Cтраница 2
Таким образом, при этом круговороте азота природа получает обратно все, что она отдает для поддержания жизни растений и животных. Земля же, питающа я растения, дает больше химически связанного азота, чем получает его этим естественным путем. Вследствие этого, она беднеет связанным азотом, продуктивность ее падает, и она истощается по истечении более или менее продолжительного промежутка времении. Поэтому необходимо возвращение земле азотных веществ, извлекаемых из нее растениями, для восстановления ее питательной способности, ее производительной силы. [16]
Детальное исследование процесса непосредственной фиксации азота плазмохимическими методами обусловлено целым рядом причин. Первая и самая важная причина заключается в большом промышленном значении химически связанного азота. В 1965 г. в США только в виде аммиака было произведено 7 млн. пг связанного азота [1], причем темпы производства возрастают. Связанный азот в виде различных соединений от азотной до синильной кислот используется в химической промышленности и в целом ряде других отраслей промышленности. Ниже приводятся три важные химические реакции фиксации азота, которые могут быть реализованы методами высокотемпературной технологии. [17]
В гидросфере среднее содержание азота составляет 1 6 - 10 - 3 вес. Основную часть этого азота составляет молекулярный азот, растворенный в воде; химически связанный азот, которого примерно в 25 раз меньше, представлен нитратной и органической формами. В меньших количествах в воде содержится аммиачный и нитритный азот. Концентрация связанного азота в океане примерно в 104 раз меньше, чем в почвах, пригодных для сельскохозяйственного производства. Это ставит под сомнение оптимистические высказывания по поводу безграничных резервов Мирового океана. [18]
Раствор соли выпаривают и полученную твердую массу размельчают. Выработанная подобным путем кальциевая соль азотной кислоты или норвежская селитра содержит около 13П химически связанного азота. Она вполне заменяет, в качестве удобрения, чилийскую селитру. Вместо воды и слабой азотной кислоты, для поглощения окислов азота в башнях употребляется также известковое молоко. [19]
И ] - При сравнении Рэле-ем плотности азота, полученного из воздуха путем отделения от него кислорода, С 0 % к водяных паров, с плотностью азота, выделяемого из азотистых соединений, оказалось, что плотность воздушного азота примерно на 0.5 % больше плотности химически связанного азота. Статистический анализ ( проведенный, правда, значительно позже работы Рэлея) показал значимое различие между этими плотностями. [20]
И ] - При сравнении Рэле-ем плотности азота, полученного из воздуха путем отделения от него кислорода, С 0 % к водяных паров, с плотностью азота, выделяемого из азотистых соединений, оказалось, что плотность воздушного азота примерно на 0.5 % больше плотности химически связанного азота. Статистический анализ ( проведенный, правда, значительно позже работы Рэлея) показал значимое различие между этими плотностями. [21]
Активированный уголь связывает некоторое количество азота при обработке аммиаком при температуре 750 С. Азотсодержащий активированный уголь изготавливается карбонизацией различных азотсодержащих полимерных смол и последующей газовой активацией кокса. По данным химического анализа уголь содержит 2 - 6 % химически связанного азота. Он отличается химической устойчивостью и высокой анионообменной емкостью. Присутствие азота было установлено в углеродных волокнах из полиакрилнитрила. На поверхности графитовых волокон азот может входить в состав нитридных и аминных групп. Активность галогенов в отношении связывания активированным углем убывает в ряду ClBrJ. В этом же ряду снижается стабильность их комплексов на угле. Хлорсодержащие комплексы весьма стабильны в щелочных растворах. [22]
Использование стабильных изотопов в биологических и сельскохозяйственных исследованиях базируется, прежде всего, на предположении, что каждый изотоп исследуемого элемента равноценно и пропорционально одинаково участвует во всех процессах превращения этого элемента. Однако, если элементарный азот атмосферы содержит 0 3663 % стабильного изотопа азота 15N, то в других соединениях химически связанный азот имеет естественный изотопный состав, несколько отличный от естественного элементарного атмосферного азота. [23]
Анализ изобарной системы U - N2 и диаграммы состояния U-N показывает [2], что содержание азота в уране на несколько порядков величины превысит допустимые нормы. Кроме того, при наличии кислорода и углерода образуются твердые растворы UN, UC, UO друг в друге, так что азот в уране будет присутствовать не в виде чистого нитрида, а в виде оксикарбонитридов с переменным содержанием азота, кислорода и углерода. Удалить химически связанный азот из урана на стадии рафинирования очень трудно, кроме того, при длительной выдержке в рафинировочной печи это приведет к потерям урана и большим затратам электроэнергии. [24]
Но неправильно будет на этом основании заключить, что они не найдут и в дальнейшем никакого применения. Следует отметить, что эти азотные соединения, по содержанию в них химически связанного азота, уступают лишь аммиаку и мочевине, другие, как азотная кислота, технический цианамид кальция и цианистый натрий, содержат значительно меньше азота, чем, например, нитрид магния-33 %, нитрид кремния - 28 0, нитрид алюминия - 34 % и нитрид бора-5690 Последний, очевидно, содержит больше связанного азота, чем мочевина. Менер, взявший привиллегию на общий способ приготовления нитридов из окислов металлов и металлоидов, предложил применять нитрид кремния в качестве прямого удобрительного средства в сельском хозяйстве. [25]
Некоторые азотные вещества составляют существенную часть пищи человека и животных. Растения тоже питаются азотными веществами. Растения переводят в своем организме принимаемые ими через свою корневую систему азотные вещества в белки, которыми в последствии животные пользуются для своего питания. Небольшая доля этого азота вновь возвращается животными земле в виде особых выделений их организмов; умершие растительные организмы тоже способствуют частичному восстановлению азотного резерва земли. Но несомненно, часть химически связанного азота в процессах превращений, дающих усвояемые для растений азотные вещества, освобождается в виде элементарного азота и она поэтому потеряна для земли. [26]
При мокром способе разложения пород и минералов, как уже отмечалось, могут быть определены только формы азота в химически связанном состоянии. Термическое же разложение дает возможность определить общий азот, в том числе и молекулярный. Трудность анализа этих объектов определяется тем, что азот в них находится в нескольких химических формах, по-разному связанных с кристаллической решеткой минералов. Так, молекулярный азот полностью теряется при химических методах разложения силикатного вещества. Неизбежны потери части химически связанного азота при вакуумном плавлении в результате осаждения галогеноводородных солей аммония на холодных стенках аппаратуры. [27]
Как очень регулярно и экономно работающая печь, в литературе приводится печь Карлсона, эксплоатирующаяся в Щвеции и Норвегии. Она похожа на доменную печь, разделена на этажи. Порошок карбида посредством механического приспособления передвигается против потока азота. Нагрев производится помощью электричества. Цианамид кальция получается в пористом виде и легче поддается измельчению. На тонну его расходуется 725 килограмм карбида. Получающийся в этой печи цианамид кальция содержит 19 - 20 % химически связанного азота. [28]