Фиксация азота видами

До начала первой мировой войны 1914—1918 гг. главным минеральным азотным удобрением служила натриевая (чилийская) селитра, ввозившаяся в Европу из Южной Америки. Она же являлась единственным видом сырья для получения азотной кислоты, необходимой в производстве взрывчатых веществ и других соединений азота. Ограниченность запасов природной селитры, их отдаленность от основных потребителей, а главным образом — стремление освободиться от ввоза сырья выдвинули задачу использования атмосферного азота для получения азотных соединений. Успешное решение этой задачи явилось одним из крупнейших успехов химии начала XX века. В течение одного десятилетия были открыты несколько технических способов фиксации азота воздуха. [c.432]

Выдающееся значение азотсодержащих органических соединений заключается в построении биополимеров (белка, нуклеиновых кислот), без которых невозможно существование живой материи, что сделало очень важной проблему непосредственной фиксации молекулярного азота, являющуюся предметом широких исследований органической, биологической и радиационной химии. Осложняющим обстоятельством является высокая инертность молекулы азота (энергия диссоциации азота равна 950 кдж/моль при 298°К, а энергия разрыва первой связи — 525 кдж/моль). Поэтому известные производственные методы фиксации азота (в виде окислов или аммиака) осуществляются при высоких температурах и давлениях. В то же время в биологических системах по неясному восстановительному механизму азот усваивается в мягких условиях (например, клубеньковыми бактериями). [c.238]

Фиксация азота свободноживущими цианобактериями имеет существенное значение, во всяком случае на рисовых полях (где они связывают 30-50 кг азота на 1 га в год). В чистых культурах способность связывать азот установлена примерно у 40 видов цианобактерий. Эти [c.399]

Иной способ фиксации азота свойствен растениям семейства бобовых, к которому относятся горох, фасоль, клевер и люцерна. Этот способ фиксации-его называют симбиотической азотфиксацией-основан на взаимодействии растения-хозяина с бактериями-симбионтами, обитающими в его корневых клубеньках. Ферменты, участвующие в фиксации азота, принадлежат клубеньковым бактериям, но и растение в свою очередь поставляет для этого процесса некоторые необходимые компоненты, которые у бактерий отсутствуют (рис. 22-27). Наряду с бобовыми способностью фиксировать атмосферный азот обладают и некоторые другие виды растений однако подавляющее большинство небобовых растений и все виды животных такой способности лишены. [c.675]

Глобины — это мономерные или олигомерные гемсодержащие белки. Они встречаются в разнообразных организмах, в том числе в бобах, насекомых и человеке [145]. Представители семейства глобинов участвуют в транспорте О2, в фиксации азота клубнями корней бобовых растений, регулировке наполнения плавательного пузыря некоторых видов рыб и в других биологических функциях 1549, 550]. Были изучены трехмерные структуры большого числа [c.219]

Опробовав эффективность различных веществ в роли катализаторов, Габер в конце концов остановился на смеси железа с оксидами металлов. Некоторые варианты разработанных им рецептов катализаторов используются еще до сих пор. Эти катализаторы позволили достаточно быстро достигать равновесия при температурах порядка 400-500 С и давлении газовой смеси в диапазоне 200-600 атм. Высокие давления необходимы для получения удовлетворительной степени превращения (выхода) при равновесии. Как можно видеть из табл. 14.2, если бы удалось найти улучшенный катализатор, с помощью которого можно было бы достаточно быстро проводить реакцию при температурах ниже 400-500°С, это позволило бы получать аналогичный выход при значительно более низких давлениях. Последнее, в свою очередь, привело бы к большой экономии в стоимости оборудования для синтеза аммиака. Учитывая все возрастающие потребности в азотных удобрениях, фиксацию азота следует рассматривать как весьма актуальную проблему, которая заслуживает затраты дополнительных исследовательских усилий. [c.58]

Важные результаты достигнуты при фиксации азота (в виде аммиака) металлоорганическими комплексами переходных металлов, которые стабилизируются взаимодействием заполненных -орбита-лей переходного металла с р-орбиталями молекулярного азота. В присутствии соединений переходных металлов азот восстанавливается до гидразина (продукта неполного восстановления) или аммиака. Так, например, азот реагирует с комплексом, полученным восстановлением хлорида титана (IV) алюминием в присутствии хлорида алюминия и бензола при 130°С с образованием сложного нитрида ( —N—Т1 ), гидролизующегося с выделением ам--Т1- [c.242]

В конце XX в. природные циклы азота претерпели существенные изменения. С одной стороны, интенсификация земледелия привела к быстрому снижению запасов гумуса и азота в почвах, с другой — резко возросло поступление в окружающую среду оксидов азота в результате развития транспорта, авиации, теплоцентралей.И наконец, наряду с биогенной фиксацией азота возник и развивается антропогенный, промышленный механизм фиксации азота в виде десятков миллионов тонн азотных удобрений (табл. 23), ассортимент которых в нашей стране и за рубежом постоянно расширяется. [c.72]

С ростом и развитием бобового растения постепенно усиливается активность клубеньковых бактерий, и к периоду цветения она достигает максимума. Следует иметь в виду, что степень фиксации азота в большей мере зависит от величины клубеньков, чем от возраста растений. К осени, в конце вегетации, количество бактерий в клубеньках уменьшается, клубеньки постепенно отмирают, и бактерии снова попадают в почву. [c.194]

Суммарное уравнение фиксации азота имеет следующий вид [c.396]

