کشف نیتروژن و کاربردهای صنعتی آن در تاریخ

ترکیبات نیتروژن در قرون وسطی شناخته شده بودند. کیمیاگران اسید نیتریک را به عنوان بازدم آب می دانستند. ترکیبی از اسید نیتریک و کلریدریک که به نام aqua regia شناخته می شود، طلا را ذوب می کند. نیتروژن در سال 1772 توسط شیمیدانی به نام دانیل رادرفورد کشف شد. او مطمئن بود که قسمتی از هوا وجود دارد که مانع احتراق می شود و نام «هوای مضر» را برای آن انتخاب کرد. البته همزمان این عنصر توسط دانشمندان دیگری نیز مورد بررسی قرار گرفت و آن را «هوای سوخته» نامیدند.

گاز نیتروژن برای نخستین بار در سال 1772 توسط شیمیدان اسکاتلندی، *دانیل رادرفورد* (Daniel Rutherford) کشف شد. رادرفورد در جریان آزمایش‌های خود روی ترکیب‌های گازی، متوجه شد که بخشی از هوای موجود در یک محفظه پس از حذف اکسیژن و دی‌اکسید کربن، توانایی پشتیبانی از حیات و اشتعال را ندارد. او این گاز را به‌عنوان \"هوای مضر\" معرفی کرد و ویژگی‌های غیرواکنشی آن را توصیف نمود. هرچند که رادرفورد نخستین کسی بود که این گاز را شناسایی کرد، اما مفهوم و ماهیت آن به‌طور دقیق‌تر توسط سایر دانشمندان آن دوران، مانند لاوازیه و شیل، بررسی و شناخته شد.

پیش از کشف نیتروژن به‌عنوان یک عنصر مستقل، شیمی‌دان‌ها تصور می‌کردند که هوا یک ماده همگن است. کشف نیتروژن نقطه عطفی در شناخت ترکیبات جوی و تفکیک گازهای هوا بود. بعدها، نام \"نیتروژن\" که به معنای \"زاینده شوره\" است، توسط شیمی‌دان فرانسوی ژان آنتوان شاپتال به آن داده شد، چرا که این گاز در ترکیبات شوره (نیترات پتاسیم) یافت می‌شد. این کشف در انگلستان انجام شد و نقطه آغازین تحقیقات گسترده‌ای در زمینه شیمی گازها بود. نیتروژن به دلیل فراوانی در جو زمین و کاربردهای گسترده، خیلی زود به یکی از عناصر کلیدی در شیمی و صنعت تبدیل شد.

بی طرفی (یا بی اثر بودن) گاز نیتروژن باعث شد تا آنتوان لاووازیه نام «آزوت» را انتخاب کند که در یونانی به معنای «بی جان» است. این گاز ماده ای بود که در هنگام استنشاق حیوانات را خفه می کرد و همچنین آتش را خاموش می کرد. کلمه نیتروژن به کلمه فرانسوی یعنی نیتروژن تبدیل شد و هنوز در بسیاری از زبان ها به جای نیتروژن استفاده می شود. شیمیدانان قرون وسطی چندین آزمایش با ترکیبات نیتروژن انجام دادند. به عنوان مثال، با ترکیب اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک، \"آکوا رژیا\" را به دست آوردند که می تواند طلا را حل کند. همچنین در اولین کاربردهای صنعتی و کشاورزی ترکیبات کربنی، نیترات سدیم یا نیترات پتاسیم به عنوان چاشنی انفجاری و کود استفاده می شد.

استفاده صنعتی از گاز نیتروژن از اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم آغاز شد، زمانی که پیشرفت‌های علمی و فناوری در زمینه شیمی و گازهای صنعتی امکان جداسازی و تولید نیتروژن خالص را فراهم کرد. یکی از نخستین کاربردهای مهم صنعتی نیتروژن، تولید آمونیاک از طریق فرآیند هابر-بوش در اوایل قرن بیستم بود. این فرآیند که توسط فریتز هابر و کارل بوش توسعه یافت، از نیتروژن برای سنتز آمونیاک استفاده می‌کرد و به‌سرعت در صنعت تولید کودهای شیمیایی و مواد منفجره اهمیت یافت. در دهه‌های بعد، توسعه فناوری‌های تقطیر هوای مایع، به‌ویژه توسط شرکت‌هایی مانند Linde، امکان تولید نیتروژن در مقیاس صنعتی را فراهم کرد. از این دوره به بعد، نیتروژن به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی، فلزات، نفت و گاز، الکترونیک و پزشکی مورد استفاده قرار گرفت. بنابراین، ورود نیتروژن به صنعت، نتیجه پیشرفت‌های علمی و صنعتی اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم بود و این گاز به مرور جایگاه خود را در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی تثبیت کرد.