Azote (N)

L’azote est un paradoxe linguistique. En français, le mot azote vient du grec «a zoe» ce qui signifie «sans vie». En anglais, l’azote se dit «nitrogen», ce qui veut dire «créateur de nitre», et en allemand par «Stickstoff», ce qui signifie «substance étouffante».

Epandage de purin

Le purin contient, lui aussi, beaucoup d'azote. C'est pour cette raison qu'on l'épand sur les champs, afin de les fertiliser. (Image: David Spencer/Wikimedia Commons)

L’air est constitué de 78% d’azote, sous forme moléculaire N2. Il a été découvert en 1770 par Scheele, après élimination du dioxygène O2 de l’air. Comme ce gaz résiduel n’entretient ni la combustion ni la vie, les animaux qu’on y introduit y meurent d’asphyxie, d’où les noms français et allemand d’azote et Stickstoff. Quant à la nomenclature anglaise, elle se réfère à un composé à base d’azote, qui est le nitre, nom du salpêtre en grec.

Une molécule à la base de nombreux explosifs

Le salpêtre est le nom commun du nitrate de potassium KNO3, qui se forme spontanément sous forme d’efflorescences blanchâtres sur les murs des étables et des écuries humides, à partir d'excréments animaux. D’où son nom de sal petrae, ou sel des pierres. Le salpêtre est le constituant principal de la poudre noire, qui est le plus ancien explosif connu.

La poudre noire est constituée de 75% de salpêtre, le reste étant du charbon et du soufre. On ne l’utilise plus comme explosif, mais dans les feux d’artifice et en pyrotechnie. Mais il vaut la peine de remarquer que tous les explosifs découverts plus tard contiennent des atomes d’azote, comme la nitroglycérine et le TNT.

Un atome essentiel à la vie

L’azote est le plus important constituant de l’air, et le 5e élément le plus abondant dans l’univers. C’est aussi un élément essentiel au maintien de la vie. Tous les êtres vivants doivent se procurer des atomes d’azote pour construire les acides aminés, puis les protéines dont ils sont constitués. La plus importante source d’atomes d’azote se situe dans l’air, qui en dispose de réserves pratiquement inépuisables, sous forme de molécules N2. Mais la plupart des êtres vivants sont hélas dans l’impossibilité de l’extraire de l’air, car la molécule N2 est inerte à température et pression atmosphériques. Ils doivent donc vivre aux dépens des molécules azotées en provenance d’autres êtres vivants.

Il existe toutefois une exception: les légumineuses (trèfle, luzerne, haricot). Les racines de ces plantes possèdent des nodules occupées par des bactéries qui sont capables d’assimiler l’azote de l’air, et de fabriquer des acides aminés en échange des aliments que lui fournit la plante.

Une importante source d'engrais

Guano sur une île peuplée d'oiseaux

Ile peuplée d'oiseaux et recouverte de guano. (Image: Andy Strangeway/Wikimedia Commons)

Il existe au Chili une zone côtière nue et sans végétation, car il n’y pleut jamais. Mais cette côte est peuplée d’oiseaux qui vivent de la pêche. A la longue, leurs excréments ont formé des dépôts gigantesques de guano, qui aux cours des siècles se sont fossilisés en formant du nitrate de sodium ou salpêtre du Chili, un excellent engrais. Aux 18et 19siècles, on a exploité ce minerai qu’on envoyait par bateaux entiers vers l’Europe. L'enjeu économique était alors colossal, et une guerre (la guerre du Pacifique, parfois surnommée «guerre du guano») opposa le Chili à la Bolivie et au Pérou pour le contrôle de cette zone.

Aujourd’hui, on est parvenu à utiliser l’azote de l’air pour fabriquer des engrais azotés. On commence par mélanger de l’air et du gaz hydrogène (H2) extrait du cracking du pétrole. On aspire ce mélange dans de gigantesques souffleries qui le poussent dans des tubes toujours plus petits, ce qui comprime le mélange gazeux. Quand sa pression atteint 100 atmosphères, on le chauffe à 400°C, et on le fait passer dans un tube rempli de catalyseur à base de fer. Il se forme alors un mélange gazeux d’eau et d’ammoniaque NH3, qu’on oxyde ensuite en acide nitrique HNO3, avant de le neutraliser pour former des engrais azotés.

 

 

Pour découvrir les propriétés et les utilisations d'autres éléments chimiques, regarde notre dossier «Eléments chimiques au quotidien».

Texte: Maurice Cosandey et Rédaction SimplyScience.ch

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