Cтраница 4
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. [46]
Ввиду термической лабильности высокомолекулярных азотистых соединений определение общего азота должно проводиться либо непосредственно в сырой нефти, либо в остатках, полученных с применением низкотемпературных методов ее разделения. Азот при полном разрушении азотистых органических соединений может выделяться в виде аммиака, окислов азота, дициана и элементного азота. Образование этих веществ зависит от способа разрушения и от характера связи азота в молекулах. Например, при сжигании продукта в присутствии концентрированной серной кислоты азот выделяется в виде аммиака. Окисление твердыми Окислителями в токе инертного газа приводит в основном к образованию элементного азота. [47]
Важнейшей стадией в методе Кьельдаля является окисление серной кислотой. Углерод и водород, содержащиеся в образце, превращаются соответственно в углекислый газ и воду. Степень превращения азота, однако, зависит от его состояния в исходном соединении. Если он присутствует в виде амина или амида, как, например, в белковых веществах, превращение его в ион аммония проходит всегда почти количественно. Наоборот, азот, присутствующий в высоких степенях окисления, например, в виде нитро -, азо - и азокси-групп, на стадии окисления образца превращается в элементный азот или оксиды азота и не удерживается серной кислотой. Это приводит к занижению результатов, и чтобы его предотвратить, образец подвергают предварительной обработке восстановителем. При такой обработке азот переходит в более низкое состояние окисления, из которого он легче превращается в ион аммония при разложении пробы серной кислотой. Один из способов предварительного восстановления предусматривает добавление салициловой кислоты и тиосульфата натрия к раствору пробы в концентрированной серной кислоте; дальнейшая обработка проводится обычным способом. [48]
Азот - жизненно важный элемент всех живых систем, и его недостаток может ограничивать производство пищевых продуктов. В процессе роста растения поглощают азот из почвы, и восстановление его содержания - важнейшая проблема агрономии. Именно этим объясняется многовековая практика севооборота и определяется выбор и количество вносимых в почву удобрений. Казалось бы, что может быть доступнее азота: ведь воздух - это на 80 % азот. Однако этот азот трудно превратить в полезные продукты. Тем не менее некоторые растения умеют превращать содержащийся в воздухе элементный азот в такие его соединения, которые они могут использовать. Хотелось бы знать, как именно они это делают. [49]
Азот при полном разрушении азотсодержащих соединений может выделяться в виде аммиака, оксидов азота, дициана и элементного азота. Образование этих веществ зависит от способа разрушения и от характера связи азота в молекуле. Применяются различные способы разрушения азотсодержащих веществ, основанные как на восстановлении, так и на окислении соединений. Восстановительная деструкция полимера может быть проведена гидрированием или сожжением его горячей серной кислотой. Оба эти способа приводят к образованию аммиака. Однако наряду с аммиаком во многих случаях образуется и элементной азот. Окисление серной кислотой в смеси с сильными окислителями KMnO4, Se, CuSO4 в основном ведет к образованию оксидов азота, но и здесь сопутствующим является элементный азот. Окисление твердыми окислителями NiO, CuO, AgMnO4 в токе инертного газа приводит в основном к образованию элементного азота, хотя может образоваться и некоторое количество оксидов азота и других соединений. [50]
Азот при полном разрушении азотсодержащих соединений может выделяться в виде аммиака, оксидов азота, дициана и элементного азота. Образование этих веществ зависит от способа разрушения и от характера связи азота в молекуле. Применяются различные способы разрушения азотсодержащих веществ, основанные как на восстановлении, так и на окислении соединений. Восстановительная деструкция полимера может быть проведена гидрированием или сожжением его горячей серной кислотой. Оба эти способа приводят к образованию аммиака. Однако наряду с аммиаком во многих случаях образуется и элементной азот. Окисление серной кислотой в смеси с сильными окислителями KMnO4, Se, CuSO4 в основном ведет к образованию оксидов азота, но и здесь сопутствующим является элементный азот. Окисление твердыми окислителями NiO, CuO, AgMnO4 в токе инертного газа приводит в основном к образованию элементного азота, хотя может образоваться и некоторое количество оксидов азота и других соединений. [51]