1。生物学的窒素固定:
* 微生物: これは最も重要な自然プロセスです。主に原核生物の特定の細菌は、酵素窒素酵素を持っています N2分子の強力な三重結合を破ることができます。
* 細菌の種類: これらの細菌は次のとおりです。
* 自由生活: 彼らは土と水に住んでいます。
* 共生: 彼らは、植物、特にマメ科植物(豆、エンドウ豆、クローバーなど)と相互に有益な関係に住んでいます。
* メカニズム: それらはN2をアンモニア(NH3)に変換し、それは土壌のアンモニウムイオン(NH4+)に変換されます。このフォームは、植物で容易に利用できます。
2。産業窒素固定(Haber-Boschプロセス):
* ヒューマンメイド: これは、大気窒素と水素からのアンモニアを合成するために使用される高温の高圧プロセスです。
* 反応: N2 + 3H2→2NH3
* 重要性: このプロセスは、肥料、爆発物、およびその他の窒素含有化合物を生産するために不可欠です。
* 環境への影響: それはエネルギー集約型であり、温室効果ガスの排出に貢献しています。
3。その他の固定プロセス(マイナー):
* 稲妻: 大気窒素は、落雷中に窒素酸化物(NOx)に変換できます。
* 燃焼: 高温燃焼プロセスもNOxを生成する可能性があります。
概要:
窒素固定の鍵は、N2の強力な三重結合を破ることです。 これは、次のことを達成できます。
* 生物学的窒素固定: 細菌による特殊な酵素を使用します。
* 産業窒素固定(Haber-Boschプロセス): 高温と圧力を使用します。
どちらの方法も、地球上の生命をサポートするために使用可能な窒素を提供するために重要です。