoff kommt im Bereich der Synthese von Ammoniak zum Einsatz.

Umwelteinfluss und Gesundheit

Eine erhöhte Stickstoffkonzentration in der Atemluft wird durch keine Reiz- oder Warnwirkung angezeigt. Symptome sind Übelkeit , Kopfschmerzen, Erbrechen, Müdigkeit und Atemnot. Reiner Stickstoff gilt als nicht wassergefährdender Stoff und verursacht in elementarer Form i.d.R. keine Umweltschäden.

Abwasserreinigung/Trinkwasseraufbereitung

Stickstoff tritt in den Gewässern sowohl molekular als Stickstoff (N2) als auch in anorganischen und organischen Verbindungen auf. Anorganisch gebundener Stickstoff kommt vorwiegend als Ammonium und Nitrat, in geringeren Konzentrationen auch als Nitrit in Gewässern vor. Die Erfassung aller Stickstoffverbindungen erfolgt über den Gesamtstickstoff, der organische Anteil über den TOC. Für Rohabwasser wird auch die Größe Kjeldahl-Stickstoff verwendet.

Harnstoff ist die größte Stickstoffquelle im kommunalen Abwasser. Mit kommunalen Abwässern belastete Gewässern sind durch ein höheres Auftreten der Abbauprodukte Ammonium und Nitrat gekennzeichnet. Unbelastete Oberflächengewässer weisen i.d.R. Ammonium-Stickstoff-Gehalte unter 0,1 mg/l und Nitrat-Stickstoff-Gehalte bis zu 1-2 mg/l auf. Der Grenzwert für Trinkwasser gemäß der Trinkwasserverordnung liegt bei 50 mg/l Nitrat; stöchiometrisch entsprechend ca. 11 mg/l Nitrat-Stickstoff.

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