生物学和生理意义
鉴于氮在生物物质中存在的重要性,大多数(如果不是全部的话)有机氮化合物在生理上是活跃的。大多数生物不能直接利用氮,必须能接触到它的化合物。因此,氮的固定是至关重要的。在自然界中,…的两个主要过程固氮作用是已知的。一个是电能对大气的作用,它分解氮和氧气分子,让自由原子形成一氧化氮, NO,二氧化氮,NO2.然后与二氧化氮反应水如下:
的硝酸, HNO3.,以非常稀释的形式随雨水来到地球解决方案.随着时间的推移,它成为氮的一部分土壤,在那里它被中和,变成亚硝酸盐和硝酸盐。含氮量培养土壤通常由含硝酸盐和铵盐的肥料人工施肥和更新。动物和植物的排泄和腐烂将氮化合物返回到土壤中空气,以及一些细菌在土壤中分解氮化合物并将其释放到空气中。
天然固氮的另一个主要过程是某些被称为豆类的植物和蔬菜。通过与细菌的协同作用,豆类能够将大气中的氮直接转化为氮化合物。某些细菌单独,如固氮菌chroococcum而且pasteurianum梭状芽胞杆菌它们也能固定氮。
氮本身是惰性的无害的除非在压力下呼吸,在这种情况下,它会溶解在血以及其他高于正常浓度的体液这本身就会产生麻醉作用,但如果压力降低得太快,过量的氮气就会演变成气泡气体在身体的不同部位。这些会导致肌肉和关节疼痛、昏厥、局部瘫痪,甚至死亡。这些症状被称为“减压病”,或者减压病.潜水员因此,飞行员、那些在深沉箱中工作的人(他们的气压下降得太快)以及其他被迫在压力下呼吸的人必须非常小心,使气压在暴露后非常缓慢地降低到正常水平。这使得多余的氮气通过肺部无害地释放出来,而不会形成气泡。一个更好的替代是用氧和氧的混合物代替的吗氦为空气。氦在体液中的可溶性要低得多,因此危险也就降低了。
同位素的氮
氮以两种稳定的形式存在同位素,14N(丰度99.63%)和15N(丰度0.37%)。它们可以通过化学交换或热分离扩散.人工放射性同位素的质量为10-13和16-24。最稳定的半衰期只有大约10分钟。第一个人工诱导的核嬗变是由一位英国物理学家报道的(1919年)。欧内斯特·卢瑟福他用α粒子轰击氮14,形成氧17的原子核和质子。
托马斯·桑德森