Еще более очевидно присутствие белков с негемовым железом у клостридий, которые вообще не содержат гема. Именно из этих бактерий был выделен первый негемовый железосодержащий белок, названный ферредоксином. Этот белок, обладающий поразительно низким восстановительным потенциалом Е° = —0,41 В), участвует в реакции, катализируемой пируват ферредоксин—оксидоредуктазой (гл. 8, разд. К,3), в фиксации азота у некоторых видов и в образовании Нг. Он представляет собой небольшой белок зеленовато-коричневого цвета, содержащий всего 54 аминокислотных остатка, но образующий комплекс с восемью атомами железа. Если снизить pH до 1, освобождается восемь молекул H2S. Таким образом, белок содержит восемь атомов ла- бильной серы , каким-то образом связанных железо-сульфидными связями. Ферредоксины оказались только первыми представителями большого семейства открытых позднее железо-серных белков [37—39]. Большинство из них содержит железо и лабильную серу в отноше-яии 1 1, но число атомов железа на молеку. белка оказывается различным. Кроме того, одна группа белков вообще не содержит лабиль -ной серы железо в них удерживается боковыми цепями четырех астат [c.379]

В последнее время применяется метод фиксации азота в виде цианидов. Цианиды можно получать также из цианамида прокаливанием с углем и поваренной солью при 1400—1500° С по реакции [c.217]

Большая часть азота биосферы существует в виде химически очень инертного N2, на долю которого приходится до 80% всех молекул воздуха. Фиксация азота происходит в основном либо под действием молний (приводящих к образованию окислов азота, из которых затем получаются нитрат и нитрит), либо в результате жизнедеятельности бактерий [1]. Определенный вклад в фиксацию азота вносит и человек, производящий химические удобрения. Взаимопревращения между нитратом и нитритом, с одной стороны, и аммиаком и органическими азотистыми соединениями — с другой, относятся к активным биологическим процессам. Некоторые из таких реакций уже обсуждались в Гл. 10 Например, мы рассмотрели окисление бактерия.ми ЫНз в N0 2 и N03 (гл. 10, разд. Е, 1) и восстановление НОз в N02 [уравнение (10-32)]. Для многих бактерий и, высших растений такое восстанов- [c.81]

Важные результаты достигнуты при фиксации азота ( в виде аммиака) металлоорганическими комплексами переходных металлов или при непосредственной реакции атомного азота с органическими соединениями (например, непредельными углеводородами). [c.238]

Аммиак, хотя и является продуктом биологической фиксации азота, не накапливается в организмах, способных выполнять этот процесс. Если азотфиксирующий организм связан с высщим растением, аммиак может храниться в виде аминокислот аспарагина и глутамина. В других случаях связанный азот в виде аммиака выделяется в окружающую среду, где его могут непосредственно использовать другие организмы, не способные к самостоятельной фиксации азота. Аммиак может быть также подвергнут процессу нитрификации, в котором нитрифицирующие бактерии окисляют его до нитрат-иона (схема 7). [c.403]

Реакция каталитической фиксации азота в растворе может быть представлена в следующем виде [c.188]

Значение фиксации азота некоторыми видами сине-зеленых водорослей в поставке связанного азота в озере показано в ряде исследований [17—19]. Способность фиксировать азот объясняет тот факт, что хотя сине-зе-леные водоросли часто встречаются в водах, содержащих мало связанного азота, они тем не менее имеют высокое содержание этого элемента на единицу массы. Бактерии также в некоторых случаях фиксируют азот в озерах [20]. [c.52]

Испытываются также и биологические подходы, с помощью которых можно было бы сделать атмосферный азот более доступным. Была, например, предпринята попытка определить, нельзя ли заселить различными видами азотфиксирующих бактерий или какими-нибудь их мутантами обычные небобовые культурные растения, в частности кукурузу, и таким путем создать новые полезные симбиотические ассоциации. Попутно обнаружилось, что в корнях ряда небобовых растений тропических стран тоже обитают азотфиксирующие бактерии. К сожалению, таким растениям для фиксации азота требуется очень теплая поч- [c.677]

Имея в виду всю сложность процесса фиксации азота микроорганизмами, можно сделать вывод, что простого введения в недиазотроф-ную клетку-реципиент одного или двух nif-re-нов недостаточно для того, чтобы она приобрела способность связывать азот. Более того, даже введение в геном растений полного кластера nif-генов длиной 24 т. п. н. не даст необходимого [c.313]

Собранный экспериментальный материал позволил сделать ряд выводов, важных для решения проблемы фиксации азота. Оказывается, образования комплекса с молекулярным азотом еще недостаточно для того, чтобы данный металл был катализатором фиксации азота. Так, в очень прочных нитрогенильных комплексах железа, кобальта, рутения, осмия и других металлов [49, 51] координированный молекулярный азот не восстанавливается, а при более энергичном воздействии выделяется обратно в виде N2. [c.250]

Наиболее распространенный способ фиксации азота — синтез аммиака МНз, водный раствор которого под названием гидроокись аммония , часто используют в лабораторной практике. Он обладает острым характерным запахом. Существуют убедительные доказательства того, что в действительности в воде преимущественно существуют частицы NHз(вoдн), а не молекулы ЫН40Н, обладающие малой устойчивостью, для стабильности которых было бы необходимо образование одной сильной водородной связи типа НзХНОН. В растворе КНз каждая молекула аммиака связана водородными связями с несколькими окружающими молекулами воды и существующие равновесия имеют вид [c.438]

Смотреть страницы где упоминается термин Фиксация азота видами: [c.277] [c.405] [c.526] [c.40] [c.82] [c.82] [c.78] [c.34] [c.401] [c.128] [c.198] [c.142] [c.395] [c.364] [c.242] [c.377] [c.306] [c.357] [c.363] [c.364] [c.402] [c.421] [c.268] [c.295] [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология