氮在自然界中的存在方式及绪论.pptVIP

无机化工工艺学 主讲：房玉真 电话电子信箱：fyz519@126.com 成绩构成 平时：20%，即： 出勤10% 作业10% 期末：80% 无机化工 基本无机化工 三酸、两碱、合成氨、化学肥料 精细无机化工 各种试剂、药剂、日化品、稀有元 素等 电化学工业 氯碱工业、湿法电冶金、电石生产等 硅酸盐工业 玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等 矿物涂料和颜料的生产 无机化工—特点 在化学工业中是发展较早的部门，为单元操作的形成和发展奠定了基础。 主要产品多为用途广泛的基本化工原料。 与其他化工产品比较，无机化工产品的产量较大。 无机化工工艺学课程 化学工业：以天然资源为原料生产基本化工原料的过程的基本原理、工艺过程与工艺条件和过程涉及的设备等。 无机化学工业：是以天然资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机酸，纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业，包括硫酸工业、纯碱工业、氯碱工业、合成氨工业、化肥工业和无机盐工业。广义上也包括无机非金属材料和精细无机化学品，如陶瓷、无机颜料等的生产。 授课内容: 合成氨生产工艺，尿素生产工艺，硝酸生产工艺，硝酸铵生产工艺。 工艺学学习示意图 工艺学的应用—工艺设计 在进行工艺设计时，需要考虑以下三大过程 ： 教学目的：增强学生的工艺观点和经济观点，培养工艺分析及工艺设计的初步能力。 相关学科：无机化学、有机化学、化工原理、物理化学、化工热力学、分离工程、反应工程等 常去浏览的论坛 海川化工论坛网、化工707论坛 氮在自然界中的存在方式 主要内容 一、氮在自然界中的存在形式 二、固氮方式 三、氮在自然界中的循环 四、人工固氮的功与过 N2+O2==2NO 这是自然固氮..在打雷的时候发生. N2+3H2==2NH3 这是人工固氮..也就是合成氨 另外还有生物固氮..也就是豆类植物的根瘤菌的固氮 如何吸收: 即氮气在大气放电的情况下与氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮进一步生产硝酸，硝酸再与土壤中的盐反应生成硝酸盐，以硝酸根离子形式被植物吸收。 主要涉及的反应：N2+O2=2NO (条件是放电) 一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮 2NO+O2=2NO2 无需条件 二氧化氮又与水反应生成硝酸 NO2+H2O=HNO3+NO (未配平)  植物固氮是如何进行的呢 豆科植物根上的根瘤是由于根瘤菌侵入根部后形成的，根瘤是固氮的场所。 根瘤中的固氮作用只在类菌体内进行。寄主植物向类菌体供给碳水化合物，主要形式是蔗糖。类菌体利用这些糖进行呼吸作用，产生电子和ATP，将N2还原成NH4+。 植物固氮能够满足植物生长阶段所需的氮吗？ 植物的不同生长阶段会影响生物固氮作用。如大豆、花生、木豆，通过生物固氮固定的氮素中90%在生殖阶段中进行，而10%在营养生长过程中进行。 由生物固氮提供的氮素仅为其一生所需总氮量的1/4至1/2，其余主要在营养生长阶段从土壤中吸收NO3-或NH4+。 过多施氮肥并不能增产。原因是植物对氮肥吸收增加反而使生物固氮能力下降。 硝酸盐肥料的影响有几个方面： 抑制根瘤菌与根毛的接触，中止侵染丝的形成； 根瘤生长缓慢，抑制已成熟根瘤的固氮作用； 当增施NO3-和NH4+时，加速根瘤的衰老。  水体富营养化 水体富营养化：指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。 水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。 过量氮、磷营养物质的来源 过量氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥，其中最大的来源是农田上施用的大量化肥。 上世纪以前，化合态的氮到游离态氮的循环基本平衡。 现在，土壤中的细菌已不能完全吸收和降解因复合化肥的广泛应用和石油的大量开采等人类活动而产生的氮化合物，越来越多的氮化合物流入湖泊、河流、港湾和海洋之中。 富营养化的危害 富营养化引起水中藻类植物过度繁殖，这些植物死亡以后在水底被细菌分解，几乎耗尽了水中的氧气，窒息了深水区的鱼。如果富营养化发生在近海，则回引起夜光虫、腰鞭毛虫、束丝藻等小浮游生物的过量繁殖，密度很大时还海水变色，从而形成臭名昭著的“赤潮”，使鱼类、贝类、虾类大批死亡，给渔业生产带来极大的损失。 2、对陆地植物也会造成危害： 石油燃烧产生大量的氮氧化物，通过酸雨渗透到森林的表层土壤中，溶出土壤中的镁、钙、钾等元素，形成可溶性