Фиксация - азот
Cтраница 4
На примере реакции фиксации азота через углекислоту мы рассмотрим более подробно методы расчета равновесий, осложненных побочными реакциями диссоциации. [46]
 |
Коэфициенты сжимаемости аммиака. [47] |
При изучении процессов фиксации азота обычно приходится иметь дело с шестью газами, а именно с водородом, азотом, аммиаком, метаном, окисью углерода, двуокисью углерода и их смесями. Настоящая глава представляет сводку наиболее важных физических свойств этих шести газов и их смесей. [48]
Следующим промышленным методом фиксации азота, реализованным в промышленности почти одновременно с дуговым, был цианамидный, разработанный немецкими инженерами А. Метод основан на экзотермической реакции взаимодействия карбида кальция с элементным азотом при температуре около 1000 С. Поддержание температуры, необходимой для синтеза цианамида кальция в промышленных аппаратах, осуществляется автотермично за счет тепла реакции. Небольшой расход электроэнергии необходим лишь в начальный период для создания очага реакции. Кроме того, электроэнергия требуется для получения элементного азота из воздуха методом сжижения и ректификации последнего. Наибольшее количество энергии расходуется в электропечах на производство карбида кальция из известняка и кокса. На 1 т связанного азота в форме CaCN2 суммарно расходуется около 7 5 т известняка, 3 5 т каменного угля и 12 тыс. кВт - ч электроэнергии. Общий расход энергетических ресурсов составляет около 8 т.у.т. Первая промышленная установка производства цианамида кальция была построена в 1905 г. в Италии. [49]
Третье рассматриваемое направление фиксации азота заключается в получении дициана. Хотя аю вещество используется в гораздо меньших количествах, чем NO или HCN, оно потенциально важно как топливо ( Л - 262 ккал / моль) и как сырье для производства сложных органических продуктов, в частности тиоцианатов, применяемых в качестве инсектицидов. Хотя годовое производство дициана невелико, оно в связи с относительно высокой стоимостью продукта перспективно даже при высокой стоимости процесса получения. [50]
Нежелательная побочная реакция фиксации азота - восстановление нитрогеназой Н до Н2 ( газообразный водород), в ходе которой энергия ( в форме АТР) расходуется на образование водорода, который в конечном счете просто улетучивается. В результате только от 40 до 60 % всего потока электронов, проходящих через нитрогеназныи комплекс, передается на N2, что значительно уменьшает эффективность процесса фиксации азота. В принципе, если бы Н2 мог превратиться обратно в Н, потери энергии были бы ниже, и процесс фиксации азота стал бы более эффективным. Устранить же эту побочную реакцию прямым путем невозможно, поскольку она обусловлена особенностями химического строения активного центра нитрогеназы, и если попытаться блокировать ее, изменив структуру фермента, то неизбежно произойдет и уменьшение активности нитрогеназы. [51]
Каждый из способов фиксации азота имеет свои характерные особенности, определяющие возможность применения его в от дельных странах. С этой точки зРения, конечно, очень крупное Значение имеют экономические возможности их технического осу ществления. Мы уже видели из главы, посвященной чилийской се литряной промышленности, что совсем недавно естественный ни трат натрия играл крупную роль в качестве удобрительного ве щества. Теперь положение несколько изменилось, и она должн очень серьезно считаться с синтетическими азотными соедине ниями Но она, в свою очередь, имеет возможности усовершек ствования техники производства и удешевления селитры. Борьб между двумя производителями азотных веществ только началаа и трудно сказать, как долго может продолжаться конкуренция и на рынках. Но можно предвидеть, что в судьбе этой конкуренци решительную роль должно сыграть стремление всех стран создал себе независимое от внешних влияний положение в деле снабЖ ния азотными соединениями. В этом сильно заинтересованы та же органы обороны всех государств. [52]
Изучение генетического контроля фиксации азота ведется почти 30 лет. [53]
Страницы: 1 2 3 4