Co to jest stałe wiązanie azotu lub azotu?
Jak działa wiązanie azotu?
Bakterie odpowiadają za około 90% wiązania azotu. US EPA
Żywe organizmy potrzebują azotu do tworzenia kwasy nukleinowe , białka i inne cząsteczki. Jednak azot, Ndwa, w atmosferze jest niedostępny dla większości organizmów z powodu trudności z rozerwaniem potrójnego wiązania między atomami azotu. Azot musi być „utrwalony” lub związany w inną formę, aby zwierzęta i rośliny mogły z niego korzystać. Oto spojrzenie na to, czym jest związany azot i wyjaśnienie różnych procesów wiązania.
Azot związany to azot gazowy, Ndwa, który został przekształcony w amoniak (NH3, jon amonowy (NH4, azotan (NO3, lub inny tlenek azotu, aby mógł być wykorzystywany jako składnik odżywczy przez organizmy żywe. Wiązanie azotu jest kluczowym elementem obieg azotu .
Jak naprawiany jest azot?
Azot można utrwalać w procesach naturalnych lub syntetycznych. Istnieją dwie kluczowe metody naturalnego wiązania azotu:
Błyskawica dostarcza energię do reakcji wody (HdwaO) i azot gazowy (Ndwa) z wytworzeniem azotanów (NO3) i amoniak (NH3). Deszcz i śnieg przenoszą te związki na powierzchnię, gdzie rośliny je wykorzystują.
Mikroorganizmy wiążące azot są określane zbiorczo jako diazotrofy . Diazotrofy odpowiadają za około 90% naturalnego wiązania azotu. Niektóre diazotrofy to wolno żyjące bakterie lub sinice, podczas gdy inne diazotrofy występują w symbiozie z pierwotniakami, termitami lub roślinami. Diazotrofy przekształcają azot z atmosfery w amoniak, który można przekształcić w azotany lub związki amonu. Rośliny i grzyby wykorzystują związki jako składniki odżywcze. Zwierzęta pozyskują azot jedząc rośliny lub zwierzęta jedzące rośliny.
Istnieje wiele syntetycznych metod wiązania azotu:
Proces Habera lub Proces Habera-Boscha jest najpowszechniejszą komercyjną metodą wiązania azotu i produkcji amoniaku. Reakcja została opisana przez Fritza Habera, zdobywając mu Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1918 roku i zaadaptowana do użytku przemysłowego na początku XX wieku przez Karla Boscha. W procesie azot i wodór są podgrzewane i poddawane działaniu ciśnienia w naczyniu zawierającym katalizator żelazowy w celu wytworzenia amoniaku.
Proces cyjanamidowy tworzy cyjanamid wapnia (CaCNdwa, znany również jako Nitrolime) z węglika wapnia, który jest ogrzewany w atmosferze czystego azotu. Cyjanamid wapnia jest następnie stosowany jako nawóz dla roślin.
Lord Rayleigh opracował proces łuku elektrycznego w 1895 roku, czyniąc go pierwszą syntetyczną metodą wiązania azotu. Proces łuku elektrycznego wiąże azot w laboratorium w podobny sposób, w jaki błyskawica wiąże azot w naturze. Łuk elektryczny reaguje z tlenem i azot w powietrzu do tworzenia tlenków azotu. Powietrze obciążone tlenkami jest przepuszczane przez wodę, tworząc kwas azotowy .