E941 (Азот)

E941 (Азот)

Номер КАС: 7727-37-9
Номер ЕС: 231-783-9

E941 (Азот) — это химический элемент с символом N и атомным номером 7.
E941 (Азот) — неметалл и самый легкий член 15-й группы периодической таблицы, часто называемый пниктогенами.
E941 (Азот) — распространенный во Вселенной элемент, занимающий седьмое место по распространенности в Млечном Пути и Солнечной системе.

При стандартной температуре и давлении два атома элемента связываются с образованием N2, бесцветного двухатомного газа без запаха.
N2 составляет около 78% атмосферы Земли, что делает E941 (Азот) самым распространенным несвязанным элементом.

E941 (Азот) присутствует во всех организмах, прежде всего в аминокислотах (и, следовательно, в белках), в нуклеиновых кислотах (ДНК и РНК) и в молекуле переноса энергии аденозинтрифосфате.

Человеческое тело содержит около 3% E941 (Азот)а по массе, это четвертый по распространенности элемент в организме после кислорода, углерода и водорода.
Цикл E941 (Азот)а описывает движение элемента из воздуха в биосферу и органические соединения, а затем обратно в атмосферу.

Многие промышленно важные соединения, такие как аммиак, E941 (Азот)ная кислота, органические нитраты (топливо и взрывчатые вещества) и цианиды, содержат E941 (Азот).
Чрезвычайно сильная тройная связь в элементарном E941 (Азот)е (N≡N), вторая по прочности связь в любой двухатомной молекуле после монооксида углерода (CO), доминирует в химии E941 (Азот)а.

Это создает трудности как для организмов, так и для промышленности в преобразовании N2 в полезные соединения, но в то же время это означает, что сжигание, взрыв или разложение соединений E941 (Азот)а с образованием газообразного E941 (Азот)а высвобождает большое количество часто полезной энергии.

E941 (Азот) был впервые обнаружен и выделен шотландским врачом Дэниелом Резерфордом в 1772 году.
Хотя Карл Вильгельм Шееле и Генри Кавендиш сделали это независимо друг от друга примерно в одно и то же время, Резерфорду обычно приписывают заслугу, потому что его работа была опубликована первой.

Название нитроген было предложено французским химиком Жаном-Антуаном-Клодом Шапталем в 1790 году, когда было обнаружено, что E941 (Азот) присутствует в E941 (Азот)ной кислоте и нитратах.

Антуан Лавуазье предложил вместо этого название E941 (Азот), от древнегреческого: ἀζωτικός «нет жизни», поскольку E941 (Азот) является удушающим газом; это название используется на нескольких языках, включая французский, итальянский, русский, румынский, португальский и турецкий, и появляется в английских названиях некоторых соединений E941 (Азот)а, таких как гидразин, азиды и азосоединения.

Символ снопа пшеницы и молния отражают важность E941 (Азот)а для живых существ.
E941 (Азот) важен для роста растений и может быть «закреплен» молнией или добавлен в почву в виде удобрений.
Бесцветный газ без запаха.

E941 (Азот) составляет 78% воздуха по объему.
E941 (Азот) получают перегонкой жидкого воздуха.

Ежегодно добывается около 45 миллионов тонн.
E941 (Азот) содержится в виде соединений во всех живых существах и, следовательно, также в угле и других ископаемых видах топлива.

E941 (Азот) в форме хлорида аммония, NH4Cl, был известен алхимикам как нашатырный спирт.
E941 (Азот) производился в Египте путем нагревания смеси навоза, соли и мочи.
Сам газообразный E941 (Азот) был получен в 1760-х годах Генри Кавендишем и Джозефом Пристли, и они сделали это, удалив кислород из воздуха.

Они отметили, что E941 (Азот) погасил зажженную свечу и что мышь, дышащая E941 (Азот)ом, скоро умрет.
Ни один из них не сделал вывод, что E941 (Азот) был элементом.
Первым, кто предположил это, был молодой студент Дэниел Резерфорд в своей докторской диссертации в сентябре 1772 года в Эдинбурге, Шотландия.

E941 (Азот) — негорючий воздушный газ, составляющий 78% земной атмосферы.
E941 (Азот) является одним из основных питательных веществ, необходимых для выживания всех живых организмов.
E941 (Азот) является необходимым компонентом многих биомолекул, включая белки, ДНК и хлорофилл.

Хотя E941 (Азот) очень распространен в атмосфере в виде газообразного диE941 (Азот)а (N2), E941 (Азот) в этой форме в значительной степени недоступен для большинства организмов, что делает E941 (Азот) дефицитным ресурсом и часто ограничивает первичную продуктивность во многих экосистемах.
Только когда E941 (Азот) превращается из газообразного диE941 (Азот)а в аммиак (NH3), E941 (Азот) становится доступным для первичных производителей, таких как растения.

Помимо N2 и NH3, E941 (Азот) существует во многих различных формах, включая как неорганические (например, аммиак, нитраты), так и органические (например, амино- и нуклеиновые кислоты).
Таким образом, E941 (Азот) претерпевает множество различных преобразований в экосистеме, переходя из одной формы в другую по мере того, как организмы используют его для роста и, в некоторых случаях, для получения энергии.

Основными превращениями E941 (Азот)а являются E941 (Азот)фиксация, нитрификация, денитрификация, анаммокс и аммонификация.
Преобразование E941 (Азот)а во множество степеней окисления E941 (Азот)а является ключом к продуктивности в биосфере и в значительной степени зависит от деятельности разнообразных микроорганизмов, таких как бактерии, археи и грибы.

С середины 1900-х годов человек оказывает все возрастающее влияние на глобальный E941 (Азот)ный цикл.
Деятельность человека, такая как производство удобрений и сжигание ископаемого топлива, значительно изменила количество связанного E941 (Азот)а в экосистемах Земли.

На самом деле, некоторые предсказывают, что к 2030 году количество E941 (Азот)а, фиксируемое деятельностью человека, превысит количество E941 (Азот)а, фиксируемое микробными процессами.
Увеличение доступного E941 (Азот)а может изменить экосистемы, повысив первичную продуктивность и повлияв на накопление углерода.
Из-за важности E941 (Азот)а во всех экосистемах и значительного воздействия деятельности человека E941 (Азот) и его преобразования привлекли большое внимание экологов.

E941 (Азот) — это элемент с атомным символом N, атомным номером 7 и атомным весом 14,01.
E941 (Азот), охлажденная жидкость (криогенная жидкость) выглядит как бесцветная жидкость без запаха.
Нетоксичный.
E941 (Азот) — обычно бесцветный газ без запаха и вкуса, в основном двухатомный неметаллический газ.

E941 (Азот) имеет пять электронов на внешней оболочке, поэтому в большинстве соединений он трехвалентен.
E941 (Азот) составляет 78 процентов атмосферы Земли и является составной частью всех живых тканей.
E941 (Азот) является важным элементом для жизни, потому что E941 (Азот) является составной частью ДНК и, как таковой, является частью генетического кода.

Молекулы E941 (Азот)а находятся в основном в воздухе.
В воде и почвах E941 (Азот) содержится в нитратах и нитритах.
Все эти вещества входят в состав круговорота E941 (Азот)а, и здесь все взаимосвязаны.

Человечество радикально изменило природные пропорции нитратов и нитритов, в основном за счет применения нитратсодержащих навозов.
E941 (Азот) активно выбрасывается промышленными предприятиями, увеличивая запасы нитратов и нитритов в почве и воде в результате реакций, происходящих в круговороте E941 (Азот)а.

Из-за этого значительно возрастет концентрация нитратов в питьевой воде.
E941 (Азот) (N), неметаллический элемент группы 15 [Va] периодической таблицы.
E941 (Азот) — это бесцветный газ без запаха и вкуса, который является наиболее распространенным элементом в атмосфере Земли и входит в состав всего живого.

E941 (Азот) образует многие тысячи органических соединений.
Большинство известных разновидностей можно рассматривать как производные от аммиака, цианистого водорода, цианогена и E941 (Азот)истой или E941 (Азот)ной кислоты.
Например, амины, аминокислоты и амиды являются производными аммиака или тесно связаны с ним.

Нитроглицерин и нитроцеллюлоза являются эфирами E941 (Азот)ной кислоты.
Нитросоединения получаются в результате реакции (называемой нитрованием) между E941 (Азот)ной кислотой и органическим соединением.
Нитриты получают из E941 (Азот)истой кислоты (HNO2).

Нитрозосоединения получают действием E941 (Азот)истой кислоты на органическое соединение.
Пурины и алкалоиды представляют собой гетероциклические соединения, в которых E941 (Азот) замещает один или несколько атомов углерода.
E941 (Азот) представляет собой бесцветный газ без запаха, который при температуре -195,8 °C конденсируется в бесцветную подвижную жидкость.

Элемент существует в виде молекул N2, представленных как :N:::N:, для которых энергия связи 226 килокалорий на моль превышает только энергию монооксида углерода, 256 килокалорий на моль.
Из-за этой высокой энергии связи энергия активации реакции молекулярного E941 (Азот)а обычно очень высока, что делает E941 (Азот) относительно инертным по отношению к большинству реагентов в обычных условиях.

Кроме того, высокая стабильность молекулы E941 (Азот)а вносит значительный вклад в термодинамическую нестабильность многих соединений E941 (Азот)а, в которых связи, хотя и достаточно прочные, гораздо слабее, чем в молекулярном E941 (Азот)е.
По этим причинам элементарный E941 (Азот), по-видимому, весьма эффективно скрывает истинную реакционную природу своих отдельных атомов.

Относительно недавнее и неожиданное открытие состоит в том, что молекулы E941 (Азот)а способны служить лигандами в сложных координационных соединениях.
Наблюдение за тем, что некоторые растворы комплексов рутения могут поглощать атмосферный E941 (Азот), дало надежду, что когда-нибудь будет найден более простой и лучший метод фиксации E941 (Азот)а.

Активная форма E941 (Азот)а, предположительно содержащая свободные атомы E941 (Азот)а, может быть создана путем пропускания газообразного E941 (Азот)а при низком давлении через электрический разряд высокого напряжения.
E941 (Азот) светится желтым светом и гораздо более реакционноспособен, чем обычный молекулярный E941 (Азот), соединяется с атомарным водородом, серой, фосфором и различными металлами и способен разлагать окись E941 (Азот)а NO до N2 и O2.

Атом E941 (Азот)а имеет электронную структуру, представленную 1s22s22p3.
Пять электронов внешней оболочки довольно плохо экранируют заряд ядра, в результате чего эффективный заряд ядра, ощущаемый на расстоянии ковалентного радиуса, относительно высок.

Таким образом, атомы E941 (Азот)а относительно малы по размеру и обладают высокой электроотрицательностью, занимая промежуточное положение между углеродом и кислородом по обоим этим свойствам.
Электронная конфигурация включает три наполовину заполненные внешние орбитали, которые дают атому возможность образовывать три ковалентные связи.

Следовательно, атом E941 (Азот)а должен быть очень реакционноспособным соединением с большинством других элементов с образованием стабильных бинарных соединений, особенно когда другой элемент достаточно отличается по электроотрицательности, чтобы придать существенную полярность связям.

Когда другой элемент имеет более низкую электроотрицательность, чем E941 (Азот), полярность дает частичный отрицательный заряд атому E941 (Азот)а, что делает его неподеленную пару электронов доступной для координации.

Однако, когда другой элемент более электроотрицательный, возникающий в результате частичный положительный заряд E941 (Азот)а сильно ограничивает донорные свойства молекулы.

Когда полярность связи низкая (из-за того, что электроотрицательность другого элемента аналогична электроотрицательности E941 (Азот)а), множественная связь предпочтительнее одинарной.

Если несоответствие атомного размера препятствует такой множественной связи, то образующаяся одинарная связь, вероятно, будет относительно слабой, и соединение, вероятно, будет нестабильным по отношению к свободным элементам.
Все эти характеристики связывания E941 (Азот)а можно наблюдать в общей химии E941 (Азот)а.

Часто процентное содержание E941 (Азот)а в газовых смесях можно определить путем измерения объема после того, как все остальные компоненты были поглощены химическими реактивами.
Разложение нитратов серной кислотой в присутствии ртути высвобождает оксид E941 (Азот)а, который можно измерить как газ.

E941 (Азот) выделяется из органических соединений при их сжигании над оксидом меди, а свободный E941 (Азот) может быть измерен как газ после поглощения других продуктов сгорания.

Известный метод Кьельдаля для определения содержания E941 (Азот)а в органических соединениях включает выщелачивание соединения концентрированной серной кислотой (необязательно содержащей ртуть или ее оксид и различные соли, в зависимости от природы соединения E941 (Азот)а).

Таким образом, присутствующий E941 (Азот) превращается в сульфат аммония.
Добавление избытка гидроксида натрия высвобождает свободный аммиак, который собирается в стандартной кислоте; затем титрованием определяют количество остаточной кислоты, не прореагировавшей с аммиаком.

E941 (Азот) необходим для жизни на Земле.
E941 (Азот) входит в состав всех белков, и его можно найти во всех живых системах.
Соединения E941 (Азот)а присутствуют в органических материалах, пищевых продуктах, удобрениях, взрывчатых веществах и ядах.

Названный в честь греческого слова «нитрон», означающего «природная сода», и генов, означающих «формирование», E941 (Азот) является пятым по распространенности элементом во Вселенной.
По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, газообразный E941 (Азот) составляет 78 процентов воздуха Земли.
С другой стороны, атмосфера Марса состоит всего из 2,6% E941 (Азот)а.

В газообразной форме E941 (Азот)а E941 (Азот) бесцветен, не имеет запаха и обычно считается инертным.
Согласно Лос-Аламосу, в жидкой форме E941 (Азот) также не имеет цвета и запаха и похож на воду.

E941 (Азот) является важным элементом для всех форм жизни и является структурным компонентом аминокислот, из которых состоят ткани животных и человека, ферменты и многие гормоны.
Для роста растений доступный (фиксированный) E941 (Азот) обычно является ограничивающим питательным веществом в природных системах.

Химия E941 (Азот)а и общий круговорот в глобальной окружающей среде довольно сложны из-за большого количества степеней окисления.
Сам E941 (Азот) имеет пять валентных электронов и может находиться в степени окисления от -3 до +5.
Таким образом, многочисленные виды могут образовываться в результате химических, биохимических, геохимических и биогеохимических процессов.

Седьмым элементом периодической таблицы между углеродом и кислородом является E941 (Азот).
E941 (Азот) является важной частью аминокислот.
Около восьмидесяти процентов атмосферы Земли состоит из газообразного E941 (Азот)а.

E941 (Азот) не имеет цвета, в основном это двухатомный неметаллический газ, который по своей природе не имеет запаха и цвета.
Поскольку E941 (Азот) имеет пять электронов на внешней оболочке, большинство его соединений трехвалентны.
E941 (Азот) входит в состав всех живых тканей.

Поскольку E941 (Азот) является компонентом ДНК и частью генетического кода, E941 (Азот) является важным элементом жизни.
E941 (Азот) содержится в нитратах и нитритах в почве и воде.
Все эти вещества входят в круговорот E941 (Азот)а и связаны между собой.

Промышленные предприятия экстенсивно выбрасывают E941 (Азот), увеличивая содержание нитритов и нитратов в почве и воде, что является следствием реакций в круговороте E941 (Азот)а.
E941 (Азот) является важным питательным веществом для роста, развития и размножения растений.

Несмотря на то, что E941 (Азот) является одним из самых распространенных элементов на земле, дефицит E941 (Азот)а, вероятно, является наиболее распространенной проблемой питания, затрагивающей растения во всем мире, поскольку E941 (Азот) из атмосферы и земной коры не доступен растениям напрямую.

E941 (Азот) имеет атомный номер 7, что означает, что каждый атом E941 (Азот)а имеет 7 протонов.
Символ элемента E941 (Азот)а — N.
E941 (Азот) представляет собой газ без запаха, вкуса и цвета при комнатной температуре и давлении.

Атомный вес E941 (Азот)а 14,0067.
Газообразный E941 (Азот) (N2) составляет 78,1% объема земного воздуха.
E941 (Азот) — самый распространенный несвязанный (чистый) элемент на Земле.

E941 (Азот) считается 5-м или 7-м наиболее распространенным элементом в Солнечной системе и Млечном Пути.
В то время как газ распространен на Земле, E941 (Азот)а не так много на других планетах.
Например, газообразный E941 (Азот) содержится в атмосфере Марса на уровне около 2,6 процента.

E941 (Азот) - неметалл.
Как и другие элементы этой группы, E941 (Азот) является плохим проводником тепла и электричества и не имеет металлического блеска в твердом состоянии.
Газообразный E941 (Азот) относительно инертен, но почвенные бактерии могут «фиксировать» E941 (Азот) в форме, которую растения и животные могут использовать для производства аминокислот и белков.

Аммиак (NH3) является наиболее важным коммерческим соединением E941 (Азот)а.
E941 (Азот) производится по процессу Габера. Природный газ (метан, CH4) реагирует с паром с образованием двуокиси углерода и газообразного водорода (H2) в двухэтапном процессе.

Газообразный водород и газообразный E941 (Азот) реагировали с помощью процесса Габера с образованием аммиака.
Этот бесцветный газ с резким запахом легко сжижается (фактически жидкость используется как E941 (Азот)ное удобрение).

Аммиак также используется в производстве мочевины NH2CONH2, которая используется в качестве удобрения, используется в пластмассовой промышленности и используется в животноводстве в качестве кормовой добавки.
Аммиак часто является исходным соединением для многих других соединений E941 (Азот)а.

E941 (Азот) представляет собой двухатомный газ, который составляет 78 процентов земной атмосферы.
Помимо воздуха E941 (Азот) содержится в белковом веществе всех форм жизни, в некоторых природных газо-углеводородных месторождениях, во многих органических и неорганических соединениях.

Нетоксичен, мало растворим в воде и большинстве других жидкостей, плохо проводит тепло и электричество, инертен.
Однако при высоких температурах и давлениях E941 (Азот) будет соединяться с некоторыми химически активными металлами (такими как литий и магний) с образованием нитридов, а также с некоторыми газообразными элементами, такими как водород и кислород.

Газообразный E941 (Азот) (N2) составляет 78,1% воздуха Земли по объему.
Атмосфера Марса, для сравнения, состоит только из 2,6% E941 (Азот)а.
Из исчерпаемого источника в нашей атмосфере газообразный E941 (Азот) можно получить сжижением и фракционной перегонкой.

E941 (Азот) присутствует во всех живых системах в составе биологических соединений.
Французский химик Антуан Лоран Лавуазье ошибочно назвал E941 (Азот) E941 (Азот)ом, что означает отсутствие жизни.
Однако соединения E941 (Азот)а содержатся в пищевых продуктах, органических материалах, удобрениях, ядах и взрывчатых веществах.

E941 (Азот) как газ бесцветен, не имеет запаха и обычно считается инертным элементом.
В виде жидкости (температура кипения = минус 195,8°C) он также бесцветен и не имеет запаха, по внешнему виду похож на воду. Газообразный E941 (Азот) можно получить нагреванием водного раствора нитрита аммония (NH4NO3).

E941 (Азот) (произносится /ˈnaɪtrədʒɨn/) — это химический элемент, имеющий символ N, атомный номер 7 и атомную массу 14,00674 ед.
Элементарный E941 (Азот) представляет собой бесцветный, без запаха, вкуса и в основном инертный двухатомный газ при стандартных условиях, составляющий 78% по объему атмосферы Земли.

Многие промышленно важные соединения, такие как аммиак, E941 (Азот)ная кислота, органические нитраты (топливо и взрывчатые вещества) и цианиды, содержат E941 (Азот).
Чрезвычайно прочная связь в элементарном E941 (Азот)е доминирует в химии E941 (Азот)а, создавая трудности как для организмов, так и для промышленности в преобразовании N2 в полезные соединения и высвобождая большое количество энергии, когда эти соединения сгорают или распадаются обратно в газообразный E941 (Азот).

E941 (Азот) был открыт шотландским врачом Дэниелом Резерфордом в 1772 году.
E941 (Азот) присутствует во всех живых организмах.
E941 (Азот) входит в состав аминокислот и, следовательно, белков и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК).

E941 (Азот) находится в химической структуре почти всех нейромедиаторов и является определяющим компонентом алкалоидов, биологических молекул, продуцируемых многими организмами.
Природные концентрации нитратов (NO3) в озерах и ручьях обычно составляют менее 4 мг/л, а концентрация нитритов (NO2) обычно намного ниже.

Концентрация аммиака (NH3) в природных водах обычно не превышает 0,1 мг/л.
E941 (Азот), как и фосфор, является важным питательным веществом для роста растений.
В реках и озерах E941 (Азот) может быть растворен в воде, присоединен к плавающим в воде частицам и обнаружен в телах всех живых организмов.

Формы E941 (Азот)а в пресноводных системах включают неорганический E941 (Азот):
нитраты (NO3), нитриты (NO2), аммиак (NH3) и аммоний (NH4).

Эти неорганические формы E941 (Азот)а являются наиболее биодоступными, то есть они легче всего используются и усваиваются организмами, живущими в воде.
Другие формы E941 (Азот)а включают органический E941 (Азот).
E941 (Азот) Кьельдаля включает вместе аммиак, аммоний и органический E941 (Азот).

E941 (Азот) представляет собой бесцветный, без запаха, без вкуса, двухатомный и обычно инертный газ при стандартной температуре и давлении.
При атмосферном давлении E941 (Азот) находится в жидком состоянии при температуре от 63 К до 77 К.
Производство более холодных жидкостей значительно дороже, чем производство жидкого E941 (Азот)а.

