Обмен изотопов азота

Метод осуществляется в большинстве случаев в противоточной колонке, в которой навстречу току газа течет чистая жидкость или раствор, например навстречу току аммиака стекает его раствор или раствор аммонийной соли. При этом легкий изотоп азота концентрируется в газовой, а тяжелый в жидкой фазе. -В отдельных случаях разделение может осуществляться на принципе работы термодиффузионной колонки, например, обмен изотопом азота между ЫО и НОг. При этом поток входящего МОг опускается по холодным стенкам вниз и попадает в восходящий поток у накаленной нити, на которой происходит частичная диссоциация и обмен изотопов, при котором в НОа концентрируется [c.452]

Изучение обмена изотопов азота Ni/ -I- N 2 = 2N Nl на тех же технических железных катализаторах приводило сначала к результатам, противоречащим схеме с участием атомного азота в синтезе аммиака, так как этот обмен, необходимо включающий ступени распада молекул аммиака на атомы, проходил во много раз медленнее синтеза (стр. 217). Однако, как выше уже указывалось, если поверхность катализатора предохранена от отравления поверхностными окислами, то обмен изотопов азота идет со скоростями одного порядка, со скоростью синтеза и со скоростью активированной адсорбции азота на той же поверхности. Такое совпадение скоростей дает новое подтверждение предположений, что наиболее медленной ступенью синтеза аммиака является активированная адсорбция молекул азота с расщеплением их на атомы. [c.292]

Обмен изотопов азота [c.329]

Лабораторный метод разделения изотопов азота ионным обменом [1472]. [c.211]

Об этом свидетельствуют многочисленные опыты. Прежде всего оказалось возможным заменить аминокислоты в питании а-кетокислотами. Кроме того, выяснилось, что если вводить в организм меченый азот в виде аммонийных солей, то он обнаруживается в а-аминогруппах всех аминокислот, за исключением лизина. Равным образом, вводя в организм меченную по азоту аминокислоту (например, лейцин), удается открыть изотоп азота в а-аминогруппах всех аминокислот, опять-таки за исключением лизина. Это означает, что а-кетокислоты, образующиеся при дезаминировании тех или иных аминокислот, в том числе и незаменимых, подвергаются вновь аминированию или переаминированию с образованием соответствующих аминокислот. Исключение составляют лизин, а-кето (окси)-кислота которого не аминируется и не пере-аминируется, а также треонин и оксипролин, обмен которых в животных тканях протекает необратимо. [c.344]

Использование стабильных изотопов в агрохимических исследованиях больше всего связано с применением тяжелого изотопа Природный азот представлен смесью двух изотопов —99,62% и 0,38%. Если принять это соотношение за единицу, то избыток атомов характеризует степень обогащения данного соединения изотопом N . Если обогащенный изотопом азот использовать для получения какого-либо азотного удобрения, например сульфата аммония или нитрата кальция, то получится меченое азотное удобрение. Применяя в полевых и вегетационных опытах меченые азотные удобрения, можно проследить за скоростью поступления азота в растения, его передвижением внутри растения по отдельным органам, за включением его в обмен веществ, влиянием внесенного азотного удобрения на почву. [c.562]

Обменная реакция между изотопами азота в аммиаке и растворенной соли аммония [c.31]

Такой подход был использован при изучении действия бутифоса и хлората магния на одну из сторон промежуточного метаболизма хлопчатника-азотный обмен. Опыты проведены на хлопчатнике сорта 108-Ф. Исследовали влияние дефолиантов на соотношение отдельных форм азота (общий, белковый, небелковый, свободные аминокислоты) в листовых пластинках хлопчатника, а также действие этих веществ на синтез свободных аминокислот и белка. Белковый и небелковый азот определяли методом Кьельдаля, свободные аминокислоты — методом хроматографии на бумаге, процесс синтеза белка и свободных аминокислот изучали с применением изотопа азота N 5 (14). [c.119]

