De magie van stikstof

Ignace Schretlen
Ignace Schretlen is publicist, beeldend kunstenaar en voormalig huisarts. Lees alle artikelen van Ignace Schretlen

Voor wie dit nooit eerder heeft meegemaakt, is alleen al het vullen van een stalen thermoskan met vloeibare stikstof (N2) een magisch gebeuren. Terwijl heldere vloeistof de kan vult – hetgeen niet altijd zonder geknoei lukt – vervliegt al een klein deel in de vorm van witte rook. Die magie gaat verder in de praktijk, waar jong en oud gespannen wacht om van wratten verlost te worden. In een ommezien tovert de dokter met een in stikstof gedrenkte wattenstaaf een sneeuwwit vlekje op de huid. Zou hiermee het wrattenvirus om zeep worden geholpen? Of leidt bevriezing louter tot een stukje dode huid?

Wat minder magisch is de naam ‘stikstof’. Deze is aan het eind van de achttiende eeuw ontstaan. Onze dampkring bestaat voor 78 procent uit stikstof, 20 procent uit zuurstof en voor de rest uit nog wat andere gassen. Een waxinelichtje onder een glas verbruikt binnen 10 seconden alle zuurstof en dooft daarna. Louter stikstof verstikt leven en dankt hieraan haar naam. Voor een thermoskan met 1 liter vloeibare stikstof is 700 liter stikstofgas nodig. Een grote compressor zuigt omgevingslucht aan. Deze wordt in stappen – met compressie en decompressie – afgekoeld tot 196 graden onder nul. Hierbij vindt een scheiding tussen de gassen in de lucht plaats.

Stikstof is op zich onschadelijk voor mens en milieu. De magie verdwijnt echter wanneer er een verbinding tussen stikstof en zuurstof (NOx oftewel stikstofoxide) of een verbinding tussen stikstof en waterstof (NH3, beter bekend als ammoniak) ontstaat. Stikstofoxiden komen vooral in de lucht terecht door uitlaatgassen van het verkeer, en ammoniak komt met name van dieren in de veeteelt. Boeren gebruiken mest van dieren en kunstmest om hun land te bemesten. Een deel van deze mest verdampt als ammoniak en komt zo in de lucht (bron RIVM). Ook lachgas (N2O oftewel distikstofoxide) is overigens zo’n schadelijke stikstofverbinding.

‘Valt er geen list te bedenken waardoor die schadelijke stikstofverbindingen uit elkaar worden gerukt tot onschuldige componenten?‘

Ooit moest ik mij als medisch student verdiepen in organische scheikunde en biochemie. Het enige wat mij is bijgebleven is dat je met chemische verbindingen lekker kunt knutselen. Valt er geen list te bedenken waardoor die schadelijke stikstofverbindingen uit elkaar worden gerukt tot onschuldige componenten? Met deze vraag meld ik mij bij twaalf instanties en bedrijven. Alleen de WUR (Wageningen University & Research) komt met een antwoord. De betreffende verbindingen blijken zó stabiel dat je deze niet zomaar uit elkaar kunt peuteren. Overigens lukt het omgekeerde wel: stikstof uit de lucht wordt met heel veel energie gebonden tot kunstmest.

Vloeibare stikstof wordt niet alleen in de medische branche gebruikt, maar ook in de industrie om zeer sterke metaalverbindingen te maken (dit heet ‘koudkrimpen’), bij de opslag van biologische materialen, en als koelmedium bij laboratoriumwerkzaamheden. Wie regelmatig met vloeibare stikstof krijgt te maken, heeft geen oog meer voor dit fascinerend fenomeen. Of toch wel? Een medewerker van het RIVM schrijft mij: “Ik heb zeven jaar stamcelonderzoek gedaan en was altijd verbaasd dat je cellen in een rokende ton kon stoppen en jaren later weer levend kon ontdooien…” Pure magie, nietwaar?

Heel veel dank aan medewerkers van o.a. het RIVM, de WUR en Messer Belgium NV voor de beantwoording van mijn vragen.

Plaats een reactie

Uw e-mailadres zal nooit gepubliceerd of gedeeld worden. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

*
*