Ist stickstoff und andere gase giftig?

2 Antworten

Die Menge machts.

Stickstoff ist ungiftig, aber Du wirst an Sauerstoffmangel sterben, wenn Deine Umgebung nur Stickstoff enthält.

 

Es kommt darauf an. 

Ersteinmal würde ich giftig definieren: Eine für einen Organismus ungünstige chemische Reaktion innerhalb des Organismus, welche Strukturen des Organismus unreparabel oder schneller zerstört, als der Organismus diese Schäden reparieren kann. Es kann auch sein, dass günstige chemische Reaktionen gestört werden und damit indirekt zu einem Problem werden.

Nicht als Vergiftung anzusehen ist der Verdrängungseffekt. Klaro überlebt man nicht, wenn in einer Atmospäre 0% Sauerstoff ist. Dabei ist es egal, In welchen Anteilen andere Stoffe vorhanden sind. Das würde ich nicht als Vergiftung ansehen.

Es gibt viele Faktoren, die einen Stoff giftig machen. Grundsätzlich ist die Eigenschaft der "Reaktionsfreudigkeit" relevant. Die Reaktionsfreudigkeit ändert sich mit Umgebungsparametern wie Druck, Hitze und Anwesenheit von Katalysatoren.

Wenn wir uns Gase wie Stickstoff und Sauerstoff anschauen, kommen diese meistens Paarweise vor. 

Sauerstoff ist sehr reaktionsfreudig, was uns als Menschen bei der Atmung zugute kommt. Deshalb stellt purer Sauerstoff in einer Doppelbindung ersteinmal kein Problem dar, solange man sich dem nicht zu lange aussetzt.  Dann könnte tatsächlich eine Sauerstoffvergiftung eintreten. Tatsache ist aber auch, dass eine Umgebung mit hohem Sauerstoffanteil auch andere Reaktionen begünstigt. 1 Anteil Sauerstoff und 2 Teile Wasserstoff ergeben Knallgas, was nicht umsonst so heisst. Eine geringe Energiezufuhr (Funkenflug) führt zu einer Explosion.

Wenn man jetzt z.B. den Umgebungsdruck oder die Temperatur erhöht, lösen sich die Paare auf  und der Sauerstoff wird noch reaktionsfreudiger. Das sind die sogenannten "freien Radikale" die z.B. dann auch mit Stoffen unseres Körpers reagieren, mit denen sie eigentlich sonst nicht reagieren und z.B. Zellschäden verursachen.

Stickstoff ist im Vergleich zu Sauerstoff reaktionsträge und damit regulär ungiftig. Das ist übrigends auch der Grund für Fahrzeugkatalysatoren, um die giftigen Stickoxide in N2 zu überführen. Aber auch Stickstoffpaare spalten sich unter Temperatur und Druck und werden reaktionsfreudiger. Es kann z.B. beim Tauchen zu einer Stickstoffvergiftung (genauso auch Sauerstoffvergiftung) kommen.

Kohlendioxid ist ersteinmal auch nicht giftig. Es ist ein Abfallprodukt unserer Atmung/Stoffwechsels und ist schon deshalb extrem energiearm und reaktionsträge. Pflanzen müssen mühsam mit Photosynthese die beiden Gase wieder voneinander trennen, um aus diesem Stoff etwas für sie Nützliches zu machen, z.B. Kohlehydrate, die dann wieder zur Energiegewinnung zur Verfügung stehen.

In Filmen wird manchmal gezeigt, wie sich Protagonisten mit Autoabgasen in geschlossenen Räumen umbringen wollen. Dazu Folgendes: Wenn der Wagen einen Kat hat, wird man sich eher nicht vergiften, da die Abgase gewollt zu möglichst reaktionsträgen Stoffen umgewandelt werden. Hier ist mehr der Tod durch Erstickung wahrscheinlich. Anders, wenn der Kat nicht funktioniert, dann ist die Verbrennung unvollständig und man hat so Gase wie Kohlenmonoxid. Atmet man dies ein, reagiert das Gas mit den für den Sauerstofftransport verantwortlichen Blutplätchen sodass diese die Verbindung nicht mehr auflösen können. Das ist ein Beispiel für eine für den Organismus ungünstige chemische Reaktion, die die günstige Reaktion (Sauerstoffaufnahme) stört.

Die reaktionsträgsten puren Gase sind übrigends die Edelgase. Deshalb werden diese Gase auch für Glühlampen eingesetzt, damit unter ihrem Schutz die Lampe zwar glüht aber nicht verbrennt. Auch Stickstoff kann zusammen mit Argon als Gasgemisch benutzt werden. Da der Glühdraht selber über 1000 Grad heiss werden kann und nichts brennt, kann man sich vorstellen, wie unwahrscheinlich eine Vergiftung mit solchen Gasen ist.