О способах связывания атмосферного азота

[Максим0]

38 минут назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Да Максим, Вы правы. Есть статья Шилов А.Е., Бионеорганическая химия. Фиксация азота, Российский Химический Журнал, 2004, том. XLVIII, № 4, С. 6-11. Там про ванадий и гидразин тоже написано. Но не только. Еще и про титан, ниобий, молибден, тантал в том же ключе. Температуры комнатные или чуть выше, но давление азота - 100 атм. Ванадий не катализатор, а реагент: 4 V(OH)₂ + N₂ + 4 H₂O = 4V(OH)₃ + N₂H₄.

С цинком станет катализатором, цинк потом можно и электролизом восстановить, в итоге есть надежда на электросинтез гидразина.

Представляешь какая прелесть - марсоход садится на Марс, обжигая грунт получает воду, из атмосферы - азот - и дальше на питаемый солнечными батареями электросинтез гидразина. Бак набрал - и полетел в более инересное место. Однокомпонентники на гидразине - отработанны до упора, надёжность огромная.

[Ruslan_Sharipov]

7 часов назад, Максим0 сказал:

Бак набрал - и полетел в более инересное место.

Для таких миссий любой перелёт - это риск потери аппарата. Поэтому здесь лучший принцип - тише едешь - дальше будешь. Если бы стоимость миссий была бы меньше, а аппаратов было бы много, как мух, тогда иное дело.

 

Применительно к Земным проблемам. Можно ли считать, что реакция 4 V(OH)₂ + N₂ + 4 H₂O = 4V(OH)₃ + N₂H₄ - это замена процессу Габера?

 

В упомянутой книге Шилова сказано, что молекула азота имеет высокую энергию тройной связи N≡N, равную 225 ккал/моль. Но по этой связи скорее всего имеется колебательный спектр с промежуточными уровнями энергии. Если светить ИК-лазерами на частотах, соответствующих переходам между этими уровнями, то молекулу можно развалить без высоких температур, просто раскачав её колебательную моду по тройной связи. Почему так не делают?

[Максим0]

1 час назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Для таких миссий любой перелёт - это риск потери аппарата. Поэтому здесь лучший принцип - тише едешь - дальше будешь. Если бы стоимость миссий была бы меньше, а аппаратов было бы много, как мух, тогда иное дело.

Применительно к Земным проблемам. Можно ли считать, что реакция 4 V(OH)₂ + N₂ + 4 H₂O = 4V(OH)₃ + N₂H₄ - это замена процессу Габера?

В упомянутой книге Шилова сказано, что молекула азота имеет высокую энергию тройной связи N≡N, равную 225 ккал/моль. Но по этой связи скорее всего имеется колебательный спектр с промежуточными уровнями энергии. Если светить ИК-лазерами на частотах, соответствующих переходам между этими уровнями, то молекулу можно развалить без высоких температур, просто раскачав её колебательную моду по тройной связи. Почему так не делают?

Имеются - с длинами волн 337, 358, 380, 400, 406 нм - вам какая удобней? А вот с колебательными переходами в ИК извиняйте, слишком жёсткая молекула!

[dmr]

Вы поленились просмотреть тот список по ссылке http://www.xumuk.ru/inorganic_reactions/search.php?query=N2%3Dn2h5cl&go.x=0&go.y=0&sselected=

Если нужно гидразин, там есть вариант 

http://xumuk.ru/inorganic_reactions/-/6f1cdb71

Скрытый текст

 

Но говорят выходы маленькие 

[N№4]

22 часа назад, dmr сказал:

Но процесс тот же габеровский? 

Азот+водород? 

И каков выход за один проход? 

Больше, меньше чем у железного катализатора? 

В каком виде катализатор? Нанесен на какую то инертную подложку, или как? 

Процесс Габера это именно с железным катализатором.

Патент на реакцию азота с водородом уже был у Ле Шателье. Катализатор у того родиевый, то есть через сто лет вернулись назад к платиноидам.

[Монстр]

В 26.02.2019 в 13:06, Ruslan_Sharipov сказал:

 

Предлагаю обсуждать в этой теме различные способы связывания атмосферного азота, отличающиеся от традиционных.

