元素【窒素】番号7・記号Nを詳しく知ろう!社会で役立つ化学の基礎知識

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元素【窒素】番号7・記号N

空気中に含まれている気体は酸素、二酸化炭素、そして今回紹介する窒素。

実は、窒素は人間に欠かせない元素だって知っていますか?

今回はそんな窒素について解説させていただきます。

この記事を読み終わる頃には、あなたは窒素に感謝しているかもしれません。

窒素の性質と特徴

窒素

窒素は地球の空気中で最も多く存在する元素で、酸素の4倍あると言われています。

また、アミノ酸やタンパク質の主要元素であり、DNAの構成成分にも多く含まれているため人間にとって無くてはならない元素の一つです。

窒素の社会での活用方法

使用されている場所がイメージし辛い窒素ですが、メジャーな「液体窒素」の他にも「半導体の加工」や「食料品の鮮度保持」で使用されています。ここでは、どのように使用されているのか詳しく見ていきましょう。

液体窒素

液体窒素

窒素と聞いて一番最初に思い浮かぶのは液体窒素ではないでしょうか。-196℃の温度を持ち、安価で実験室での低音実験などで使用されます。

非常に便利な液体窒素ですが、使い方を誤ると凍傷や窒息の恐れがあるため細心の注意が必要です。

半導体の加工

半導体

窒素は半導体の加工をする際にも使用されています。現代の半導体はシリコンが主な材料ですが、これは一瞬で酸化してしまうほど加工が難しい物なのです。

半導体の加工では、超微細で精密な加工が求められます。この時の条件の一つに、大量かつ安定的に窒素を送り込む、という過程があります。これは窒素が不活性であるため酸化を防止できるから。窒素があるおかげで、パソコンやスマホ、ゲームに使う半導体は出来上がっています。

食料品の鮮度保持

ポテトチップスの画像

最も身近にあって、窒素が使われているお菓子は、ポテトチップスです。とは言っても、チップスに含まれているのではなく袋の中の空気に含まれています。窒素を使用することで酸化を防ぐとともに、ガスの力で袋を膨らませて形が崩れないようにしているわけです。

また、お酒やジュースでは、水中の溶存酸素を除去するためにも窒素が使われます。

窒素の歴史

窒素の歴史

元素記号:N

英語名:Nitrogen

元々、スコットランドで発見されたこの元素は、「有毒な空気」として発見されました。当時の実験で、密閉容器内にてろうそくを燃やし、酸素を無くした上で二酸化炭素を吸収する溶液に通す、という実験が行われ、最終的に残った気体にネズミを晒すと窒息死したことから名付けられました。

Nitrogenは、ギリシャ語で硝石を意味する「Nitron」と作るを意味する「gennen」に由来しています。

まとめ

今回の記事のポイントは以下の通り。

  • 高密度プラズマ領域が試料台と離れているため、試料ダメージが少ない。
  • 人間に必要不可欠な元素(DNAやアミノ酸、タンパク質に多く含まれる)
  • 「液体窒素」、「半導体の加工」、「食料品の鮮度保持」に使用される
  • 元々は「有毒な空気」という意味の名前が付けられていた

他の元素が気になる方は、以下の記事にてまとめております。

是非ご覧ください。

参考記事

窒素(N2) – 産業ガス関連事業

窒素・アルゴンのワールド

イラスト周期表

ガスの名前由来 ガス豆知識 – 巴商会

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この記事を書いた人

株式会社菅製作所

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北海道北斗市で、スパッタ装置やALD装置等の成膜装置や光放出電子顕微鏡などの真空装置、放電プラズマ焼結(SPS)による材料合成装置、漁船向け船舶用機器を製造・販売しています。
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