原|2025-02-03 20:41:02|浏览:77
人工固氮的化学方程式是N2 + 3H2=2NH3。
长期以来,人们期望着农田中粮食作物能像豆科植物一样有固氮能力,以减少对化肥的依赖。主要在合成氨中实现人工固氮(工业上通常用H2和N2在催化剂、高温、高压下合成氨,化学方程式:N2 + 3H2=(高温高压催化剂)2NH3)。所有的含氮化学肥料也主要是由氨加工制成的。
N2+O2=(放电)2NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+ NO。分子氮经自然界的固氮生物(如各种固氮菌)固氮酶的催化而转化成氨的过程。
生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程。固氮微生物固定的氮的含量远非人工固氮和高能固氮所比,可以说,自然界中固定氮主要是靠生物固氮。生物固氮在自然界的氮循环中有着十分重要的意义。豆科植物的根瘤菌,还有牧草和其他禾科作物根部的固氮螺旋杆菌、一些原核低等植物——固氮蓝藻、自生固氮菌体内都含有固氮酶,这些酶有固氮作用。这一类属自然固氮的生物固氮。
高温高压催化剂条件下 N2+3H2=2NH3 高温高压下 4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2(这个反应速度很快,基本上在实验室里,制出的NO一见空气全部变成红棕色就是NO2) 所谓固氮 就是把氮气转化成别的化合物。
豆科幼苗期大约6月。豆科植物都有固氮的能力,能提升土壤肥力,这是因为豆科植物的根上会有根瘤菌,它们和根瘤菌是共生关系,互惠互利,相互合作。
豆科植物的幼苗期开始形成根瘤,约两周后发育成熟并开始固氮,同时根瘤菌是异养微生物,植物在开花之前生长最旺盛,对根瘤菌的营养供给充分,这时的根瘤菌固氮能力最强,随根瘤的衰老,固氮能力下降。
1.生物固氮
生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。
2.非生物固氮
非生物固氮是指通过闪电、宇宙射 线和火山活动等高能固氮。
3.工业固氮
工业固氮就是用高温、高压和化学催化的方法,将氮转化成氨。
高温高压催化剂条件下N2+3H2=2NH3高温高压下
4NH3+502=4NO+6H202NO+O2=2N02(这个反应速度很快,基本上在实验室里,制出的NO一见空气全部变成红棕色就是NO2)所谓固氮 就是把氮气转化成别的化合物,只要把氮气转化了成别的东西 就是固氮 固氮有3种方式1.高能固氮,就是闪电了,N2在闪电下,成为NO,再转化成NO22.人工固氮,就是制NH3,N2+H2 3.生物固氮,就是固氮类的生物,比如根瘤菌,原褐固氮菌等等
人工固氮主要是针对生物固氮而言,通过化学方法,制备出类似生物“固氮菌”的物质,使空气中的氮气在常温常压下与水及二氧化碳等反应,转化为氨态氮或铵态氮,进而实现人工合成大量的“蛋白质”。
而自然固氮是在自然状态下(非人工),使空气中游离态的氮元素转化为含氮化合物的过程。
两者为不同的固氮过程,所指含义不一样,意义也不一样。
人工固氮主要是针对生物固氮而言,通过化学方法,制备出类似生物“固氮菌”的物质,使空气中的氮气在常温常压下与水及二氧化碳等反应,转化为氨态氮或铵态氮,进而实现人工合成大量的“蛋白质”。
而自然固氮是在自然状态下(非人工),使空气中游离态的氮元素转化为含氮化合物的过程。
两者为不同的固氮过程,所指含义不一样,意义也不一样。
【固氮】:把空气中游离的氮转化成化合态的氮,称作固氮。
即把氮气转化成氮的氧化物,氨气,硝酸及其盐,亚硝酸及其盐。
【1】氮气在高压放电的条件下,会与氧气反应生成一氧化氮。另外汽车产生的尾气中含有大量的氮的氧化物也是这个原理。
① N2 + O2 =高压放电= 2NO
② 2NO + O2 = 2NO2
③ 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO
【2】工业生产上,利用氮气和氢气做原料,在铁触媒的催化,500℃ ,30MPa 下化合成氨气,反应如下:
N2 + 3H2 ←铁触媒/500℃/30MPa→ 2NH3
1.生物固氮:是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。固氮微生物主要是指具有固氮功能的细菌,还包括有固氮功能的蓝藻和放线菌。 2.自然固氮:在自然环境中将氮气还原成氨的过程。 3.工业固氮:使用化学、物理试剂处理氮气,得到含氮的产物。 三者是三种固氮的不同方法而已,其原理生物固氮和自然固氮有相似之处。狭义的讲,我们一般说的自然固氮指的即是生物固氮。也就是说,自然固氮里包括生物固氮。
生物固氮:是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。固氮微生物主要是指具有固氮功能的细菌,还包括有固氮功能的蓝藻和放线菌。 2.自然固氮:在自然环境中将氮气还原成氨的过程。 3.工业固氮:使用化学、物理试剂处理氮气,得到含氮的产物。 三者是三种固氮的不同方法而已,其原理生物固氮和自然固氮有相似之处。狭义的讲,我们一般说的自然固氮指的即是生物固氮。也就是说,自然固氮里包括生物固氮。