Растения, некоторые, живут в симбиозе с бактериями, которые из атмосферы поглощают азот, насыщая почву азотом и питая растения. У бобовых такой механизм, вроде, используется.

[Митя]

54 минуты назад, Монстр сказал:

Растения, некоторые, живут в симбиозе с бактериями, которые из атмосферы поглощают азот, насыщая почву азотом и питая растения. У бобовых такой механизм, вроде, используется.

Люто плюсую!

Решил об этом не говорить, т.к. когда сказал, что энергию Солнца удобнее всего запасать, хранить и использовать в виде дров - меня не все поняли.

54 минуты назад, Монстр сказал:

Растения, некоторые, живут в симбиозе с бактериями, которые из атмосферы поглощают азот, насыщая почву азотом и питая растения. У бобовых такой механизм, вроде, используется.

Ещё, говорят, подобные бактерии живут много где, в том числе, в аквариуме. Жена купила аквариум на сто литров, и периодически проводит реакцию с покупными реактивами из набора на аммонийный, нитритный и нитратный азот. Причём, я пока не вкурил, что там за реактивы на аммонийный и нитратный азот. На нитритный, похоже, какая-то модификация диазореакции. После запуска живности вначале наблюдался рост аммиака, потом он перешёл в нитрит, который, в свою очередь, в нитрат. Потом жена докупила травы подводной, и азот из воды пропал.

Изменено 3 Марта, 2019 в 13:47 пользователем Митя

[Монстр]

Азотфикса́ция, или азотофиксация, — фиксация молекулярного атмосферного азота, диазотрофия. Процесс восстановления молекулы азота и включения её в состав своей биомассы прокариотными микроорганизмами. Важнейший источник азота в биологическом круговороте. В наземных экосистемах азотфиксаторы локализуются в основном в почве.

 

Азотоба́ктер[1] (лат. Azotobacter) — род бактерий, живущих в почве и способных в результате процесса азотфиксации переводить газообразный азот в растворимую форму, доступную для усваивания растениями.

Род азотобактер принадлежит к грамотрицательным бактериям и входит в группу так называемых свободноживущих азотфиксаторов. Представители рода обитают в нейтральных и щелочных почвах[2][3], воде и в ассоциации с некоторыми растениями[4][5]. Образуют особые покоящиеся формы — цисты.

Играет важную роль в круговороте азота в природе, связывая недоступный растениям атмосферный азот и выделяя связанный азот в виде ионов аммония в почву. Используется человеком для производства азотных биоудобрений, является продуцентом некоторых биополимеров.

[Монстр]

2 часа назад, Митя сказал:

Люто плюсую!

Решил об этом не говорить, т.к. когда сказал, что энергию Солнца удобнее всего запасать, хранить и использовать в виде дров - меня не все поняли.

 

Огонь обладает уникальным свойством, пронизывающим до костей исходящим теплом, в отличии от батарей отопления.

Тащишься возле печки как летом на солнце. Наверно, всё дело в волнах, которых лишены неогненные  источники тепла .

Изменено 3 Марта, 2019 в 16:14 пользователем Монстр

[Ruslan_Sharipov]

9 часов назад, dmr сказал:

Вы поленились просмотреть тот список по ссылке

Не знаю, кому адресовано это замечание, но теперь я не поленился и посмотрел. Увидел реакцию

 

N₂ + 5 HCl (конц.) + 4 [Cr(H₂O)₄Cl₂] = N₂H₅Cl + 4 [Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl.

 

Нашёл название получающегося комплекса - хлорид дихлоротетрааквахрома(III). Тройка в скобках - это валентность (или степень окисления) хрома в комплексе. А в исходном комплексе - дихлоротетрааквахроме(II) он двухвалентен. Всё логичо. Хром окисляется, азот восстанавливается. В упоминавшейся выше статье Шилов А.Е., Бионеорганическая химия. Фиксация азота, Российский Химический Журнал, 2004, том. XLVIII, № 4, С. 6-11 на странице 8 в таблице упоминается гидроксид двухвалентного хрома как один из восстановителей для азота N₂. Там условиями протекания реакции названы температура 90°С и 100 атм. давления. А при каких условиях протекает Ваша реакция с хлоридными комплексами хрома?

Изменено 3 Марта, 2019 в 19:01 пользователем Ruslan_Sharipov