В естественном мире круговорот E941 (Азот)а имеет решающее значение для живых организмов.
E941 (Азот) берется из атмосферы и превращается в нитраты под действием грозовых разрядов и E941 (Азот)фиксирующих бактерий.
Нитраты удобряют рост растений, где E941 (Азот) связывается с аминокислотами, ДНК и белками.

Затем E941 (Азот) может быть съеден животными.
В конце концов E941 (Азот) от растений и животных возвращается в почву и атмосферу, и цикл повторяется.
E941 (Азот) — это химический элемент с атомным номером 7 (у него семь протонов в ядре).

Молекулярный E941 (Азот) (N2) — очень распространенное химическое соединение, в котором два атома E941 (Азот)а тесно связаны друг с другом.
Молекулярный E941 (Азот) представляет собой бесцветный газ без запаха и вкуса, инертный газ при нормальных температуре и давлении.
Около 78% атмосферы Земли состоит из E941 (Азот)а.

Сильная тройная связь между атомами в молекулярном E941 (Азот)е делает это соединение трудноразлагаемым и, следовательно, почти инертным.
E941 (Азот) является одним из важнейших элементов в химии живых существ.
Например, E941 (Азот) входит в состав аминокислот, строительных блоков белков.

E941 (Азот)ный цикл прослеживает путь E941 (Азот)а во многих различных химических формах через окружающую среду и живые организмы.
Некоторые микробы могут брать газообразный E941 (Азот) из воздуха и преобразовывать его в аммиак, делая его доступным для растений и других организмов в процессе, называемом «E941 (Азот)фиксация».

E941 (Азот) (N) является 7-м элементом в периодической таблице.
E941 (Азот) является пятым по распространенности элементом во Вселенной, и E941 (Азот) также довольно распространен на Земле.

E941 (Азот) является основным компонентом атмосферы Земли - около 78% атмосферы состоит из E941 (Азот)а.
В процессе фракционной перегонки E941 (Азот) можно получить из сжиженного воздуха.

СВОЙСТВА E941 (Азот)А:
-АТОМНЫЙ:
Атом E941 (Азот)а имеет семь электронов.
В основном состоянии они располагаются в электронной конфигурации 1s2 2s2 2p1x 2p1y 2p1z.

Таким образом, E941 (Азот) имеет пять валентных электронов на 2s- и 2p-орбиталях, три из которых (p-электроны) неспарены.
E941 (Азот) имеет одну из самых высоких электроотрицательностей среди элементов (3,04 по шкале Полинга), уступая только хлору (3,16), кислороду (3,44) и фтору (3,98).
(Легкие благородные газы, гелий, неон и аргон, по-видимому, также должны быть более электроотрицательными и фактически соответствуют шкале Аллена.)

Следуя периодическим тенденциям, ковалентный радиус одинарной связи E941 (Азот)а, равный 71 пм, меньше, чем у бора (84 пм) и углерода (76 пм), в то время как E941 (Азот) больше, чем у кислорода (66 пм) и фтора (57 пм).
Анион нитрида, N3-, намного больше при 146 пм, аналогично аниону оксида (O2-: 140 пм) и фторида (F-: 133 пм) анионов.

Первые три энергии ионизации E941 (Азот)а составляют 1,402, 2,856 и 4,577 МДж•моль–1, а сумма четвертой и пятой – 16,920 МДж•моль–1.
Из-за этих очень высоких показателей E941 (Азот) не имеет простой катионной химии.

Отсутствие радиальных узлов в подоболочке 2р напрямую ответственно за многие аномальные свойства первого ряда р-блока, особенно в отношении E941 (Азот)а, кислорода и фтора.
Подоболочка 2p очень мала и имеет очень похожий радиус с оболочкой 2s, что способствует орбитальной гибридизации.

E941 (Азот) также приводит к очень большим электростатическим силам притяжения между ядром и валентными электронами в оболочках 2s и 2p, что приводит к очень высокой электроотрицательности.

Гипервалентность почти неизвестна в элементах 2p по той же причине, потому что высокая электроотрицательность затрудняет для небольшого атома E941 (Азот)а быть центральным атомом в богатой электронами трехцентровой четырехэлектронной связи, поскольку он будет иметь тенденцию притягивать электроны. сильно себе.

Таким образом, несмотря на положение E941 (Азот)а во главе группы 15 в периодической таблице, химический состав E941 (Азот)а показывает огромные отличия от его более тяжелых сородичей фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута.
E941 (Азот) можно с пользой сравнить с его горизонтальными соседями углеродом и кислородом, а также с его вертикальными соседями в столбце пниктогена, фосфором, мышьяком, сурьмой и висмутом.

Хотя каждый элемент периода 2 от лития до кислорода показывает некоторое сходство с элементом периода 3 в следующей группе (от магния до хлора; они известны как диагональные отношения), их степень резко падает после пары бор-кремний.

Сходство E941 (Азот)а с серой в основном ограничивается кольцевыми соединениями нитрида серы, когда присутствуют только оба элемента.
E941 (Азот) не разделяет склонность углерода к катетенации.

Как и углерод, E941 (Азот) имеет тенденцию образовывать ионные или металлические соединения с металлами.
E941 (Азот) образует с углеродом обширный ряд нитридов, в том числе с цепочечной, графитоподобной и фуллереноподобной структурой.

E941 (Азот) напоминает кислород с высокой электроотрицательностью E941 (Азот)а и сопутствующей способностью к водородным связям и способностью образовывать координационные комплексы, отдавая свои неподеленные пары электронов.
Есть некоторые параллели между химией аммиака NH3 и воды H2O.

Например, способность обоих соединений протонироваться с образованием NH4+ и H3O+ или депротонироваться с образованием NH2- и OH-, при этом все они могут быть выделены в твердые соединения.
E941 (Азот) разделяет с обоими своими горизонтальными соседями предпочтение образования множественных связей, обычно с углеродом, кислородом или другими атомами E941 (Азот)а, посредством взаимодействий pπ – pπ.

Так, например, E941 (Азот) встречается в виде двухатомных молекул и, следовательно, имеет гораздо более низкие температуры плавления (-210 °C) и кипения (-196 °C), чем остальная часть его группы, поскольку молекулы N2 удерживаются вместе только слабым ван взаимодействия дер-Ваальса и очень мало электронов, доступных для создания значительных мгновенных диполей.

Это невозможно для его вертикальных соседей; так, оксиды E941 (Азот)а, нитриты, нитраты, нитро-, нитрозо-, азо- и диазосоединения, азиды, цианаты, тиоцианаты и иминопроизводные не находят отклика у фосфора, мышьяка, сурьмы или висмута.

Однако по той же причине сложность оксокислот фосфора не находит отражения в E941 (Азот)е.
Если оставить в стороне их различия, E941 (Азот) и фосфор образуют друг с другом обширный ряд соединений; они имеют цепную, кольцевую и клеточную структуру.

ИЗОТОПЫ E941 (Азот)А:
E941 (Азот) имеет два стабильных изотопа: 14N и 15N.
Первый встречается значительно чаще, составляя 99,634% природного E941 (Азот)а, а второй (который немного тяжелее) составляет оставшиеся 0,366%.

Это приводит к атомному весу около 14,007 ед.
Оба этих стабильных изотопа производятся в цикле CNO в звездах, но 14N встречается чаще, поскольку захват нейтронов E941 (Азот)ом является этапом, ограничивающим скорость.

14N — один из пяти стабильных нечетно-нечетных нуклидов (нуклид с нечетным числом протонов и нейтронов); остальные четыре - это 2H, 6Li, 10B и 180mTa.
Относительное содержание 14N и 15N практически постоянно в атмосфере, но может варьироваться в других местах из-за естественного изотопного фракционирования в результате биологических окислительно-восстановительных реакций и испарения природного аммиака или E941 (Азот)ной кислоты.

Биологически опосредованные реакции (например, ассимиляция, нитрификация и денитрификация) строго контролируют динамику E941 (Азот)а в почве.
Эти реакции обычно приводят к обогащению субстрата 15N и истощению продукта.

Тяжелый изотоп 15N был впервые открыт С. М. Ноде в 1929 г., а вскоре после этого были открыты тяжелые изотопы соседних элементов кислорода и углерода.
E941 (Азот) представляет собой одно из самых низких сечений захвата тепловых нейтронов среди всех изотопов.

E941 (Азот) часто используется в спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для определения структуры E941 (Азот)содержащих молекул из-за дробного ядерного спина E941 (Азот)а, равного половине, что дает преимущества для ЯМР, такие как более узкая ширина линии.

14N, хотя теоретически его также можно использовать, имеет целочисленный ядерный спин, равный единице, и, таким образом, имеет квадрупольный момент, который приводит к более широким и менее полезным спектрам.

Тем не менее, 15N ЯМР имеет сложности, не встречающиеся в более распространенных спектроскопиях 1H и 13C ЯМР.
Низкое естественное содержание 15N (0,36%) значительно снижает чувствительность, проблема, которая только усугубляется его низким гиромагнитным отношением (всего 10,14% от 1H).

В результате отношение сигнал/шум для 1H примерно в 300 раз больше, чем для 15N при той же напряженности магнитного поля.
Это может быть несколько облегчено изотопным обогащением 15N путем химического обмена или фракционной перегонки.

Соединения, обогащенные 15N, имеют то преимущество, что в стандартных условиях они не подвергаются химическому обмену своих атомов E941 (Азот)а с атмосферным E941 (Азот)ом, в отличие от соединений с мечеными изотопами водорода, углерода и кислорода, которые необходимо держать вдали от атмосферы.

Соотношение 15N:14N обычно используется при анализе стабильных изотопов в областях геохимии, гидрологии, палеоклиматологии и палеоокеанографии, где оно называется δ15N.

Из десяти других изотопов, полученных синтетическим путем, в диапазоне от 12N до 23N, 13N имеет период полураспада десять минут, а остальные изотопы имеют период полураспада порядка секунд (16N и 17N) или миллисекунд.
Никакие другие изотопы E941 (Азот)а невозможны, так как они выпали бы за пределы ядерных капельниц, выпустив протон или нейтрон.

Учитывая разницу в периоде полураспада, 13N является наиболее важным радиоизотопом E941 (Азот)а, поскольку он достаточно долгоживущий, чтобы его можно было использовать в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), хотя его период полураспада все еще короток, и поэтому E941 (Азот) должен производиться в месте проведения эксперимента. ПЭТ, например, в циклотроне с помощью протонной бомбардировки 16O с образованием 13N и альфа-частицы.

Радиоизотоп 16N является преобладающим радионуклидом в теплоносителе реакторов с водой под давлением или реакторов с кипящей водой при нормальной эксплуатации.
E941 (Азот) производится из 16O (в воде) посредством реакции (n,p), в которой атом 16O захватывает нейтрон и выбрасывает протон.
E941 (Азот) имеет короткий период полураспада, около 7,1 с, но во время распада E941 (Азот)а обратно до 16O производит высокоэнергетическое гамма-излучение (от 5 до 7 МэВ).

Из-за этого доступ к трубопроводу теплоносителя первого контура водо-водяного реактора должен быть ограничен во время работы реактора на мощности.
E941 (Азот) является чувствительным и немедленным индикатором утечек из системы первичного теплоносителя во вторичный паровой цикл и является основным средством обнаружения таких утечек.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ E941 (Азот)А:
- Помимо использования E941 (Азот)а в удобрениях и источниках энергии, E941 (Азот) входит в состав таких разнообразных органических соединений, как кевлар, используемый в высокопрочной ткани, и цианоакрилат, используемый в суперклее.
-E941 (Азот) входит в состав всех основных классов фармакологических препаратов, включая антибиотики.

- Многие лекарства являются имитаторами или пролекарствами природных E941 (Азот)содержащих сигнальных молекул: например, органические нитраты нитроглицерин и нитропруссид контролируют артериальное давление, метаболизируясь в оксид E941 (Азот)а.
- Многие известные E941 (Азот)содержащие препараты, такие как натуральный кофеин и морфин или синтетические амфетамины, действуют на рецепторы нейротрансмиттеров животных.

-Газ:
Применение соединений E941 (Азот)а, естественно, чрезвычайно разнообразно из-за огромного размера этого класса: поэтому здесь будут рассматриваться только применения самого чистого E941 (Азот)а.
Две трети (2/3) E941 (Азот)а, производимого промышленностью, продаются в виде газа, а оставшаяся треть (1/3) — в виде жидкости.

- В качестве модифицированной атмосферы, чистой или смешанной с углекислым газом, для E941 (Азот)ирования и сохранения свежести упакованных или сыпучих пищевых продуктов (задерживая прогорклость и другие формы окислительного повреждения).
-Чистый E941 (Азот) в качестве пищевой добавки маркируется в Европейском Союзе номером E E941.

- В лампах накаливания как недорогая альтернатива аргону.
-В системах пожаротушения для оборудования информационных технологий (ИТ).
-При производстве нержавеющей стали.

-В случае цементации стали E941 (Азот)ированием.
-В топливных системах некоторых самолетов для снижения пожароопасности (см. систему инертизации).
-Для накачивания шин гоночных автомобилей и самолетов, уменьшая проблемы непостоянного расширения и сжатия, вызванные влагой и кислородом в естественном воздухе.

- Затем большое количество аммиака используется для создания удобрений, взрывчатых веществ и, посредством процесса, известного как процесс Оствальда, E941 (Азот)ной кислоты (HNO3).
- Газообразный E941 (Азот) в значительной степени инертен и используется в качестве защитного экрана в полупроводниковой промышленности и при некоторых видах сварки и пайки.

- Тем не менее, жидкий E941 (Азот) используется для создания тумана в коктейлях.
-Нефтяные компании используют E941 (Азот) под высоким давлением, чтобы вытолкнуть сырую нефть на поверхность.
- Жидкий E941 (Азот) — недорогая криогенная жидкость, используемая для охлаждения, сохранения биологических образцов и научных экспериментов при низких температурах.

- Газообразный E941 (Азот) используется в качестве негорючей защитной атмосферы.
- Жидкая форма элемента используется для удаления бородавок, в качестве охлаждающей жидкости для компьютеров и для криогеники.
-E941 (Азот) обычно используется во время подготовки проб в химическом анализе.

-E941 (Азот) используется для концентрирования и уменьшения объема жидких проб.
- Направление сжатого потока газообразного E941 (Азот)а перпендикулярно поверхности жидкости вызывает испарение растворителя, в то время как растворенное вещество (вещества) и неиспарившийся растворитель остаются позади.

- E941 (Азот) можно использовать в качестве замены или в сочетании с углекислым газом для создания давления в кегах некоторых сортов пива, особенно стаутов и британских элей, из-за меньших пузырьков, которые он образует, что делает выдаваемое пиво более гладким и крепким.
- Чувствительная к давлению E941 (Азот)ная капсула, известная как «виджет», позволяет разливать заряженное E941 (Азот)ом пиво в банки и бутылки.

-E941 (Азот) входит в состав многих важных соединений, таких как закись E941 (Азот)а, нитроглицерин, E941 (Азот)ная кислота и аммиак.
Тройная связь E941 (Азот)а с другими атомами E941 (Азот)а чрезвычайно прочна и при разрыве высвобождает значительную энергию, поэтому она так ценна во взрывчатых веществах, а также в «прочных» материалах, таких как кевлар и цианоакрилатный клей («суперклей»).

- Баллоны с E941 (Азот)ом также заменяют углекислый газ в качестве основного источника энергии для пейнтбольного оружия.
- E941 (Азот) должен находиться под более высоким давлением, чем CO2, что делает баллоны с E941 (Азот)ом тяжелее и дороже.

-Оборудование:
Некоторое строительное оборудование использует газообразный E941 (Азот) под давлением, чтобы помочь гидравлической системе обеспечить дополнительную мощность для таких устройств, как гидравлический молот.
Газообразный E941 (Азот), образующийся при разложении азида натрия, используется для надувания подушек безопасности.

-Жидкость:
Жидкий E941 (Азот) — криогенная жидкость, похожая на воду.
При изоляции в надлежащих контейнерах, таких как сосуды Дьюара, E941 (Азот) можно транспортировать и хранить с низкой скоростью испарения.

- Как и сухой лед, жидкий E941 (Азот) в основном используется для охлаждения до низких температур.
E941 (Азот) используется при криоконсервации биологических материалов, таких как кровь и репродуктивные клетки (сперматозоиды и яйцеклетки).
-E941 (Азот) используется в криотерапии для удаления кист и бородавок на коже путем их замораживания.

- E941 (Азот) используется в лабораторных охлаждаемых ловушках и в крионасосах для получения более низкого давления в системах с вакуумным насосом.
- E941 (Азот) используется для охлаждения чувствительной к теплу электроники, такой как инфракрасные детекторы и детекторы рентгеновского излучения.

-Другие области применения включают замораживание и механическую обработку материалов, которые являются мягкими или резиноподобными при комнатной температуре, термоусадку и сборку инженерных компонентов, а также, в более общем плане, для достижения очень низких температур, где это необходимо.

- Из-за низкой стоимости E941 (Азот)а жидкий E941 (Азот) часто используется для охлаждения, даже когда такие низкие температуры не являются строго необходимыми, например, для охлаждения продуктов питания, замораживания скота, замораживания труб для остановки потока при отсутствии клапанов и уплотнения нестабильной почвы. замерзая всякий раз, когда внизу ведутся раскопки.

- E941 (Азот) важен для химической промышленности.
E941 (Азот) используется для производства удобрений, E941 (Азот)ной кислоты, нейлона, красителей и взрывчатых веществ.
Чтобы получить эти продукты, E941 (Азот) должен сначала вступить в реакцию с водородом для получения аммиака.

Это делается с помощью процесса Габера.
Ежегодно таким образом производится 150 миллионов тонн аммиака.

- Газообразный E941 (Азот) также используется для создания нереакционноспособной атмосферы.
E941 (Азот) используется таким образом для сохранения пищевых продуктов, а также в электронной промышленности при производстве транзисторов и диодов.

- Большое количество E941 (Азот)а используется при отжиге нержавеющей стали и других сталелитейных изделий.
Отжиг — это термическая обработка, которая облегчает обработку стали.
- Жидкий E941 (Азот) часто используется в качестве хладагента.

-E941 (Азот) используется для хранения спермы, яйцеклеток и других клеток для медицинских исследований и репродуктивных технологий.
-E941 (Азот) также используется для быстрой заморозки продуктов, помогая им сохранять влажность, цвет, вкус и текстуру.
- E941 (Азот) не является реактивным и отлично подходит для создания подушек и часто используется в качестве продувочного газа.

- E941 (Азот) можно использовать для удаления загрязняющих веществ из технологических потоков с помощью таких методов, как отгонка и барботирование.
-Благодаря свойствам E941 (Азот)а его можно использовать для защиты ценных продуктов от вредных примесей.
- E941 (Азот) также обеспечивает безопасное хранение, использование легковоспламеняющихся соединений и может помочь предотвратить взрыв горючей пыли.

- Две трети E941 (Азот)а, производимого промышленностью, продаются в виде газа, а оставшаяся треть - в виде жидкости.
-E941 (Азот). Этот газ в основном используется в качестве инертной атмосферы всякий раз, когда кислород в воздухе может представлять опасность пожара, взрыва или окисления.

-Пищевая промышленность:
Газообразный E941 (Азот) также используется для создания нереакционноспособной атмосферы.
E941 (Азот) используется таким образом, чтобы сохранить продукты.

В качестве модифицированной атмосферы, чистой или смешанной с углекислым газом, для E941 (Азот)ирования и сохранения свежести упакованных или сыпучих продуктов (задерживая прогорклость и другие формы окислительного повреждения, такие как изменение цвета).
Чистый E941 (Азот) в качестве пищевой добавки маркируется в Европейском Союзе номером E E941.

-Промышленность лампочек:
Колбы не должны заполняться воздухом, так как горячая вольфрамовая проволока воспламеняется в присутствии кислорода.
Вы также не можете поддерживать вакуум, иначе внешнее атмосферное давление разобьет стекло.

Таким образом, они должны быть заполнены нереактивным газом, таким как E941 (Азот).
Мы можем использовать инертные газы, такие как аргон или гелий, вместо E941 (Азот)а, но они дороже и реже, чем E941 (Азот).

-Системы пожаротушения:
Тушение пожара достигается за счет снижения концентрации кислорода, при которой пламя погаснет, при сохранении на уровне, приемлемом для воздействия на человека в течение короткого периода времени.

-Производство нержавеющей стали:
Существуют различные случаи, когда E941 (Азот) может быть добавлен в сталь во время производства стали, например, при плавке, обработке в ковше и операциях литья.
Влияние E941 (Азот)а на твердость, формуемость, деформационное старение и ударные свойства.

-Химический анализ и химическая промышленность:
E941 (Азот) обычно используется во время подготовки проб в химическом анализе.
E941 (Азот) используется для концентрирования и уменьшения объема жидких проб.

E941 (Азот) также важен для химической промышленности.
E941 (Азот) используется в производстве удобрений, E941 (Азот)ной кислоты, нейлона, красителей и взрывчатых веществ.

-Пивные кеги под давлением:
E941 (Азот) можно использовать в качестве замены или в сочетании с углекислым газом для повышения давления в кегах некоторых сортов пива, особенно стаутов и британских элей, из-за меньших пузырьков, которые он образует, что делает разливаемое пиво более гладким и пьянящим. E941 (Азот)содержащее пиво может быть расфасовано в банки и бутылки.

