תהליכים ביוספרה. מחזור החנקן בטבע

יסוד כימי עם מספר אטומי שבעמסומן על ידי סמל N (Nitrogenium). שמו הוא "זוט" - מיוונית עתיקה הוא מתורגם "חסר חיים". מונח זה, על פי אחת התיאוריות של המופע שלו, הוצע על ידי אנטואן Lavoisier בשנת 1787, במקום "המלקות", "מפונק" ו "mphitic" האוויר. זה היה אז כי קבוצה של מדענים צרפתים, אשר עבודתם של Lavoisier לקח חלק פעיל, עבד על עקרונות המינוח הכימי. כבר אז הבחין בנכס חנקן שלא לתמוך בשריפה או בנשימה.

על פי גרסה אחרת, המילה "חנקן" לא הומצאלבויזייה ועמיתיו. הוא עדיין נתקל בספרות האלכימית בשחר ימי הביניים כדי להתייחס למה שמכונה "עניין העיקרי של המתכות", והוא יוחס, לא פחות, למאפיין "אלפא ואומגה" של הכול.

בטבע, חנקן יכול להיות כלול פשוטחומר עם הנוסחה N2, הוא גז אינרטי למדי ללא טעם, צבע וריח. שלושה רבעי האטמוספירה של כדור הארץ מורכבים מחנקן. אלמנט זה ממלא תפקיד חשוב מאוד בקיומם של צמחים ובעלי חיים. בהרכב של חלבונים, אחוזו הוא 16-18% לפי משקל. זה גם נכנס המבנה של חומצות גרעין, נוקלאופרוטאינים, חומצות אמינו, כלורופיל, המוגלובין. בתאים חיים, במונחים של מספר האטומים, חנקן תופסת כ -2%, ובכמות המסה מדד זה עולה ל -2.5%. אלמנט N תופסת את המקום הרביעי בחשיבותו לאחר היסודות העיקריים של הכימיה האורגנית - מימן, פחמן וחמצן.

בעיקר מחזור החנקן בטבעמבוסס על תגובות כימיות באוויר. ביניהם, החמצון שולטת. אינטראקציות כימיות בביוספרה גם לשחק תפקיד חשוב בין האינטראקציות של חנקן. המקום המרכזי N2 בטבע הוא האווירה. הצמחים לשחק תפקיד חשוב, למעשה, הם מתחילים מחזור של חנקן בטבע. עולם הירק של הפלנטה שלנו מבצע את תפקוד סינתזת החלבון. כמו חומרים, חנקות משמשים כי הם בקרקע. המקור של חנקות טבעיות הוא אטמוספירי חנקן אמוניום מלחים. עצם מנגנון הטרנספורמציה של חומר פשוט לצורה, הזמין לטמיעה על ידי צמחים, נקרא מחנק חנקן.

ישנם שני מנגנונים של מחייבחנקן. בגרסה הראשונה, במהלך פריקת הברק, כמות מסוימת של תחמוצות חנקן נוצר. דילול במים, הם מעוררים את המראה של חומצה חנקתית, אשר נותן דחיפה על המראה באדמה של חנקות. בגרסה השנייה, אמוניה נוצרת. זה מעובד על ידי חיידקים לתוך חנקות, בדרך כלל הם ממוקמים שורש קשרים של צמחים tuberous. מנגנון נוסף נקרא ניטריפיקציה.

מותו של צמח מוביל להיווצרות שלתרכובות אמוניום. חיידקים עובדים עליהם, הופכים אותם לחנקות וחנקן, חוזרים לאטמוספירה. קיבוע, ניטריפיקציה והדחתה של חנקן הם החלקים המרכיבים של מנגנון מורכב שמבצע את מחזור החנקן בטבע. התוכנית של תהליך זה היא כי יש חילופי בין קיבעון של חנקן ו denitrification שלה.

קיבוע של חנקן מתרחשת כאשר צמחיםתרכובות חנקן מן האוויר, חיידקים רבים cyanobacteria מעורבים בתהליך זה. המוצרים של תיקון חנקן הם אמוניה, חנקות או nitrites.

מחזור של חנקן בטבע עם המעברNitrification לוקח את הצעד הבא קיבעון. עכשיו אמוניה עוברת חנקות וניטריטים. במהלך דטרניפיקציה, מחזור של חנקן בטבע מסתיים, עם חנקות מפורקת חנקן. Pseudomonas, חיידקים בצורת מוט ועוד מיקרואורגניזמים לקחת חלק פעיל בתהליך.

במהלך דטרניפיקציה, עשויים להופיע מספר מוצרים בינוניים. החשוב ביותר של אלה הוא תחמוצת החנקן, הוא גז חממה מתמשך.

הרחבת הנושא, כדאי להבין את משמעות המושגיםהתבוללות ומינרליזציה. הטמיעה היא תהליך המעבר של חנקן אנאורגני לצורתו האורגנית. על ידי מינרליזציה נועד המרה של חנקן אורגני למתחם אנאורגני. אנטגוניסטים התבוללות מינרליזציה הם צורה חשובה של טרנספורמציה של חומרים, שבמהלכם יש מחזור של חנקן בטבע.

הצגת הדוח בנושא זה מתבצעת בצורה הטובה ביותר באמצעות טבלאות ותרשימים.