Широкие возможности для изучения обмена белков и нуклеиновых кислот открывает использование радиоактивных изотопов фосфора, углерода, серы и стабильных изотопов азота, водорода и кислорода. С помощью метода меченых атомов показано, что молекулы белков и нуклеиновых кислот в условиях интенсивного обмена недолговечны, образовавшись в клетке, они функционируют какой-то период времени, от нескольких часов до нескольких дней, а затем подвергаются распаду, заменяясь вновь образованными. Показано, что чем интенсивнее обмен и чем моложе ткань, тем короче средняя продолжительность жизни молекул белков и нуклеиновых кислот, измеряемая обычно периодом, в течение которого распадается, заменяясь новыми, половина молекул данного вещества. Поскольку молекулы белков и нуклеиновых кислот претерпевают в условиях организма характерный цикл, состоящий из периодов синтеза, функционирования и распада, то естественно возникает предположение, что в течение своей жизни эти молекулы подвергаются каким-то нзме- [c.61]

Для изотопных соединений всех элементов, кроме водорода, величины а очень близки к единице (табл. 22) и существенное разделение может быть достигнуто лишь путем многократного повторения единичной операции. Рассмотрим подробнее, как это может быть осуществлено на примере разделения обоих изотопов азота и Для этого можно воспользоваться, например, обменной реакцией между аммиаком и раствором какой-нибудь соли аммония [c.79]

В некоторых случаях это ограничение может быть устранено применением для разделения путем химического обмена термодиффузионных трубок вместо фракционных колонок. Принцип этого нового метода, разработанного Бернштейном и Тайлором [72], рассмотрим на примере концентрирования тяжелого изотопа азота посредством обменной реакции [c.98]

Аргинин участвует в образовании мочевины. Он непрерывно разлагается ферментом аргиназой на мочевину и орнитин, а последний вновь превращается в аргинин (см. Обмен белков ). Как показывают опыты с мечеными элементами, в аргинине заменяются на введенный с пищей в организм животного в виде соли аммония изотоп азота (отмечен в формуле звездочкой) [c.306]

Обменные реакции изотопов азота [c.330]

Дополнение 50 (к стр. 330) Обменные реакции изотопов азота [c.432]

В своих ранних работах Тэйлор с сотрудниками обнаружили, что обменная реакция между тяжелым и легким изотопами азота [c.177]

Применение изотопов позволило выяснить механизмы действия ферментов, скорости протекания биохимических реакций, обнаружило биологический период полураспада , другими словами среднюю продолжительность существования различных соединений, в частности белков, в организме. Это достигается введением аминокислот, меченных радиоактивным изотопом азота, и определением скорости выделения его из организма. Период, в течение которого количество выделяемого изотопа уменьшается в 2 раза, характеризуется как период полураспада белка. Этот срок умножают на два и таким образом устанавливают среднюю продолжительность существования в организме тех или иных веществ. Оказалось, что средняя продолжительность существования белков в органах с интенсивным обменом веществ (печень, кишечник) составляет около 10 дней. Скорость обновления белков крови различна фибриногена — 4 суток, глобулинов — до 20 суток, а гемоглобина — до 100 суток. [c.68]

Быстрый обмен изотопов азота между NO2 и N2O5 в среде четыреххлористого углерода (с полупериодом в 2 минуты при температуре 10°) [494] и в газовой фазе [506] был исследован с помощью радиоактивного азота N . Результаты этих работ были объяснены термическим распадом N2O5 с образованием NO2 и подтвердили следующую схему распада [c.615]

N2. Оа (или На) ЫНз или ЫОа КОз или ЫНз Зам Обмен изог Ы14Ы15 Дегид N2, Н (или Оа) M02N 330° С, дейтерий реагирует быстрее про-тия. Скорость определяется стадией диссоциации Na- Обмен изотопов азота не наблюдается [414] ещение попами азота Мо (лента) 42—677° С. Реакция идет не только на поверхности, но и в объеме катализатора [402] рирование Мо (проволока) проточно-циркуляционный режим, 20—130 торр, 700—900° С. Активны также Pd, Ni, кварц ряд активности Ni > Pd > Мо > >Si [400]" Mo 390—850° С [401] [c.506]