-Системы наполнения шин
E941 (Азот) используется для накачивания шин гоночных автомобилей и самолетов, уменьшая проблемы, вызванные влагой и кислородом в естественном воздухе. E941 (Азот) с меньшей вероятностью мигрирует через резину шины, чем кислород, а это означает, что давление в шинах будет оставаться более стабильным в течение длительного времени.
Это означает более постоянное давление накачки во время использования, когда шины нагреваются.

- Топливные системы самолетов
В топливных системах некоторых самолетов E941 (Азот) используется для снижения пожароопасности.

-Биологическая роль:
E941 (Азот) естественным образом циркулирует в живых организмах через «E941 (Азот)ный цикл».
E941 (Азот) поглощается зелеными растениями и водорослями в виде нитратов и используется для создания оснований, необходимых для построения ДНК, РНК и всех аминокислот.
Аминокислоты являются строительными блоками белков.

-Используется для замораживания продуктов, для сохранения цельной крови и других биологических препаратов, а также в качестве хладагента.
-Животные получают E941 (Азот), потребляя другие живые существа.
Они расщепляют белки и ДНК на составляющие их основания и аминокислоты, преобразуя их для собственного использования.

- Микробы в почве превращают соединения E941 (Азот)а обратно в нитраты для повторного использования растениями.
Запасы нитратов также восполняются E941 (Азот)фиксирующими бактериями, которые «фиксируют» E941 (Азот) непосредственно из атмосферы.
- E941 (Азот) используется для производства аммиака (процесс Габера) и удобрений, жизненно важных для современных методов производства продуктов питания.

- E941 (Азот) также используется для производства E941 (Азот)ной кислоты (процесс Оствальда).
- При улучшенной добыче нефти E941 (Азот) под высоким давлением используется для вытеснения сырой нефти, которую в противном случае нельзя было бы извлечь из нефтяных скважин.

- Инертные качества E941 (Азот)а находят применение в химической и нефтяной промышленности для покрытия резервуаров для хранения инертным слоем газа.
- В качестве хладагента используется жидкий E941 (Азот).

- Сверхпроводники для практических технологий в идеале не должны иметь электрического сопротивления при температурах выше 63 К, поскольку эта температура достижима относительно дешево с использованием жидкого E941 (Азот)а.
Более низкие температуры идут с гораздо более высокой ценой.

-Хотя элементарный E941 (Азот) не очень реакционноспособен, многие соединения E941 (Азот)а нестабильны.
Во время сварки в стали естественным образом образуются оксиды, которые ослабляют сварной шов.
E941 (Азот) можно использовать для исключения кислорода во время сварки, что приводит к улучшению сварных швов.

- Инертный газ используется в различных областях, включая резку, продувку, охлаждение и замораживание.
- Ценится за инертные свойства E941 (Азот)а в газообразной форме, E941 (Азот) вытесняет воздух и, следовательно, уменьшает или устраняет окисление материалов.

-E941 (Азот) также используется в качестве вспомогательного газа для лазерной резки.
-Учитывая чрезвычайно низкие температуры жидкого состояния, E941 (Азот) является идеальным газом для криогенного охлаждения и замораживания.
-E941 (Азот) можно использовать практически в любой отрасли для повышения урожайности и оптимизации производительности.

-E941 (Азот) обеспечивает безопасное хранение и использование легковоспламеняющихся веществ и предотвращает взрыв горючих веществ.
-Кроме того, E941 (Азот) улучшает качество и срок хранения чувствительных к воздуху материалов, таких как продукты питания, фармацевтические препараты и электронные продукты.

- Наибольшее коммерческое использование E941 (Азот)а в качестве компонента при производстве аммиака, который впоследствии используется в качестве удобрения и для производства E941 (Азот)ной кислоты.
-Жидкий E941 (Азот) (часто обозначаемый как LN2) используется в качестве хладагента для замораживания и транспортировки пищевых продуктов, для сохранения тел и репродуктивных клеток (сперматозоидов и яйцеклеток), а также для стабильного хранения биологических образцов.

-Соли E941 (Азот)ной кислоты включают некоторые важные соединения, например нитрат калия, E941 (Азот)ную кислоту и нитрат аммония.
-Элементарный E941 (Азот) можно использовать в качестве инертной атмосферы для реакций, требующих исключения кислорода и влаги.

- В жидком состоянии E941 (Азот) имеет важное криогенное применение; кроме газов водорода, метана, окиси углерода, фтора и кислорода, практически все химические вещества имеют пренебрежимо малое давление паров при температуре кипения E941 (Азот)а и поэтому существуют в виде кристаллических твердых тел при этой температуре.

- В химической промышленности E941 (Азот) используется для предотвращения окисления или другого повреждения продукта, в качестве инертного разбавителя реактивного газа, в качестве носителя для отвода тепла или химикатов, а также в качестве ингибитора возгорания или взрыва.

- В пищевой промышленности газообразный E941 (Азот) используется для предотвращения порчи из-за окисления, плесени или насекомых, а жидкий E941 (Азот) используется для сублимационной сушки и в холодильных системах.

- В электротехнической промышленности E941 (Азот) используется для предотвращения окисления и других химических реакций, для герметизации оболочек кабелей и для защиты двигателей.
-E941 (Азот) находит применение в металлургической промышленности при сварке, пайке и пайке твердым припоем, где он помогает предотвратить окисление, науглероживание и обезуглероживание.

- В качестве нереакционноспособного газа E941 (Азот) используется для изготовления вспененной или вспененной резины, пластмасс и эластомеров, в качестве пропеллента для аэрозольных баллончиков и для повышения давления жидких пропеллентов для реактивных двигателей.

- В медицине быстрое замораживание жидким E941 (Азот)ом может использоваться для сохранения крови, костного мозга, тканей, бактерий и спермы.
- Жидкий E941 (Азот) также оказался полезным в криогенных исследованиях.

- Большие количества E941 (Азот)а используются вместе с водородом для производства аммиака, NH3, бесцветного газа с резким раздражающим запахом.
- Основным коммерческим методом синтеза аммиака является процесс Габера-Боша.

- Аммиак является одним из двух основных промышленных соединений E941 (Азот)а; он имеет множество применений в производстве других важных соединений E941 (Азот)а.
Большая часть промышленно синтезируемого аммиака превращается в E941 (Азот)ную кислоту (HNO3) и нитраты, представляющие собой соли и сложные эфиры E941 (Азот)ной кислоты.

Аммиак используется в аммиачно-содовом процессе (процесс Сольвея) для производства кальцинированной соды Na2CO3.
Аммиак также используется при получении гидразина N2H4, бесцветной жидкости, используемой в качестве ракетного топлива и во многих промышленных процессах.

-E941 (Азот)ная кислота — еще одно популярное коммерческое соединение E941 (Азот)а.
Бесцветная высококоррозионная жидкость широко используется в производстве удобрений, красителей, лекарств и взрывчатых веществ.

-Мочевина (CH4N2O) является наиболее распространенным источником E941 (Азот)а в удобрениях.
Нитрат аммония (NH4NO3), соль аммиака и E941 (Азот)ной кислоты, также используется в качестве E941 (Азот)истого компонента искусственных удобрений и в сочетании с мазутом в качестве взрывчатого вещества (ANFO).

- Закись E941 (Азот)а, также известная как веселящий газ, иногда используется в качестве анестетика; при вдыхании вызывает легкую истерию. Оксид E941 (Азот)а быстро реагирует с кислородом с образованием коричневого диоксида E941 (Азот)а, промежуточного продукта при производстве E941 (Азот)ной кислоты и сильного окислителя, используемого в химических процессах и ракетном топливе.

- Также определенное значение имеют некоторые нитриды, твердые вещества, образованные прямым соединением металлов с E941 (Азот)ом, обычно при повышенных температурах.
Они включают в себя упрочняющие вещества, получаемые при нагревании легированных сталей в атмосфере аммиака, процесс, называемый E941 (Азот)ированием.

Изделия из бора, титана, циркония и тантала имеют особое применение.
Одна кристаллическая форма нитрида бора (BN), например, почти такая же твердая, как алмаз, и менее легко окисляется, поэтому ее можно использовать в качестве высокотемпературного абразива.

-Азиды, которые могут быть как неорганическими, так и органическими, представляют собой соединения, содержащие три атома E941 (Азот)а в виде группы, представленной как (―N3).
Большинство азидов нестабильны и очень чувствительны к ударам.

Некоторые из них, такие как азид свинца Pb(N3)2, используются в детонаторах и капсюлях.
Азиды, как и соединения галогенов, легко реагируют с другими веществами путем замещения так называемой азидной группы и дают соединения многих типов.

- На самом деле около 80 процентов производимого аммиака используется в качестве удобрения.
- E941 (Азот) также используется в качестве хладагента; в производстве пластмасс, текстиля, пестицидов и красителей; и в чистящих растворах, по данным Государственного департамента Нью-Йорка.

-E941 (Азот) используется в производстве аммиака, для производства E941 (Азот)ной кислоты и впоследствии используется в качестве удобрения.
-Соли E941 (Азот)ной кислоты включают важные соединения, такие как нитрат калия, нитрат аммония и E941 (Азот)ная кислота.
E941 (Азот)ированные органические соединения, такие как нитроглицерин, часто являются взрывчатыми веществами.

- Жидкий E941 (Азот) используется в качестве хладагента для транспортировки пищевых продуктов и в целях заморозки.
Для сохранения тел и репродуктивных клеток и стабильного хранения биологических образцов также используется жидкий E941 (Азот).
-E941 (Азот) используется почти во всех фармакологических препаратах, а также содержится в закиси E941 (Азот)а - анестезирующем средстве.

- E941 (Азот) используется различными способами как в газообразной, так и в жидкой форме, однако E941 (Азот) также является основным компонентом группы загрязняющих веществ, известных под общим названием оксиды E941 (Азот)а или NOx.
- Газообразный E941 (Азот) можно использовать для производства аммиака (NH3), который широко используется для производства химических удобрений.

- Кроме того, жидкий E941 (Азот) доступен как относительно недорогая криогенная жидкость, используемая для сохранения биологических образцов и проведения научных экспериментов при низких температурах.
Кроме того, еще одним важным применением E941 (Азот)а является производство аммиака (NH3) в процессе, известном как процесс Габера.
Этот аммиак затем используется для создания удобрений, взрывчатых веществ и E941 (Азот)ной кислоты.

- Наконец, газообразный E941 (Азот) инертен (это означает, что E941 (Азот) трудно заставить вступить в химическую реакцию), поэтому E941 (Азот) используется для создания атмосферы, предотвращающей химические реакции при производстве полупроводников, а также в некоторых операциях сварки и пайки.

- Химические лаборатории также будут использовать газообразный E941 (Азот) для предотвращения химических реакций с кислородом в атмосфере.
- E941 (Азот) составляет 78 процентов атмосферы Земли и является частью всех живых тканей.
E941 (Азот) является важнейшим компонентом жизни, поскольку E941 (Азот) является составной частью ДНК и, как таковой, является частью генетического кода.

-Молекулы E941 (Азот)а часто присутствуют в почве.
E941 (Азот) может присутствовать в виде нитратов и нитритов в воде и почве.
Все эти соединения являются частью E941 (Азот)ного цикла и оба взаимосвязаны.

- E941 (Азот) используется как эффективный способ предотвращения окисления и обеспечивает безопасную инертную атмосферу, которая «смывает» газы, образующиеся в печи.
-Он также используется в качестве вспомогательного пара для лазерной резки, что облегчает плазменную резку.

- Нефтяные компании также используют E941 (Азот) под высоким давлением, чтобы вытеснить сырую нефть из-под земли.
- E941 (Азот) используется в широком спектре приложений для производства электроэнергии вверх и вниз по течению.

ГДЕ НАХОДИТСЯ E941 (Азот)?
E941 (Азот) является пятым по распространенности элементом во Вселенной, составляющим около 78 процентов земной атмосферы и содержащим около 4000 триллионов тонн газа.
E941 (Азот) извлекается с помощью процесса, называемого фракционной перегонкой из сжиженного воздуха.

КАК ИСПРАВИТЬ E941 (Азот)?
Широкий спектр микроорганизмов, называемых диE941 (Азот)рофами, в том числе такие бактерии, как E941 (Азот)обактер и археи, естественным образом осуществляют фиксацию E941 (Азот)а в почве.
Некоторые E941 (Азот)фиксирующие бактерии, особенно бобовые, вступают в симбиотические отношения с определенными группами растений.

ЧТО БЫ БЫЛО БЫ, ЕСЛИ НЕ СУЩЕСТВУЕТ E941 (Азот)ФИКСИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ?
Бактерии превращают содержащиеся в воздухе E941 (Азот) и углекислый газ в функциональные компоненты, которые могут использоваться растениями и животными в качестве основных строительных блоков.
Для живых организмов потеря всех микробов была бы ужасной новостью, поскольку они не могут производить или получать такие необходимые питательные вещества самостоятельно.

КАК РАСТЕНИЯ ПОНИМАЮТ E941 (Азот)?
В форме нитрата (NO3-) и аммония (NH4+) растения поглощают E941 (Азот) из почвы.
Нитраты обычно являются преобладающим типом поглощенного E941 (Азот)а, доступного в аэробных почвах, где может происходить нитрификация.

E941 (Азот) является ключевым компонентом тел живых организмов.
Атомы E941 (Азот)а присутствуют во всех белках.
При фиксации E941 (Азот)а бактерии превращаются в аммиак, форму E941 (Азот)а, используемую растениями.

Когда животные поедают растения, они приобретают полезные соединения E941 (Азот)а.
E941 (Азот) везде! На самом деле, газ составляет около 78% земной атмосферы по объему, что намного превосходит то, что мы часто называем «воздухом».

Но наличие E941 (Азот)а и возможность его использовать — две разные вещи.
Ваше тело и тела других растений и животных не имеют хорошего способа преобразовать в пригодную для использования форму.
У нас, животных, и у наших соотечественников-растений просто нет нужных ферментов для захвата или фиксации атмосферного E941 (Азот)а.

ОТКУДА ВОЗНИКАЕТ ЭТОТ E941 (Азот)?
В естественном мире E941 (Азот) получают из бактерий!
Бактерии играют ключевую роль в круговороте E941 (Азот)а.

E941 (Азот) поступает в живой мир через бактерии и другие одноклеточные прокариоты, которые превращают атмосферный E941 (Азот) в биологически пригодные формы в процессе, называемом фиксацией E941 (Азот)а.

Некоторые виды E941 (Азот)фиксирующих бактерий свободно живут в почве или воде, тогда как другие являются полезными симбионтами, живущими внутри растений.

E941 (Азот)фиксирующие микроорганизмы улавливают атмосферный E941 (Азот), превращая E941 (Азот) в аммиак, который может поглощаться растениями и использоваться для образования органических молекул.
E941 (Азот)содержащие молекулы передаются животным при поедании растений.

Они могут быть включены в организм животного или расщеплены и выведены из организма в виде отходов, таких как мочевина, обнаруженная в моче.
E941 (Азот) не остается навсегда в телах живых организмов.
Вместо этого E941 (Азот) превращается из органического E941 (Азот)а обратно в газ бактериями.

Этот процесс часто включает несколько стадий в наземных экосистемах.
E941 (Азот)содержащие соединения из мертвых организмов или отходов превращаются в аммиак бактериями, а аммиак превращается в нитриты и нитраты.
В конце концов, нитраты превращаются в газ путем денитрификации прокариот.

Круговорот E941 (Азот)а в морских экосистемах:
До сих пор мы сосредоточились на естественном круговороте E941 (Азот)а в том виде, в каком он происходит в наземных экосистемах.

Однако в целом аналогичные стадии происходят в морском E941 (Азот)ном цикле.
Там процессы аммонификации, нитрификации и денитрификации осуществляются морскими бактериями и археями.

Некоторые E941 (Азот)содержащие соединения выпадают на дно океана в виде осадка.
В течение длительных периодов времени отложения уплотняются и образуют осадочную породу.
В конце концов, геологическое поднятие может переместить осадочную породу на сушу.

В прошлом ученые не думали, что эта богатая E941 (Азот)ом осадочная порода является важным источником E941 (Азот)а для наземных экосистем.
Тем не менее, новое исследование предполагает, что на самом деле это может быть очень важно — E941 (Азот) постепенно высвобождается растениями по мере того, как скала изнашивается или выветривается.

E941 (Азот) как лимитирующее питательное вещество:
В естественных экосистемах многие процессы, такие как первичное производство и разложение, ограничены имеющимся запасом E941 (Азот)а.
Другими словами, E941 (Азот) часто является ограничивающим питательным веществом, питательным веществом, которого не хватает, и поэтому оно ограничивает рост организмов или популяций.

ЧТО ТАКОЕ E941 (Азот)НЫЙ ЦИКЛ И ПОЧЕМУ ОН КЛЮЧЕВОЙ К ЖИЗНИ?
E941 (Азот), самый распространенный элемент в нашей атмосфере, имеет решающее значение для жизни.
E941 (Азот) содержится в почве и растениях, в воде, которую мы пьем, и в воздухе, которым мы дышим.

E941 (Азот) также необходим для жизни: ключевой строительный блок ДНК, который определяет нашу генетику, необходим для роста растений и, следовательно, необходим для пищи, которую мы выращиваем.
Но, как и во всем, ключевым является баланс: слишком мало E941 (Азот)а, и растения не могут расти, что приводит к низкой урожайности.

Растения, которым не хватает E941 (Азот)а, становятся желтоватыми, плохо растут и могут иметь более мелкие цветы и плоды.
Понимание круговорота E941 (Азот)а — того, как E941 (Азот) перемещается из атмосферы на землю, через почву и обратно в атмосферу в бесконечном цикле, — может помочь нам выращивать здоровые культуры и защищать окружающую среду.

ПОЧЕМУ E941 (Азот) ВАЖЕН?
Тонкий баланс веществ, важный для поддержания жизни, является важной областью исследований, и баланс E941 (Азот)а в окружающей среде не является исключением.
Когда растениям не хватает E941 (Азот)а, они желтеют, останавливаются в росте и дают более мелкие плоды и цветы.

Фермеры могут добавлять удобрения, содержащие E941 (Азот), к своим посевам, чтобы увеличить рост урожая.
Ученые подсчитали, что без E941 (Азот)ных удобрений мы потеряли бы до одной трети урожая, от которого зависит производство продуктов питания и других видов сельского хозяйства.

E941 (Азот) – ЭТО КЛЮЧ К ЖИЗНИ!
E941 (Азот) является ключевым элементом нуклеиновых кислот.

ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота, самовоспроизводящийся материал, который присутствует почти во всех живых организмах в качестве основного компонента хромосом и носителя генетической информации.

РНК Рибонуклеиновая кислота, нуклеиновая кислота, присутствующая во всех живых клетках, действует как мессенджер, несущий инструкции от ДНК, которые являются самой важной из всех биологических молекул и имеют решающее значение для всех живых существ.
ДНК несет генетическую информацию, то есть инструкции по созданию формы жизни.

Когда растения не получают достаточного количества E941 (Азот)а, они не могут производить аминокислоты (вещества, содержащие E941 (Азот) и водород и составляющие многие живые клетки, мышцы и ткани).

Без аминокислот растения не могут производить специальные белки, необходимые клеткам растений.
Отсутствие достаточного количества E941 (Азот)а отрицательно сказывается на росте растений.

ЧТО ТАКОЕ E941 (Азот)НЫЙ ЦИКЛ?
Круговорот E941 (Азот)а представляет собой повторяющийся цикл процессов, в ходе которых E941 (Азот) перемещается как через живые, так и через неживые объекты: атмосферу, почву, воду, растения, животных и бактерии.

Микроскопические живые организмы, которые обычно содержат только одну клетку и встречаются повсеместно.
Бактерии могут вызывать разложение или разрушение органического материала в почве.
Для прохождения различных частей цикла E941 (Азот) должен менять формы.

В атмосфере E941 (Азот) существует в виде газа (N2), но в почвах он существует в виде оксида E941 (Азот)а, NO, и двуокиси E941 (Азот)а, NO2, а при использовании в качестве удобрения может быть найден в других формах, таких как аммиак, NH3. , который можно еще больше переработать в другое удобрение, нитрат аммония или NH4NO3.

В круговороте E941 (Азот)а пять стадий, и теперь мы обсудим каждую из них по очереди: фиксация или улетучивание, минерализация, нитрификация, иммобилизация и денитрификация.

На этом изображении микробы в почве превращают газообразный E941 (Азот) (N2) в то, что называется летучим аммиаком (NH3), поэтому процесс фиксации называется улетучиванием.

Выщелачивание:
Когда минерал или химическое вещество (такое как нитрат или NO3) вытекает из почвы или другого грунтового материала и просачивается в окружающее пространство, определенные формы E941 (Азот)а (такие как нитрат или NO3) растворяются в воде.

Стадия 1: E941 (Азот)НАЯ ФИКСАЦИЯ ИЛИ ИСПЫТАНИЕ
На этом этапе E941 (Азот) переходит из атмосферы в почву.
Атмосфера Земли содержит огромное количество газообразного E941 (Азот)а (N2).

Но этот E941 (Азот) «недоступен» для растений, потому что газообразная форма не может быть непосредственно использована растениями без превращения.
Для использования растениями N2 должен быть преобразован в процессе, называемом фиксацией E941 (Азот)а.
Фиксация превращает E941 (Азот) из атмосферы в формы, которые растения могут усваивать через корневую систему.

Небольшое количество E941 (Азот)а может быть зафиксировано, когда молния обеспечивает энергию, необходимую для реакции N2 с кислородом с образованием оксида E941 (Азот)а NO и диоксида E941 (Азот)а NO2.
Затем эти формы E941 (Азот)а попадают в почву с дождем или снегом.

