Dusík

, nitrogenium, značka N – chemický prvek z V. A skupiny periodické soustavy prvků, protonové číslo 7, relativní atomová hmotnost je 14,0067, teplota tání – 210 °C, teplota varu – 195,8 °C, hustota 1,002•103 kg•m–3. Bezbarvý plyn bez zápachu a chuti, za běžných podmínek nereaktivní. Tvoří dvouatomové molekuly, hlavní součást vzduchu. Získává se frakční destilací kapalného vzduchu (obsahuje 78,1 objemových procent dusíku). Anorganické sloučeniny dusíku se v přírodě vyskytují ve větších množstvích zřídka. Dusík je v podobě dvouatomové molekuly nereaktivní; lze jej aktivovat vysokou teplotou, elektrickým výbojem nebo stykem s katalyzátorem. Atomární dusík je velmi reaktivní; reaguje s mnohými prvky na nitridy, s vodíkem na amoniak a s kyslíkem na oxid dusnatý NO. Dusík se často používá jako inertní ochranná atmosféra při chemických reakcích, při přečerpávání hořlavin, ve směsi s argonem v žárovkách ap., na výrobu amoniaku, kyseliny dusičné a dusíkatých hnojiv. Je biogenním prvkem. Ve sloučeninách má oxidační číslo – III až V. Viz též amoniak, dusičnany, dusitany, kyselina dusičná. – V organismu je dusík stavebním prvkem bílkovin a nukleových kyselin. U dospělých udržována rovnováha mezi dusíkem přijatým v potravě a dusíkem vyloučeným z těla. Vytváří-li organismus novou živou hmotu (během růstu, v těhotenství, po zranění ap.), musí být příjem dusíku vyšší než výdej. Z těla je dusík vylučován ledvinami, zejména v podobě močoviny. Fixace atmosférického dusíku a jeho následná přeměna na amoniak je energeticky náročný proces závislý na katalytické aktivitě enzymu nitrogenasa. Dusík fixují některé půdní bakterie rodů Clostridium, Klebsiella a Azotobacter, ale také některé sinice, např. rodu Nostoc. Další mikroorganismy dovedou fixovat dusík v symbióze s vyššími rostlinami, zvláště z čeledi bobovitých (Fabaceae).

Ottův slovník naučný: Dusík

Dusík (lat. nitrogenium, azotum, franc. azote, rus. azot, něm. Stickstoff), jest důležitý prvek, jehož znak N (ve franc. spisech Az) a váha at. = 14,01. Jest z prvků nejrozšířenějších, neboť skládá s kyslíkem vzduch, v němž činí téměř čtyři pětiny objemu jeho (79,67 %, dle váhy 77 %). Jest podstatnou součástkou ústrojenců; tak obsahují ho hmoty bílkovité 16 %. V říši nerostné nacházíme jej celkem ve množství skrovném ve sloučeninách ammonatých (chlóridu, síranu a j) a dusičnanech (vápenatém, hořečnatém, sodnatém, draselnatém a ammonatém), kteréžto sloučeniny vytvořily se z velké části při rozkladu ústrojnin. Nejsnáze jej připravíme ze vzduchu, jestliže se mu odejme všechen kyslík (fosforem hořícím, látkami snadno se okysličujícími). Také vzniká rozkladem dusanu ammonatého, jenž se rozpadá žárem ve vodu a dusík Dusík jest plyn bezbarvý, bez chuti i zápachu, o hustotě 0,971. Wrobłewski a Ołszewski ztužili jej za teploty –146° tlakem 33 atmosfer v kapalinu bezbarvou, lehčí vody, která mrzne při –185° na bílé vločky, sněhu podobné. Ve vodě rozpouští se nepatrně (v 1 l vody 20° teplé jen 0,014 l). Dusík jeví s jinými prvky tak nepatrnou slučivost, že zřídka podaří se sloučiti jej s některými přímo. Plameny v něm hasnou a zvířata se dusí, k čemuž ukazuje české jméno jeho (jméno azotum, které mu dal Lavoisier, značí totéž). Jméno nitrogenium, kteréž jest obvyklejší, pochází z lat. nitrum = salnytr a řec. γενναω = plodím a znamená tedy tvůrce salnytru. Jedovat však není, neboť smíšen s kyslíkem jest zcela neškodný a prospívá ve vzduchu tím, že účinky kyslíku mírní. Nejdůležitější sloučeniny tvoří s vodíkem, s kyslíkem, s kyslíkem a vodíkem, s uhlíkem a j. Velmi hojné jsou organické sloučeniny dusíku, přirozené i strojené.

