Большая Советская Энциклопедия (АЗ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читаем книги онлайн бесплатно полностью без сокращений txt) 📗

  Основная часть добываемого свободного А. используется для промышленного производства аммиака, который затем в значительных количествах перерабатывается на азотную кислоту, удобрения, взрывчатые вещества и т. д. Помимо прямого синтеза аммиака из элементов, промышленное значение для связывания А. воздуха имеет разработанный в 1905 цианамидный метод, основанный на том, что при 1000°C карбид кальция (получаемый накаливанием смеси извести и угля в электрической печи) реагирует со свободным А.: СаС­ + N­ -= CaCN­ + С. Образующийся цианамид кальция при действии перегретого водяного пара разлагается с выделением аммиака:

  CaCN+ЗН₂О=СаСО₃+2NH₃.

  Свободный А. применяют во многих отраслях промышленности: как инертную среду при разнообразных химических и металлургических процессах, для заполнения свободного пространства в ртутных термометрах, при перекачке горючих жидкостей и т. д. Жидкий А. находит применение в различных холодильных установках. Его хранят и транспортируют в стальных сосудах Дьюара, газообразный А. в сжатом виде — в баллонах. Широко применяют многие соединения А. производство связанного А. стало усиленно развиваться после 1-й мировой войны и сейчас достигло огромных масштабов.

  Лит.: Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 1, М., 1965; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1963: Химия и технология связанного азота, [М.— Л.], 1934; КХЭ, т. 1, М.,1961.

Азот в организме

Азо'т в органи'зме, один из основных биогенных элементов, входящих в состав важнейших веществ живых клеток — белков и нуклеиновых кислот. Однако количество А. в о. невелико (1 — 3% на сухую массу). Находящийся в атмосфере молекулярный азот могут усваивать лишь некоторые микроорганизмы и сине-зеленые водоросли (см. Азотфиксация). Значительные запасы азота сосредоточены в почве в форме различных минеральных (аммонийные соли, нитраты) и органических соединений (азот белков, нуклеиновых кислот и продуктов их распада, т. е. ещё не вполне разложившиеся остатки растений и животных). Растения усваивают азот из почвы как в виде неорганических, так и некоторых органических соединений. В природных условиях для питания растений большое значение имеют почвенные микроорганизмы (аммонификаторы), которые минерализуют органический азот почвы до аммонийных солей. Нитратный азот почвы образуется в результате жизнедеятельности открытых С. Н. Виноградским в 1890 нитрифицирующих бактерий, окисляющих аммиак и аммонийные соли до нитратов. Часть усвояемого микроорганизмами и растениями нитратного азота теряется, превращаясь в молекулярный азот под действием денитрифицирующих бактерий. Растения и микроорганизмы хорошо усваивают как аммонийный, так и нитратный азот, восстанавливая последний до аммиака и аммонийных солей. Микроорганизмы и растения активно превращают неорганический аммонийный азот в органические соединения азота — амиды (аспарагин и глутамин) и аминокислоты. Как показали Д. Н. Прянишников и В. С. Буткевич, азот в растениях запасается и транспортируется в виде аспарагина и глутамина. При образовании этих амидов обезвреживается аммиак, высокие концентрации которого токсичны не только для животных, но и для растений. Амиды входят в состав многих белков как у микроорганизмов и растений, так и у животных. Синтез глутамина и аспарагина путём ферментативного амидирования глутаминовой и аспарагиновой кислот осуществляется не только у микроорганизмов и растений, но в определённых пределах и у животных.

  Синтез аминокислот происходит путём восстановительного аминирования ряда альдегидокислот и кетокислот, возникающих в результате окисления углеводов (В. Л. Кретович), или путём ферментативного переаминирования (А. Е. Браунштейн и М. Г. Крицман, 1937). Конечными продуктами усвоения аммиака микроорганизмами и растениями являются белки, входящие в состав протоплазмы и ядра клеток, а также отлагающиеся в виде запасных белков. Животные и человек способны лишь в огранической мере синтезировать аминокислоты. Они не могут синтезировать 8 незаменимых аминокислот (валин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, триптофан, метионин, треонин, лизин), и потому для них основным источником азота являются белки, потребляемые с пищей, т. е., в конечном счёте, — белки растений и микроорганизмов.