E941 (Азот) также можно зафиксировать с помощью промышленного процесса, в результате которого создаются удобрения.
Эта форма фиксации происходит при высокой температуре и давлении, во время которых атмосферный E941 (Азот) и водород объединяются с образованием аммиака (NH3), который затем может быть переработан для получения нитрата аммония (NH4NO3), формы E941 (Азот)а, которую можно добавлять в почвы и используются растениями.

Большая часть фиксации E941 (Азот)а происходит естественным образом, в почве, бактериями.
Некоторые бактерии прикрепляются к корням растений и имеют симбиотические (полезные как для растения, так и для бактерий) отношения с растением.

Бактерии получают энергию посредством фотосинтеза и, в свою очередь, фиксируют E941 (Азот) в нужной растению форме.
Затем фиксированный E941 (Азот) переносится в другие части растения и используется для формирования растительных тканей, чтобы растение могло расти.

Другие бактерии свободно живут в почве или воде и могут фиксировать E941 (Азот) без этих симбиотических отношений.
Эти бактерии также могут создавать формы E941 (Азот)а, которые могут использоваться организмами.

Этап 2: МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
Этот этап протекает в почве.
E941 (Азот) переходит из органических материалов, таких как навоз или растительные материалы, в неорганическую форму E941 (Азот)а, которую могут использовать растения.
В конце концов, питательные вещества растения израсходованы, и растение умирает и разлагается.

Это становится важным на второй стадии E941 (Азот)ного цикла.
Минерализация происходит, когда микробы воздействуют на органический материал, такой как навоз животных или разлагающий растительный или животный материал, и начинают преобразовывать его в форму E941 (Азот)а, которая может использоваться растениями.

Все растения в культуре, кроме бобовых.
Член семейства гороховых: фасоль, чечевица, соя, арахис и горох — это растения с семенными коробочками, которые расщепляются пополам.
(растения с расщепленными пополам семенными коробочками, такие как чечевица, фасоль, горох или арахис) получают необходимый им E941 (Азот) через почву.
Бобовые получают E941 (Азот) посредством фиксации, которая происходит в их корневых клубеньках, как описано выше.

Первой формой E941 (Азот)а, образующейся в процессе минерализации, является аммиак, NH3.
Затем NH3 в почве реагирует с водой с образованием аммония NH4.
Этот аммоний удерживается в почве и доступен для использования растениями, которые не получают E941 (Азот) в результате симбиотических E941 (Азот)фиксирующих отношений, описанных выше.

Этап 3: НИТРИФИКАЦИЯ
В почвах также протекает третья стадия — нитрификация.
Во время нитрификации аммиак в почвах, образующийся при минерализации, превращается в соединения, называемые нитритами, NO2-, и нитратами, NO3-.

Нитраты могут использоваться растениями и животными, которые потребляют растения.
Некоторые бактерии в почве могут превращать аммиак в нитриты.
Хотя нитриты не используются растениями и животными напрямую, другие бактерии могут превращать нитриты в нитраты — форму, пригодную для использования растениями и животными.

Эта реакция обеспечивает энергию для бактерий, участвующих в этом процессе.
Бактерии, о которых мы говорим, называются nitrosomonas и nitrobacter.
Nitrobacter превращает нитриты в нитраты; nitrosomonas превращают аммиак в нитриты.

Оба вида бактерий могут действовать только в присутствии кислорода O2.
Процесс нитрификации важен для растений, так как он производит дополнительный запас доступного E941 (Азот)а, который может быть поглощен растениями через их корневую систему.

Этап 4: ИММОБИЛИЗАЦИЯ
Четвертая стадия круговорота E941 (Азот)а — иммобилизация, иногда описываемая как обратная минерализации.
Вместе эти два процесса контролируют количество E941 (Азот)а в почве.
Так же, как растения, микроорганизмы.

Организм или живое существо, которое слишком маленькое, чтобы его можно было увидеть без микроскопа, например бактерия.

Живущие в почве нуждаются в E941 (Азот)е в качестве источника энергии.
Эти почвенные микроорганизмы вытягивают E941 (Азот) из почвы, когда остатки разлагающихся растений не содержат достаточного количества E941 (Азот)а.

Когда микроорганизмы поглощают аммоний (NH4+) и нитраты (NO3-), эти формы E941 (Азот)а перестают быть доступными для растений и могут вызывать E941 (Азот)ную недостаточность или нехватку E941 (Азот)а.

Таким образом, иммобилизация связывает E941 (Азот) в микроорганизмах.
Однако иммобилизация важна, потому что она помогает контролировать и балансировать количество E941 (Азот)а в почве, связывая или иммобилизуя E941 (Азот) в микроорганизмах.

Этап 5: ДЕНИТРИФИКАЦИЯ
На пятой стадии E941 (Азот)ного цикла E941 (Азот) возвращается в воздух, поскольку нитраты превращаются в атмосферный E941 (Азот) (N2) бактериями в процессе, который мы называем денитрификацией.

Это приводит к общей потере E941 (Азот)а из почвы, поскольку газообразная форма E941 (Азот)а перемещается в атмосферу, туда, где мы начали наш рассказ.

E941 (Азот) ВАЖЕН ДЛЯ ЖИЗНИ!
Циркуляция E941 (Азот)а в экосистеме имеет решающее значение для поддержания продуктивных и здоровых экосистем без избытка или недостатка E941 (Азот)а.
Производство растений и биомасса (живой материал) ограничены наличием E941 (Азот)а.

Понимание того, как работает цикл E941 (Азот)а между растениями и почвой, может помочь нам принимать более правильные решения о том, какие культуры выращивать и где их выращивать, чтобы у нас был достаточный запас пищи.
Знание круговорота E941 (Азот)а также может помочь нам уменьшить загрязнение, вызванное внесением слишком большого количества удобрений в почву.

Некоторые растения могут поглощать больше E941 (Азот)а или других питательных веществ, таких как фосфор, другое удобрение, и даже могут использоваться в качестве «буфера» или фильтра для предотвращения попадания чрезмерного количества удобрений в водоемы.

Как вы видели, недостаток E941 (Азот)а в почве заставляет растения голодать, в то время как избыток хорошего может быть плохим.
Фермеры и местные сообщества должны работать над улучшением усвоения сельскохозяйственными культурами дополнительных питательных веществ и должным образом обрабатывать отходы навоза.

Нам также необходимо защищать естественные буферные зоны растений, которые могут поглощать стоки E941 (Азот)а до того, как они попадут в водоемы.
Но наши нынешние методы вырубки деревьев для строительства дорог и других сооружений усугубляют эту проблему, потому что осталось меньше растений, способных поглощать избыток питательных веществ.

Нам необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, какие виды растений лучше всего выращивать в прибрежных районах, чтобы поглощать избыток E941 (Азот)а. Нам также необходимо найти другие способы решить или избежать проблемы избыточного выброса E941 (Азот)а в водные экосистемы.

Работая над более полным пониманием круговорота E941 (Азот)а и других циклов, действующих во взаимосвязанных природных системах Земли, мы сможем лучше понять, как лучше защитить драгоценные природные ресурсы Земли.

Некоторые E941 (Азот)фиксирующие организмы являются свободноживущими, в то время как другие являются симбиотическими E941 (Азот)фиксаторами, которым для осуществления процесса требуется тесная связь с хозяином.
Большинство симбиотических ассоциаций весьма специфичны и имеют сложные механизмы, помогающие поддерживать симбиоз.

Например, корневые экссудаты бобовых растений (например, гороха, клевера, сои) служат сигналом для некоторых видов Rhizobium, являющихся E941 (Азот)фиксирующими бактериями.

Этот сигнал привлекает бактерии к корням, и затем происходит очень сложная серия событий, которые инициируют поглощение бактерий корнями и запускают процесс фиксации E941 (Азот)а в клубеньках, образующихся на корнях.

Некоторые из этих бактерий аэробны, другие анаэробны; некоторые из них фототрофны, другие хемотрофны (т. е. используют химические вещества в качестве источника энергии вместо света).

Несмотря на большое физиологическое и филогенетическое разнообразие организмов, осуществляющих фиксацию E941 (Азот)а, все они имеют сходный ферментный комплекс, называемый нитрогеназой, который катализирует восстановление N2 до NH3 (аммиака), который можно использовать в качестве генетического маркера для идентификации потенциальных для фиксации E941 (Азот)а.

Одной из характеристик нитрогеназы является то, что ферментный комплекс очень чувствителен к кислороду и дезактивируется в его присутствии.
Это представляет интересную дилемму для аэробных E941 (Азот)фиксаторов и особенно для аэробных E941 (Азот)фиксаторов, которые также являются фотосинтезирующими, поскольку они фактически производят кислород.
Со временем E941 (Азот)фиксаторы разработали различные способы защиты своей нитрогеназы от кислорода.

Например, некоторые цианобактерии имеют структуры, называемые гетероцистами, которые обеспечивают среду с низким содержанием кислорода для фермента и служат местом, где в этих организмах происходит фиксация всего E941 (Азот)а.
Другие фотосинтезирующие E941 (Азот)фиксаторы фиксируют E941 (Азот) только ночью, когда их фотосистемы бездействуют и не производят кислород.

Гены нитрогеназы распространены по всему миру и были обнаружены во многих аэробных средах обитания (например, в океанах, озерах, почвах), а также в средах обитания, которые могут быть анаэробными или микроаэрофильными (например, кишки термитов, отложения, гиперсоленые озера, микробные маты, планктонные ракообразные). .

Широкое распространение E941 (Азот)фиксирующих генов предполагает, что E941 (Азот)фиксирующие организмы проявляют очень широкий диапазон условий окружающей среды, чего и следовало ожидать для процесса, который имеет решающее значение для выживания всей жизни на Земле.

НИТРИФИКАЦИЯ:
Нитрификация — это процесс превращения аммиака в нитрит, а затем в нитрат, и это еще один важный шаг в глобальном круговороте E941 (Азот)а.
Большая часть нитрификации происходит аэробно и осуществляется исключительно прокариотами.

Существуют две отдельные стадии нитрификации, которые осуществляются разными типами микроорганизмов.
Первым этапом является окисление аммиака до нитрита, которое осуществляется микробами, известными как окислители аммиака.

Аэробные окислители аммиака превращают аммиак в нитрит через промежуточный гидроксиламин, процесс, который требует двух разных ферментов, монооксигеназы аммиака и оксидоредуктазы гидроксиламина.

Этот процесс генерирует очень небольшое количество энергии по сравнению со многими другими типами метаболизма; в результате нитрозоферы, как известно, очень медленно растут.
Кроме того, аэробные окислители аммиака также являются автотрофами, фиксирующими углекислый газ для производства органического углерода, подобно фотосинтезирующим организмам, но использующим аммиак в качестве источника энергии вместо света.

В отличие от фиксации E941 (Азот)а, которая осуществляется многими различными видами микробов, окисление аммиака менее широко распространено среди прокариот.
До недавнего времени считалось, что все процессы окисления аммиака осуществляются лишь несколькими видами бактерий родов Nitrosomonas, Nitrosospira и Nitrosococcus.

Однако в 2005 году был обнаружен археон, способный также окислять аммиак.
С момента их открытия археи, окисляющие аммиак, часто превосходили по численности бактерии, окисляющие аммиак, во многих средах обитания.

За последние несколько лет было обнаружено, что археи, окисляющие аммиак, в изобилии обитают в океанах, почвах и солончаках, что указывает на важную роль этих недавно открытых организмов в круговороте E941 (Азот)а.

В настоящее время в чистой культуре выращивается только один окисляющий аммиак архей, Nitrosopumilus maritimus, поэтому наше понимание их физиологического разнообразия ограничено.

Вторым этапом нитрификации является окисление нитрита (NO2-) до нитрата (NO3-).
Этот этап осуществляется совершенно отдельной группой прокариот, известных как нитрит-окисляющие бактерии.
Некоторые из родов, участвующих в окислении нитритов, включают Nitrospira, Nitrobacter, Nitrococcus и Nitrospina.

Подобно окислителям аммиака, энергия, выделяемая при окислении нитрита в нитрат, очень мала, и, следовательно, урожайность очень низкая.

Фактически, окислители аммиака и нитрита должны окислять многие молекулы аммиака или нитрита, чтобы связать одну молекулу СО2.
Для полной нитрификации должно происходить как окисление аммиака, так и окисление нитритов.

Окислители аммиака и окислители нитритов широко распространены в аэробной среде.
Они были тщательно изучены в природных средах, таких как почвы, эстуарии, озера и среда открытого океана.

Однако окислители аммиака и нитрита также играют очень важную роль в очистных сооружениях сточных вод, удаляя потенциально опасные уровни аммония, которые могут привести к загрязнению принимающих вод.

Многие исследования были сосредоточены на том, как поддерживать стабильные популяции этих важных микробов на очистных сооружениях. Кроме того, окислители аммиака и нитрита помогают поддерживать здоровье аквариумов, способствуя удалению потенциально токсичного аммония, выделяемого с мочой рыб.

АНАММОКС:
Традиционно считалось, что вся нитрификация осуществляется в аэробных условиях, но недавно был открыт новый тип окисления аммиака, происходящий в бескислородных условиях.

Анаммокс (анаэробное окисление аммиака) осуществляется прокариотами, принадлежащими к типу бактерий Planctomycetes.
Первой описанной анаммокс-бактерией была Brocadia anammoxidans.
Бактерии анаммокс окисляют аммиак, используя нитрит в качестве акцептора электронов для получения газообразного E941 (Азот)а.

Бактерии Anammox были впервые обнаружены в бескислородных биореакторах очистных сооружений, но с тех пор их обнаруживают в различных водных системах, включая зоны с низким содержанием кислорода в океане, прибрежные и эстуарные отложения, мангровые заросли и пресноводные озера.

В некоторых районах океана процесс анаммокс считается причиной значительной потери E941 (Азот)а.
Независимо от того, ответственны ли анаммокс или денитрификация за большую часть потерь E941 (Азот)а в океане, ясно, что анаммокс представляет собой важный процесс в глобальном круговороте E941 (Азот)а.

ДЕНИТРИФИКАЦИЯ:
Денитрификация — это процесс, при котором нитраты превращаются в газообразный E941 (Азот), таким образом удаляя биодоступный E941 (Азот) и возвращая его в атмосферу.
Газообразный E941 (Азот) (N2) является конечным конечным продуктом денитрификации, но существуют и другие промежуточные газообразные формы E941 (Азот)а.

В отличие от нитрификации денитрификация представляет собой анаэробный процесс, происходящий в основном в почвах и отложениях, а также в бескислородных зонах озер и океанов.

Подобно фиксации E941 (Азот)а, денитрификация осуществляется разнообразной группой прокариот, и недавно появились доказательства того, что некоторые эукариоты также способны к денитрификации.

Некоторые денитрифицирующие бактерии включают виды родов Bacillus, Paracoccus и Pseudomonas.
Денитрификаторы являются хемоорганотрофами и, следовательно, также должны быть обеспечены какой-либо формой органического углерода.

Денитрификация важна тем, что она удаляет фиксированный E941 (Азот) (то есть нитраты) из экосистемы и возвращает его в атмосферу в биологически инертной форме (N2).
Это особенно важно в сельском хозяйстве, где потеря нитратов в удобрениях является вредной и дорогостоящей.

Тем не менее, денитрификация при очистке сточных вод играет очень полезную роль, удаляя нежелательные нитраты из сточных вод, тем самым снижая вероятность того, что вода, сбрасываемая с очистных сооружений, вызовет нежелательные последствия (например, цветение водорослей).

АММОНИФИКАЦИЯ:
Когда организм выделяет отходы или умирает, E941 (Азот) в его тканях находится в форме органического E941 (Азот)а (например, аминокислоты, ДНК).

Затем различные грибы и прокариоты разлагают ткань и выделяют неорганический E941 (Азот) обратно в экосистему в виде аммиака в процессе, известном как аммонификация.
Затем аммиак становится доступным для поглощения растениями и другими микроорганизмами для роста.

Круговорот E941 (Азот)а, при котором атмосферный E941 (Азот) превращается в различные E941 (Азот)истые соединения, является одним из наиболее важных природных процессов для поддержания живых организмов.
Во время цикла некоторые бактерии «фиксируют» атмосферный E941 (Азот) в аммиак, необходимый растениям для роста.

Другие бактерии превращают аммиак в аминокислоты и белки.
Животные едят растения и потребляют белок.

Соединения E941 (Азот)а возвращаются в почву с отходами животноводства и растений.
Бактерии превращают отработанный E941 (Азот) обратно в газообразный E941 (Азот), который возвращается в атмосферу.

Стремясь ускорить рост сельскохозяйственных культур, люди используют E941 (Азот) в удобрениях.
Круговорот E941 (Азот)а относится к движению E941 (Азот)а внутри и между атмосферой, биосферой, гидросферой и геосферой.

Круговорот E941 (Азот)а имеет значение, потому что E941 (Азот) является важным питательным веществом для поддержания жизни на Земле.
E941 (Азот) является основным компонентом аминокислот, которые являются строительными блоками белков, и нуклеиновых кислот, которые являются строительными блоками генетического материала (РНК и ДНК).

При изобилии других ресурсов, таких как свет и вода, продуктивность экосистемы и биомасса часто ограничиваются количеством доступного E941 (Азот)а.
Это основная причина, по которой E941 (Азот) является неотъемлемой частью удобрений, используемых для улучшения качества почвы в сельскохозяйственных целях.

Круговорот E941 (Азот)а проходит как через абиотическую, так и через биотическую части земной системы.
Самый большой резервуар E941 (Азот)а находится в атмосфере, в основном в виде газообразного E941 (Азот)а (N2).

Газообразный E941 (Азот) составляет 78% воздуха, которым мы дышим.
Большая часть E941 (Азот)а поступает в экосистемы через определенные виды бактерий в почве и корнях растений, которые превращают газообразный E941 (Азот) в аммиак (NH3).

Этот процесс называется E941 (Азот)фиксацией.
Очень небольшое количество E941 (Азот)а фиксируется молнией, взаимодействующей с воздухом.
После фиксации E941 (Азот)а другие виды бактерий превращают аммиак в нитраты (NO3- ) и нитриты (NO2- ), которые затем могут использоваться другими бактериями и растениями.

Консументы (травоядные и хищники) получают соединения E941 (Азот)а из растений и животных, которых они едят.
E941 (Азот) возвращается в почву, когда организмы выделяют отходы или умирают и разлагаются бактериями и грибками.

E941 (Азот) высвобождается обратно в атмосферу бактериями, получающими энергию за счет расщепления нитратов и нитритов на газообразный E941 (Азот) (это также называется денитрификацией).

КОМПОНЕНТ УДОБРЕНИЯ
По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, E941 (Азот) был открыт в 1772 году химиком и врачом Дэниелом Резерфордом, когда он удалил кислород и углекислый газ из воздуха, продемонстрировав, что остаточный газ не поддерживает живые организмы или горение.

Другие ученые, в том числе Карл Вильгельм Шееле и Джозеф Пристли, работали над той же проблемой и называли E941 (Азот) «сгоревшим» воздухом или воздухом без кислорода.
В 1786 году Антуан Лоран де Лавуазье назвал E941 (Азот) «E941 (Азот)», что означает «безжизненный».
Это было основано на наблюдении, что E941 (Азот) является частью воздуха и не может поддерживать жизнь сам по себе.

Одним из наиболее важных соединений E941 (Азот)а является аммиак (NH3), который можно получить в так называемом процессе Габера-Боша, в котором E941 (Азот) взаимодействует с водородом.
Бесцветный газообразный аммиак с резким запахом можно легко превратить в E941 (Азот)ное удобрение.

E941 (Азот)НЫЙ ЦИКЛ
Круговорот E941 (Азот)а, при котором атмосферный E941 (Азот) превращается в различные органические соединения, является одним из наиболее важных природных процессов для поддержания живых организмов.
Во время цикла бактерии в почве перерабатывают или «фиксируют» атмосферный E941 (Азот) в аммиак, который необходим растениям для роста.

Другие бактерии превращают аммиак в аминокислоты и белки.
Затем животные едят растения и потребляют белок.

Соединения E941 (Азот)а возвращаются в почву с отходами жизнедеятельности животных.
Бактерии превращают отработанный E941 (Азот) обратно в газообразный E941 (Азот), который возвращается в атмосферу.

Цикл – это регулярно повторяющаяся последовательность событий или шагов.
В круговороте E941 (Азот)а E941 (Азот) переходит из почвы в растения, затем в животных и, наконец, обратно в почву.
Когда E941 (Азот) возвращается в почву от разлагающегося растения, E941 (Азот) может быть снова использован другим растением.

E941 (Азот)ный цикл состоит из пяти основных этапов:
* Фиксация E941 (Азот)а
* Нитрификация
* Денитрификация
*Усвоение E941 (Азот)а
* Аммонификация.

За многие годы действия людей изменили круговорот E941 (Азот)а в природе.
Это изменило количество E941 (Азот)а в живых организмах, а также в воздухе, почве и воде.
Баланс в природе был нарушен.
Понимая, как работает круговорот E941 (Азот)а, люди могут изменить свои действия и защитить окружающую среду.

E941 (Азот) может претерпевать множество превращений в почве.
Эти превращения часто группируются в систему, называемую E941 (Азот)ным циклом, которая может быть представлена в разной степени сложности.

Круговорот E941 (Азот)а подходит для понимания управления питательными веществами и удобрениями.
Поскольку за большинство этих процессов ответственны микроорганизмы, они происходят очень медленно, если вообще происходят, когда температура почвы ниже 50 ° F, но их скорость быстро увеличивается по мере нагревания почвы.