В ряде случаев оптимальные температуры для проведения гетерогенных каталитических реакций совпадают с областью температур, при которых наблюдается активированная адсорбция реагирующих веществ. Например, температуры, при которых ведется процесс синтеза аммиака, совпадают с температурами, при которых наблюдается активированная адсорбция азота. Как показывают опыты с изотопами азота, молекула азота при активированной адсорбции не расщепляется на атомы. Изо-тоииый обмен N2" -N2 ->2N N " на катализаторе синтеза аммиака прн температурах синтеза хотя и идет, но значительно медленнее самого синтеза. Такой обмен может идти только путем разрыва связей в молекулах азота. Но этот процесс медленный, поэтому он не может быть ответственным за более быстрый процесс синтеза аммиака. Следовательно, в реакции син-тезг аммиака атомы азота участия не принимают, скорость же процесса активированной адсорбции азота, не вызывающего диссоциации молекулы азота на атомы, совпадает со скоростью реакции синтеза аммиака. [c.311]

Еще один метод химического обмена основан на обмене между ионами водной фазы и ионообменной смолой. В последнее время появились сообщения о возможности разделения этим методом изотопов пекоторых щелочных металлов. Была продемонстрирована возможность разделения изотопов азота путем обмена ионов аммония из водных растворов с аммонийными группами синтетической катионообменной смолы. [c.348]

Для подтверждения предложенного механизма было предпринято исследование процесса нитролиза уротропина в присутствии нитрата аммония с изотопом азота в группе аммония 5НН4МОз [102]. При смешении компонентов происходит изотопный обмен аминного азота между нитратом аммония и уротропином, который полностью завершается в процессе образования ДПТ. Полученные гексоген и октоген содержат изотопа больше, чем его находилось в уротропине в результате изотопного обмена, что свидетельствует о непосредственном участии молекул нитрата аммония в образовании гексогена и октогена. При этом содержание изотопа в гексогене достигает 37 /о, а в октогене только 15%, что свидетельствует, по мнению авторов [3], о малой роли реакций с участием нитрата аммония в синтезе октогена. [c.559]

Все исследованные растворы были при температуре обмена гомогенными. После обмена и отгонки аммиака температуры плавления веществ оставались такими же, как до опыта. Обмен в кислой среде проводился в 1-н. NH4 I. Последний готовился из исходного аммиака, содержащего 8% тяжелого изотопа азота, и вводился в ампулу перед заполнением ее аммиаком. [c.125]

Систематическое исследование кинетики изотопного обмена азота между жидким аммиаком, меченным изотопом азота N и органическими азотсодержащими соединениями разных классов в зависимости от их строения позволило А. И. Бродскому и Л. Л. Стрижак (Л. Л. Гордиенко) найти закономерности и предложить механизмы обмена. Так, обмен в аминах объяснен реакцией бимолекулярного нуклеофильного замещения, а обмен в амидах кислот — реакциями, аналогичными процессам гидролиза эфиров. Показана связь механизма обмена азота в соединениях с группой N [3 и механизма других реакций подобных веществ. [c.22]

Для разделения изотопов были также применены методы, основанные на избирательной обменной адсорбции ионов. Для этой цели подходящим адсорбентом оказался цеолит, легко обменивающий свои ионы натрия с катионами растворенных электролитов. Если эти катионы представляют собой смесь изотопов, то в равновесии их изотопный состав в цеолите и в растворе неодинаков. Например, для цеолита и раствора хлористого лития отношение Li /Li в первом в 1,022 раза больше, чем во втором. Однократное разделение можно умножить, применяя тот же принцип фракционной колонки. Однако он должен быть видоизменен, учитывая затруднительность пропускания твердой насадки цеолита вдоль колонки навстречу раствору. Вместо этого был использован известный метод хроматографического разделения, открытый М. С. Цветом и получивший в последние годы широкое распространение и очень разнообразные применения. В одной из работ [60] через колонку высотой Ими диаметром 1,8 см, наполненную цеолитом, пропускали поочередно раствор Li l и раствор Na I, вымывавший ионы лития из цеолита. В крайних фракциях отношение Li Li было 12—14 и 9, вместо 11,7 в природном литии. Этот же способ был применен для разделения изотопов калия и дал увеличение отношения кз9ук 1 от первоначального 14,1 до 14,8. Попытка разделения таким путем изотопов азота в ионе аммония не увенчалась успехом. [c.83]

