Alles wat u altijd nooit wilde weten over stikstof

Het Nieuw Rotterdams Café (NRC) op de Witte de Withstraat nummer 63 is een van die plekken op aarde waar alle wereldproblemen worden opgelost. Vroeger gebeurde dat door journalisten van de Nieuwe Rotterdamsche Courant (NRC) die daar honderd jaar lang hun stempel op het wereldgebeuren wisten te drukken. Nu zijn het de lichtvoetigen, die er in een handomdraai de mondiale vlekjes wegwerken met hun in alcohol gedepte duizenddingendoekjes.

Overal is stikstof

Zo waren E. en ik er al na één glas Shiraz bijna in geslaagd de stikstofcrisis op te lossen. Alsof het slechts een vergelijking was met één onbekende uit het wiskundeboekje van de huishoudschool. Bijna, zeg ik. Want net op het moment dat we elkaar aan het bevestigen waren in elkaars gelijk, verscheen er een man aan onze tafel. En die zei dat we het helemaal mis hadden. Want wisten wij dan niet dat we bij elke ademtocht van anderhalve liter minstens een hele liter stikstof in onze longen opzogen? En dat we daardoor hoegenaamd niet uit onze voegen werden geslagen? Dat we er geen overmatige buikloop van kregen, geen nierkrampen, geen wandelende zwezerik, zelfs geen malheur aan de vetklier? Dus wat zaten we daar nou te lullen? Wat nou stikstofcrisis?

Bron: L.Hong

E. en ik keken elkaar met opgetrokken wenkbrauwen aan. Hier klopte iets niet. Waar zat de fout? Want die man had gelijk. Het grootste deel van de lucht die we inademen bestaat uit stikstof. Om precies te zijn 78 %. We stikken in de stikstof zogezegd. En wat doen we daarmee? Niets. De stikstof gaat er net zo weer uit als het erin is gegaan. Zoals een kind een kraaltje uitpoept, die het per ongeluk heeft ingeslikt. En niet alleen wij, maar ook hangbuikzwijnen, pistoolkreeften, bastaardzijdevlinders, roodborstjes, geelgerande watertorren, guichelheil, kaapse viooltjes, vliegenzwammen, kortom vrijwel alles wat van de draaibank van de Onbewogen Beweger rolt, doet helemaal niets met al die stikstof, waarmee de atmosfeer ons omringt. Het is alsof de natuur, kwetsbaar als ze is, ingepakt is in verpakkingsmateriaal van stikstof. Breekbaar. Deze kant boven.

Flogiston

Maar tegelijk had de man het volkomen mis. Want wat hij zei klonk als een afleidingsmanoeuvre, een drogreden, een ignoratio elenchi, waarmee hij het eigenlijke onderwerp uit de wegging. Of wist de man niet beter? Moest ik hem vertellen wat stikstof is? Waar moest ik beginnen? Bij het begin? Bij Empedocles, die verkondigde dat de natuur doortrokken is van vier elementen: water, aarde, lucht en vuur? Moest ik hem vertellen, dat de alchemisten uit de 17^e eeuw dat nog steeds geloofden? Dat George Ernst Stahl destijds stelde dat alles wat kan branden, zoals kaarsvet, hout en steenkool, vooral veel vuur bevat en dat hij dat flogiston noemde? Dat het Griekse Phlox vlam betekent?

Symbool voor Flogiston
Bron: Wikimedia

Kijk maar, zei Stahl, als ik een brandende kaars onder een stolp zet, gaat hij na verloop van tijd van zelf uit. Dat komt, omdat dan de flogiston uit de kaars trekt en in de lucht onder de stolp terechtkomt. Zodra de lucht verzadigd is met flogiston, gaat de kaars uit. En kijk, zei Stahl, ook muizen bevatten flogiston. Als ik die een tijdje onder een stolp zet, trekt de flogiston uit de muizen en gaan de muizen vanzelf dood. En als ik er een brandende kaars bij zet, gaan ze nog sneller dood. Allemaal door de flogiston.

Misschien moest ik die man vertellen, dat flogiston eigenlijk voornamelijk stikstof is. En dat stikstof zo genoemd is, omdat die muizen stikken door de overmaat aan stikstof. Misschien moest ik ook vertellen, dat dat allemaal complete onzin is, want die muizen stikken niet door de overmaat aan flogiston of stikstof, maar door het gebrek aan zuurstof.

Een kaars gaat uit en een muis gaat dood door flogiston, zei Stahl. Daarna toonde Priesley aan dat de vlam blijft branden en een muis blijft leven , als je er een plant bijzet. Dat komt door de anti-flogiston, zei Priestley. Maar dat was dus zuurstof. Eigenlijk toonde hij aan dat planten zuurstof vormen.

