饥饿的鲨鱼进化电脑版:什么叫做氮的固定?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/05/03 05:37:12
还是化学作业

1。将空气中游离的氮转变成氮的化合物的方法称为氮的固定。
2。氮的固定分为自然固氮和人工固氮两大类。
3。自然固氮

氮是蛋白质的重要组成部分.动植物都需要吸收含氮的养料.空气中虽然有大量的氮气,但是不能被所属植物吸收,多数植物只能吸收氮的化合物.氮气分子中由于含有氮-氮三键,化学性质特别稳定.这种把单质氮气变为化合态的氮,叫做氮的固定.常见有三种氮的固定的方法:
一,雷电固氮.在雷电的放电作用下,空气中的N2和O2发生反应,生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与H20发生反应,生成HNO3和NO,生成的HNO3与土壤接触,生成硝酸盐,可以被植物当作氮肥吸收,所以有"雷雨发庄稼"之说.N2+O2=2NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
二,生物固氮.有些豆科植物的根瘤菌,可以将空气中的氮气直接吸收,变为氮的化合物.
三,化学固氮--合成氨.在高温,高压和催化剂的作用下,破坏了氮气中的化学键,H2和N2可以直接化合,生成氨气.并放出热量.同时,NH3也会分解为N2和H2:N2+3H2=2NH3,这是一个可逆反应,化合反应,正反应为吸热反应,体积缩小的反应.

虽然大气含有约 80% 的氮气分子,地球上的动植物仍须花费一番工夫,方可取得成长所需的氮素。主要原因在于氮气分子是一个十分安定的物质,大多数生物体没办法直接利用。生物体在消化吸收氮素前,须用各种方法使氮成为含氮的化合物,如存在于自然界氮循环(nitrogen cycle)中的氨、铵离子、亚硝酸根、硝酸根等。生物体吸收这些氮化合物后,再合成生存、成长与繁衍所需的其它含氮化合物,如氨基酸、蛋白质和核酸。

自然界固定氮的主要途径有两种。其一为闪电:闪电以其巨大的能量,把在大气中的氮分子解离,并继续与氧分子反应产生氮的氧化物,这些氧化物会溶于雨水,生成亚硝酸根及硝酸根而渗入土壤中。虽然世界上到处常有闪电,但是闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效的方法;每年经由闪电固氮所得的含氮化合物,顶多只占总量的10%。其二是固氮细菌:这是固定氮的最重要途径,须借助于或独自存在于土壤中,或与动植物共生,拥有固氮酵素的某些固氮细菌,如与豆类植物共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气分子,将其转变成氨及铵离子。每年经由细菌固定氮所得的含氮化合物,约占总量的 65%。

其余 25% 的固定氮,来自于工业途径的哈柏法(Haber-Bosch process);在高温(约摄氏 400 度)高压(约 250 大气压)下,用精研的铁粉当催化剂,促使氮与氢产生反应生成氨。工业固氮是将所得的氨,再进一步制成氮肥,如硝酸铵与磷酸铵,然而此法成效不佳(产率仅约 20%)且极耗能源。

氮的固定是指把不易被植物吸收的单质氮转化成可以被农作物吸收的化合态的氮。