В основе круговорота E941 (Азот)а лежит превращение неорганического E941 (Азот)а в органический и наоборот.
По мере роста микроорганизмы удаляют H₄⁺ и NO₃⁻ из доступного неорганического E941 (Азот)а почвы, превращая его в органический E941 (Азот) в процессе, называемом иммобилизацией.

Когда эти организмы умирают и разлагаются другими, избыток NH₄⁺ может быть высвобожден обратно в неорганический пул в процессе, называемом минерализацией.
E941 (Азот) также может минерализоваться, когда микроорганизмы разлагают материал, содержащий больше E941 (Азот)а, чем они могут использовать за один раз, такие материалы, как остатки бобовых культур или навоз.

Иммобилизация и минерализация осуществляются большинством микроорганизмов и наиболее быстро протекают в теплых и влажных, но не насыщенных водой почвах.
Количество неорганического E941 (Азот)а, доступного для использования сельскохозяйственными культурами, часто зависит от количества происходящей минерализации и баланса между минерализацией и иммобилизацией.

Ионы аммония (NH₄⁺), которые не иммобилизованы или быстро не поглощаются высшими растениями, обычно быстро превращаются в ионы NO₃⁻ в процессе, называемом нитрификацией.

Это двухстадийный процесс, во время которого бактерии под названием Nitrosomonas превращают NH₄⁺ в нитрит (NO₂⁻), а затем другие бактерии, Nitrobacter, превращают NO₂⁻ в NO₃⁻.

Этот процесс требует хорошо аэрируемой почвы и происходит достаточно быстро, так что обычно в почве в течение вегетационного периода обнаруживается в основном NO₃⁻, а не NH₄⁺.

Круговорот E941 (Азот)а включает несколько путей, по которым E941 (Азот), доступный растениям, может быть потерян из почвы.
Нитратный E941 (Азот) обычно более подвержен потерям, чем E941 (Азот) аммонийный.
Значительные механизмы потерь включают выщелачивание, денитрификацию, улетучивание и удаление урожая.

Нитратная форма E941 (Азот)а настолько растворима, что легко выщелачивается при просачивании избытка воды через почву.
Это может быть основным механизмом потерь в грубозернистых почвах, где вода свободно просачивается, но это не проблема в мелкозернистых, более непроницаемых почвах, где просачивание происходит очень медленно.

Эти последние почвы имеют тенденцию легко насыщаться, и когда микроорганизмы истощают запасы свободного кислорода во влажной почве, некоторые получают его, разлагая NO₃⁻.

В этом процессе, называемом денитрификацией, NO₃⁻ превращается в газообразные оксиды E941 (Азот)а или в газообразный N₂, недоступные для растений.
Денитрификация может привести к большим потерям E941 (Азот)а, когда почвы теплые и остаются насыщенными более нескольких дней.

Потери E941 (Азот)а NH₄⁺ менее распространены и происходят в основном за счет улетучивания.
Ионы аммония в основном представляют собой молекулы безводного аммиака (NH₃) с присоединенным дополнительным ионом водорода (H⁺).

Когда этот дополнительный H⁺ удаляется из иона NH₄ другим ионом, таким как гидроксил (OH⁻), образующаяся молекула NH3 может испаряться или улетучиваться из почвы.
Этот механизм наиболее важен для почв с высоким рН, которые содержат большое количество ионов ОН⁻.

Удаление урожая представляет собой потерю, потому что E941 (Азот) в собранных частях культурных растений полностью удаляется с поля.
E941 (Азот) в растительных остатках возвращается обратно в систему, и его лучше рассматривать как иммобилизованный, а не удаленный.
Многое в конечном итоге минерализуется и может быть повторно использовано сельскохозяйственными культурами.

ПОТРЕБНОСТЬ РАСТЕНИЙ В E941 (Азот)Е И ПОТРЕБЛЕНИЕ
Растения поглощают E941 (Азот) из почвы в виде ионов NH₄⁺ и NO₃⁻, но поскольку нитрификация широко распространена в сельскохозяйственных почвах, большая часть E941 (Азот)а поглощается в виде нитратов.

Нитраты свободно перемещаются к корням растений по мере того, как они поглощают воду.
Попав внутрь растения, NO₃⁻ восстанавливается до формы NH₂ и ассимилируется с образованием более сложных соединений.

Поскольку растениям требуется очень большое количество E941 (Азот)а, обширная корневая система необходима для неограниченного поглощения E941 (Азот)а.

Растения с корнями, ограниченными уплотнением, могут проявлять признаки дефицита E941 (Азот)а, даже если в почве присутствует достаточное количество E941 (Азот)а.

Большинство растений постоянно потребляют E941 (Азот) из почвы на протяжении всей своей жизни, и потребность в E941 (Азот)е обычно увеличивается по мере увеличения размера растения.
Растение, снабженное достаточным количеством E941 (Азот)а, быстро растет и дает большое количество сочной зеленой листвы.
Предоставление достаточного количества E941 (Азот)а позволяет однолетней культуре, такой как кукуруза, вырасти до полной зрелости, а не задерживать ее.

Растение с дефицитом E941 (Азот)а, как правило, маленькое и развивается медленно, потому что ему не хватает E941 (Азот)а, необходимого для производства адекватных структурных и генетических материалов.

Обычно он бледно-зеленый или желтоватый, потому что ему не хватает хлорофилла.
Старые листья часто некротизируются и отмирают, поскольку растение перемещает E941 (Азот) из менее важных старых тканей в более важные молодые.

С другой стороны, некоторые растения могут расти настолько быстро при избыточном снабжении E941 (Азот)ом, что у них развивается протоплазма быстрее, чем они могут построить достаточное количество поддерживающего материала в клеточных стенках.

Такие растения часто довольно слабы и могут быть подвержены механическим повреждениям.
Примером такого эффекта является образование слабой соломы и полегание мелких зерен.

УПРАВЛЕНИЕ УДОБРЕНИЯМИ
E941 (Азот)НЫЙ ЦИКЛ:
Нормы E941 (Азот)ных удобрений определяются выращиваемой культурой, планируемой урожайностью и количеством E941 (Азот)а, которое может быть обеспечено почвой.
Нормы, необходимые для достижения разных урожаев разных культур, различаются в зависимости от региона, и такие решения обычно основаны на местных рекомендациях и опыте.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КОЛИЧЕСТВО ПОСТАВЛЕННОГО ПОЧВОЙ E941 (Азот)А
Количество E941 (Азот)а, выделяющегося из органического вещества почвы.

Количество E941 (Азот)а, выделяющегося при разложении остатков предыдущего урожая.
Любой E941 (Азот), полученный в результате предыдущих применений органических отходов.

Любой E941 (Азот), перенесенный из предыдущих применений удобрений.
Такой вклад можно определить, взяв кредиты E941 (Азот)а (выраженные в фунтах на акр) для этих переменных.

Например, кукуруза после люцерны обычно требует меньше дополнительного E941 (Азот)а, чем кукуруза после кукурузы, и требуется меньше E941 (Азот)ных удобрений для достижения заданной цели по урожайности при внесении навоза.
Как и в случае со ставками, кредиты обычно основаны на местных условиях.

Тестирование почвы чаще предлагается в качестве альтернативы взятию E941 (Азот)ных кредитов.
Тестирование почвы на содержание E941 (Азот)а было полезной практикой в более засушливых районах Великих равнин в течение многих лет, и в этом регионе нормы удобрений часто корректируются с учетом NO₃⁻, обнаруженного в почве перед посадкой.

В последние годы появился некоторый интерес к тестированию кукурузных полей на NO₃⁻ в более влажных регионах восточной части США и Канады с использованием образцов, взятых поздней весной, после появления всходов, а не перед посевом.

Эта стратегия, испытание почвы перед внесением E941 (Азот)а (PSNT), получила широкую огласку и, по-видимому, дает некоторое представление о том, требуется ли дополнительное внесение E941 (Азот)а в боковую подкормку.

ВНЕСЕНИЕ УДОБРЕНИЙ
Решения о размещении должны максимизировать доступность E941 (Азот)а для сельскохозяйственных культур и минимизировать возможные потери.
Корни растения обычно не прорастают через корневую зону другого растения, поэтому E941 (Азот) необходимо размещать там, где все растения имеют к нему прямой доступ.

Широковещательные приложения выполняют эту задачу.
Координация также имеет место, когда все ряды культур находятся непосредственно рядом с полосой.

Для кукурузы внесение безводного аммиака или карбамидо-аммиачной селитры (КАС) в чередующиеся средние ряды обычно так же эффективно, как и внесение в каждую середину, потому что все ряды имеют доступ к удобрению.

Для усвоения питательных веществ необходимы влажные почвенные условия.
Размещение ниже поверхности почвы может увеличить доступность E941 (Азот)а в засушливых условиях, потому что корни с большей вероятностью найдут E941 (Азот) во влажной почве при таком размещении.

Внесение КАС с боковой подкормкой может давать более высокие урожаи кукурузы, чем поверхностное внесение в годы, когда после внесения боковой подкормки следует сухая погода.
В годы, когда дожди выпадают вскоре после нанесения, подпочвенное размещение не так критично.

Подземное размещение обычно используется для контроля потерь E941 (Азот)а.
Безводный аммиак должен быть помещен и герметизирован под поверхностью, чтобы исключить прямые потери газообразного аммиака от испарения.

Испарение из растворов мочевины и КАС можно контролировать путем введения или введения.
Внесение материалов мочевины (механически или с помощью дождя вскоре после внесения) особенно важно при нулевой обработке почвы, когда испарение усугубляется большим количеством органического материала на поверхности почвы.

Размещение E941 (Азот)а с фосфором часто увеличивает поглощение фосфора, особенно когда E941 (Азот) находится в форме NH₄⁺, а культура растет на щелочной почве.

Причины этого эффекта не совсем ясны, но могут быть связаны с E941 (Азот)ом, повышающим корневую активность и способность поглощать фосфор, а также с нитрификацией NH₄⁺, обеспечивающей кислотность, которая повышает растворимость фосфора.

СРОКИ ВНЕСЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
Сроки имеют большое влияние на эффективность систем управления E941 (Азот)ом.
E941 (Азот) следует вносить, чтобы избежать периодов значительных потерь и обеспечить достаточное количество E941 (Азот)а, когда культура больше всего нуждается в E941 (Азот)е.

Пшеница поглощает большую часть своего E941 (Азот)а весной и в начале лета, а кукуруза поглощает большую часть E941 (Азот)а в середине лета, поэтому достаточное количество E941 (Азот)а в это время имеет решающее значение.

Если ожидается, что потери будут минимальными или их можно эффективно контролировать, применение до или сразу после посева эффективно для обеих культур.

Если ожидаются значительные потери, особенно из-за денитрификации или выщелачивания, для снижения потерь может быть эффективным дробное внесение E941 (Азот)а, при котором большая часть E941 (Азот)а вносится после появления всходов.

Осенние обработки кукурузы можно использовать на хорошо дренированных почвах, особенно если E941 (Азот) вносится в виде безводного аммиака; однако следует избегать осеннего внесения на плохо дренированные почвы из-за почти неизбежной возможности значительных потерь на денитрификацию.

Когда большая часть запаса E941 (Азот)а будет внесена после значительного роста культуры или расположена вдали от посевного ряда (безводный аммиак или КАС, расположенные в середине ряда), внесение некоторого количества E941 (Азот)а, легко доступного для рассады при посадке, гарантирует, что культура не превратится в E941 (Азот). в дефиците до получения доступа к основному источнику E941 (Азот)а.

МИНИМИЗАЦИЯ ПОТЕРЬ УДОБРЕНИЙ
Основными механизмами потерь E941 (Азот)ных удобрений являются денитрификация, выщелачивание и улетучивание.
Денитрификация и выщелачивание происходят в очень влажных почвенных условиях, в то время как улетучивание наиболее распространено, когда почвы только влажные и высыхают.

МЕТОДЫ ИЗБЕЖАНИЯ ПОТЕРЬ E941 (Азот)НЫХ УДОБРЕНИЙ
Использование источника E941 (Азот)а NH₄⁺ подкисляет почву, потому что ионы водорода (H⁺), высвобождаемые во время нитрификации NH₄⁺, являются основной причиной кислотности почв.
Со временем подкисление и снижение рН почвы могут стать значительными.

E941 (Азот)ные удобрения, содержащие NO₃⁻, но не содержащие NH₄⁺, со временем делают почву немного менее кислой, но обычно используются в гораздо меньших количествах, чем другие.
Подкисление из-за E941 (Азот)а NH₄⁻ является важным фактором подкисления сельскохозяйственных полей, но его можно легко контролировать с помощью обычной практики известкования.

ПОДКОРМКА БОБОВЫХ E941 (Азот)ОМ
Поскольку бактерии Rhizobia, которые заражают корни бобовых, обычно снабжают растение-хозяин достаточным количеством E941 (Азот)а, хорошо клубеньковые бобовые редко реагируют на добавление E941 (Азот)ных удобрений.

Однако иногда соевые бобы могут реагировать на внесение E941 (Азот)а в конце сезона, предположительно из-за того, что фиксация E941 (Азот)а в клубеньках значительно снизилась.
Однако такая реакция довольно неустойчива, и внесение E941 (Азот)а в конце сезона для соевых бобов обычно не рекомендуется.

Количество атмосферного E941 (Азот)а, фиксируемого несимбиотическими почвенными организмами, зависит от типа почвы, присутствующего органического вещества и рН почвы.

E941 (Азот) В РАСТЕНИЯХ
Здоровые растения часто содержат от 3 до 4 процентов E941 (Азот)а в своих надземных тканях.
Это гораздо более высокая концентрация по сравнению с другими питательными веществами.

Углерод, водород и кислород, питательные вещества, которые не играют значительной роли в большинстве программ управления плодородием почвы, являются единственными другими питательными веществами, присутствующими в более высоких концентрациях.

E941 (Азот) так важен, потому что E941 (Азот) является основным компонентом хлорофилла, соединения, с помощью которого растения используют энергию солнечного света для производства сахаров из воды и углекислого газа (т. е. для фотосинтеза).
E941 (Азот) также является основным компонентом аминокислот, строительных блоков белков.

Без белков растения увядают и погибают.
Некоторые белки действуют как структурные единицы в растительных клетках, в то время как другие действуют как ферменты, делая возможными многие биохимические реакции, на которых основана жизнь.

E941 (Азот) является компонентом соединений, передающих энергию, таких как АТФ (аденозинтрифосфат).
АТФ позволяет клеткам сохранять и использовать энергию, высвобождаемую в процессе метаболизма.

Наконец, E941 (Азот) является важным компонентом нуклеиновых кислот, таких как ДНК, генетического материала, который позволяет клеткам (и, в конечном итоге, целым растениям) расти и воспроизводиться.
Без E941 (Азот)а не было бы жизни, какой мы ее знаем.

ПОЧВЕННЫЙ E941 (Азот)
Почвенный E941 (Азот) существует в трех основных формах: органические соединения E941 (Азот)а, ионы аммония (NH₄⁺) и ионы нитрата (NO₃⁻).

В любой момент времени от 95 до 99 процентов потенциально доступного E941 (Азот)а в почве находится в органических формах, либо в растительных и животных остатках, в относительно стабильном органическом веществе почвы, либо в живых почвенных организмах, в основном в микробах, таких как бактерии.

Этот E941 (Азот) не доступен растениям напрямую, но часть его может быть преобразована в доступные формы микроорганизмами.
Очень небольшое количество органического E941 (Азот)а может присутствовать в растворимых органических соединениях, таких как мочевина, которые могут быть немного доступными для растений.

Большая часть доступного для растений E941 (Азот)а находится в неорганических формах NH₄⁺ и NO₃⁻ (иногда называемых минеральным E941 (Азот)ом). Ионы аммония связываются с отрицательно заряженным катионообменным комплексом почвы (CEC) и ведут себя так же, как другие катионы в почве.

Нитрат-ионы не связываются с твердыми веществами почвы, потому что они несут отрицательный заряд, но существуют в растворенном виде в почвенной воде или выпадают в виде растворимых солей в засушливых условиях.

ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОЧВЕННОГО E941 (Азот)А
E941 (Азот) в почве, который в конечном итоге может быть использован растениями, имеет два источника: E941 (Азот)содержащие минералы и огромные запасы E941 (Азот)а в атмосфере.
E941 (Азот) в почвенных минералах высвобождается по мере разложения минерала.

Этот процесс, как правило, довольно медленный и лишь незначительно способствует E941 (Азот)ному питанию на большинстве почв.
Однако на почвах, содержащих большое количество богатых NH₄⁺ глин (либо встречающихся в природе, либо образовавшихся в результате фиксации NH₄⁺, добавляемого в качестве удобрения), E941 (Азот), поставляемый минеральной фракцией, в некоторые годы может быть значительным.

Атмосферный E941 (Азот) является основным источником E941 (Азот)а в почвах.
В атмосфере E941 (Азот) существует в очень инертной форме N₂ и должен быть преобразован, прежде чем E941 (Азот) станет полезным в почве.

Количество E941 (Азот)а, добавляемого в почву таким образом, напрямую связано с грозовой активностью, но большинство районов, вероятно, получают из этого источника не более 20 фунтов E941 (Азот)а на акр в год.

Бактерии, такие как Rhizobia, которые заражают (образуют клубеньки) корни бобовых растений и получают от них много пищевой энергии, могут фиксировать гораздо больше E941 (Азот)а в год (некоторые значительно превышают 100 фунтов E941 (Азот)а на акр).

Когда количество E941 (Азот)а, зафиксированного Rhizobia, превышает количество, необходимое самим микробам, E941 (Азот) высвобождается для использования бобовым растением-хозяином.

Вот почему хорошо клубеньковые бобовые часто не реагируют на внесение E941 (Азот)ных удобрений.
Они уже получают достаточно от бактерий.

ПРОИЗВОДСТВО E941 (Азот)А:
Газообразный E941 (Азот) представляет собой промышленный газ, получаемый путем фракционной перегонки жидкого воздуха или механическим способом с использованием газообразного воздуха (мембрана обратного осмоса под давлением или адсорбция при переменном давлении).

Генераторы газообразного E941 (Азот)а, использующие мембраны или адсорбцию при переменном давлении (PSA), как правило, более экономичны и энергоэффективны, чем E941 (Азот), поставляемый в больших объемах.
Коммерческий E941 (Азот) часто является побочным продуктом обработки воздуха для промышленного концентрирования кислорода для производства стали и других целей.

При поставке сжатым в баллонах его часто называют ОФН (безкислородный E941 (Азот)).
E941 (Азот) товарного качества уже содержит не более 20 частей на миллион кислорода, а также доступны специально очищенные сорта, содержащие не более 2 частей на миллион кислорода и 10 частей на миллион аргона.

В химической лаборатории E941 (Азот) получают обработкой водного раствора хлорида аммония нитритом натрия.

NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl + 2H2O

В этой реакции также образуются небольшие количества примесей NO и HNO3.
Примеси можно удалить, пропуская газ через водную серную кислоту, содержащую дихромат калия.
Очень чистый E941 (Азот) можно получить термическим разложением азида бария или азида натрия.

2 NaN3 → 2 Na + 3 N2

Промышленное производство E941 (Азот)а в основном осуществляется фракционной перегонкой сжиженного воздуха.
Температура кипения E941 (Азот)а составляет -195,8 ° C (-320,4 ° F), что примерно на 13 ° C (-23 ° F) ниже, чем у кислорода, который поэтому остается позади.

E941 (Азот) также можно производить в больших масштабах путем сжигания углерода или углеводородов в воздухе и отделения образующихся двуокиси углерода и воды от остаточного E941 (Азот)а.

В небольшом масштабе чистый E941 (Азот) получают путем нагревания азида бария Ba(N3)2.
Различные лабораторные реакции, в результате которых образуется E941 (Азот), включают нагревание растворов нитрита аммония (NH4NO2), окисление аммиака бромной водой и окисление аммиака горячим оксидом меди.

НАЛИЧИЕ E941 (Азот)А:
E941 (Азот) - самый распространенный чистый элемент на земле, составляющий 78,1% объема атмосферы (75,5% по массе), около 3,89 миллиона гигатонн.

Несмотря на это, E941 (Азот) не очень распространен в земной коре, составляя где-то около 19 частей на миллион, наравне с ниобием, галлием и литием.
(Это составляет от 300 000 до миллиона гигатонн E941 (Азот)а, в зависимости от массы земной коры.)

Единственными важными минералами E941 (Азот)а являются селитра (нитрат калия, селитра) и натронная селитра (нитрат натрия, чилийская селитра).
Однако они не были важным источником нитратов с 1920-х годов, когда промышленный синтез аммиака и E941 (Азот)ной кислоты стал обычным явлением.

Соединения E941 (Азот)а постоянно обмениваются между атмосферой и живыми организмами.
E941 (Азот) необходимо сначала переработать или «зафиксировать» в форму, пригодную для использования растениями, обычно аммиак.

Некоторая фиксация E941 (Азот)а осуществляется ударами молнии, производящими оксиды E941 (Азот)а, но большая часть осуществляется диE941 (Азот)рофными бактериями с помощью ферментов, известных как нитрогеназы (хотя сегодня промышленная фиксация E941 (Азот)а до аммиака также значительна).

Когда аммиак поглощается растениями, E941 (Азот) используется для синтеза белков.
Затем эти растения перевариваются животными, которые используют соединения E941 (Азот)а для синтеза белков и выделения E941 (Азот)содержащих отходов.

Наконец, эти организмы умирают и разлагаются, подвергаясь бактериальному и экологическому окислению и денитрификации, возвращая свободный диE941 (Азот) в атмосферу.

