Фиксация азота воздуха

Биологическая фиксация азота воздуха микроорганизмами, населяющими почву, и способность некоторых бактерий переводить азотсодержащие органические соединения в неорганические во многом облегчают задачу азотного питания растений. [c.44]

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]

Каталитическим процессам принадлежит ведущая роль в развитии химической технологии. С их помощью были решены такие важнейшие проблемы, как фиксация азота воздуха с получением аммиака и азотной кислоты, приготовление синтетического каучука и других искусственных полимеров, производство в громадных масштабах высокооктановых бензинов, моторного горючего из угля и множество других проблем. [c.9]

Молибден, ванадий, марганец и осмий являются специальными катализаторами сложного и еще малоизученного процесса фиксации азота воздуха микроорганизмами почвы. [c.423]

Экспериментальное исследование процесса термической фиксации азота воздуха на укрупненной модельной установке проводили под давлением до 15 атм ( в = 0,5 р = 0,49) при расходе природного газа 10,7 кг/ч. [c.88]

Одновременно с исследованиями термической фиксации азота воздуха были испытаны различные материалы для футеровки камер горения. Испытаниям подвергли силицированный графит, различные набивные массы из двуокиси циркония и набивную массу из окиси магния. [c.91]

Можно начать, например, с проблемы фиксации азота воздуха — чрезвычайно инертного веш,ества, которое даже с кислородом реагирует лишь при 3500—4000° С. Природные ресурсы связанного азота ограниченны, тогда как для производства продуктов сельского хозяйства необходимы огромные количества соединений азота. Ресурсы же свободного азота практически неограниченны. Химики переводят его в связанное (и более реакционноспособное) состояние с помощью реакции [c.15]

ПРОБЛЕМА ФИКСАЦИИ АЗОТА ВОЗДУХА [c.92]

Наличие в мире микроорганизмов таких ферментных систем, каких нет у животных и высших растений. Они возникают в результате приспособления микробов к различным условиям внешней среды. В качестве примера можно привести огромный по своему значению процесс ассимиляции атмосферного азота. Как известно, микроорганизмы почвы могут непосредственно ассимилировать азот и, следовательно, у них и для этого имеется соответствующий ферментативный аппарат. Ни животные, ни растения способностью к биологической фиксации азота воздуха не обладают. [c.99]

Оценить термодинамическую возможность фиксации азота воздуха по пути [c.149]

Химизм фиксации азота воздуха чрезвычайно сложный и до настоящего времени еще окончательно не выяснен. С. Н. Виноградский предполагал, что первичным продуктом связывания азота в клубеньках и у свободноживущих азотособирателей является аммиак, образующийся в результате ферментативного восстановления атмосферного азота активным водородом. По С. П. Костычеву, химизм фиксации молекулярного азота также идет через образование аммиака. Прямое восстановление атмосферного азота, по Виноградскому и Костычеву, можно представить следующей схемой [c.182]

Биологическая или, точнее, биохимическая фиксация азота играет огромную роль в накоплении ресурсов связанного азота в земледелии. Посевы бобовых культур при достаточно удовлетворительных почвенно-кли]матических и агротехнических условиях накапливают в урожае надземной массы и в корнях, в зависимости от вида бобовых, от 100 до 250—300 кг азота на 1 га в год. Из этого количества примерно /з азота поступает в растения из почвы, а 3 — за счет фиксации азота из воздуха. При современной структуре посевных площадей и урожайности возделываемых на них с.-х. культур общий вынос азота с урожаями всех культур во всем мире составляет примерно 45 млн. т, в том числе вынос азота бобовыми около 6—6,5 млн. т. Считая, что две трети всего азота поступает в бобовые за счет фиксации азота воздуха, можно принять, что вклад бобовых в снабжение всех посевов мира азотом в 1960/61 г. определялся примерно в 4 млн. т. Это в 2,5 раза меньше, чем дает сельскому хозяйству мировая азотная промышленность (около 10 млн. т в 1961 г.). Фиксация азота бобовыми в земледелии СССР на 1960/61 г. оценивалась примерно в 600 тыс. г в год. В связи с происходящим в настоящее время резким расширением посевов бобовых культур (бобы, горох) размеры биологической фиксации азота в СССР соответственно возрастают. Кроме бобовых, значительную роль в качестве азотособирателей в дикой растительности играют указанные небобовые растения (ольха, мирт болотный и др.), а на рисовых полях — синезеленые водоросли. Масштабы фиксации азота свободноживущими в почве бактериями сравнительно невелики и они в значительной мере зависят от особенностей почвы, количества и качества органического вещества в почве и других условий. По оценке отдельных авторов в результате жизнедеятельности этих бактерий на гектаре площади фиксируются в год от о—10 до 25 и даи о до 50 кг азота. [c.44]

Установлено, что молибден играет значительную роль при фиксации азота воздуха бобовыми растениями. При недостатке молибдена клубеньки на корнях бобовых развиваются слабо. [c.334]

Если запасы азота в почве частично пополняются за счет фиксации азота воздуха микроорганизмами, а также за счет грозовых разрядов, то источником фосфора для растений являются только фосфаты почвы и вносимые в почву удобрения. Более 40% общего [c.242]

