Круговорот азота

Содержание

Введение 2

Круговорот азота 3

Влияние антропогенного воздействия 8

Заключение 12

Список литературы 13

Введение

Азот — одно из самых распространенных веществ в биосфере, узкой оболочке Земли, где поддерживается жизнь. Так, почти 80% воздуха, которым мы дышим, состоит из этого элемента. Азот играет важную роль в биосфере. Он является основным ком­понентом земной атмосферы. Круговорот азота, как и в случае кислорода и углерода, охватывает все три сферы обитания жизни. Однако в силу меньщей химической активности круговорот атмосферного азота значительно отличается от круговорота 0₂.

Биологический круговорот азота представляет собой практически замкнутый цикл, не оказываю­щий прямого влияния на химический состав атмосферы. Основная часть атмосферного азота находится в свободной форме при которой два атома азота соединены вместе, образуя молекулу азота — N₂. Из-за того, что связи между двумя атомами очень прочные, живые организмы не способны напрямую использовать молекулярный азот — его сначала необходимо перевести в связанное состояние. В процессе связывания молекулы азота расщепляются, давая возможность отдельным атомам азота участвовать в химических реакциях с другими атомами, например с кислородом, и таким образом мешая им вновь объединиться в молекулу азота. Связь между атомами азота и другими атомами достаточно слабая, что позволяет живым организмам усваивать атомы азота. Поэтому связывание азота — чрезвычайно важная часть жизненных процессов на нашей планете.

Круговорот азота

Важнейшим процессом, осуществляющим вовлечение атмосферного азота в биологический круговорот, служит процесс фиксации азота — образование аммиака и других соединений азота в результате деятель­ности почвенных и водных азотфиксирукяцих микроорганизмов.

Небиологическим путем восстановление молекулы N₂ в естественных условйях происходит в основном при электрических разря­дах в атмосфере. Образуется химически связанный азот также при высоких температурах, например при работе реактивного двигателя:

N₂ + 0₂ = 2NO

При производстве удобрений фиксацию азота осуществляют в процессе Габера:

N₂ + ЗН₂ = 2NH₃

При этом водород получают обычно из природного газа (метана). Процесс протекает при повышенных температурах и может проводить­ся как без участия, так и при участии 0₂:

СН₄ + Н₂0= СО + ЗН₂

2СН₄ + 0₂=2СО + 4Н₂

СО + Н₂0= С0₂ + н₂

ЗСН₄ + 0₂ + 4Н₂0= ЗС0₂ + 10Н₂

До разработки процесса Габера основным азотсодержащим сырьем для производства соединений азота служили залежи NaNO3 в Чили.