有听过因为争夺石油、争夺金矿而打仗的，但你有听过因为争夺鸟粪而打仗的么？鸟粪啥时候成香饽饽了？！ 在南太平洋的南美洲海岸和一些小岛，海鸟大量聚集繁衍，由于当地干燥少雨，鸟粪中水溶性高的氮磷化合物不易流失，在岸边堆积了厚达几米、十几米的“鸟粪矿”。 这些食鱼海鸟的粪便中所富含的氮元素，是生产氮肥和火药、炸药的优质原料。因此该资源被大量出口，而生产国借此机遇大发横财。
从19世纪末到20世纪，鸟粪成为列强争抢的战略资源，而智利、秘鲁和玻利维亚三国就为争夺它而打了一场“鸟粪战争”。 南美洲智利沿海的“鸟粪海岸” 其实与其说是争夺鸟粪，不如说是争夺鸟粪中的氮元素。咦？大气中含量最高的不就是氮气么？为啥还需要争夺氮？氮又在我们的生活中扮演着哪些重要角色呢？ 没啥存在感，情绪很稳定 我们最熟悉的空气成分，一个是呼吸所需的氧气，一个是身体呼出、以及化石燃料排放的二氧化碳。
而地球上最常见的气体——大气中含量占比高达78%的氮气，却因为太过“低调”，经常被忽略。 氮元素（元素符号为N）是元素周期表第7号元素，相对原子质量14.006。1772年，瑞典学者卡尔·谢勒和苏格兰学者丹尼尔·卢瑟福，分别发现了氮气：通过燃烧，去掉实验容器中的氧气，再用溶液吸收掉二氧化碳，几乎就只剩下了这种既不供给呼吸、也无法燃烧的气体。
氮气的化学性质稳定，很少与其他物质发生反应，除非是一些性质活泼的金属如锂、钙（高温下）、镁等。 PS：组成氮气的氮分子(N2)由两个氮原子构成，彼此之间形成牢固的化学键——氮氮叁键。这种化学键不容易断裂，使氮气的化学性质非常稳定。 与世无争的它，常用作金属焊接时的保护气，或是封在食品包装里用于保鲜。 薯片的密封包装袋里，会填充氮气。如果直接用空气，其中的氧气会使薯片氧化，影响口感且更易变质。
然而，冷静沉默的“独行者”只是氮气的标签，远不是氮元素的全部。 与氧结合，变“危险分子”氮气与世无争，然而氮与氧结合出来的几种氮氧化物，却不是省油的灯。01一氧化二氮(N2O)无色气体，俗称“笑气”，可用于麻醉止痛，但如今已成新型毒品。02一氧化氮(NO)无色气体，有降血压等功效，在空气中会很快转化为有毒的二氧化氮。03二氧化氮(NO2)红棕色气体，对人体有毒，空气污染中的“氮氧化物”主要指它。
04三氧化二氮(N2O3)蓝色液体或无色气体，可用作工业氧化剂，易燃易爆。05四氧化二氮(N2O4)无色液体或气体，可用作工业氧化剂，易燃易爆，易分解成二氧化氮而颜色发红。 没有氮肥撒，怎么种庄稼 氮气虽不能用来呼吸，却是地球生命最不可或缺的元素之一。 绿色植物的生长，需要吸收土壤中的“氮磷钾”三大元素，氮排在首位。氮元素主要作用于植物的营养器官——叶片，能让叶片更厚实、肥大，促进光合作用。
以人畜粪尿发酵而成的“农家肥”（粪肥），主要就提供氮元素。 数千年来，粪肥一直是中国农民的增产利器。然而，在“植物生长——>人吃——>人拉——>植物生长”这个循环中，每一步都会流失一部分氮元素，越变越少。因此光靠粪肥，能提高的作物产量有限。 直到20世纪初，人类终于点出了用空气生产氮肥的科技：1909年，德国化学家弗里茨·哈伯发明了一种工艺，在高温高压和催化之下，把氮气和氢气化合成氨(NH3)。
随后德国工程师卡尔·博施进一步改进工艺，实现了合成氨的大规模生产。把氨继续转化成碳酰胺（尿素）、硝酸铵、碳酸氢铵等，就是广泛应用的工业氮肥。现代农业能供应全球80亿人口、甚至还能种植十几亿吨饲料喂养猪牛羊等家畜，如果没有工业氮肥根本无法实现。 名字不雅、貌不惊人的氮肥——尿素，却是几十年来中国和世界农业增产的大功臣。