Поэтому в кислых почвах сильно ослаблена или вовсе прекращается фиксация азота воздуха, замедляется минерализация органического вещества, процессы аммонификации и нитрификации подавлены, и резко [c.131]

Получается при заводской фиксации азота воздуха. В чистом виде — растворением углекислого кальция в азотной кислоте. [c.127]

Численность азотобактера в чистых посевах пшеницы значительно меньше, чем в чистых посевах гороха. В смешанных посевах численность азотобактера увеличивается в несколько раз лишь в смесях с высевом гороха 40 и 50 кг/га. При более высокой норме высева гороха — 60 кг/га количество азотобактера снижается, что, по-видимому, связано с условиями углеводного питания азотобактера и клубеньковых бактерий. Таким образом, на двух вариантах опыта усиливается фиксация азота воздуха и улучшается азотное питание растений. [c.166]

В нижеследующей таблице указаны основные группы микроорганизмов, участвующих в последовательных превращениях азота в почве и в прямой фиксации азота воздуха. [c.72]

Неисчерпаемым источником азота является атмосфера. Над каждым гектаром земной поверхности в воздухе имеется свыше 70 тыс. т азота. Однако молекулярный азот воздуха не доступен для большинства растений, они могут усваивать только связанные соединения азота. В природных условиях связывание молекулярного азота воздуха ж накопление запасов азота в почве происходит двумя путями. Небольшое количество связанного азота (до 3—5 кг на 1 га ежегодно) образуется в самой атмосфере под действием грозовых разрядов и с осадками в форме аммиака и отчасти нитратов постзшает в почву. Большее значение имеет связывание (фиксация) азота воздуха азотфиксирующими микроорганизмами, свободноживущими в почве, [c.193]

Следует отметить, что органический азот клубеньков освобождается в пользу следующей культуры только после того, как клубеньки отмирают и подвергаются минерализации. Бобовые связывают тем больше азота, чем беднее им почва. В почве, богатой азото.м, фиксация его бывает меЯее сильной. Стимулирование роста бобовых и микробиологической деятельности в почве внесением фосфорной кислоты косвенно усиливает фиксацию азота воздуха. [c.77]

Настоящая статья в своей физико-химической части базируется на прежних исследованиях, но с привлечением новой плазмотронной техники и современных методов гетерогенного катализа, которые существенно улучшают показатели прежнего дугового процесса фиксации азота воздуха. А именно позволяют значительно снизить расходы электроэнергии на синтез и одновременно делают возможным непосредственное получение концентрированной азотной кислоты, причем вместе с этим решается проблема резкого снижения выбросов хвостовых нитрозных газов в атмосферу. В настоящей работе исследовалось образование окислов азота в плазме при окислении азота воздуха и последующее превращение их в крепкую азотную кислоту конверсией озоном. [c.218]

По данным Гебера, потребление почвенного азота различными культурами основано на следующих количествах азота (не следует смешивать эти данные с данными о выносе с урожаем, гораздо менее значительным вследствие возврата азота в почву с соломой, зелеными удобрениями, навозом и т. д.). Потребность клевера и люцерны в значительной части обеспечивается симбиотической фиксацией азота воздуха. [c.143]

В 1775 г. Шееле предложил способ получения цианида натрия, в 1895 г. А. Франк и Я. Каро — цианамид-ный способ (в начале XX в. было создано промышленное производство), в 19U4 г. в Норвегии было организовано производство селитры дуговым способом, в 1913 г. Ф. Габер разработал каталитический синтез аммиака. И наконец, в 1960—70-х годах советские исследователи М. Е. Вольпин VI А. Е. Шилов показали возможность фиксации азота воздуха в обычных условиях с использованием каталитических систем металлоорганических соединений переходных металлов и ванадиевых комплексов. [c.193]

Но были еще скептики, которые и этим фактам пытались дать иное толкование. Так, немецкий ботаник Фрак полагал, что клубеньки богаты белками не потому, что их образование стоит в причинной связи с фиксацией азота воздуха, но что они являются только складочным местом, в котором бобовые отлагают азотистые вещества что азот воздуха, может быть, усваивается растениями через листья и что способность фиксировать его присуща не одним бобовым, но и всем растениям, только у бобовых она сильнее выражена, чем у других семейств. [c.52]

Таким образом, результаты опытов Коссовича говорили против мнения Франка относительно участия листьев в фиксации азота воздуха бобовыми растениями и подтверждали вывод из работ Гельригеля относительно роли клубеньков. [c.53]

При широком применении этот способ фиксации азота воздуха может быть равноправным союзником с индустрией синтетического аммиака, он может дать азот тем культурам и тем районам, которые еще не скоро будут обслуживаться промышленностью. [c.144]