  Белки во всех организмах подвергаются ферментативному распаду, конечными продуктами которого являются аминокислоты. На следующем этапе в результате дезаминирования органический азот аминокислот вновь превращается в неорганический аммонийный азот. У микроорганизмов и особенно у растений аммонийный азот может использоваться для нового синтеза амидов и аминокислот. У животных обезвреживание аммиака, образующегося при распаде белков и нуклеиновых кислот, осуществляется путём синтеза мочевой кислоты (у пресмыкающихся и птиц) или мочевины (у млекопитающих, в том числе и у человека), которые затем выводятся из организма. С точки зрения обмена азота растения, с одной стороны, и животные (и человек), с другой, отличаются тем, что у животных утилизация образующегося аммиака осуществляется лишь в слабой мере — большая часть его выводится из организма; у растений же обмен азота «замкнут» — поступивший в растение азот возвращается в почву лишь вместе с самим растением.

  Лит.: Прянишников Д. Н., Азот в жизни растений и в земледелии СССР, М. — Л., 1945; Браунштейн А. Е., Главные пути ассимиляции и диссимиляции азота у животных, «Баховские чтения», 1957, т. 12; Кретович В. Л., Биохимия автотрофной ассимиляции азота, там же, 1961, т. 16; Фердман Д. Л., Биохимия, 3 изд., М., 1966; Кретович В. Л. и Каган 3. С., Усвоение и превращение азота у растений, в кн.: Физиология сельскохозяйственных растений, т. 2, М., 1967.

  В. Л. Кретович, З. С. Каган.

Азота окислы

Азо'та о'кислы, соединения азота с кислородом. Известны N₂O, NO, N₂O₃, NO₂ (и его димер N₂O₄), N₂O₅; есть сведения о существовании NO₃, не выделенного в свободном состоянии. При высокой температуре в пламени вольтовой дуги, а в природе — при электроразряде из смеси азота с кислородом образуется окись азота NO, которая при охлаждении переходит в NO₂. Другие А. о. получают косвенным путём. N₂O₅ — твёрдое вещество; остальные окислы при обычных условиях газообразны.

  Закись азота N₂O — бесцветный газ со слабым приятным запахом и сладковатым вкусом; вдыхание смеси воздуха с N₂O вызывает состояние, напоминающее опьянение (отсюда название — веселящий газ). Плотность при 0°С и 101 325 н/м²(760 мм рт. ст.) 1,9804 кг/м³,  t_кип — 89,5°С, t_пл — 102,4°С. 1 объём N₂O при 5°C растворяет 1,048 объёма N₂O. Химически N₂O с водой, растворами кислот и щелочей не реагирует, кислородом не окисляется. Выше 500°C разлагается: 2N₂O = 2N₂ + O₂; поэтому при повышенных температурах действует как сильный окислитель и поддерживает горение. Получают N₂O термическим разложением нитрата аммония: NH₄NO₃=N₂O+ 2H₂O. В медицине служит для общей анестезии.

  Окись азота NO — бесцветный газ, буреющий при соприкосновении с воздухом вследствие окисления до NO₂. Плотность при 0°С и 101 325 н/м²(760 мм рт ст) 1,3402 кг/м³, t_кип—151,8°С, t_пл—163,6°С. В воде мало растворима (0,0738 объёма в 1 объёме H₂O при 0°С). С водой, кислотами и щелочами химически не взаимодействует. Образует многочисленные продукты присоединения, например нитрозилхлорид NOCI. Получают NO действием разбавленной азотной кислоты на некоторые металлы, например: 3Cu + 8HNO₃= 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO. Окись азота — важный полупродукт окисления аммиака при получении азотной кислоты.