氮（nitrogen）

液態氮。圖片來源：wiki

氮（nitrogen）是由蘇格蘭化學家丹尼爾·盧瑟福醫師（Daniel Rutherford，1749-1819）在1772 年發現的。當時他把氮稱為「有害氣體」（noxious air），不過他也說這不是二氧化碳（當時二氧化碳被約瑟夫·布拉克 Joseph Black 稱做fixed air），但與二氧化碳一樣無法幫助物質燃燒，小鼠在裡面也會窒息而死。

當時很多人都研究過氮，包括舍勒（Carl Wilhelm Scheele，1742-1786）、卡文迪什（Henry Cavendish，1731-1810）、普利斯萊（Joseph Priestley，1733-1804）、拉瓦節（Antoine Lavoisier，1743-1794）。 拉瓦節把它稱為「mephitic air」或 azote，後者來自希臘文 azotos，意為「無生氣的」（lifeless）。拉瓦節的 azote後來在法文、義大利文、葡萄牙文、波蘭文、俄文、阿爾巴尼亞文、土耳其文裡面都被採用，但是在英文裡面卻用了 nitrogen。不過，英文的 nitrogen 其實還是從法文來的。在1790年法國化學家 Jean-Antoine Chaptal （1756–1832）因為氮可以從硝石裡面得來，所以用了法文的 nitre （硝石，硝酸鉀 saltpeter）與希臘文字尾-gene（產生）創造了 nitrogen 這個字，意思是「產硝的物質」，然後在1794年正式被英文採用。而字首nitro-可用於與氮氣、硝酸根以及硝酸相關的事物上。

另有一說是說 nitrogen這個字是從希臘文 natron來的，不過 natron是碳酸鈉（sodium carbonate），沒有氮在裡面呢！

由於氮在自然界多以氣體（N₂）存在，氮氣的氮原子之間的三鍵使得它極為穩定、不容易被分解；但是它又是組成蛋白質與（去氧）核糖核酸等生物大分子的必要成分，於是人類在邁入農耕後，氮缺乏成為影響農作物產量的關鍵因子。在哈伯法（Haber–Bosch process，1908–1913）被發明以前，人類只能靠著與根瘤菌合作（種植豆科植物）或使用糞肥等方式來提供農作物所需要的氮元素；因此，要說根瘤菌（的固氮反應）是全世界最重要的幾個生化反應之一，一點也沒有誇大喔！

哈伯法的出現讓奧士華法（Ostwald process，1902）變得更為可行。奧士華法將哈伯法的產物-氨（NH₃）-經過兩個步驟轉為硝酸（HNO₃），可以用作肥料或製造火藥。在第一次世界大戰（World War I，1914-1918）期間，若無哈伯法與奧士華法的發明，德國無法在海外資源被封鎖的狀況下繼續生產火藥，因此這兩個發明造成戰爭的延長是不爭的事實。不過，當戰爭結束後，這兩個方法開始生產便宜的氮肥，使得農作物產量上昇，對人類的生活貢獻也極大。但因為這兩個方法也使得智利硝石（主要成分為硝酸鈉，由海鳥的糞便而來）的生意大受影響，可能也是始料未及的事吧！

參考資料：

Wikipedia. Nitrogen.Ostwald process.

Online Etymology Dictionary. nitro-.