全世界的化学家都在不断寻找使空气中的元素氮或N2可用于化学反应的简单方法。这不是一件容易的事，因为氮气是一种具有三键的非反应性气体，它是已知最强的化学键之一。
弗里德里希-亚历山大大学埃尔兰根-纽伦堡分校（FAU）的研究小组现已证明，钙是一种自然界常见的金属，它能够破坏高度稳定的氮键，并且可以在负60°C的温度下断裂中国化工网okmart.com。这很重要，原因有两个。
一方面，FAU的研究人员在钙的键断裂能力方面取得了新发现，而钙在过去基本上被忽视。
另一方面，他们的发现可能构成将来发展工业流程的基础。
氮气是空气的主要成分之一，并且可以无限供应。由于其特别低的化学反应性，它也被用作保护食品的惰性气体，并且可以使诸如部分烘烤的面包卷等产品保持新鲜状态数月。植物还需要氮才能生长。但是，他们不能直接从空气中使用氮气。
最大的挑战在于将高度稳定的双原子分子N2转化为有用的化学物质。两位德国化学家在1900年代初开发了Haber-Bosch工艺成功地做到了这一点，该工艺将N2转化为氨（NH3）。氨最初是用来制造炸药的，但如今却主要用作肥料。在Haber-Bosch工艺中，过渡金属催化剂触发化学反应。
化学家正在寻找其他打破强力N 3 N三键的方法，以简化该过程和其他过程。FAU无机和有机金属化学主席Sjoerd Harder博士领导的研究人员团队现已成功证明，主要的钙族元素能够实现这一壮举。钙是一种自然界中常见的金属，主要存在于石灰石中，过去人们认为钙不能够破坏牢固的化学键。
与通常有毒的过渡金属不同，钙通常不能利用d轨道-具有特定对称性的波函数，可促进键断裂反应。
在寻找异常氧化水平+ I的钙原子时，FAU研究人员偶然发现该金属与氮发生反应，而氮只能在实验过程中用作惰性气体。Harder和他的团队分离出了一个分子，该分子被困在两个钙原子之间的氮中，并且能够继续转化为肼。
与极其稳定的氮气不同，肼被用作高反应性的火箭燃料。FAU研究小组与德国马尔堡大学和中国南京大学的理论化学家合作，发现d轨道实际上在钙氮活化中起着重要作用。这一有争议但意义重大的发现消除了以下教条，即d轨道与分配给周期系统中主要族的金属无关。
尽管该过程既不催化也不经济，但它为与钙的键断裂反应提供了新的基础和重要见解。这些发现不仅将改写学生的教科书，而且还将有助于简化工业流程的发展。
