生物固氮是化学变化吗(生物固氮)
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1、生物固氮作用(biological nitrogen fixatio):大气中的氮被原还为氨的过程。
2、生物固氮只发生在少数的细菌和藻类中。
3、 估计全球每年生物固氮作用所固定的氮(N2)约达17500万吨,其中耕地土壤约有4400万吨,超过了每年施入土壤4000万吨肥料氮素(工业固氮)的量(Burris,1977)。
4、因此,生物固氮作用有很大潜力。
5、 固氮微生物种类:到1982年固氮微生物达70多个属,大多数是原核微生物(细、放、蓝细菌),也有真菌。
6、根据固氮微生物与高等植物以及其他生物关系,分为二个类型。
7、 1.自生固氮微生物——在土壤中或培养基中,独自生活时能固定了氨态氮。
8、在进行固氮作用时对植物或其它生物没有明显的依存关系。
9、 有好气性、厌气性、兼厌气性有化能自养异养,光能自养、异养型生固氮微生物。
10、 2.共生固氮微生物――二种微生物紧密地生长在一起时,由固氮的共生菌进行分子态氮的还原作用。
11、 自生固氮微生物生物固氮作用的条件: 防氧保护系统(好气性固定微生物需具备之); 2、能量和电子供体,以及传递电子的电子载体系统; 3、固氮酶催化系统; 4、氨、氨基酸同化成蛋白质系统; 共生固氮微生物生物固氮作用的条件则更复杂。
12、 人工固氮和天然固氮 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 最近,两位希腊化学家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的George Marnellos和MichaelStoukides发明了一种合成氨的新方法(Science,2Oct.1998,P98)。
13、在常压下,令氢与用氦稀释的氮分别通入一加热到570℃的以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池中,用覆盖在固体电解质内外表面的多孔钯多晶薄膜的催化,转化为氨,转化率达到78%;对比:几近一个世纪的哈伯法合成氨工艺通常转化率为10至15%!他们用在线气相色谱检测进出电解池的气体,用HCl吸收氨引起的pH变化估算氨的产率,证实提高氮的分压对提高转化率无效;升高电流和温度虽提高质子在SCY中的传递速度却因SCY导电率受温度限制,升温反而加速氨的分解。
14、 2、天然固氮 闪电能使空气里的氮气转化为一氧化氮,一次闪电能生成80~1500kg的一氧化氮。
15、这也是一种自然固氮。
16、自然固氮远远满足不了农业生产的需求。
17、 豆科植物中寄生有根瘤菌,它含有氮酶,能使空气里的氮气转化为氨,再进一步转化为氮的化合物。
18、固氮酶的作用可以简述如下: 除豆科植物的根瘤菌外,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。
19、这一类属自然固氮的生物固氮。
20、 人工固氮长期以来,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。
21、70年代首先实现了细菌之间的固氮 ... 目前主要在合成氨中实现人工固氮。
22、 所有的含氮化学肥料也主要是由氨加工制成的。
23、 人称这种合成氨方法为"哈伯-博施法",这是具有世界意义的人工固氮技术的重大成就。
24、 是化工生产实现高温、高压、催化反应的第一个里程碑。
25、合成氨的原料来自空气、煤和水, 因此是最经济的人工固氮法,从而结束了人类完全依靠天然氮肥的历史。
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