Промышленная фиксация E941 (Азот)а по процессу Габера в основном используется в качестве удобрения, хотя избыток E941 (Азот)содержащих отходов при выщелачивании приводит к эвтрофикации пресной воды и созданию морских мертвых зон, поскольку рост бактерий, вызванный E941 (Азот)ом, истощает кислород воды до такой степени, что все высшие организмы погибают.
Кроме того, закись E941 (Азот)а, образующаяся при денитрификации, воздействует на озоновый слой атмосферы.

Многие морские рыбы производят большое количество оксида триметиламина, чтобы защитить себя от сильного осмотического воздействия окружающей среды; превращение этого соединения в диметиламин отвечает за ранний запах несвежей морской рыбы.

У животных свободный радикал оксида E941 (Азот)а (полученный из аминокислоты) служит важной молекулой, регулирующей кровообращение.

Быстрая реакция оксида E941 (Азот)а с водой у животных приводит к образованию нитрита его метаболита.
Метаболизм E941 (Азот)а в белках у животных обычно приводит к выделению мочевины, тогда как метаболизм нуклеиновых кислот у животных приводит к выделению мочевины и мочевой кислоты.

Характерный запах разложения мяса животных вызван образованием длинноцепочечных E941 (Азот)содержащих аминов, таких как путресцин и кадаверин, которые являются продуктами распада аминокислот орнитина и лизина соответственно в разлагающихся белках.

НАЛИЧИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ E941 (Азот)А:
Среди элементов E941 (Азот) занимает шестое место по распространенности в космосе.
Атмосфера Земли состоит из 75,51% по весу (или 78,09% по объему) E941 (Азот)а; это основной источник E941 (Азот)а для торговли и промышленности.

В атмосфере также содержатся в различных небольших количествах аммиак и соли аммония, а также оксиды E941 (Азот)а и E941 (Азот)ная кислота (последние вещества образуются при грозах и в двигателе внутреннего сгорания).

Свободный E941 (Азот) содержится во многих метеоритах; в газах вулканов, шахт и некоторых минеральных источников; на солнце; и в некоторых звездах и туманностях.

E941 (Азот) также встречается в минеральных месторождениях селитры или селитры (нитрат калия, KNO3) и чилийской селитры (нитрат натрия, NaNO3), но эти залежи существуют в количествах, совершенно недостаточных для нужд человека.
Еще одним материалом, богатым E941 (Азот)ом, является гуано, который можно найти в пещерах летучих мышей и в сухих местах, часто посещаемых птицами.

В совокупности E941 (Азот) содержится в дожде и почве в виде аммиака и солей аммония, а также в морской воде в виде ионов аммония (NH4+), нитритов (NO2-) и нитратов (NO3-).

E941 (Азот) составляет в среднем около 16 процентов по массе сложных органических соединений, известных как белки, присутствующих во всех живых организмах.

Естественное содержание E941 (Азот)а в земной коре составляет 0,3 части на 1000 человек.
Космическое содержание — расчетное общее содержание во Вселенной — составляет от трех до семи атомов на атом кремния, который принимается за стандарт.

Индия, Россия, США, Тринидад и Тобаго и Украина входили в пятерку крупнейших производителей E941 (Азот)а (в форме аммиака) в начале 21 века.

АЛЛОТРОПЫ E941 (Азот)А:
Атомарный E941 (Азот), также известный как активный E941 (Азот), обладает высокой реакционной способностью, поскольку является трирадикалом с тремя неспаренными электронами.

Свободные атомы E941 (Азот)а легко реагируют с большинством элементов с образованием нитридов, и даже когда два свободных атома E941 (Азот)а сталкиваются с образованием возбужденной молекулы N2, они могут высвободить столько энергии при столкновении даже с такими стабильными молекулами, как углекислый газ и вода, чтобы вызвать гомолитическое деление на радикалы, такие как CO и O или OH и H.

Атомарный E941 (Азот) получают путем пропускания электрического разряда через газообразный E941 (Азот) при давлении 0,1–2 мм рт.

Учитывая большую реакционную способность атомарного E941 (Азот)а, элементарный E941 (Азот) обычно встречается в виде молекулярного N2, диE941 (Азот)а.
E941 (Азот) представляет собой диамагнитный газ без цвета, запаха и вкуса при стандартных условиях: E941 (Азот) плавится при -210 ° C и кипит при -196 ° C.

ДинE941 (Азот) в основном не реагирует при комнатной температуре, но E941 (Азот), тем не менее, будет реагировать с металлическим литием и некоторыми комплексами переходных металлов.
Это связано с его связью, которая уникальна среди двухатомных элементов при стандартных условиях, поскольку имеет тройную связь N≡N.

Тройные связи имеют короткую длину связи (в данном случае 109,76 пм) и высокие энергии диссоциации (в данном случае 945,41 кДж/моль) и поэтому очень прочны, что объясняет низкий уровень химической активности диE941 (Азот)а.

Возможны другие олигомеры и полимеры E941 (Азот)а.
Если бы их удалось синтезировать, они могли бы иметь потенциальное применение в качестве материалов с очень высокой плотностью энергии, которые можно было бы использовать в качестве мощных топлив или взрывчатых веществ.

При чрезвычайно высоких давлениях (1,1 миллиона атм) и высоких температурах (2000 К), как это происходит в ячейке с алмазной наковальней, E941 (Азот) полимеризуется в кубическую гош-кристаллическую структуру с одинарными связями.

Эта структура похожа на структуру алмаза, и оба они имеют чрезвычайно прочные ковалентные связи, что привело к его прозвищу «E941 (Азот)ный алмаз».

При атмосферном давлении молекулярный E941 (Азот) конденсируется (сжижается) при 77 К (-195,79 ° C) и замерзает при 63 К (-210,01 ° C) в бета-гексагональную плотноупакованную кристаллическую аллотропную форму.
Ниже 35,4 К (-237,6 ° C) E941 (Азот) принимает аллотропную форму кубического кристалла (называемую альфа-фазой).

Жидкий E941 (Азот) — бесцветная жидкость, по внешнему виду напоминающая воду, но имеющая плотность 80,8 % (плотность жидкого E941 (Азот)а при температуре кипения 0,808 г/мл), — распространенный криоген.

Твердый E941 (Азот) имеет множество кристаллических модификаций.
E941 (Азот) образует значительное динамическое покрытие поверхности Плутона и внешних спутников Солнечной системы, таких как Тритон.

Даже при низких температурах твердый E941 (Азот) довольно летуч и может возгоняться с образованием атмосферы или снова конденсироваться в E941 (Азот)ный иней.
E941 (Азот) очень слаб и течет в виде ледников, а на Тритон гейзеры газообразного E941 (Азот)а приходят из области полярной ледяной шапки.

ДИНE941 (Азот)НЫЕ КОМПЛЕКСЫ:
Первым открытым примером диE941 (Азот)истого комплекса был [Ru(NH3)5(N2)]2+ (см. рисунок справа), и вскоре было открыто много других подобных комплексов.

Эти комплексы, в которых молекула E941 (Азот)а отдает по крайней мере одну неподеленную пару электронов центральному катиону металла, иллюстрируют, как N2 может связываться с металлом (металлами) в нитрогеназе и катализаторе процесса Габера: эти процессы, связанные с активацией диE941 (Азот)ом, жизненно важны. важное значение в биологии и в производстве удобрений.

Динитроген может координироваться с металлами пятью различными способами.
Более хорошо охарактеризованы пути с концами M ← N≡ N (η1) и M ← N ≡ N → M (μ, бис-η1), в которых неподеленные пары на атомах E941 (Азот)а отдаются катиону металла. .

Менее хорошо охарактеризованные способы включают диE941 (Азот), отдающий электронные пары от тройной связи либо в качестве мостикового лиганда к двум катионам металлов (μ, бис-η2), либо только к одному (η2).

Пятый и уникальный метод включает тройную координацию в качестве мостикового лиганда, отдавая все три электронные пары от тройной связи (μ3-N2).
Несколько комплексов содержат несколько лигандов N2, а некоторые содержат N2, связанный несколькими способами.

Поскольку N2 изоэлектронен монооксиду углерода (CO) и ацетилену (C2H2), связь в диE941 (Азот)истых комплексах близка к связи в карбонильных соединениях, хотя N2 является более слабым σ-донором и π-акцептором, чем CO.

Теоретические исследования показывают, что донорство σ является более важным фактором, обеспечивающим образование связи M–N, чем обратное донорство π, которое в основном только ослабляет связь NN, а донорство end-on (η1) осуществляется легче, чем боковое. -на (η2) пожертвовании.

В настоящее время диE941 (Азот)истые комплексы известны почти для всех переходных металлов, на их долю приходится несколько сотен соединений.
Обычно их готовят тремя способами:

Замена лабильных лигандов, таких как H2O, H- или CO, непосредственно E941 (Азот)ом: часто это обратимые реакции, протекающие в мягких условиях.

Восстановление комплексов металлов в присутствии избытка подходящего солиганда в атмосфере E941 (Азот)а.
Обычный выбор включает замену хлоридных лигандов диметилфенилфосфином (PMe2Ph), чтобы компенсировать меньшее количество присоединенных E941 (Азот)ных лигандов, чем исходные лиганды хлора.

Преобразование лиганда со связями N–N, такого как гидразин или азид, непосредственно в диE941 (Азот)истый лиганд.
Иногда связь N≡N может образовываться непосредственно в комплексе металла, например, при непосредственной реакции координированного аммиака (NH3) с E941 (Азот)истой кислотой (HNO2), но обычно это не применимо.

Большинство диE941 (Азот)истых комплексов имеют цвет в диапазоне бело-желто-оранжево-красно-коричневый; известно несколько исключений, таких как синий [{Ti(η5-C5H5)2}2-(N2)].

E941 (Азот) И ВОДА:
Питательные вещества, такие как E941 (Азот) и фосфор, необходимы для роста и питания растений и животных, но избыток некоторых питательных веществ в воде может вызвать ряд неблагоприятных последствий для здоровья и окружающей среды.

E941 (Азот) в форме нитратов, нитритов или аммония является питательным веществом, необходимым для роста растений.
Около 78% воздуха, которым мы дышим, состоит из газообразного E941 (Азот)а, а в некоторых районах Соединенных Штатов, особенно на северо-востоке, определенные формы E941 (Азот)а обычно осаждаются в виде кислотных дождей.

Конечно, E941 (Азот) используется в сельском хозяйстве для выращивания сельскохозяйственных культур, и на многих фермах ландшафт был значительно изменен, чтобы максимизировать сельскохозяйственную продукцию.
Поля были выровнены и модифицированы для эффективного отвода лишней воды, которая может выпадать в виде осадков или в результате ирригации.

E941 (Азот) транспортируется в воде, а также может храниться в отложениях и растениях, включая водоросли.
Цветение водорослей (как макроводорослей, так и микроводорослей) и усиленный рост растений происходят в районах с повышенным содержанием питательных веществ и высокой доступностью света.

Различные части ландшафта по-разному обрабатывают растворенный и твердый E941 (Азот) в зависимости от почвы, растительности, гидрологии и источников E941 (Азот)а и углерода.
Некоторые земельные единицы и виды землепользования вносят E941 (Азот) в водные пути, другие, например водно-болотные угодья, удаляют его.

E941 (Азот) общий (органический и неорганический) представляет собой не отдельное химическое вещество, а широкий спектр соединений E941 (Азот)а, которые могут непосредственно использоваться растениями в качестве источника E941 (Азот)а, необходимого для их непосредственного питания, или же могут превращаться в формы, доступные растениям. использовать в окружающей среде.

Газообразный E941 (Азот) составляет около 80% атмосферы и практически не вступает в реакцию.
Прежде чем живые организмы смогут использовать E941 (Азот) в качестве питательного элемента, E941 (Азот) должен быть в растворимой форме, такой как нитрат или аммиак (неорганические формы), или в органических формах, таких как белки, которые легко превращаются в неорганические формы.

Ключевой неорганической формой E941 (Азот)а является аммиак, газ с высокой реакционной способностью в чистом виде, но который обычно обнаруживается в виде ионов аммония при растворении в воде.

Ионы аммония представляют собой форму E941 (Азот)а, используемую растениями и животными для производства аминокислот, которые затем встраиваются в структурные белки и ферменты, являющиеся ключевыми компонентами всех живых организмов.

Другой основной неорганической формой E941 (Азот)а является ион нитрата (полученный из E941 (Азот)ной кислоты).
Нитраты и аммиак взаимопревращаются в воде и почве микроорганизмами.
Эти неорганические формы поглощаются растениями и превращаются в белки.

Высшие животные не могут использовать неорганические формы E941 (Азот)а для своего питания, а вместо этого зависят от органических форм, уже произведенных растениями и другими животными, которых они едят.

Белки в рационе животных сначала расщепляются на составляющие их аминокислоты, а затем снова собираются в необходимые животные белки и другие составляющие клетки.

Отработанные органические соединения E941 (Азот)а у животных превращаются в аммиак, а затем выделяются с мочой в виде мочевины и других простых органических форм.
Затем эти вещества попадают в окружающую среду, где они превращаются в нитраты, ионы аммония и газообразный E941 (Азот).

Некоторые специализированные бактерии также могут «фиксировать» газообразный E941 (Азот) из атмосферы в ионы аммония.
Описанный выше процесс называется E941 (Азот)ным циклом.
В дополнение к ионам аммония и нитрата иногда могут быть обнаружены следы нестабильных неорганических соединений E941 (Азот)а, таких как ионы нитрита.

ИСТОЧНИКИ E941 (Азот)А:
Хотя в окружающей среде много E941 (Азот)а, E941 (Азот) также поступает с сточными водами и удобрениями.

Химические удобрения или навоз обычно вносят в сельскохозяйственные культуры для добавления питательных веществ.
Удержание на месте всего E941 (Азот)а, поступающего на фермы в качестве корма или удобрения и образующегося с навозом, может оказаться трудным или дорогостоящим.

Если на фермах не были построены специализированные сооружения, проливные дожди могут привести к стоку, содержащему эти материалы, в близлежащие ручьи и озера.
Очистные сооружения, которые специально не удаляют E941 (Азот), также могут привести к избыточному уровню E941 (Азот)а в поверхностных или грунтовых водах.

Нитраты могут попасть в воду непосредственно в результате стока удобрений, содержащих нитраты.
Некоторое количество нитратов попадает в воду из атмосферы, которая несет E941 (Азот)содержащие соединения, полученные от автомобилей и других источников.

Ежегодно в Соединенных Штатах из атмосферы выпадает более 3 миллионов тонн E941 (Азот)а, полученного либо естественным путем в результате химических реакций, либо в результате сжигания ископаемого топлива, такого как уголь и бензин.

Нитраты также могут образовываться в водоемах в результате окисления других форм E941 (Азот)а, включая нитриты, аммиак и органические соединения E941 (Азот)а, такие как аминокислоты.
Аммиак и органический E941 (Азот) могут попадать в воду через канализационные стоки и стоки с земель, на которые вносился или хранился навоз.

E941 (Азот) выглядит как бесцветный газ без запаха. Негорючий и нетоксичный.
Составляет большую часть атмосферы, но сама по себе не поддерживает жизнь.
Используется в пищевой промышленности, для продувки систем кондиционирования воздуха и охлаждения, а также для нагнетания давления в шинах самолетов.

НИТРИДЫ, АЗИДЫ И НИТРИДОКОМПЛЕКСЫ E941 (Азот)А:
E941 (Азот) связывается почти со всеми элементами периодической таблицы, за исключением первых трех благородных газов, гелия, неона и аргона, а также некоторых очень короткоживущих элементов после висмута, создавая огромное разнообразие бинарных соединений с различными свойствами и приложениями.

Известно много бинарных соединений: за исключением гидридов, оксидов и фторидов E941 (Азот)а, их обычно называют нитридами.
Многие стехиометрические фазы обычно присутствуют для большинства элементов (например, MnN, Mn6N5, Mn3N2, Mn2N, Mn4N и MnxN для
9,2 < х < 25,3).

Их можно классифицировать как «солеподобные» (в основном ионные), ковалентные, «алмазоподобные» и металлические (или промежуточные), хотя эта классификация имеет ограничения, обычно связанные с непрерывностью типов связи, а не дискретными и отдельными типами. что оно подразумевает.

Обычно их получают прямым взаимодействием металла с E941 (Азот)ом или аммиаком (иногда после нагревания) или термическим разложением амидов металлов:

3 Са + N2 → Ca3N2
3 Mg + 2 NH3 → Mg3N2 + 3 H2 (при 900 °C)
3 Zn(NH2)2 → Zn3N2 + 4 NH3

Возможны многие варианты этих процессов.
Наиболее ионными из этих нитридов являются нитриды щелочных и щелочноземельных металлов, Li3N (Na, K, Rb и Cs не образуют стабильных нитридов по стерическим причинам) и M3N2 (M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba ).

Формально их можно рассматривать как соли аниона N3-, хотя на самом деле разделение зарядов не является полным даже для этих сильно электроположительных элементов.
Однако хорошо известны азиды щелочных металлов NaN3 и KN3 с линейным анионом N-3, а также Sr(N3)2 и Ba(N3)2.

Азиды металлов подгруппы B (группы с 11 по 16) гораздо менее ионные, имеют более сложную структуру и легко детонируют при ударе.

Известно много ковалентных бинарных нитридов.
Примеры включают цианоген ((CN)2), пентанитрид трифосфора (P3N5), динитрид дисеры (S2N2) и тетранитрид тетрасеры (S4N4).

По существу ковалентный нитрид кремния (Si3N4) и нитрид германия (Ge3N4) также известны: нитрид кремния, в частности, мог бы стать многообещающей керамикой, если бы не сложность его обработки и спекания.

В частности, нитриды группы 13, большинство из которых являются перспективными полупроводниками, изоэлектронны графиту, алмазу и карбиду кремния и имеют сходную структуру: их связь меняется с ковалентной на частично ионную и металлическую по мере нисхождения группы.

В частности, поскольку звено B–N изоэлектронно звену C–C, а углерод занимает промежуточное положение по размеру между бором и E941 (Азот)ом, большая часть органической химии находит отклик в химии бора и E941 (Азот)а, например, в боразине («неорганический бензол» ).

Тем не менее, аналогия не является точной из-за легкости нуклеофильной атаки на бор из-за недостатка в нем электронов, что невозможно в полностью углеродсодержащем кольце.

Самая большая категория нитридов — это нитриды внедрения формул MN, M2N и M4N (хотя переменный состав вполне возможен), в которых маленькие атомы E941 (Азот)а расположены в щелях в металлической кубической или гексагональной плотноупакованной решетке.

Они непрозрачны, очень тверды и химически инертны, плавятся только при очень высоких температурах (обычно выше 2500 °C).
Они имеют металлический блеск и проводят электричество, как и металлы.
Они очень медленно гидролизуются с образованием аммиака или E941 (Азот)а.

Нитрид-анион (N3-) является самым сильным донором π, известным среди лигандов (вторым по силе является O2-).
Нитридокомплексы обычно получают термическим разложением азидов или депротонированием аммиака, и они обычно включают концевую группу {≡N}3-.

Линейный анион азида (N-3), будучи изоэлектронным с закисью E941 (Азот)а, углекислым газом и цианатом, образует множество координационных комплексов. Дальнейшая катетенация встречается редко, хотя известен N4-4 (изоэлектронный с карбонатом и нитратом).

ГИДРИДЫ E941 (Азот)А:
В промышленности аммиак (NH3) является наиболее важным соединением E941 (Азот)а и производится в больших количествах, чем любое другое соединение, поскольку он вносит значительный вклад в пищевые потребности наземных организмов, выступая в качестве предшественника пищи и удобрений.

Это бесцветный щелочной газ с характерным резким запахом.
Наличие водородной связи оказывает очень значительное влияние на аммиак, придавая ему высокие температуры плавления (-78 ° C) и кипения (-33 ° C).

В виде жидкости это очень хороший растворитель с высокой теплотой испарения (что позволяет использовать его в вакуумных колбах), который также имеет низкую вязкость, электропроводность и высокую диэлектрическую проницаемость, а также менее плотный, чем вода.

Однако водородная связь в NH3 слабее, чем в H2O, из-за меньшей электроотрицательности E941 (Азот)а по сравнению с кислородом и наличия только одной неподеленной пары в NH3, а не двух в H2O.
Это слабое основание в водном растворе (pKb 4,74); его сопряженная кислота представляет собой аммоний, NH+4.
Он также может действовать как чрезвычайно слабая кислота, теряя протон с образованием амидного аниона NH-2.

Таким образом, он подвергается самодиссоциации, подобно воде, с образованием аммония и амида.
Аммиак сгорает в воздухе или кислороде, хотя и не сразу, с образованием газообразного E941 (Азот)а; он горит во фторе зеленовато-желтым пламенем с образованием трехфтористого E941 (Азот)а.

Реакции с другими неметаллами очень сложны и обычно приводят к смеси продуктов.
Аммиак при нагревании реагирует с металлами с образованием нитридов.

Известно много других бинарных гидридов E941 (Азот)а, но наиболее важными являются гидразин (N2H4) и азид водорода (HN3).
Хотя гидроксиламин (NH2OH) не является гидридом E941 (Азот)а, он по своим свойствам и структуре подобен аммиаку и гидразину.

Гидразин представляет собой дымящуюся бесцветную жидкость с запахом, подобным аммиаку.
Его физические свойства очень похожи на свойства воды (температура плавления 2,0 °С, температура кипения 113,5 °С, плотность 1,00 г/см3).