Была применена обыкновенная термодиффузионная трубка с горячей аксиальной нитью и стенками, охлаждаемыми наружным холодильником. Через верхний ее резервуар пропускался ток NOa нормального изотопного состава. Входя в трубку, он опускается нисходящим потоком вдоль холодной стенки, доходит до низа и затем входит в восходящий поток вдоль горячей нити. В последнем происходит частичная диссоциация на N0 + VgOg. Например, при давлении в трубке Va ат и температуре нити 500° равновесная смесь содержит N0 + NOj в пропорции 1 1. В этой смеси протекает обменная реакция, ведущая к обогащению тяжелым изотопом азота в NOg. Одновременно с восходящей конвекцией NOa переносится к холодной стенке путем диффузии и термодиффузии и захватывается нисходящим потоком, который, таким образом, прогрессивно обогащается тяжелым азотом. В итоге концентрат последнего в виде NOa собирается в нижнем резервуаре. Во время работы трубка содержит N0 лишь в восходящем потоке вдоль проволоки, так как у холодной стенки, из-за смещения равновесия с температурой, он почти целиком рекомбинируется с кислородом до NOg. [c.90]

Интересные данные, характеризующие влияние меди на азотный обмен в растениях, получены Л. К. Островской, применившей в своих исследованиях тяжелый изотоп азота— Исследованию подвергались растения овса, выращенные в условиях нормального и недостаточного снабжения медью. Результаты опытов показали, что при подкормке растений сульфатом аммония, обогащенным изотопом избыток тяжелого изотопа азота в белке и близких к нему веществах (полипептидах и пептонах) в надземной части растений был значительно выше при нормальном снабжении растений медью по сравнению с растениями, испытывающими медную недоста-точность ° . Изучение роли меди в азотном обмене веществ в растениях в зависимости от питания растений аммиачным или нитратным азотом показало, что недостаток меди вызывает различные проявления расстройства азотного обмена. При нитратном питании растений влияние медной недостаточности проявляется несколько позже, чем при аммиачном питании. В последнем случае недостаток меди оказывает тормозящее действие на синтез белка и пептонов уже в первые часы после внесения подкормки . Это указывает на особо важную роль меди при применении аммиачного азота, хотя механизм действия медк в этом случае является еще не выясненным. [c.116]

Большое значение приобрела тяжелая вода для разрешения различных биологических проблем. Так, путем временного помещения золотых рыбок в сосуд с разбавленной ОгО было установлено, что полный обмен водой между организмом рыбки и окружающей средой осуществляется уже за 4 часа. Систематически определяя содержание дейтерия в моче человека, выпившего перед этим значительное количество разбавленной ОгО, удалось выяснить, что среднее время пребывания молекулы воды в человеческом организме составляет 14 дней. Результат этот указывает на то, что выпитая вода полностью перемешивается со всей остальной водой организма (содержание которой составляет около 70% от его общей массы). Опытами на мышах было доказано, что потребляемый пищевой жир (содержавший в своем составе дейтерий) немедленно не расходуетйя, а откладывается организмом в запас, тогда как одновременно расходуется жир из уже имеющегося запаса. Подобным же образом при помощи тяжелого изотопа азота ( К) была выявлена способность животного организма использовать для синтеза белковых молекул азот аммиачных соединений. [c.329]

I-Лизин является незаменимой аминокислотой для всех животных и единственной диаминомонокарбоновой кислотой (если не считать аргинин, который обычно относят к числу диаминомонокарбоновых кислот), входящей в состав белков. Обмен лизина отличается от обмена других аминокислот тем, что его а-аминогрунпа слабо участвует в реакции переаминирования с а-кетоглютаровой кислотой. Опыты с введением лизина, мечен-1ЮГ0 тяжелым изотопом азота в аминогруппах и дейтерием в углеродной цепи, показали, что лизин пищи включается в белки тканей, ие подвергаясь каким-либо предварительным воздействиям. [c.374]

Изотопный обмен между соединениями имеет большое значение при изучении механизма реакций. Для реакций обмена изотопов водорода оказались эффективными такие катализаторы, как Ni, Fe, Pt и различные окислы, включая ZnO, SiO —Al Qa и fgOj. Некоторые из этих соединений служат также катализаторами для изотопного обмена кислорода и азота. [c.314]