Dusíkové kyseliny jsou známy tři a nejdůležitější z nich jest kyselina dusičná, HNO3 (rusky azotnaja kislota, franc. acide azotique, a.nitrique, něm. Salpetersäure). Nejprve popisuje výrobu její Geber v VIII. věku; strojil ji překapuje směs salnytru (odtud lat. spiritus nitri), modré skalice a kamence. Alchymikové užívali jí k oddělování zlata, jež se v ní nerozpouští, od stříbra a nazývali ji proto lučavkou (lat. aqua fortis, rus. krěpkaja vodka, něm. Scheidewasser. Kyselina tato vzniká účinkem elektrických jisker ve vlhký vzduch a proto bývá obsažena ve vodě dešťové po bouřce. Dusičnou kyselinu vyrábějí ze salnytru chilského (dusičnanu sodnatého), jenž na bezdešťném pobřeží jihoamer., nejvíce v nejjiž. části Peruanska a v poušti Atacamě, se nachází téměř na samém povrchu zemském a do Evropy vyváží. Kyselina dusičná strojí se z dusičnanů pomocí kyseliny sírové a jest kapalina bezbarvá, o hustotě 1,52 při 15°, jež ve vlhkém vzduchu vypouští bílý dým, pročež slove též dýmavou kyselinou (lat. acidum nitricum fumans). V této podobě drží jen 0,2–0,5 % vody. Ze vzduchu však vodu hojně pohlcuje, čímž se rozřeďuje. Má zvláštní nepříjemný zápach, chutná velmi kysele, jest velmi žírava a proto činí na kůži bolestné, hluboké rány, i sloužívá lékařům za leptadlo. Rozředěná kyselina nepůsobí tak mocně a barví jen dusičnaté ústrojniny, jako kůži, roh, vlnu, hedvábí a peří trvale na žluto. Počíná teplem 86° vříti, zbarvujíc se tmavožlutě, při čemž jistý podíl rozkládá se na vodu, kyslík a kysličník dusičelý, jenž kyselinu barví. Nejčastěji prodává se kyselina o hustotě 1,35–1,41 (drží v sobě 56–68 % čisté kyseliny), jež jest nažloutlá a slove lučavka (také l. dvojitá); týmž jménem označuje se v obchodě zhusta i kyselina slabší o hustotě 1,19–1,25 (o 30–40 % čisté kyseliny). Potřebuje se často k leptání kovů (na př. k hotovení rytin v mědi a oceli), k jejich rozpouštění a okysličování a ku přípravě lučavky královské. Strojí se z ní dusičnany hojně užívané (na př. dusičnan stříbrnatý a j.). Mnoho se jí potřebuje při výrobě anglické kyseliny sírové, k dobývání kyseliny arseničné a ku výrobě tak zvaných nitrosloučenin a látek explosivných.

Dusíková kyselina, HNO2, jest látka kyslíkem chudší a vzniká z kyseliny dusičné jako její soli dusany z dusičnanů odkysličením. Naopak při okysličování ammoniaku jest kyselina dusíková přechodem k dusičné. I vyskytují se následkem toho dusany vedle dusičnanů i ammoniaku ve vodách městských, odpadky dusíkatými znečištěných.

Dusíkové kysličníky jsou známy následující: Kysličník č. anhydrid dusnatý, N2O, k. dusičitý, NO, k. č. anhydrid dusíkový, N2O3, k dusičelý, NO2, k. č. anhydrid dusičný N2O5. Všecky vyrábíme z kyseliny dusičné, více méně kyslíku jí ubírajíce arsenikem, škrobem, mědí, rtutí atd. Kysličník dusnatý strojí se nejsnadněji z dusičnanu ammonatého, jenž opatrně se v křivuli skleněné zahřívá, čímž rozkládá se ve vodu a plynný kysličník dusnatý. Jest plyn bezbarvý, chuti zasládlé; tlakem a zimou zkapalní a kapalný kysličník dusnatý prodává se v láhvích železných, obsahujících po 850 g této sloučeniny. Podivno jest, že lze jej krátkou dobu bez újmy zdraví dýchati. Vdychuje-li se po 1 1/2 -2 minuty, způsobuje jakési opojení a příjemný pocit veselosti, pročež nazval jej Davy, jenž úkaz ten poprvé pozoroval, plynem obveselujícím (něm. Lustgas, Lachgas, franc. gaz hilariant). Poněvadž zároveň způsobuje na krátkou dobu úplnou necitelnost jako páry chlóroformové, užívá se ho častěji k trhání zubů bez bolesti a někdy při výkonech porodnických. ZJn.

D. se stanoviska hospodářského jest prvek velmi důležitý. Jeho ústrojné sloučeniny, obsažené v buňkách rostlinných a zvířecích, jsou prostředím, na něž jsou vázány veškeré pochody životní, tudíž i tvoření hmoty ústrojné vůbec. V této příčině jest odkázáno živočišstvo na rostlinstvo, neboť ať přímo nebo nepřímo, přijímá svou potravu z říše rostlinné, a tudíž i její sloučeniny dusičné A odkud pochází dusík rostlinami hromaděný ? Ze zbytků a hmot rostlinných a živočišných, jež v půdě podléhají rozkladu; z hnojiv dusičných, jimiž hospodář v zemích jen poněkud pokročilých zachovává své pozemky při stálé plodnosti, ano i tuto zvyšuje; ze sloučenin dusíku, jež se ve vzduchu soustřeďují a buď ze součástek jeho, na př. vlivem elektřiny nebo jiných sil přírodních, buď při rozmanitých pochodech v našich výhních vznikly, a jež srážky vzdušné k zemi snášejí; konečně dokázáno v posledních létech, zejména pracemi Hellriegela, B. Franka, Prazmowského, Schlösinga a Laurenta a j., že rostliny také volný vzdušný dusík zpodobují, t. j. v bílkoviny svého těla přeměňují, což až dosud na základě starších, také učenými společnostmi přezkoušených pokusů Boussingaultových, za nemožné bylo považováno. Z tohoto si teprve vysvětlujeme, kterak to možné, že dusík ve sklizních za několik let obsažený činí více, nežli kolik se ve hnojivu a ostatních pramenech nalézalo, a že sklizně i z takových půd, které již po několik let nebyly sesilovány dusičnými hnojivy, přece jen drží značné podíly dusíku. Assimilovati volný (vzdušný) dusík dovedou dle B. Franka veškeré rostliny, nikoli jen luštinaté, jak se jiní domnívali. Arci nahromadí leguminosy ve svém těle poměrně více dusíku nežli jiné rostliny a jsou tedy skutečnými rozmnožovateli tohoto v polaření tak významného prvku, připravujíce svými zbytky (strny, kořeny) půdu k pěstování jiných plodin příhodnější. Fý.

Související hesla