Несмотря на то, что это эндотермическое соединение, оно кинетически стабильно.
Он быстро и полностью сгорает на воздухе очень экзотермически с образованием E941 (Азот)а и водяного пара.
Это очень полезный и универсальный восстановитель, более слабое основание, чем аммиак.

Он также широко используется в качестве ракетного топлива.
Гидразин обычно получают реакцией аммиака со щелочным гипохлоритом натрия в присутствии желатина или клея:

NH3 + OCl- → NH2Cl + OH-
NH2Cl + NH3 → N2H+5 + Cl- (медленно)
N2H+5 + OH- → N2H4 + H2O (быстро)

(Атаки гидроксидом и аммиаком могут быть обращены вспять, вместо этого проходя через промежуточный продукт NHCl-.)
Причина добавления желатина заключается в том, что он удаляет ионы металлов, таких как Cu2+, которые катализируют разрушение гидразина в результате реакции с монохлорамином (NH2Cl) с образованием хлорида аммония и E941 (Азот)а.

Азид водорода (HN3) был впервые получен в 1890 году путем окисления водного гидразина E941 (Азот)истой кислотой.
Его можно рассматривать как сопряженную кислоту аниона азида, и он аналогичен галогеноводородным кислотам.

ГАЛОГАЛИДЫ и ОКСОГАЛИДЫ E941 (Азот)А:
Известны все четыре простых тригалогенида E941 (Азот)а.
Известно несколько смешанных галогенидов и гидрогалогенидов, но в основном они нестабильны; примеры включают NClF2, NCl2F, NBrF2, NF2H, NFH2, NCl2H и NClH2.

Известно пять фторидов E941 (Азот)а.
Трифторид E941 (Азот)а (NF3, впервые получен в 1928 г.) представляет собой бесцветный газ без запаха, термодинамически стабильный и наиболее легко получается электролизом расплавленного фторида аммония, растворенного в безводном фтористом водороде.

Подобно четырехфтористому углероду, он совсем не реакционноспособен и стабилен в воде или разбавленных водных растворах кислот или щелочей.
Только при нагревании он действует как фторирующий агент, а при контакте с медью, мышьяком, сурьмой и висмутом при высоких температурах реагирует с образованием тетрафторгидразина (N2F4).

Также известны катионы NF+4 и N2F+3 (последний получен в результате реакции тетрафторгидразина с сильными акцепторами фтора, такими как пентафторид мышьяка), а также ONF3, вызвавший интерес из-за короткого расстояния N–O, подразумевающего частичную двойную связь, и высокополярная и длинная связь NF.

Тетрафторгидразин, в отличие от самого гидразина, может диссоциировать при комнатной температуре и выше с образованием радикала NF2•.
Азид фтора (FN3) очень взрывоопасен и термически нестабилен.

Дифторид E941 (Азот)а (N2F2) существует в виде цис- и транс-изомеров, способных термически взаимопревращаться, и впервые был обнаружен как продукт термического разложения FN3.

Треххлористый E941 (Азот) (NCl3) представляет собой густую, летучую и взрывоопасную жидкость, физические свойства которой аналогичны свойствам четыреххлористого углерода, хотя одно отличие состоит в том, что NCl3 легко гидролизуется водой, а CCl4 — нет.

Впервые он был синтезирован в 1811 году Пьером Луи Дюлонгом, который потерял три пальца и глаз из-за его взрывных свойств.
В качестве разбавленного газа он менее опасен и поэтому используется в промышленности для отбеливания и стерилизации муки.
Трибромид E941 (Азот)а (NBr3), впервые полученный в 1975 году, представляет собой летучее твердое вещество темно-красного цвета, чувствительное к температуре, взрывоопасное даже при -100 °C.

Трииодид E941 (Азот)а (NI3) еще более нестабилен и был получен только в 1990 году.
Его аддукт с аммиаком, известный ранее, очень чувствителен к ударам: его можно активировать прикосновением пера, смещающимися потоками воздуха или даже альфа-частицами.

По этой причине небольшие количества трийодида E941 (Азот)а иногда синтезируют в качестве демонстрации школьникам-химикам или в качестве акта «химической магии».
Азид хлора (ClN3) и азид брома (BrN3) чрезвычайно чувствительны и взрывоопасны.

Известны два ряда оксогалогенидов E941 (Азот)а: нитрозилгалогениды (XNO) и нитрилгалогениды (XNO2).
Первые представляют собой очень реакционноспособные газы, которые можно получить путем прямого галогенирования закиси E941 (Азот)а.
Нитрозилфторид (NOF) бесцветен и является сильным фторирующим агентом.

Нитрозилхлорид (NOCl) ведет себя примерно так же и часто используется в качестве ионизирующего растворителя.
Нитрозилбромид (NOBr) имеет красный цвет. Реакции нитрилгалогенидов в основном аналогичны: нитрилфторид (FNO2) и нитрилхлорид (ClNO2) также являются реакционноспособными газами и сильными галогенирующими агентами.

ОКСИДЫ E941 (Азот)А:
E941 (Азот) образует девять молекулярных оксидов, некоторые из которых были идентифицированы первыми газами: N2O (закись E941 (Азот)а), NO (закись E941 (Азот)а), N2O3 (трехокись E941 (Азот)а), NO2 (двуокись E941 (Азот)а), N2O4 (четырехокись E941 (Азот)а), N2O5 (двухокись E941 (Азот)а). пентоксид), N4O (нитрозилазид) и N(NO2)3 (тринитрамид).

Все они термически неустойчивы к разложению на свои элементы.
Еще один возможный оксид, который еще не был синтезирован, — это оксатетразол (N4O), ароматическое кольцо.

Закись E941 (Азот)а (N2O), более известная как веселящий газ, производится путем термического разложения расплавленного нитрата аммония при 250 °C. Это окислительно-восстановительная реакция, поэтому в качестве побочных продуктов образуются оксид E941 (Азот)а и E941 (Азот).

Он в основном используется в качестве пропеллента и аэратора для распыляемых консервированных взбитых сливок, а ранее широко использовался в качестве анестетика.
Несмотря на внешний вид, его нельзя считать ангидридом гипоE941 (Азот)истой кислоты (H2N2O2), поскольку эта кислота не образуется при растворении закиси E941 (Азот)а в воде.

Он довольно неактивен (не реагирует с галогенами, щелочными металлами или озоном при комнатной температуре, хотя реакционная способность увеличивается при нагревании) и имеет несимметричную структуру N–N–O (N≡N+O–↔–N=N+= O): выше 600 ° C он диссоциирует, разрывая более слабую связь N–O.

Оксид E941 (Азот)а (NO) — простейшая стабильная молекула с нечетным числом электронов.
У млекопитающих, включая человека, это важная клеточная сигнальная молекула, участвующая во многих физиологических и патологических процессах.

Он образуется при каталитическом окислении аммиака.
Это бесцветный парамагнитный газ, который, будучи термодинамически нестабильным, разлагается на газообразный E941 (Азот) и кислород при 1100–1200 ° C.

Его связь аналогична связи в E941 (Азот)е, но один дополнительный электрон добавляется к разрыхляющей π *-орбитали, и, таким образом, порядок связи снижается примерно до 2,5; следовательно, димеризация до O=N–N=O неблагоприятна, за исключением случаев ниже точки кипения (где цис-изомер более стабилен), потому что она фактически не увеличивает общий порядок связи и потому что неспаренный электрон делокализован поперек молекулы NO, что дает ей стабильность.

Имеются также данные об асимметричном красном димере O=N–O=N при конденсации оксида E941 (Азот)а с полярными молекулами.
Он реагирует с кислородом с образованием коричневого диоксида E941 (Азот)а и с галогенами с образованием нитрозилгалогенидов.
Он также реагирует с соединениями переходных металлов с образованием нитрозильных комплексов, большинство из которых глубоко окрашены.

Синий триоксид E941 (Азот)а (N2O3) доступен только в виде твердого вещества, потому что он быстро диссоциирует при температуре выше точки плавления с образованием оксида E941 (Азот)а, диоксида E941 (Азот)а (NO2) и четырехокиси E941 (Азот)а (N2O4).

Последние два соединения несколько трудно изучать по отдельности из-за равновесия между ними, хотя иногда четырехокись E941 (Азот)а может реагировать гетеролитическим делением с нитрозонием и нитратом в среде с высокой диэлектрической проницаемостью.

Двуокись E941 (Азот)а представляет собой едкий коррозионно-активный газ коричневого цвета.
Оба соединения могут быть легко получены разложением сухого нитрата металла.
Оба реагируют с водой с образованием E941 (Азот)ной кислоты.

Тетроксид диE941 (Азот)а очень полезен для получения безводных нитратов металлов и нитратокомплексов, и к концу 1950-х годов он стал предпочтительным окислителем для многих ракет как в Соединенных Штатах, так и в СССР.

Это связано с тем, что это гиперголическое топливо в сочетании с ракетным топливом на основе гидразина, и его легко хранить, поскольку оно является жидким при комнатной температуре.

Термически нестабильный и очень реакционноспособный пятиокись E941 (Азот)а (N2O5) представляет собой ангидрид E941 (Азот)ной кислоты и может быть получен из него путем дегидратации пятиокисью фосфора.
Представляет интерес для приготовления взрывчатых веществ.

Это расплывающееся бесцветное кристаллическое твердое вещество, чувствительное к свету.
В твердом состоянии имеет ионную структуру [NO2]+[NO3]-; в виде газа и в растворе это молекулярный O2N–O–NO2.

Гидратация до E941 (Азот)ной кислоты идет легко, как и аналогичная реакция с перекисью водорода, дающая пероксонитовую кислоту (HOONO2).
Это сильный окислитель.
Газообразный пятиокись E941 (Азот)а разлагается следующим образом:

N2O5 ⇌ NO2 + NO3 → NO2 + O2 + NO
N2O5 + NO ⇌ 3 NO2

ОКСОАКИДЫ, ОКСОАНИОНЫ и ОКСОКИСЛОТНЫЕ СОЛИ E941 (Азот)А:
Известно много E941 (Азот)истых оксокислот, хотя большинство из них в чистом виде неустойчивы и известны только в виде водного раствора или в виде солей.

E941 (Азот)истая кислота (H2N2O2) представляет собой слабую двухосновную кислоту со структурой HON=NOH (pKa1 6,9, pKa2 11,6).
Кислые растворы довольно стабильны, но при рН выше 4 происходит катализируемое основанием разложение через [HONNO]- до закиси E941 (Азот)а и аниона гидроксида.

Гипонитриты (с участием аниона N2O2-2) устойчивы к восстановителям и чаще сами действуют как восстановители.
Они являются промежуточной стадией окисления аммиака до нитрита, происходящего в круговороте E941 (Азот)а.
Гипонитрит может действовать как мостиковый или хелатирующий бидентатный лиганд.

E941 (Азот)истая кислота (HNO2) не известна как чистое соединение, но является обычным компонентом газовых равновесий и важным водным реагентом: ее водные растворы могут быть получены из подкисляющих холодных водных растворов нитритов (NO-2, изогнутых), хотя уже при комнатной температуре наблюдается значительное диспропорционирование до нитратов и оксидов E941 (Азот)а.
Это слабая кислота с pKa 3,35 при 18 °C.

Их можно титриметрически анализировать путем окисления до нитрата перманганатом.
Они легко восстанавливаются до закиси E941 (Азот)а и окиси E941 (Азот)а двуокисью серы, до E941 (Азот)истой кислоты оловом (II) и до аммиака сероводородом.
Соли гидразиния N2H+5 реагируют с E941 (Азот)истой кислотой с образованием азидов, которые в дальнейшем реагируют с образованием закиси E941 (Азот)а и E941 (Азот)а.

Нитрит натрия умеренно токсичен в концентрациях выше 100 мг/кг, но небольшие количества часто используются для консервирования мяса и в качестве консерванта, чтобы избежать бактериальной порчи.
Он также используется для синтеза гидроксиламина и диE941 (Азот)ирования первичных ароматических аминов следующим образом:

ArNH2 + HNO2 → [ArNN]Cl + 2H2O
Нитрит также является распространенным лигандом, который может координироваться пятью способами.
Наиболее распространены нитро (связанные с E941 (Азот)ом) и нитрито (связанные с кислородом).
Распространена изомерия нитро-нитрито, при которой нитрито-форма обычно менее стабильна.

E941 (Азот)ная кислота (HNO3) является наиболее важной и наиболее стабильной из E941 (Азот)ных оксокислот.
Это одна из трех наиболее часто используемых кислот (две другие — серная кислота и соляная кислота) и впервые была обнаружена алхимиками в 13 веке.

Его получают путем каталитического окисления аммиака до оксида E941 (Азот)а, который окисляется до диоксида E941 (Азот)а, а затем растворяется в воде с получением концентрированной E941 (Азот)ной кислоты.

В Соединенных Штатах Америки ежегодно производится более семи миллионов тонн E941 (Азот)ной кислоты, большая часть которой используется, помимо прочего, для производства нитратов для удобрений и взрывчатых веществ.

Безводную E941 (Азот)ную кислоту можно получить перегонкой концентрированной E941 (Азот)ной кислоты с пятиокисью фосфора при низком давлении в стеклянном аппарате в темноте.

Ее можно приготовить только в твердом состоянии, так как при плавлении она самопроизвольно разлагается до двуокиси E941 (Азот)а, а жидкая E941 (Азот)ная кислота подвергается самоионизации в большей степени, чем любая другая ковалентная жидкость, следующим образом:

2 HNO3 ⇌ H2NO+3 + NO−3 ⇌ H2O + [NO2]+ + [NO3] –

Известны два гидрата, HNO3•H2O и HNO3•3H2O, которые могут кристаллизоваться.
Это сильная кислота, и концентрированные растворы являются сильными окислителями, хотя золото, платина, родий и иридий невосприимчивы к воздействию.

Смесь концентрированной соляной и E941 (Азот)ной кислот в соотношении 3:1, называемая царской водкой, еще сильнее и успешно растворяет золото и платину, так как образуются свободный хлор и нитрозилхлорид, а хлорид-анионы могут образовывать прочные комплексы.

В концентрированной серной кислоте E941 (Азот)ная кислота протонируется с образованием нитрония, который может действовать как электрофил для ароматического нитрования:

HNO3 + 2 H2SO4 ⇌ NO+2 + H3O+ + 2 HSO - 4

Термическая стабильность нитратов (с участием тригонального плоского аниона NO-3) зависит от основности металла, как и продукты разложения (термолиза), которые могут варьироваться между нитритом (например, натрия), оксидом ( калий и свинец) или даже сам металл (серебро) в зависимости от их относительной стабильности.

Нитрат также является обычным лигандом со многими способами координации.
Наконец, хотя орто-E941 (Азот)ная кислота (H3NO4), аналогичная ортофосфорной кислоте, не существует, известен тетраэдрический орто-нитрат-анион NO3-4 в его натриевых и калиевых солях:

Эти белые кристаллические соли очень чувствительны к водяному пару и углекислому газу в воздухе:

Na3NO4 + H2O + CO2 → NaNO3 + NaOH + NaHCO3
Несмотря на ограниченный химический состав, ортонитрат-анион интересен со структурной точки зрения из-за своей правильной тетраэдрической формы и коротких длин связей N-O, что указывает на значительный полярный характер связи.

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ E941 (Азот)А:
E941 (Азот) является одним из важнейших элементов органической химии.

Многие органические функциональные группы включают связь углерод-E941 (Азот), такие как амиды (RCONR2), амины (R3N), имины (RC(=NR)R), имиды (RCO)2NR, азиды (RN3), азосоединения (RN2R), цианаты и изоцианаты (ROCN или RCNO), нитраты (RONO2), нитрилы и изонитрилы (RCN или RNC), нитриты (RONO), нитросоединения (RNO2), нитрозосоединения (RNO), оксимы (RCR=NOH) и производные пиридина .

Связи C–N сильно поляризованы в сторону E941 (Азот)а.
В этих соединениях E941 (Азот) обычно является трехвалентным (хотя он может быть четырехвалентным в солях четвертичного аммония, R4N+) с неподеленной парой, которая может придавать соединению основность за счет координации с протоном.

Это может быть компенсировано другими факторами: например, амиды не являются основными, потому что неподеленная пара делокализована в двойную связь (хотя они могут действовать как кислоты при очень низком pH, протонируясь по кислороду), а пиррол не является кислотным, потому что неподеленная пара делокализована как часть ароматического кольца.

Количество E941 (Азот)а в химическом веществе можно определить методом Кьельдаля.
В частности, E941 (Азот) является важным компонентом нуклеиновых кислот, аминокислот и, следовательно, белков, а также молекулы-носителя энергии аденозинтрифосфата и, таким образом, жизненно важен для всей жизни на Земле.

Хотя важны и другие применения, наибольшая часть элементарного E941 (Азот)а расходуется на производство соединений E941 (Азот)а.

Тройная связь между атомами в молекулах E941 (Азот)а настолько прочна (226 килокалорий на моль, что более чем в два раза больше, чем у молекулярного водорода), что молекулярный E941 (Азот) трудно заставить вступать в другие соединения.

Основным коммерческим методом фиксации E941 (Азот)а (включение элементарного E941 (Азот)а в соединения) является процесс Габера-Боша для синтеза аммиака.

Этот процесс был разработан во время Первой мировой войны, чтобы уменьшить зависимость Германии от чилийской селитры.
E941 (Азот) предполагает прямой синтез аммиака из его элементов.

С кислородом E941 (Азот) образует несколько оксидов, в том числе закись E941 (Азот)а N2O, в которой E941 (Азот) находится в степени окисления +1; оксид E941 (Азот)а, NO, в котором он находится в состоянии +2; и диоксид E941 (Азот)а, NO2, в котором он находится в состоянии +4.

Нитрат натрия (NaNO3) и нитрат калия (KNO3) образуются при разложении органических веществ в присутствии соединений этих металлов.

В некоторых засушливых районах мира эти селитры встречаются в больших количествах и используются в качестве удобрений.
Другими неорганическими соединениями E941 (Азот)а являются E941 (Азот)ная кислота (HNO3), аммиак (NH3), оксиды (NO, NO2, N2O4, N2O), цианиды (CN-) и др.

Круговорот E941 (Азот)а является одним из важнейших процессов в природе для живых организмов.
Хотя газообразный E941 (Азот) относительно инертен, бактерии в почве способны «фиксировать» E941 (Азот) в пригодной для растений форме (в качестве удобрения).
Другими словами, Природа предоставила метод производства E941 (Азот)а для роста растений.

Животные поедают растительный материал, в котором E941 (Азот) был включен в их систему, главным образом в виде белка.
Цикл завершается, когда другие бактерии превращают отработанные соединения E941 (Азот)а обратно в газообразный E941 (Азот).
E941 (Азот) имеет решающее значение для жизни, так как он входит в состав всех белков.

E941 (Азот)ФИКСАЦИЯ:
Газообразный E941 (Азот) (N2) составляет почти 80% атмосферы Земли, однако E941 (Азот) часто является питательным веществом, ограничивающим первичную продукцию во многих экосистемах.
Почему это так?
Потому что растения и животные не могут использовать газообразный E941 (Азот) в такой форме.

Чтобы E941 (Азот) был доступен для производства белков, ДНК и других биологически важных соединений, E941 (Азот) сначала должен быть преобразован в другую химическую форму.
Процесс превращения N2 в биологически доступный E941 (Азот) называется E941 (Азот)фиксацией.

Газообразный E941 (Азот) является очень стабильным соединением из-за прочности тройной связи между атомами E941 (Азот)а, а E941 (Азот)у требуется большое количество энергии для разрыва этой связи.
Для всего процесса требуется восемь электронов и не менее шестнадцати молекул АТФ.

В результате только избранная группа прокариот способна осуществлять этот энергозатратный процесс.
Хотя большая часть фиксации E941 (Азот)а осуществляется прокариотами, некоторая часть E941 (Азот)а может фиксироваться абиотически молнией или некоторыми промышленными процессами, включая сжигание ископаемого топлива.

E941 (Азот) И ЦИКЛ CNO:
Когда во Вселенной родилось первое поколение звезд, они содержали только элементы, образовавшиеся в результате Большого взрыва: водород, гелий и небольшое количество лития.

Когда эти звезды горели, они синтезировали более тяжелые элементы, такие как углерод.
Затем сверхновые разносят более тяжелые элементы по галактикам, где рождается больше звезд.

Углерод от сверхновых играет решающую роль в том, как горят многие звезды второго поколения и выше.
В звездах, масса которых примерно в 1,1–1,5 раза больше массы нашего Солнца, углерод-12 катализирует синтез водорода в гелий, т.е. углерод-12 участвует в реакции синтеза, но не расходуется ею.

Как вы можете видеть слева, углерод-12 регенерируется в конце каждого цикла, в результате чего потребляются четыре ядра водорода и образуется одно ядро гелия.
Эта реакция называется циклом CNO.

Со временем каждое ядро углерода-12 может принять участие в очень большом количестве циклов.
Часть E941 (Азот)а, образующегося во время цикла CNO, не проходит дальнейшую реакцию.

В конце жизни звезды этот E941 (Азот) может распространяться по галактике.
В нашей Солнечной системе E941 (Азот) звезды, которая умерла миллиарды лет назад, превратился в важный элемент в белки и ДНК и сформировал около 80 процентов атмосферы нашей планеты.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ ОБ E941 (Азот)Е:
-Около 2,5% веса живых организмов приходится на E941 (Азот) в составе органических молекул.
-Многие молекулы жизни содержат E941 (Азот).
E941 (Азот) является четвертым по распространенности элементом в организме человека.