LiBeBCNOFNe

Nee, dat ga ik hem niet vertellen. Ik ga hem gewoon vertellen, dat stikstof een element is. Misschien zou ik het zelfs moeten hebben over het magische LiBeBCNOFNe, dat we op de middelbare school moesten leren. Het klinkt als vloeken. Net als NaMgAlSiPSClAr. Ben ik LiBeBCNOFNe-nog-aan-toe mijn bril vergeten. Waar is mijn bril? Je zit er op! Krijg nou de NaMgAlSiPSClAr, de pootjes zijn helemaal verbogen. Helaas waren dat geen scheldwoorden, maar de opeenvolging van de elementen in het Periodiek Systeem van Mendelejev. De N in LiBeBCNOFNe staat voor het zevende element, genaamd Nitrogeen (N) ofwel stikstof. Dat ga ik hem vertellen.

Het Periodiek Systeem
Bron: Wikipedia

En ik zou zeker vertellen, dat stikstof het meest lesbische element van het Periodiek Systeem is. Zodra een stikstofatoom er lucht van krijgt dat een atoom van dezelfde kunne in de buurt is, stapt ze eropaf en vormt er een verbintenis mee totdat de dood ze scheidt. Scheikundigen zien niet het mooie van een dergelijke innige verhouding. Saai als ze zijn hebben ze de verbintenis het etiket N₂ opgeplakt. Dat doet totaal geen recht aan hoe die twee samen de lichtheid van het bestaan vieren, hand in hand zwevend door het luchtruim, samen met trilbilmiljoenjarden andere stikstofmoleculen. En niemand die ze tegenhoudt.

Bron: nl.vecteezy.com

Soms komen ze terecht in de longen van een dwergnijlpaard, waar ze even later gierend van het lachen weer uitkomen om gelijk daarna te verdwijnen in het neusgat van een oeverzwaluw. En zo gaat het eeuwig zo door. Alsof het leven voor N₂ een perpetuum zweefmobiel is.

Gebonden stikstof

Niets lijkt de innige band tussen twee stikstofatomen te kunnen verbreken. En toch. Er zijn moleculen die in hun promiscuïteit elke band- hoe sterk ook- weten te verbreken. Het homoseksuele O₂ bijvoorbeeld. Zuurstof doet het met iedereen. Of het molecuul nu l, h, b, t, i of q is, maakt niet uit. Zuurstof is de grote verleider. Je zou het bijna moleculaire prostitutie kunnen noemen. En als een molecuul eenmaal voor zuurstof gevallen is, zit het er voor goed aan vast. Scheikundigen noemen dat “gebonden”. Zo krijg je stikstofoxiden als nitriet (NO₂^–) en nitraat (NO₃^–). Ook waterstof (H) weet zich aan stikstof te binden, zodat ammoniak (NH₃) ontstaat.

Bron: Philidelphia magazine

Eigenlijk zou ik die man moeten vertellen, dat bacteriën daarbij een handje helpen. Maar ja, dan wordt het te ingewikkeld, ben ik bang. Maar wat ik wel ga vertellen is dat planten die nitraten opnemen met hun wortels. Dat is goed voor die planten. Daar worden ze groot en sterk van. Daar maken ze eiwitten van. En als een koe die planten eet, krijgt zij die eiwitten binnen en dan wordt zij ook groot en sterk. En als een mens… nu ja, dat hoef ik die man niet allemaal te vertellen. Dat begrijpt hij wel.

Ureum en ammoniak

Maar het vervelende is, dat die koeien geen enkele gêne hebben. Ze tillen gewoon hun staart op en dan schijten ze de hele boel onder. Flats! Kledder! Direct gevolgd door het gekletter van een straal urine. En dat spul zit vol met gebonden stikstof: ureum en ammoniak. Tja, en dan moet ik toch maar aan die man vertellen, dat bacteriën daar nitraat van maken. En dat die planten dat dan weer opnemen en dat ze daar groot en sterk van worden.
Misschien moest ik dan ook maar vertellen, dat als je stikstofrijk veevoer invoert uit Zuid-Amerika, dat je dan met kerende post de mest terug moet sturen.

Bron: biojuf

Nou, zal die man dan zeggen, dat is toch mooi dat die planten groot en sterk worden? Wat lul je nou weer? En dan zal ik zeggen dat het altijd dezelfde planten zijn, die groot en sterk worden, omdat die alle nitraten opnemen en niets over laten voor andere soorten planten. Dat je dan alleen brandnetels krijgt en hondsdraf en grassen. En dat bijzondere planten als moeraswespenorchis en lamsoor verdwijnen en daarmee insecten die van die planten afhankelijk zijn en dat je daardoor ook minder soorten vogels krijgt en dat ik dat eigenlijk wel jammer vind.

Zou die man dat begrijpen, als ik hem dat allemaal vertelde? Misschien is het wel een beetje een lang verhaal. Nee ik vertel het hem maar niet. En daarom zeg ik alleen maar tegen hem: ‘het gaat niet om de vrije stikstof, maar om de gebonden stikstof’.
Even kijkt hij me aan. ‘Wat een gelul’, zegt hij.