* 熱力学対動力学: 熱力学は、反応が好ましいことを示していますが(つまり、エネルギーが解放される)、その反応がどのように *速く *速く発生するかはわかりません。 反応速度の研究である速度論も重要です。
* 活性化エネルギー: 窒素からのアンモニアの形成は熱力学的に好ましいものですが、n 2 の強力なトリプル結合を破るにはかなりの量の活性化エネルギーが必要です。 。 このエネルギーバリアは、反応が海面でかなりの速度で進むには高すぎます。
* その他の要因: この反応を促進するには圧力だけでは不十分です。他の要因が不可欠です:
* 酵素: 窒素固定、n 2 を変換するプロセス NH 3 へ 、主に特定の細菌に見られる特殊な酵素(ニトロゲナーゼ)によって実行されます。
* エネルギー入力: 窒素固定には、多くの場合日光(光合成細菌)または有機分子(一部の非光合成細菌で)の酸化からのエネルギーの実質的な入力が必要です。
* 環境条件: 海面の特定の条件(温度、pH、他の栄養素の利用可能性)は、窒素固定を助長しません。
要約: 熱力学はNH 3 の形成を支持します n 2 から 、反応は速度論的に遅く、特定の触媒、エネルギー入力、および適切な環境条件が必要です。これらの条件は通常、海面では満たされていないため、窒素固定は自然発生しません。
ここで、窒素固定が起こる: 窒素固定は、主に必要な条件が満たされる特定の環境で発生します。
* 窒素固定細菌: これらの細菌は、次のようなさまざまな環境にあります。
* 海洋堆積物: それらは、酸素枯渇ゾーンで活動しており、そこで有機物の酸化からエネルギーを得ることができます。
* シアノバクテリア: これらの光合成細菌は、エネルギー源として日光を使用して、酸素が豊富な環境で窒素を修正します。
したがって、熱力学の法則は窒素固定を支持していますが、プロセスははるかに複雑であり、特定の触媒、エネルギー入力、および適切な環境条件を必要とします。