- Соединение E941 (Азот)а нитроглицерин можно использовать для облегчения стенокардии, опасного для жизни состояния сердца.
- На спутнике Нептуна Тритоне есть гейзеры высотой пять миль, работающие на E941 (Азот)е.
- E941 (Азот) является седьмым по распространенности элементом во Вселенной.

- Как и Земля, атмосфера Тритона в основном состоит из E941 (Азот)а, но Тритон настолько холоден, что E941 (Азот) находится на поверхности в виде твердого твердого вещества.
Твердый E941 (Азот) пропускает через себя слабый солнечный свет.

Темные примеси в E941 (Азот)ном льду или в более темных породах подо льдом слегка нагреваются на солнце, плавя и испаряя твердый E941 (Азот), который в конечном итоге прорывается сквозь твердый E941 (Азот) в виде гейзеров, выталкивающих частицы льда на расстояние от одного до пяти миль над замерзшей поверхностью Тритона.

- В 1919 году мир впервые узнал, что атомные ядра могут распадаться.
Эрнест Резерфорд сообщил, что он бомбардировал газообразный E941 (Азот) альфа-частицами (ядрами гелия) и обнаружил, что образуется водород.
(Дальнейшие исследования Патрика Блэкетта показали, что альфа-частицы превратили E941 (Азот)-14 в кислород-17 плюс водород.)
- E941 (Азот) Вселенной был создан и создается циклом CNO в звездах тяжелее нашего Солнца.

ИСТОРИЯ E941 (Азот)А:
Соединения E941 (Азот)а имеют очень долгую историю, хлорид аммония был известен Геродоту.
Они были хорошо известны в средние века.

Алхимики знали E941 (Азот)ную кислоту как aqua fortis (крепкая вода), а также другие соединения E941 (Азот)а, такие как соли аммония и нитратные соли.

Смесь E941 (Азот)ной и соляной кислот была известна как царская водка (царская вода) и славилась своей способностью растворять золото, царя металлов.

Открытие E941 (Азот)а приписывается шотландскому врачу Дэниелу Резерфорду в 1772 году, который назвал его ядовитым воздухом. Хотя он не считал его совершенно другим химическим веществом, он четко отличал его от «неподвижного воздуха» Джозефа Блэка или углекислого газа.

Резерфорду было ясно, что в воздухе есть компонент, не поддерживающий горение, хотя он и не знал, что это элемент.

E941 (Азот) также изучался примерно в то же время Карлом Вильгельмом Шееле, Генри Кавендишем и Джозефом Пристли, которые называли E941 (Азот) сгоревшим воздухом или флогистированным воздухом.

Французский химик Антуан Лавуазье назвал газообразный E941 (Азот) «гнилостным воздухом» или E941 (Азот)ом, от греческого слова άζωτικός (E941 (Азот)икос), «нет жизни», из-за того, что E941 (Азот) удушает.
В атмосфере чистого E941 (Азот)а погибли животные и погасло пламя.

Хотя имя Лавуазье не было принято в английском языке, поскольку было указано, что все газы, кроме кислорода, либо удушающие, либо откровенно токсичные, оно используется во многих языках (французском, итальянском, португальском, польском, русском, албанском, турецком и т. д.). Немецкий Stickstoff также относится к той же самой характеристике, а именно ersticken «задыхаться или задыхаться») и до сих пор остается в английском языке в общих названиях многих соединений E941 (Азот)а, таких как гидразин и соединения азид-иона.

Наконец, это привело к названию «пниктогены» для группы, возглавляемой E941 (Азот)ом, от греческого πνίγειν «задыхаться».
Английское слово E941 (Азот) (1794 г.) вошло в язык от французского nitrogène, придуманного в 1790 г. французским химиком Жаном-Антуаном Шапталем (1756–1832), от французского nitre (нитрат калия, также называемый селитрой) и французского суффикса -gène, «производящий», от греческого -γενής (-гены, «порожденный»).

Шапталь имел в виду, что E941 (Азот) является неотъемлемой частью E941 (Азот)ной кислоты, которая, в свою очередь, производится из селитры.
Раньше селитру путали с египетским «натроном» (карбонатом натрия), называемым по-гречески νίτρον (нитрон), который, несмотря на название, не содержал нитратов.

В самых ранних военных, промышленных и сельскохозяйственных применениях соединений E941 (Азот)а использовалась селитра (нитрат натрия или нитрат калия), прежде всего в порохе, а затем в качестве удобрения.

В 1910 году лорд Рэлей обнаружил, что электрический разряд в газообразном E941 (Азот)е производит «активный E941 (Азот)», одноатомный аллотроп E941 (Азот)а.
«Вращающееся облако ярко-желтого света», создаваемое его аппаратом, реагировало с ртутью с образованием взрывоопасного нитрида ртути.

Долгое время источники соединений E941 (Азот)а были ограничены.
Природные источники возникли либо из биологии, либо из отложений нитратов, образующихся в результате атмосферных реакций.

Фиксация E941 (Азот)а с помощью промышленных процессов, таких как процесс Франка-Каро (1895–1899) и процесс Габера-Боша (1908–1913), уменьшила этот дефицит соединений E941 (Азот)а до такой степени, что половина мирового производства продуктов питания (см. Приложения) теперь зависит от синтетических E941 (Азот)ные удобрения.

В то же время использование процесса Оствальда (1902 г.) для получения нитратов из промышленной фиксации E941 (Азот)а позволило наладить крупномасштабное промышленное производство нитратов в качестве сырья для производства взрывчатых веществ во время мировых войн 20 века.

Около четырех пятых атмосферы Земли составляет E941 (Азот), который был выделен и признан особым веществом во время ранних исследований воздуха.

Карл Вильгельм Шееле, шведский химик, в 1772 году показал, что воздух представляет собой смесь двух газов, один из которых он назвал «огненным воздухом», потому что он поддерживает горение, а другой — «грязным воздухом», потому что он остается после «горения». пожарный воздух» был израсходован.
«Огненным воздухом» был, конечно же, кислород, а «грязным воздухом» — E941 (Азот).

Примерно в то же время E941 (Азот) был признан шотландским ботаником Дэниелом Резерфордом (который первым опубликовал свои открытия), британским химиком Генри Кавендишем и британским священником и ученым Джозефом Пристли, который вместе с Шееле считается открытием кислорода.

Более поздняя работа показала, что новый газ является составной частью селитры, общего названия нитрата калия (KNO3), и, соответственно, он был назван E941 (Азот)ом французским химиком Жаном-Антуаном-Клодом Шапталем в 1790 году.

E941 (Азот) впервые считал химическим элементом Антуан-Лоран Лавуазье, чье объяснение роли кислорода в горении в конечном итоге опровергло теорию флогистона, ошибочный взгляд на горение, ставший популярным в начале 18 века.

Неспособность E941 (Азот)а поддерживать жизнь (греч. zoe) побудила Лавуазье назвать его E941 (Азот)ом, что до сих пор является французским эквивалентом E941 (Азот)а.

E941 (Азот) был открыт шотландским врачом Дэниелом Резерфордом в 1772 году.
E941 (Азот) является пятым по распространенности элементом во Вселенной и составляет около 78% земной атмосферы, которая содержит около 4000 триллионов тонн газа.

E941 (Азот) получают из сжиженного воздуха с помощью процесса, известного как фракционная перегонка.
Больше всего E941 (Азот)а используется для производства аммиака (NH3).
Большие количества E941 (Азот)а объединяются с водородом для производства аммиака в методе, известном как процесс Габера.

Французский химик Антуан Лоран Лавуазье назвал E941 (Азот) E941 (Азот)ом, что означает «без жизни».
Название стало E941 (Азот)ным, которое происходит от греческого слова нитрон, что означает «родная сода», и гены, что означает «формирующий».

Заслугу открытия этого элемента обычно приписывают Дэниелу Резерфорду, который в 1772 году обнаружил, что его можно отделить от воздуха.
E941 (Азот) иногда называли «сгоревшим» или «дефлогистированным» воздухом, поскольку воздух, который больше не содержит кислорода, почти полностью состоит из E941 (Азот)а.

Другие газы в воздухе присутствуют в гораздо меньших концентрациях.
Соединения E941 (Азот)а содержатся в пищевых продуктах, удобрениях, ядах и взрывчатых веществах.
Ваше тело состоит из 3% E941 (Азот)а по весу.

Все живые организмы содержат E941 (Азот).
E941 (Азот) отвечает за оранжево-красный, сине-зеленый, сине-фиолетовый и темно-фиолетовый цвет полярного сияния.
Одним из способов получения газообразного E941 (Азот)а является сжижение и фракционная перегонка из атмосферы.

Жидкий E941 (Азот) кипит при 77 К (-196 ° C, -321 ° F).
E941 (Азот) замерзает при 63 К (-210,01 °С).
Жидкий E941 (Азот) — криогенная жидкость, способная заморозить кожу при контакте.

В то время как эффект Лейденфроста защищает кожу от очень кратковременного воздействия (менее одной секунды), проглатывание жидкого E941 (Азот)а может привести к серьезным травмам.
Когда жидкий E941 (Азот) используется для приготовления мороженого, E941 (Азот) испаряется.
E941 (Азот) имеет валентность 3 или 5.

E941 (Азот) образует отрицательно заряженные ионы (анионы), которые легко реагируют с другими неметаллами с образованием ковалентных связей.
Самый большой спутник Сатурна, Титан, является единственным спутником в Солнечной системе с плотной атмосферой.
E941 (Азот)ная атмосфера состоит из более чем 98% E941 (Азот)а.

От латинского слова nitrum, греческого Nitron, самородная сода; и гены, формируя.
E941 (Азот) был открыт химиком и врачом Дэниелом Резерфордом в 1772 году.
Он удалил кислород и углекислый газ из воздуха и показал, что остаточный газ не поддерживает горение или живые организмы.

В то же время над проблемой E941 (Азот)а работали и другие известные ученые.
Среди них были Шееле, Кавендиш, Пристли и другие.
Они называли его «сгоревшим» или «дефлогистированным воздухом», что означало воздух без кислорода.

ОТКРЫТИЕ E941 (Азот)А:
Доктор Дуг Стюарт
В 1674 году английский врач Джон Мэйоу доказал, что воздух не является единым элементом, он состоит из различных веществ.
Он сделал это, показав, что горючей является только часть воздуха.
Большая часть E941 (Азот)а - нет.

Почти столетие спустя шотландский химик Джозеф Блэк провел более подробные исследования воздуха.
После удаления кислорода и углекислого газа часть воздуха осталась.

Блэк использовал сжигание фосфора в качестве последнего шага удаления кислорода.
(Сжигание фосфора имеет очень высокое сродство к кислороду и эффективно удаляет его полностью.)
Затем Блэк поручил дальнейшее изучение газов в воздухе своему докторанту Дэниелу Резерфорду.

Резерфорд, опираясь на работу Блэка, последовательно удалял кислород и углекислый газ из воздуха.
Он показал, что, как и углекислый газ, остаточный газ не может поддерживать горение или живые организмы.

Однако в отличие от углекислого газа E941 (Азот) не растворялся в воде и растворах щелочей.
Резерфорд сообщил об открытии в 1772 году «вредного воздуха», который мы сейчас называем E941 (Азот)ом.

Шведский фармацевт Карл Шееле независимо открыл E941 (Азот), назвав его отработанным воздухом.
Шееле поглощал кислород несколькими способами, в том числе с помощью смеси серных и железных опилок и сжигания фосфора.

После удаления кислорода он сообщил об остаточном газе, который не поддерживал горение и составлял от двух третей до трех четвертей объема исходного воздуха.
Шееле опубликовал свои результаты в 1777 году, хотя считается, что работа была проведена в 1772 году.

Хотя Резерфорду и Шееле теперь совместно приписывают открытие E941 (Азот)а, E941 (Азот), по-видимому, был открыт ранее Генри Кавендишем, но не опубликован.

До 1772 года (точная дата неизвестна — Пристли ссылается на нее в своей работе «Эксперименты и наблюдения, сделанные в 1772 году и до него») Кавендиш писал Джозефу Пристли, описывая «обожженный воздух».

«Обожженный воздух» был приготовлен путем многократного пропускания воздуха над раскаленным углем (удаляя кислород), а затем пропускания оставшегося газа через раствор едкого кали (гидроксид калия), который удалял бы углекислый газ.

Кавендиш писал: «Обнаружено, что удельный вес этого воздуха очень мало отличается от удельного веса обычного воздуха; из двух он казался более легким.

E941 (Азот) погасил пламя и сделал обычный воздух непригодным для сжигания тел так же, как неподвижный воздух, но в меньшей степени, как свеча, прогоревшая около 80 дюймов в чистом обычном воздухе и немедленно погасшая в обычном воздухе, смешанном с 6/55 неподвижного воздуха, сожженного примерно на 26 дюймов в обычном воздухе, смешанного с такой же частью этого сгоревшего воздуха».

В 1790 году французский химик Жан-Антуан-Клод Шапталь назвал элемент «E941 (Азот)» после того, как эксперименты показали, что он является составной частью селитры, как тогда называли нитрат калия.

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА E941 (Азот)А:
Внешний вид: бесцветный газ, жидкость или твердое вещество
Стандартный атомный вес Ar°(N): [14,00643, 14,00728] 14,007±0,001 (сокращенно)
Атомный номер (Z): 7
Групповая     группа: 15 (пниктогены)
Период     периода: 2
Блок: p-блок
Электронная конфигурация: [He] 2s2 2p3
Электронов на оболочку: 2, 5
Фаза на СТП: газ

Температура плавления: (N2) 63,23[2] K (-209,86[2] °C, -345,75[2] °F)
Температура кипения: (N2) 77,355 К (-195,795 ° С, -320,431 ° F)
Плотность (при стандартных условиях): 1,2506 г/л[3] при 0 °C, 1013 мбар
в жидком состоянии (при т. кип.): 0,808 г/см3
Тройная точка: 63,151 К, 12,52 кПа
Критическая точка: 126,21 К, 3,39 МПа.
Теплота плавления: (N2) 0,72 кДж/моль
Теплота парообразования: (N2) 5,57 кДж/моль
Молярная теплоемкость: (N2) 29,124 Дж/(моль•К)

Степени окисления: -3, -2, -1, 0, [4] +1, +2, +3, +4, +5 (сильнокислотный оксид)
Электроотрицательность: шкала Полинга: 3,04.
Энергии ионизации:
1-й: 1402,3 кДж/моль
2-й: 2856 кДж/моль
3-й: 4578,1 кДж/моль
Ковалентный радиус: 71 ± 1 пм
Радиус Ван-дер-Ваальса: 155 пм
Естественное происхождение: первобытный

Кристаллическая структура: гексагональная, гексагональная кристаллическая структура для E941 (Азот)а.
Скорость звука: 353 м/с (газ, при 27°С)
Теплопроводность: 25,83×10-3 Вт/( м⋅К )
Магнитное упорядочение: диамагнитное
Молекулярный вес: 28,014    
XLogP3-AA: 0,1    
Количество доноров водородной связи: 0    
Количество акцепторов водородной связи: 2    
Количество вращающихся связей: 0    

Точная масса: 28.006148008    
Масса моноизотопа: 28,006148008    
полярной     поверхности: 47,6 Ų
Количество тяжелых атомов: 2    
Официальное обвинение: 0    
Сложность: 8    
Количество атомов изотопа: 0    
Определенное число стереоцентров атома: 0    
Количество стереоцентров неопределенного атома: 0    

Определенное число стереоцентров связи: 0    
Неопределенный счетчик стереоцентров связи: 0    
Количество ковалентно-связанных единиц: 1    
Соединение канонизировано: Да
Атомный номер: 7
Атомная масса: 14,0067 г.моль -1
Электроотрицательность по Полингу: 3,0
Плотность: 1,25*10-3 г.см-3 при 20°С
Температура плавления: -210°С

Температура кипения: -195,8 °С
Вандерваальсов радиус: 0,092 нм
Ионный радиус: 0,171 нм (-3); 0,011 (+5) ; 0,016 (+3)
Изотопы: 4
Электронная оболочка: [Он] 2с22п3
Энергия первой ионизации: 1402 кДж.моль -1
Энергия вторичной ионизации: 2856 кДж.моль -1
Энергия третьей ионизации: 4578 кДж.моль -1
Открыт: Резерфордом в 1772 г.

Химическая формула : N 2
Уровень чистоты: ≥ 99,9%
Относительная плотность (воздух = 1): 0,97
Внешний вид: бесцветный газ
Запах: газ без запаха
Предел воспламеняемости на воздухе: не воспламеняется
Внешний вид Форма: сжатый газ
Цвет: бесцветный
Odo:r без запаха
Порог восприятия запаха: нет данных

pH: нет данных
Температура плавления/замерзания: -209,99 °C
Начальная температура кипения и интервал кипения: -195,79 °С
Температура вспышки: Не применимо
Скорость испарения: данные отсутствуют
Воспламеняемость (твердое вещество, газ): Данные отсутствуют.
Верхний/нижний пределы воспламеняемости или взрываемости: Данные отсутствуют.
Давление паров: данные отсутствуют
Плотность пара: данные отсутствуют

Относительная плотность: 0,97 г/см3
Растворимость в воде: данные отсутствуют
Коэффициент распределения: н-октанол/вода: данные отсутствуют
Температура самовоспламенения: Данные отсутствуют
Температура разложения: Данные отсутствуют.
Вязкость: нет данных
Взрывоопасные свойства: нет данных
Окислительные свойства: данные отсутствуют.
Прочая информация по технике безопасности: Данные отсутствуют.

Атомный номер (количество протонов в ядре): 7
Атомный символ (в Периодической таблице элементов): N
Атомный вес (средняя масса атома): 14,0067
Плотность: 0,0012506 грамм на кубический сантиметр
Фаза при комнатной температуре: газ
Температура плавления: минус 321 градус по Фаренгейту (минус 210 градусов по Цельсию)
Температура кипения: минус 320,42 F (минус 195,79 C)
Количество изотопов (атомов одного элемента с разным количеством нейтронов): 16, в том числе 2 стабильных
Наиболее распространенные изотопы: E941 (Азот)-14 (Содержание: 99,63%).

МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ E941 (Азот)ОМ:
-Описание мер первой помощи:
*Общие рекомендации:
Проконсультируйтесь с врачом.

*При вдыхании:
При вдыхании вывести пострадавшего на свежий воздух.
Проконсультируйтесь с врачом.

*При попадании на кожу:
Смыть большим количеством воды с мылом.
Проконсультируйтесь с врачом.

*При попадании в глаза:
В качестве меры предосторожности промойте глаза водой.

* При проглатывании:
Прополоскать рот водой.
Проконсультируйтесь с врачом.

- Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения:
Данные недоступны

МЕРЫ ПРИ АВАРИЙНОМ ВЫБРОСЕ E941 (Азот)А:
- Экологические меры предосторожности:
Не допускайте попадания продукта в канализацию.

-Методы и материалы для локализации и очистки:
Немедленно подметите или пропылесосьте.

МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ E941 (Азот)ОМ:
-Средства пожаротушения:
*Подходящие средства пожаротушения:
Используйте водяной спрей, спиртостойкую пену, сухой химикат или двуокись углерода.

-Дальнейшая информация:
Используйте водяной спрей для охлаждения закрытых контейнеров.

КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ/СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ E941 (Азот)А:
-Параметры управления:
--Ингредиенты с параметрами контроля рабочего места:
-Средства контроля воздействия:
-- Надлежащие инженерные средства управления:
Обращайтесь в соответствии с правилами промышленной гигиены и техники безопасности.
Мойте руки перед перерывами и в конце рабочего дня.

--Средства индивидуальной защиты:
* Защита глаз/лица:
Используйте средства защиты глаз.

* Защита кожи:
Обращайтесь в перчатках.
Вымойте и высушите руки.

-Контроль воздействия окружающей среды:
Не допускайте попадания продукта в канализацию.

ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ E941 (Азот)А:
-Условия для безопасного хранения, включая любые несовместимости:
Хранить в прохладном месте.
Хранить контейнер плотно закрытым в сухом и хорошо проветриваемом месте.
Содержимое под давлением.

СТАБИЛЬНОСТЬ и РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ E941 (Азот)А:
-Реактивность:
Данные недоступны

-Химическая стабильность:
Стабилен при соблюдении рекомендуемых условий хранения.

-Возможность опасных реакций:
Данные недоступны

-Условия, чтобы избежать:
Данные недоступны

СИНОНИМЫ:
Н
E941 (Азот)
E941 (Азот)
Молекулярный E941 (Азот)
ДинE941 (Азот)
E941 (Азот)-14
молекула E941 (Азот)а
Двухатомный E941 (Азот)
E941 (Азот) жидкий
УНИИ-N762921K75
N2
ЧЕБИ:17997
N762921K75
МОЛ E941 (Азот)
E941 (Азот)
E941 (Азот) [NF]
E941 (Азот) (жидкий)
ХСДБ 5060
UN1066
ООН1977
E941 (Азот) (TN)
E941 (Азот), элементарный
E941 (Азот) (n2)
E941 (Азот) сжатый
E941 (Азот) (JP17/NF)
E941 (Азот), >=99,998%
E941 (Азот), >=99,999%
КЕМБЛ142438
ИНС № 941
DTXSID4036304
ИНС-941
DB09152
ООН 1066
ООН 1977 г.
Е941
E941 (Азот), Messer(R) CANGas, 99,999%
E-941
C00697
D00083
E941 (Азот), охлажденная жидкость (криогенная жидкость)
E941 (Азот) сжатый [UN1066] [Невоспламеняющийся газ]
Q2370426
Компонент UNII-K21NZZ5Y0B IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N
E941 (Азот), охлажденная жидкость (криогенная жидкость) [UN1977] [Невоспламеняющийся газ]
Н#Н