ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фосфор из "Основы общей химии" При рассмотрении отдельных путей этих превращений удобно пользоваться приводимой схемой (рис. 1Х-31), на которой стрелками показаны основные направления перехода. Нумерация стрелок отвечает даваемым в дальнейшем изложении цифровым ссылкам на схему. [c.433] Частые и мощные электрические разряды в теплой и очень влажной атмосфере отдаленных геологических эпох обусловливали частичное связывание атмосферного азота в N0. Окись азота превращалась затем в N02 и азотную кислоту, которая вместе с дождем выпадала на Землю и нейтрализовалась солями более слабых кислот (например, углекислыми). Таким образом, первичным образованием кислородных соединений азота Земля, по-видимому, обязана грозам (1). [c.434] С развитием органической жизни как аммиак (4), так и соли азотной кислоты (2) стали служить материалом для выработки растениями белковых веществ. Растения частично поедаются травоядными животными, а последние служат пищей плотоядным. [c.434] Образующаяся азотная кислота переводит углекислые соли почвы в нитраты, которые затем вновь усваиваются растениями, и т. д. Таким образом, основной цикл пре вращений связанного азота замыкается. [c.434] В этом основном цикле имеются, однако, серьезные источники потерь связанного азота. Действительно, некоторая его часть всегда выделяется в свободном состоянии и при гниений (6), и при нитрификации (7). Подобным же образом связанный в виде органических соединений азот переходит в свободный при лесных и степных пожарах (6). [c.434] Деятельность этих бактерий ведет, таким образом, к непосредственному переводу нитратов в свободный азот (8), который выходит из круговорота. [c.434] Наряду с источниками потерь в природе имеются и источники пополнения. В этом направлении и теперь продолжают действовать атмосферные электрические разряды (I). Установлено, что на земном шаре ежесекундно разряжается около 2000 молний. Приблизительно подсчитано, что таким путем в почву ежегодно вносится до 15 кг связанного азота на гектар. [c.434] При благоприятных условиях азотобактерии способны за год накопить в почре до 50 кг связанного азота на гектар. [c.435] Еще гораздо большие количества свободного азота могут связать клубеньковые бактерии, колонии которых образуют характерные наросты на корнях растений семейства бобовых клевера, люцерны, люпина, гороха, фасоли и др. Питаясь соками растения, они одновременно переводят свободный азот атмосферы в азотные соединения, которые усваиваются растением-хозяйном. Это позволяет растениям семейства бобовых успешно развиваться на почвах, бедных соединениями связанного азота. Наиболее благоприятны для развития клубеньковых бактерий почвы с pH 6 -Ь 7. [c.435] Культивирование бобовых растений является мощным средством общего поднятия урожайности, так как накапливаемый их корнями азот сохраняется в почве. Так, клевер или люпин дает примерно 150 кг связанного азота на 1 га. Каждый куст люпина (или другого бобового) есть в сущности миниатюрный завод по утилизации атмосферного азота, работающий даром за счет солнечной энергии (Д. Н. Прянишников). С химической стороны процесс фиксации азота клубеньковыми бактериями еще недостаточно выяснен, но ведет, по-видимому, к образованию аммиака (9). [c.435] Как видно из изложенного выше, громадную роль в круговороте азота играет жизнедеятельность бактериального мира (каждый грамм почвы содержит миллиарды микроорганизмов). Это обстоятельство почти исключает возможность количественного подсчета круговорота. Все же можно думать, что в условиях свободного протекания природных процессов поддерживается некоторое равновесие и общее количество соединений связанного азота меняется во времени лишь незначительно. [c.435] Существенные осложнения вносит в круговорот азота сознательная деятельность человека. На протяжении длительных эпох она сводцилась исключительно к переводу азотных соединений в свободный азот атмосферы, т. е. к выводу его из круговорота. [c.435] Уже в новейшую эпоху заметное значение приобрел другой источник его потерь — применение взрывчатых веществ. Последние во многих случаях (горные разработки и т. д.) значительно облегчают механическую работу человека и поэтому используются в большом масштабе. Между тем взрывчатые вещества обычно содержат кислородные соединения азота, причем последний при взрыве выделяется в свободном состоянии (8) и выводит из круговорота. [c.435] Обратное направление сознательной деятельности человека — введение в круговорот свободного азота атмосферы — могло идти двумя путями использованием жизнедеятельности бактерий и искусственным связыванием азота атмосферы. Первый из них — введение в севооборот бобовых растений — был известен еще древним грекам, римлянам и китайцам. Важную роль играет он и в правильно поставленном сельском хозяйстве настоящего времени. [c.435] Синтез аммиака является, следовательно, самым совершенным из всех трех методов. Но, как известно, он идет лишь нри высоких температурах (что резко сказывается на уменьшении выхода КНз) и больших давлениях. Между тем бактерии проводят тот же синтез при обычных условиях. Из этого следует, что в методе синтеза аммиака скрыты большие возможности его дальнейшего совершенствования. [c.436] До сих пор рассматривался общий баланс азота в природе. Между тем практически более важен баланс азотных соединений на тех отдельных участках земной поверхности, которые используются в качестве полей для посевов. С этой точки зрения громадное значение имеют те направления человеческой деятельности, которые, не изменяя общего баланса, ведут к перемещению связанного азота (а также двух других важнейших для жизни растений элементов — фосфора и калия). [c.436] Лишь малая часть урожая сельскохозяйственных культур в той или иной форме потребляется на местах их произрастания. Большая часть используется для питания населения и для промышленной переработки. При этом азот и другие извлекаемые растениями элементы уже не попадают обратно на поля. В результате почва постепенно истощается и урожаи начинают из года в год падать. Для предотвращения этого необходим завоз на поля достаточного количества нужных растениям элементов (главным образом К, Р и К) в форме минеральных удобрений. [c.436] Свободный фосфор получают из природного фосфорнокислого кальция накаливанием его с песком (510г) и углем в электрической печи. [c.437] В парах фосфор четырехатомен, причем молекула 4 имеет структуру правильного тетраэдра (рис. 1Х-33). Для твердого фосфора известно несколько аллотропических модификаций, из которых практически приходится встречаться с двумя белой и красной. [c.437] При охлаждении паров фосфора получается белая форма. Она образована молекулами Р4, характеризуется плотностью 1,8 г см , температурой плавления 44°С и температурой кипения 257°С. В воде белый фосфор практически нерастворим, но хорошо растворяется в сероуглероде (082). Хранят его под водой и по возможности в темноте. [c.437] Вернуться к основной статье