吃肉到生娃，生活全靠它 除了植物，人类和动物，以及真菌、细菌等其他地球生命，同样离不开氮元素：生命所必需的蛋白质与核酸，都是氮元素的有机化合物。 蛋白质是构成生命的砖瓦，人体大脑、肌肉、内脏、头发指甲的主要成分，都是蛋白质；人体的呼吸、消化、免疫等日常运转，也靠蛋白质完成。蛋白质种类极多，每种蛋白质都由多种氨基酸构成。
氨基酸的“氨基”，就是前面说的氨气分子脱去一个氢原子，与其他物质结合形成氨基酸。许许多多的氨基酸像搭积木一样“组装”起来，就形成了蛋白质分子。其中8种氨基酸人体无法合成，只能通过肉、蛋、奶和豆类等富含蛋白质的食物获得，称为“必需氨基酸”。 生命繁衍的密码——核酸，包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两类，它们当中都有一种称为“含氮碱基”的结构。
数以万计的含氮碱基排列组合，储存了生物的遗传信息。每个物种能够“龙生龙，凤生凤”地传承下去，就是靠这些遗传信息的复制、传递。复制传递过程中的微小变化，则带来了各种变异，经过长期自然选择可能形成新物种。 液氮的妙用氮气在常压下低于-196℃时才会变为液体，在工业、科研和医学领域常用作冷却剂。
液氮蒸发时的烟雾图源：linde-gas液氮参与制作的冰淇淋液氮一用，仙气飘飘 硝烟制造者，人命收割机 氮能供养生命，也能收割生命。用于生产氮肥的氨，还有另一条“升级路线”——制造“硝字头”的各种易燃易爆品。 在工业制氨发明前，人类依赖天然硝石来生产火药、炸药，甚至从厕所里收集富含氮元素的尿碱。
天然硝石图源：wikipedia 古代中国四大发明之一、把战争带入热兵器时代的黑火药，源自炼丹师们发明的“一硫二硝三木炭”配方，其中“硝”便是硝石或草木灰中的硝酸钾。 照亮夜空的烟花爆竹，长城上的红衣大炮，西方近代“排队枪毙”战术所用的火枪，都体现了黑火药的威力。黑火药燃烧或爆炸会产生大量微小颗粒，战场上枪炮齐鸣时烟尘滚滚，也就是“硝烟”。 中国人发明的烟花，如今早已传播到全世界。
现代烟花仍以包含硝酸钾成分的黑火药为主料，并添加铝、镁等金属粉末，可在燃烧时发出强光。 随着近代飞快“攀科技树”，诞生了更厉害的爆炸物。创立诺贝尔奖的瑞典发明家阿尔弗雷德·诺贝尔，就是靠炸药发家的。1862年，他发明了硝酸甘油（又名三硝酸甘油酯）炸药，它的爆炸威力是黑火药的5倍以上，而且稍有震动就可引爆。 此后诺贝尔又对其多次改进，研发出了安全性更好、威力更大、烟尘更少的炸药产品。
自1870年普法战争起，硝酸甘油炸药广泛用于战场，让战争愈加残酷。 诺贝尔就是靠炸药发家的图源：wikipedia 但与此同时，诺贝尔的炸药也在造福于人。在和平时期，炸药广泛用于开矿、修路等工程建设，大大提升了施工效率。硝酸甘油稀释后，还是一种治疗心血管疾病的药物，救治心绞痛非常有效…… 不论作为沉默者、滋养者或是毁灭者，氮就是氮，在我们身边无处不在，它是好是坏其实主要在于人们怎样利用它。
《博物》杂志新栏目「元素志」还有很多好玩儿的元素介绍??让人变声的氦气，建议还是不要充气球玩 会发声的啾咪：放心，我们不拉粑粑?? 撰文 | 徐欣宇 绘图 | 孟凡萌部分图片 | 图虫创意微信编辑 | 未末本文原载于《博物》杂志2024年4月刊