Но азот технический всегда дороже азота клевера и азота навоза, поэтому даже в странах с высокоразвитой промышленностью не ему принадлежит главная роль в снабжении сельскохозяйственных растений азотом, а азоту биологическому, включая сюда и азот навоза, так как в навоз переходит азот клеверного сена. В сущности, биологический путь фиксации азота воздуха является даровым, если все расходы по культуре клевера или люцерны оплачиваются животноводством. Однако при бесспорном преимуществе дешевизны азот биологический имеет свои недостатки по сравнению с азотом техническим — отсутствие транспортабельности и большая медленность действия, и, конечно, он не может быть прямо использован для целей обороны. Однако отметим, что чем больше посевов клевера в стране, чем она богаче скотом и навозом, тем меньше страдают урожаи хлебов при затянувшейся войне от отсутствия азота технического. [c.154]

Поэтому в кислых почвах сильно ослаблена или вовсе прекращается фиксация азота воздуха, замедляется минерализация органического вещества, процесс нитрификации подавлен, в результате чего резко ухудшаются условия азотного питания растений. В кислых почвах подвижные формы фосфора связываются полуторными окислами с образованием нерастЕори-мых и малодоступных растениям фосфатов алюминия и железа, менее [c.139]

Биокатализаторы интересны еще и с другой точки зрения реакции, катализируемые ими, протекают с достаточной скоростью при обычных температурах и давлениях многие реакции в присутствии химических катализаторов возможны лишь при высоких температурах, а часто и высоких давлениях. К биокатализаторам указанного действия относятся бактерии, обеспечивающие, например, фиксацию азота воздуха (азотобактеры), выделение железа и окислов железа (железные бактерии), получение серы из сероводорода и других сернистых соединений (серные бактерии), различные превращения углеводородов (нефтяные бакте-рии), образование белков из нефти и т. д. В результате таких процессов получаются продукты, обладающие более высокой энтропией, чем исходные. Происходит это за счет параллельно идущих экзотермических процессов, особенно процессов окисления. Необходимо глубже вникнуть в механизм действия такого рода ферментативных систем, чтобы изыскать возможности восироизведения их с помощью искусственных катализаторов. Пока мы еще не создали таковых, здесь нужны широкие исследования возможностей осуществления промышленных процессов с применением природных ферментов в виде соответствующих бактерий и грибков. [c.19]

Канадская фирма Shawinigan и фирма Lummus (США) разработали плазменный реактор для синтеза синильной кислоты из углеводородов и аммиака в котором достигался выход H N по аммиаку более 85%. При плазменном способе получения синильной кислоты из углерода (мелкоизмельченного угля) , Nj и На при 1300—1600 °С степень конверсии углерода достигала 50%. На основе опытных работ фирма Westinghouse (США) приступила к организации производства H N плазменным методом путем фиксации азота воздуха с природным газом, считая этот способ перспективным. [c.103]

В начале XX в. была разрешена исключительно важная проблема связывания атмосферного азота, что дало человечеству новый неисчерпаемый источник сырья для производства азотсодержащих соединений. Известно, что над каждым квадратным километром земиой поверхности в воздухе содержится около 7500 тыс. т азота. Задача прев ращения инертного азота в химически активное вещество решена в результате последовательных усилий многих ученых. В 1901 г. было положено начало фиксации азота воздуха в пламени электрической дуги (дуговой метод). В 1906 г. в заводском масштабе осуществлен циан амидный метод связывания атмосферного азота. Цианамид кальция представляет собой хорошее удобрение и может служить сырьем для получения аммиака. Наконец, в 1913 г. на основе многочисленных работ был освоен промышленный метод синтеза аммиака из элементов, который получил широкое развитие и в настоящее время занял главное место в производстве связанного азота. Вскоре после этого была решена проблема получения азотной кислоты из аммиака. [c.13]

В 1901 г. было положено начало фиксации азота воздуха в пламени электрической дуги (дуговой метод). В 1902 г. в США сооружен завод по фиксации атмосферного азота с помощью электрической дуги, возникающей при пропускании между электродами тока силой 0,75 а и напряжением 8000 в в печи конструкции Брэд-лея и Ловджоя. Из-за несовершенства конструкции печи и большого расхода электроэнергии завод был закрыт в 1904 г. [c.12]

Стасевич Н. H., Лужная Н. П., Карнаухов Б., Влияние хлорида натрия на синтез цианида при фиксации азота воздуха, ЖПХ, 4, № 2/3, 237—254 (1931). [c.123]

Ясно, что при таких масштабах мы должны использовать оба пути фиксации азота воздуха — как химический (по Габеру), тан ж. -бжишг-ичвскнй (но Буссенго —Гедьригелю в таком примерно соотношении, чтобы на каждый миллион тонн азота, связанного [c.101]

Мне не раз уже приходилось подчеркивать сопряженность в решении вопроса о размерах азотной промышленности с вопросом о той доле посевной площади, которая отводится под культуру клевера и других азотособирателей. Но это касается не только азотной промышленности, а также калийной и фосфатной, потому что клевер и люцерна для успешного выполнения своей функции (фиксации азота воздуха) нуждаются в калийных и фосфорных удобрениях больше, чем хлеба. Мой проект согласования этих двух путей поднятия урожаев (химическая промышленность и культура азотособирателей) изложен был в докладе на апрельском пленуме секции агрохимии и химизации земледелия Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. Ленина2. [c.319]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология