Vai tro cua Nito doi voi doi song va moi truong

Khi các chất như dầu thực vật và các loại rượu vang được lưu trữ, các tính trơ của Nitơ có thể được sử dụng để bảo vệ chống lại giảm chất lượng của quá trình oxy hóa bởi không khí bị tr[r]

(1)

(2)

Lời mở đầu

Chúng ta biết Nitơ chiếm 78% thể tích khơng khí có vai trị quan trọng người, thực vật, động vật môi trường Khi khoa học kĩ thuật phát triển, nhu cầu tìm hiểu giới xung quanh, tìm hiểu thân ngày của con người ngày cao.Nhằm nâng cao hiểu biết Nitơ tác động của Nitơ vạn vật Nhóm chúng tơi xin nghiên cứu đề tài:

Nitơ, vai trò Nitơ đời sống ảnh hưởng Nitơ hệ sinh thái.

Đề tài :

(3)

MỤC LỤC

Đề tài gồm phần :

Phần I : Nitơ tự nhiên 4

Chương I : Tiểu sử Nitơ 4

Chương II : Giới thiệu sơ lược Ni-tơ 6

Chương III : Tổng hợp Nitơ 11

Phần II : Vai trò Nitơ Con người, Động vật, Thực vật 18

Chương I : Nitơ với người 18

I.1 Nitơ với thể người 18

I.1.a Nitơ - Sự trao đổi chất 18

I.1.b Cân nitơ 24

I.2 Nitơ với đời sống người 27

I.2.a Ứng dụng Nitơ với Y tế, Sức khoẻ 27

I 2.b Ứng dụng Nitơ với ngành công ngiệp 29

I.2.c Ứng dụng Nitơ với Ẩm thực 31

I.2.d Nitơ với chất nổ 33

Chương II : Nitơ với loài Động vật, Thực vật 35

II.1 Cơ chế sử dụng Nitơ Động vật Thực vật 35

II.2 Ảnh hưởng Nitơ với Động vật, Thực vật 37

Chương III: Một số vấn đề lí thú với Nitơ 39

III.1 Tổ tiên động vật thở Nitơ 39

III.2 Khí Titan 40

Phần III Nitơ vấn đề môi trường 41

Chương I : Ảnh hưởng Nitơ tới môi trường 42

I.1 Khí nitơ thiên nhiên 42

I.2 Nguyên nhân việc lượng Nitơ tăng cao (thừa Nitơ) 42

I.3 Các nhà khoa học lo lắng tác hại khí Nitơ 42

I.4 Ảnh hưởng ô nhiễm oxit nitơ (NOx.) 44

I.5 Tại cần phải lo lắng? 46

(4)

Phần I

Nitơ tự nhiên

Chương I : Tiểu sử Nitơ

Rutherford Nitơ

Nhà hóa học người Scotland phần tử hố học ơng phát hiện

Daniel Rutherford, Discovered Nitrogen - Wikimedia Commons Daniel Rutherford, phát Nitơ

Tiểu sử Daniel Rutherford, nitơ, ngun tố hóa học, ơng phát vào năm 1772

Daniel Rutherford, nhà hóa học người Scotland bác sĩ, tiếng cho phát ông nitơ, ngun tố hóa học khơng khí mà khơng hỗ trợ q trình đốt cháy Ơng mơ tả oxy "khơng quan trọng" nitơ "khơng khí phlogisticated" khơng khí độc hại

Đầu sống Daniel Rutherford

Daniel Rutherford (Ngày 03 Tháng 11 năm 1749 - 15 tháng 11, 1819), sinh Edinburgh, Scotland Ông học Đại học Edinburgh, nơi cha ông, John Rutherford, giáo sư y học Ngẫu nhiên, ông bà mẹ nhà thơ tiếng, Sir

Walter Scott Năm 1786, tuổi 37, ông bổ nhiệm làm Giáo sư Regius Thực vật học

Edinburgh Ông sau trở thành người trơng nom Vườn Thực vật học Edinburgh Hoàng gia (Royal Botanic Garden Edinburgh) sau chết Giáo sư John Hope Rutherford tổ chức hai viết chết ông

Khám phá Nitơ

Vào lúc đó, Joseph Black giáo sư Rutherford Black nghiên cứu thuộc tính điơxít cacbon, khí mà tồn trái đất bao gồm hai ngun tử ơxy dính liền với carbon Black phát nến đốt cháy bao đóng khơng khí, nến cuối ngồi, khơng khí cịn lại khơng ủng hộ lửa Kết bình thường, lượng khí carbon dioxide, gây nến, hấp thụ hóa chất, khơng khí số khơng hấp thụ Nói cách khác, khơng khí khơng hỗ trợ lửa

(5)

các giải pháp hấp thụ dioxide carbon Kết thử nghiệm khơng khí cịn lại khơng hỗ trợ q trình đốt cháy Những chuột khơng thể sống

Thuyết phlogiston

Rutherford gọi khơng khí độc hại, "khơng khí phlogisticated" Ngày , khí đốt đơn giản gọi nitơ Ông báo cáo phát chúng vào năm 1772 Từ thí nghiệm mình, Rutherford Black thuyết phục tính hợp lệ lý thuyết phlogiston, đó, kết giải thích theo lý thuyết

(6)

Chương II : Giới thiệu sơ lược Ni-tơ

Nitơ (chữ Hán: khí Đạm) nguyên tố hóa học bảng tuần hồn ngun tố có ký

hiệu N số nguyên tử

Số nguyên tử 7

Khối lượng nguyên tử 14,0067 g.mol -1

Âm điện theo Pauling 3.0

Mật độ

1,25 * 10 -3 g.cm -3 20 ° C

Điểm nóng chảy 210 ° C

Nhiệt độ sơi -195,8 ° C

Bán kính ngun tử 0,092 nm

Bán kính ion

0,171 nm (-3); 0,011 (+5); 0,016 (+3) IsotopesĐồng vị

4

Vỏ điện tử [ He ] 2s 2 2p 3

Năng lượng ion hóa đầu tiên 1402 kJ.mol -1

Năng lượng ion hóa thứ hai 2856 kJ.mol -1

Năng lượng ion hóa thứ ba 4578 kJ.mol -1

Người phát hiện

Rutherford vào năm 1772

Nitrogen

Ở điều kiện bình thường chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị trơ

tồn dạng phân tử N2, gọi đạm khí Nitơ chiếm khoảng 78% khí Trái Đất

và thành phần thể sống Nitơ khí nhẹ khơng khí hịa tan nước Nó thường nghĩ đến sử dụng khí trơ, khơng thực trơ Nó tạo thành oxit nitric khí Nitơ với oxy, amoniac với hydro, Nitơ sunfua với lưu huỳnh hợp chất Nitơ hình thành tự nhiên thông qua hoạt động sinh học Các hợp chất hình thành nhiệt độ cao nhiệt độ vừa phải với trợ giúp chất xúc tác Ở nhiệt độ cao, Nitơ kết hợp với kim loại hoạt động, chẳng hạn lithium, magiê titan để tạo thành nitrua Nitơ cần thiết cho trình sinh học khác nhau, sử dụng phân bón, thường dạng amoniac hợp chất amoniac Các hợp chất hình thành với halogen hợp chất hữu định bùng nổ

Nitơ ngưng tụ điểm sơi nó,-195.8o C (-320.4o F), với chất lỏng khơng màu nhẹ nước

Nitơ sử dụng rộng rãi người khí cơng nghiệp khác Nó sử dụng loạt ngành công nghiệp, bao gồm hóa chất, dược phẩm, chế biến dầu khí, thủy tinh sản xuất gốm sứ, sản xuất thép tinh chế kim loại khác trình chế tạo, sản xuất giấy bột giấy, y tế Ngồi N2, Nitơ gọi GAN hay GN dạng khí nó, LIN LN dạng lỏng

(7)

dùng độ tinh khiết quan trọng lựa chọn thay (mua Nitơ lỏng số lượng lớn, bình Nitơ cao áp, sản xuất đơng lạnh địa phương) đắt không thực tế

khí Nitơ có giá trị cho trơ Nó sử dụng để che chắn vật liệu có khả phản ứng tiếp xúc với oxy.Nitơ lỏng có giá trị cho lạnh trơ Khi Nitơ lỏng bay làm ấm đến nhiệt độ môi trường xung quanh, hấp thụ lượng nhiệt lớn Sự kết hợp mạnh mẽ trơ nhà nước lạnh ban đầu làm cho Nitơ lỏng chất làm mát lý tưởng cho ứng dụng định đông thực phẩm Nitơ lỏng sử dụng để làm lạnh vật liệu nhiệt nhạy cảm hay bình thường mềm cho phép gia cơng bẻ gãy Ví dụ sử dụng lốp xe, nhựa, kim loại định chí dược phẩm

Các đặc trưng bật

Ống Nitơ phát sáng

Nitơ phi kim, với độ âm điện 3,0 Nó có điện tử lớp ngồi cùng, thường

thì có hóa trị ba phần lớn hợp chất Nitơ tinh khiết chất khí dạng phân tử khơng màu khơng tham gia phản ứng hóa học nhiệt độ phịng Nó hóa lỏng nhiệt độ 77 K (-196 °C) điều kiện áp suất khí đóng băng 63 K (-210 °C) Nitơ lỏng

chất làm lạnh phổ biến

Ứng dụng Hợp chất nitơ

Phân tử nitơ khí tương đối trơ, tự nhiên bị chuyển hóa chậm thành hợp chất có ích mặt sinh học công nghiệp nhờ số thể sống, chủ yếu vi khuẩn (xem Vai trò sinh học đây) Khả kết hợp hay cố định nitơ đặc trưng

quan trọng công nghiệp hóa chất đại, nitơ (cùng với khí thiên nhiên)

chuyển hóa thành amơniắc (thơng qua phương pháp Haber) Amơniắc, lượt mình, có

thể sử dụng trực tiếp (chủ yếu phân bón), hay làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất

quan trọng khác, bao gồm thuốc nổ, chủ yếu thơng qua việc sản xuất axít nitric theo phương

pháp Ostwald

Các muối axít nitric bao gồm nhiều hợp chất quan trọng xanpet (hay diêm tiêu-

lịch sử nhân loại quan trọng sử dụng để làm thuốc súng) nitrat amơni,

phân bón hóa học quan trọng Các hợp chất nitrat hữu khác, chẳng hạn trinitrôglyxêrin

trinitrotoluen (tức TNT), sử dụng làm thuốc nổ Axít nitric sử dụng làm chất ơxi

hóa tên lửa dùng nhiên liệu lỏng Hiđrazin dẫn xuất sử dụng làm

(8)

Nitơ phân tử (khí lỏng)

Nitơ dạng khí sản xuất nhanh chóng cách cho nitơ lỏng (xem đây) ấm lên

bay Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm việc phục vụ thay trơ cho khơng

khí mà ơxi hóa khơng mong muốn;

 để bảo quản tính tươi thực phẩm đóng gói hay dạng rời (bằng việc làm chậm ôi

thiu dạng tổn thất khác gây ơxi hóa)

 đỉnh chất nổ lỏng để đảm bảo an tồn

Nó sử dụng trong:

 sản xuất linh kiện điện tử tranzito, điôt, mạch tích hợp (IC)

 sản xuất thép không gỉ

 bơm lốp ô tô máy bay[1] tính trơ thiếu tính chất ẩm, ơxi hóa nó,

ngược lại với khơng khí (mặc dù điều khơng quan trọng cần thiết ô tô

thông thường [2])

Ngược lại với số ý kiến, nitơ thẩm thấu qua lốp cao su khơng chậm khơng khí

Khơng khí hỗn hợp chủ yếu chứa nitơ ôxy (trong dạng N2 O2), phân tử nitơ

nhỏ hơn Trong điều kiện tương đương phân tử nhỏ thẩm thấu qua vật

liệu xốp nhanh hơn

Một ví dụ khác tính đa dụng việc sử dụng (như chất thay ưa

chuộng cho điơxít cacbon) để tạo áp lực cho thùng chứa số loại bia, cụ thể bia đen

có độ cồn cao bia ale Anh Scotland, tạo bọt hơn, điều làm cho bia

nhuyễn nặng Một ví dụ khác việc nạp khí nitơ cho bia dạng lon hay chai bia

tươi Guinness

Nitơ hóa lỏng.

Nitơ lỏng sản xuất theo quy mô công nghiệp với lượng lớn cách chưng cất

phân đoạn khơng khí lỏng thường nói đến theo cơng thức giả LN2 Nó tác

nhân làm lạnh (cực lạnh), làm cứng mơ sống tiếp xúc với Khi

được cách ly thích hợp khỏi nhiệt mơi trường xung quanh phục vụ chất cô

đặc nguồn vận chuyển nitơ dạng khí mà khơng cần nén Ngồi ra, khả

(9)

cho hữu ích nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn vai trị chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm:

 làm lạnh để vận chuyển thực phẩm

 bảo quản phận thân thể tế bào tinh trùng trứng, mẫu chế

phẩm sinh học

 nghiên cứu tác nhân làm lạnh

 để minh họa giáo dục

 da liễu học để loại bỏ tổn thương da ác tính xấu xí hay tiềm gây ung

thư, ví dụ mụn cóc, vết chai sần da v.v

 Nitơ lỏng sử dụng nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU, hay dạng

phần cứng khác

Lịch sử

Nitơ (tiếng Latinh: nitrum, tiếng Hy Lạp: Nitron có nghĩa "sinh sôđa", "nguồn gốc", "tạo

thành") hình thức coi Daniel Rutherford phát năm 1772, ơng gọi

khơng khí độc hại hay khơng khí cố định Có điều phần khơng khí khơng hỗ trợ cháy nhà hóa học biết đến vào cuối kỷ 18 Nitơ Carl

Wilhelm Scheele, Henry Cavendish Joseph Priestley nghiên cứu vào khoảng thời gian

đó, người nói đến khơng khí cháy hay khơng khí phlogiston Khí nitơ

trơ đến mức Antoine Lavoisier coi azote vào năm 1789, có nghĩa khơng có

sống; thuật ngữ trở thành tên gọi tiếng Pháp để "nitơ" sau lan rộng

sang nhiều thứ tiếng khác Năm 1790, Jean Antoine Chaptal đặt tên gọi nitrogen để

nitơ

Các hợp chất nitơ biết tới từ thời Trung cổ Các nhà giả kim thuật biết axít

nitric (HNO3) aqua fortis (tức nước khắc đồng) Hỗn hợp axít nitric axít

clohiđríc (HCl) biết đến tên gọi aqua regia (tức nước cường toan), có khả

năng hịa tan vàng Các ứng dụng sớm công nghiệp nông nghiệp hợp

chất nitơ sử dụng dạng xanpet (có thể nitrat natri (NaNO3) hay nitrat kali (KNO3)),

chủ yếu làm thuốc súng sau làm phân bón, muộn để làm hóa chất bổ sung

Sự phổ biến

Nitơ thành phần lớn khí Trái Đất (78,084% theo thể tích hay 75,5% theo

trọng lượng) Henry Cavendish người xác định tương đối xác thành phần "khí

cháy" (ơxy, khoảng 21%) khơng khí vào cuối kỷ 18 Hơn kỷ sau, người ta xác

định phần cịn lại ("khơng cháy") khơng khí chủ yếu nitơ[1].

Nitơ sản xuất cho mục đích cơng nghiệp nhờ chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng hay biện pháp học khác khơng khí dạng khí (màng thẩm thấu nghịch áp

suất hay PSA (viết tắt từ tiếng Anh: Pressure Swing Adsorption)

Các hợp chất chứa nitơ quan sát có vũ trụ Nitơ N14 tạo

phần phản ứng tổng hợp hạt nhân Nitơ thành phần lớn chất

thải động vật (ví dụ phân), thơng thường dạng urê, axít uric, hợp chất sản

(10)

Nitơ dạng phân tử biết có khí Titan, David Knauth cộng phát tồn không gian liên nhờ sử dụng FUSE

Các hợp chất

Hiđrua nitơ amơniắc (NH3) hiđrazin (N2H4) biết đến nhiều

Amôniắc chất có tính bazơ nhiều nước, dung dịch tạo cation

amôni (NH4+) Amôniắc lỏng thực tế chất có tính tạo ion kép (amơni amit

(NH2-); hai loại muối amit nitrua (N3-) biết đến, bị phân hủy

nước Các hợp chất amôniắc bị thay đơn kép gọi amin Các chuỗi lớn,

vòng cấu trúc khác hiđrua nitơ biết đến thực tế không ổn định

Các lớp anion khác nitơ azua (N3-), chúng tuyến tính đồng electron với điơxít

cacbon Các phân tử khác có cấu trúc tương tự đinitơ mơnơxít (N2O), hay khí gây cười

Đây dạng ơxít nitơ, bật số ơxít nitơ mơnơxít (NO)

nitơ điơxít (NO2), hai ơxít chứa điện tử khơng bắt cặp Ơxít sau thể số

xu hướng với nhị trùng hóa thành phần loại khói

Các ơxít tiêu chuẩn đinitơ triơxít (N2O3) đinitơ pentơxít (N2O5), thực tế

tương đối khơng ổn định chất nổ Các axít tương ứng axít nitrơ (HNO2) axít

nitric (HNO3), với muối tương ứng gọi nitrit nitrat Axít nitric

các axít mạnh hiđrơni

Vai trị sinh học

Nitơ thành phần quan trọng axít amin axít nucleic, điều làm cho nitơ trở

thành thiết yếu sống Các họ Đậu đậu tương, hấp thụ nitơ trực tiếp từ

khơng khí rễ chúng có nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm để chuyển hóa nitơ

thành amơniắc Các họ Đậu sau chuyển hóa amơniắc thành ion ôxít nitơ

axít amin để tạo protein

Đồng vị

Có hai đồng vị ổn định nitơ là: 14N 15N Phổ biến 14N (99,634%), đồng vị tạo

ra chu trình CNO ngơi Phần lại 15N Trong số 10 đồng vị tổng hợp

nhân tạo có chu kỳ bán rã phút đồng vị cịn lại có chu kỳ bán rã mức độ

giây hay nhỏ

Các phản ứng trung gian sinh học (ví dụ: đồng hóa, nitrat hóa khử nitrat) kiểm sốt chặt

chẽ cân động nitơ đất Các phản ứng gần tạo làm giàu 15N

trong chất làm suy kiệt sản phẩm Mặc dù nước mưa chứa lượng tương đương

amơnium nitrat, amơnium tương đối khó chuyển hóa/hấp thụ so với nitrat khí nên phần lớn nitơ khí vào đất dạng nitrat Nitrat đất loại rễ hấp thụ tốt so với nitơ dạng amơnium

Phịng ngừa

Các chất phân bón chứa nitrat bị rửa trơi nguồn nhiễm nước ngầm sơng

Các hợp chất chứa xyanua (-CN) tạo muối cực độc hại gây chết nhiều

(11)

Chương III : Tổng hợp Nitơ Nitơ

Không số người nghiên cứu Nitơ băn khoăn đến vấn đề cầm tay vũ trụ biến đổi, nghèo nàn Nitơ không tồn nữa.Nếu Nitơ thành phần trái đất bị mặt giới vơ sinh khơng thay đổi.Áp suất khí giảm chừng lần thui mặt đất trở thành sa mạc hoang vu

Nitơ nguyên tố đầy mâu thuẫn.Trước người ta đặt tên cho "a-zốt" dịch từ tiếng Cổ Hy Lạp có nghĩa "khơng trì sống".Ấy mà khơng có Nitơ đến cỏ bé nhỏ khơng lớn lên Ngồi ra, nói đến Nitơ, cịn liên tưởng tới cảnh tượng khác: cảnh tượng chiến tranh, phá hoại chết chóc, bãi chiến trường, phố xá gạch ngói ngổn ngang cầu bị thuốc nổ làm đổ gục xuống dịng sơng

Tính chất Nitơ có khác tùy theo trạng thái tự trạng thái hóa hợp.Nitơ tự số đơn chất hoạt động nhất, trạng thái hóa hợp, Nitơ hợp chất lại tỏ có tính hoạt động hóa học lạ thường

Bây bắt đầu nói Nitơ tự

Những người lần làm quen với Nitơ tự thường có ấn tượng chất chẳng thích thú chút nào.Thật thế, nghiên cứu oxi, hidro clo, gặp nhiều phản ứng hóa học mãnh liệt, gặp cháy nổ mn hình mn vẻ; cịn Nitơ tự hồn tồn khơng giống thế.Nhưng, khoan đã, trước làm cho bạn tin Nitơ tự chất thú vị lạ thường, tơi muốn nói đến Nitơ phát minh

Phát minh Nitơ

Cũng giống đợt sóng dội lúc biển động, khơng khí tạo thành bão tố gầm thét đất liền, lật tung nhà nhổ bật đại thụ.Nhưng sóng biển nhìn thấy sờ thấy được, cịn khơng khí dù trạng thái n lặng khơng thể nhìn thấy sờ thấy được, chuyển động - gió thổi - ta cảm thấy

Các nhà tư tưởng cổ đại phát khơng khí lúc suy nghĩ nguyên nhân sức phá hoại bão táp, cịn người khác, nhà thực hành, khơng nghĩ tới vấn đề có khơng khí hay khơng, sớm biết lợi dụng để phục vụ cho người -đẩy thuyền buồm, quay cối xay gió.Về sau, người ta lại phát minh phương pháp dùng bơm hút để đưa nước từ giếng sâu lên mặt đất

Bơm hút hoạt động đắc lực trăm năm lần, thành phố Tô-xcan nước Ý xảy chuyện lạ.Một bơm đặt vào giếng đào, lúc bắt đầu bơm, nước giếng ngoan ngoãn chảy theo chuyển động pit-tông, mặt nước giếng rút xuống đến mức định khơng thể bơm lên nữa.Người ta cố thử thử lại nhiều lần, kết thế, bơm không hư hỏng

(12)

là "do trọng lượng khơng khí" nên khơng giúp đỡ cho kĩ sư.Kết luận chưa thật xác đáng lắm, tương đối hợp với chân lí khoa học.Sở dĩ nước bị hút vào ống bơm áp suất khơng khí mặt nước giếng khơng phải "thiên nhiên sợ hãi chân khơng".Chính chiều sâu giếng thành phố Tô-xcan vượt độ cao mà áp suất khí dồn nước lên tới ống bơm, nên bơm ngừng hoạt động.Việc khám phá khơng khí có trọng lượng đẩy cơng tác nghiên cứu khơng khí tiến thêm bước.Nó tỏ rõ rằng, khơng khí chất khơng nhìn thấy có hết tính chất vật nhìn thấy được: sờ , có trọng lượng chống lại vật khác vào thể tích mà chiếm.Muốn chứng minh điều dễ: dốc ngược cốc dìm vào nước cho khơng khí khơng được: nước khơng lọt vào cốc, khơng khí khơng cho vào

Thế tính chất hóa học khơng khí nào?Khơng biết nhà triết học cổ đại Trung Quốc dùng phương pháp mà biết sớm người Âu châu khơng khí gồm có phần, phần trì cháy hơ hấp, phần khác khơng trì cháy hơ hấp.Cịn người châu Âu nghiên cứu cháy chất thể tích khơng khí bị giới hạn mà phát chân lí

Nhà họa sĩ kiêm nhà tư tưởng vĩ đại người Ý Leonardo da Vinci số người nghĩ thí nghiệm đốt nến bình dốc ngược, miệng dìm vào nước.Khi ấy, nước bị hút vào bình giống ống bơm.Qua thí nghiệm đó, Leonardo da Vinci kết luận rằng, lúc cháy, khơng khí bị tiêu hao nước dâng lên bình để bù vào khoảng chân khơng vừa hình thành(sự việc xảy trước câu chuyện bơm thành phố Tô-xcan, niềm tin "thiên nhiên sợ hãi chân khơng" khơng mà bị lung lay)

Sau nến tắt, thể tích bình có giảm đi, chất khí cịn lại khơng nhìn thấy sờ thấy trước khơng cịn khơng khí trước nữa.Lại đưa nến cháy vào bình này, nến tắt liền cho chon chuột vào thứ "khơng khí" này, chuột chết ngạt ngay.Căn vào dấu hiệu khơng trì cháy sống, người ta phân biệt "khí rừng" với khơng khí ("khí rừng" ngày gọi khí cac-bo-nic)."Khí rừng" tạo thành đốt than hòa tan vỏ sò axit.Thời ấy, người ta chưa biết tính chất "khí rừng" bị nước vơi hấp thụ làm cho dd vẩn đục lên sữa pha lỗng.Vì thứ khơng khí biến chất cháy bị nhận lầm "khí rừng" thời gian dài

Chỉ đến cuối kỉ XVIII, nhà bác học Anh Daniel Rutherford nghiên cứu thứ khơng khí biến chất giải thích sai lầm trên.Khơng khí mà nến cháy tắt tiếp xúc với nước vôi làm cho nước vơi vẩn đục.Điều chứng tỏ rằng, khơng khí biến chất có "khí rừng" mà thơi.Khi "khí rừng" bị nước vơi tách khơng khí biến chất khơng cịn bị nước vôi hấp thụ

Như phát Nitơ.Từ sau cịn bí mật chưa khám phá được:Đó quan hệ Nitơ với khơng khí - Nitơ phận tạo thành khơng khí sản phẩm chuyển hóa hóa học khơng khí?Vấn đề Antoine Laurentde Lavoisier giải dựa vào "thí nghiệm 12 ngày" tiếng.Trong thí nghiệm này, Antoine Laurentde Lavoisier thay việc đốt nến việc nung thủy ngân thể tích khơng khí bị giới hạn.Ngày nay, người biết rõ nghiệm Antoine Laurentde Lavoisier kết luận ơng nên chúng tơi khơng trình bày

Nitơ - Kẻ thù phi công thợ lặn

(13)

có số tính chất đặc biệt đó, mà chẳng có tính chất đặc biệt

Bạn biết tác dụng sinh lí Nitơ?Có lẽ biết thân Nitơ không độc (nếu khơng trái đất làm có sống?)., khơng trì sống, khơng thay oxi.Nói khác đi, mặt sinh lí, Nitơ khí trơ.Nói có khơng?Vừa lại vừa khơng đúng.Đúng điều kiện thơng thường thật.Cịn khơng điều kiện đặc biệt hồn tồn khơng thế.Về điểm này, kinh nghiệm phi công thợ lặn cho biết

Những người thợ lặn có kinh nghiệm khơng cần phải nhìn vào thước đo chiều sâu mà đo lặn sâu bao nhiêu.Anh ta ước lượng chiều sâu vào cảm giác mình.Khi người thợ lặn lặn xuống độ sâu lớn cảm thấy tinh thần bàng hoàng, cử động tự nhiên, tựa say rượu vậy.Trạng thái gọi say "ni- tơ", thủ phạm Nitơ.Khi bơm từ mặt đất vào mũi người thợ lặn hỗn hợp hô hấp nhân tạo, hỗn hợp Nitơ thay hê-li, trạng thái say "Nitơ" người thợ lặn tiêu tan.Nhưng lại bơm khơng khí vào trạng thái say Nitơ lại tái phát.Chính say Nitơ mà người thợ lặn làm việc độ sâu lớn.Ngày nay, trục tàu bể đắm biển khơi, thay không hỗn hợp hô hấp nhận tạo, tức hỗn hợp oxi với khí trơ heli, nên người thợ lặn Liên Xô đạt kỉ lục cao lặn sâu

Nguyên nhân say Nitơ ?

Nén chất khí mạnh hịa tan chất lỏng nhiều.Thí dụ, mở nút chai thứ nước giải khát hay Kơ-vát (Một thứ nước giải khát có men người Nga) thấy khí cacbonic chai mạnh.Đó thực mà tất người biết

Mặc dù độ hòa tan Nitơ nước nhỏ đến đâu máu bao h chứa Nitơ hóa tan với số khí khác.Độ hịa tan Nitơ máu thay đổi tùy theo thay đổi áp suất khí quyển, điều kiện bình thường, phạm vi thay đổi nhỏ, khơng ảnh hưởng đến cảm giác

Những người thợ lặn lặn sâu khơng khí họ hơ hấp bị nén mạnh

Chính tăng nồng độ Nitơ hòa tan máu gây trạng thái say Nitơ, lúc ấy, thể người khơng gây biến đổi hóa học cả.Quả thế, khí trơ nặng Krypton Xenon hòa tan máu, tác dụng khơng thể nghi ngờ có chút phản ứng hóa học chúng

Khi người thợ lặn nhơ lên khỏi mặt nước số Nitơ hịa tan thừa máu thoát trạng thái say Nitơ biến mất.Nhưng lúc người thợ lặn lại phải chịu uy hiếp nghiêm trọng nhiều, ảnh hưởng đến sức khỏe mà nguy hiểm đến tính mạng nữa.Nitơ thừa máu thoát theo cách: qua mặt phổi máu dạng bong bóng nhỏ.Những bong bóng bị tuần hồn máu kéo theo mao quả, làm tắc mao quản h làm cho người ta chết.Muốn tránh uy hiếp đó, hồn thành nhiệm vụ, người thợ lặn phải ngoi lên từ từ Nitơ hòa tan máu ngồi mặt phổi

Ngoài người thợ lặn ra, phi công, lúc lao vút lên nhanh, mao quản họ bị bong bóng Nitơ làm tắc.Bởi vậy, trước chuyến bay xảy nguy hiểm bác sĩ thường bắt phi cơng hít đủ oxi thể họ "thống khí" trúc xuất Nitơ hòa tan khỏi máu

Nguyên tử Nitơ

Một nhà vật lí học kiệt xuất hổi tưởng lại, cịn sinh viên, ơng có lần hỏi giáo sư sau: nguyên tử cấu tạo nào?

(14)

-Sao?Lẽ anh nguyên tử theo tiếng Hy Lạp có nghĩa "khơng thể chia cắt được" ư?

Sau 10 năm, có sinh viên lúc thi, lấy ý nguyên văn Cổ Hy Lạp để trả lời câu hỏi điểm hóa học định khơng thể trung bình Vậy cấu tạo nguyên tử Nitơ nào?

Nếu dùng kính hiển vi phóng đại ngun tử lên hạt đậu, chũng ta chưa nhìn thấy ngun tử Nitơ được.Nói chung, chẳng nhìn thấy cả.Cần phải phóng đại ngun tử lên hàng triệu lần để nhìn rõ hạt nhân ngun tử: vì, so với thân nguyên tử, hạt nhân nguyên tử lại nhỏ nhiều.Cịn kích thước điện tử quay quanh hạt nhân với tốc độ so sánh với tốc độ ánh sáng lại nhỏ

Trong thành phần nguyên tử Nitơ có tất điện tử, số ấy, điện tử quay gần xung quanh hạt nhân, điện tử lại chuyển động khoảng cách lớn hơn, gần gấp lần.Năm điện tử họp thành lớp điện tử ngun tử Nitơ

Các nhà hóa học khơng có dịp tiếp xúc với nguyên tử Nitơ riêng biệt.Nhưng khơng có nghĩa dạng ngun tử Nitơ mà vừa nói tưởng tượng cách vô cứ.Các tia sáng mặt trời tia sáng sao, sứ giả từ giới xa xăm, đưa đến cho chứng minh đanh thép rằng, khí bị hun nóng ngơi sao, ngồi ngun tố khác ra, cịn có Nitơ phân tán thành nguyên tử riêng biệt; ấy, khí trái đất, nguyên tử Nitơ kết hợp đôi

thành phân tử bền vững lạ thường

TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA NITƠ

Trong phịng thí nghiệm trang bị máy móc cực mạnh, nhà vật lý học chi phối tồn điện tử nguyên tử Nitơ.Còn "phạm vi lực" nhà hóa học bó hẹp lớp điện tử nguyên tử Nitơ.Dù nguyên tử Nitơ tham gia vào phản ứng hóa học khơng rời điện tử "lớp trong" nó.Sự thay đổi xảy lớp ngồi,tức lớp có điện tử

Có người hỏi, xảy thay đổi nào? Nguyên tử nguyên tố phi kim loại, khơng phải khí trơ, có số điện tử khơng đủ, có dịp cố gắng chiếm đoạt điện tử ngồi để bổ sung cho lớp điện tử ngồi trở thành lớp điện tử "bão hòa".Nhưng điện tử thường bị ràng buộc bị giữ lại nguyên tử lực lớn hay nhỉ.Chỉ có thắng lực lấy nguyên tử

Trong nguyên tử nguyên tố kim loại, điện tử lớp bị ràng buộc yếu nhất: tính kim loại mạnh bị ràng buộc yếu

Trong số kim loại vậy, ngồi kim loại kiềm cịn có kim loại Mg hóa trị 2.Khi kết hợp với ơ-xi phát ánh sáng chói lịa, cho nên, nhà nhiếp ảnh lợi dụng để "chụp nhanh"

Bột dải , dùng để minh họa mối quan hệ Nitơ với kim loại

Khi nhà nhiếp ảnh đốt giải Mg, tức lúc phát sáng, phần lớn Mg kết hợp với oxi thành

, cịn phần nhỏ kết hợp với Nitơ tạo thành Nitơ-rua ma-giê màu vàng

nhạt

Giữa nguyên tử Nitơ Mg có xảy ra: trước tham gia phản ứng, lớp điện tử ngồi ngun tử Nitơ cịn thiếu điện tử hoàn thành Sau phản ứng, thiếu điện tử bổ sung đầy đủ, nguyên tử Nitơ trở thành i-on mang điện tích âm

.Trước phản ứng lớp ngồi nguyên tử chứa điện tử, phản ứng, sau

2 điện tử trở thành i-on mang điện tích dương Khi nguyên tử Mg Nitơ

(15)

chuyển điện tử kết thúc liên kết i-on tạo thành phân tử chất phức tạp a-zo-tua ma-giê Nitơ-rua ma-giê

Nếu theo danh pháp quốc tế gọi hợp chất clo với kim loại clo-rua, gọi hợp chất lưu huỳnh với kim loại sun-fua hợp chất Nitơ với kim loại phải gọi Nitơ-rua - bắt nguồn từ tên la-tinh Nitơ (nitrogenium) nghĩa "sinh diêm tiêu".(diêm tiêu tên thông thường Nitơ-rát)

Trên kia, chúng tơi trình bày rõ trường hợp nguyên tử Nitơ lúc tác dụng với kim loại Còn trường hợp Nitơ tham gia phản ứng với kim sao? Muốn trả lời câu hỏi trước hết phải xem Nitơ kết hợp với kim

BẢNG TUẦN HỒN

Nhóm → 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ↓

Chu kỳ

1 H1 He2

2 Li Be B C N O F 10 Ne

3 Na11 Mg12 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar

4 19K Ca20 21Sc 22Ti 23V 24Cr Mn25 26Fe Co27 Ni28 Cu29 Zn30 Ga31 Ge32 As33 34Se 35Br 36Kr 5 Rb37 38Sr 39Y Zr40 Nb41 Mo42 Tc43 Ru44 Rh45 46Pd Ag47 Cd48 49In 50Sn Sb51 Te52 53I Xe54 6 55Cs Ba56 57La * 72Hf 73Ta 74W Re75 Os76 77Ir 78Pt Au79 Hg80 81Tl Pb82 83Bi Po84 85At Rn86

7 87 Fr 88 Ra 89 Ac ** 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 Ds 111 Rg 112 Cn 113 Uut 114 Uuq 115 Uup 116 Uuh 117 Uus 118 Uuo * Nhóm LantanCe58 59Pr Nd60 Pm61 Sm62 Eu63 Gd64 Tb65 Dy66 Ho67 68Er Tm69 Yb70 Lu71

** Nhóm ActiniTh90 91Pa 92U Np93 Pu94 Am95 Cm96 Bk97 98Cf 99Es 100Fm 101Md 102No 103Lr Các nhóm gốc bảng tuần hồn

Kim loại kiềm Kim loại kiềm thổ nhóm Lantan nhóm Actini Kim loại chuyển tiếp Kim loại yếu Á kim Phi kim Halơgen Khí trơ

Trạng thái nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn

 Màu số nguyên tử đỏ chất khí nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn  Màu số nguyên tử lục chất lỏng nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn  Màu số nguyên tử đen chất rắn nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn

(16)

lớp khí bao bọc xung quanh trái đất có khí flo nước biến thành nhiên liệu cho động đốt lí tưởng

Flo vào góc phía phải bảng hệ thống tuần hồn (nếu khơng tính khí trơ).Bên trái flo oxi, tính hoạt động hóa học flo nhiều, ngun tố có tính kim cực mạnh.Nếu khí trái đất thay flo flo đuổi oxi khỏi tất hợp chất tự nhiên Hết thảy vật bị đám cháy khổng lồ bao phủ, đến trái đất trở thành vật thể vũ trụ tự phát ánh sáng đám cháy kéo dài lúc tất hợp chất oxi vỏ trái đất biến thành hợp chất flo

Khi kim kết hợp với kim khác nguyên tử chúng bắt đầu đấu tranh: nguyên tử kim sức hút điện tử nguyên tử kim kia.Trong đấu tranh đó, thắng lợi thuộc kim có lực lớn điện tử, nói khác tức nguyên tố tương đối gần vị trí flo góc bên phía phải bảng hệ thống tuần hồn

Bây trở lại trường hợp Nitơ

Giữa kim khác, Nitơ vị trí bảng hệ thống tuần hồn? Quan hệ vị trí nguyên tố khác với Nitơ sao? Ở bên trái phía Nitơ kim loại cả, có kim silic Bo, Nitơ có hóa trị âm, hợp chất vậy,như biết, gọi nitrua

Ở bên phải Nitơ oxi flo.Trong liên kết với nguyên tố này, Nitơ có hóa trị dương

Tất nitrua chất kết tinh rắn khó nóng chảy Thí dụ nitrua

silic Đó thứ bột màu trắng rắn, khó nóng chảy, tạo thành nung nóng

bột silic đen khí Nitơ

Ngược lại, Nitơ kết hợp với oxi hay halogen tạo thành chất khí chất nước (trừ i-ơ-đua Nitơ) Nhưng ngun tử Nitơ khó điện tử kết hợp trực tiếp với nguyên tố trên, phẩm vật thường không bền vững

Thí dụ, an-hi-đrit chất nước dễ nổ

Chúng ta nhớ lại việc phát minh hợp chất - clo-rua Nitơ đưa lại hậu cho người nghiên cứu

Chính phát minh clo-rua Nitơ mà nhà nghiên cứu người Pháp Cu-tua bị nổ mù mắt cụt ngón tay Cu-tua cho hợp chất clo hóa hợp với giọt dầu, nhìn tưởng khơng nguy hiểm cả, clo-rua Nitơ Nhưng tiếng nổ điếc tai, clo-rua Nitơ phân li thành clo Nitơ Một nhà khoa học khác, Đơ-vi, liều thân tiếp tục nghiên cứu clo-rua no-tơ, cuối bị trọng thương tiếng nổ bất ngờ, sau tuần lễ chưa tháo băng mắt đành phải hỗn lại thí nghiệm đó.Bây lại trở với Nitơ

Nitơ tự nhiên đất

(17)

nguyên tố hóa học tìm thấy bảng

Trong bảng tuần hoàn Nitơ cạnh oxi, phía bên trái Cho nên, hoạt động hóa học Nitơ oxi giống oxi flo vậy.Nếu flo nguyên tố nhiều tự nhiên đoạt lực hóa hợp oxi làm cho oxi trở thành khí trơ, tựa oxi chiếm địa vị thống trị Trái đất làm tê liệt tính hoạt động hóa học Nitơ tính hoạt động hóa học cực mạnh

Nếu nguyên tố chiếm địa vị thống trị trái đất khơng phải oxi, mà Nitơ mặt Trái đất hoàn toàn khác.Lúc ấy, vỏ Trái đất Nitơ-rua đơn giản phức tạp tạo thành Những sóng amoniac cuồn cuộn vỗ vào bờ mà cát Nitơ-rua silic (chất bề ngồi giống hạt cát trằng thơng thường) Hơi amoniac ngưng lại thành hạt amoniac lỏng li ti, hạt trơi khơng trung hình thành trận mưa amoniac

Chúng ta có quyền giả thiết vũ trụ có tồn giới mô tả trên, mà thực tế nhìn thấy giới bầu trời lúc hồng Đó hành tinh phía ngồi hệ mặt trời: Mộc sáng chói, lóng lánh kim cương Thổ đục mờ Trong quang phổ ta nhìn vạch tối vắt ngang vơ rõ rệt, vệt quang phổ hấp thụ amoniac có thành phần khí hành tinh Khi cho ánh sáng mặt trời xuyên qua ống dài có chứa đầy amoniac quang phổ có vạch tối giống trên, vị trí vạch tối giống

Tính chất Nitơ ngành luyện kim - lĩnh vực hoạt động thực tiễn trọng yếu người có khác ngành hóa học địa cầu (trong địa hóa học) Các nhà luyện kim ln phải tiếp xúc với Nitơ điều kiện nhiệt độ cao khơng cho cạnh tranh với oxi Do nhà luyện kim khơng thể khơng xét đến tính hoạt động hóa học Nitơ thể trường hợp Có trường hợp họ phải chống lại tính hoạt động đó, có trường hợp họ phải lợi dụng để đạt kết mong muốn

Khi nấu thép, Nitơ khí tan thép nóng chảy, điều gây nhiều điều bất tiện giống trường hợp Nitơ tan máu người thợ lặn Khi thép đông đặc, Nitơ bay từ thép dạng bọt khí nhỏ giống bọt khí bay từ máu hạ thấp áp suất Thép đúc định có nhiều lỗ, thép phế phẩm mà thơi Để tránh cho khỏi có thép phế phẩm, ta phải cho thêm vào loại "thuốc giải độc" titan Titan có lực hóa học Nitơ Mới đầu titan lấy khỏi xỉ lò cao dạng tinh thể titan nitorua, mà tropng khoảng thời gian dài, xem titan tự

Như vậy, thêm titan vào thép nóng chảy, titan hóa hợp mãnh liệt với Nitơ hịa tan thép Nitơ tách khỏi thép thành titan nitorua xỉ

(18)

Vai trò Nitơ đối với Con người, Động vật, Thực vật

********************** Chương I : Nitơ với người I.1 Nitơ với thể người I.1.a Nitơ - Sự trao đổi chất Tổng quan

Đó nitơ phân tử có chứa hợp chất protein axit nucleic để xác định thuộc tính quan trọng sinh vật chức cấu trúc Hoạt động chế đường trao đổi chất cung cấp protein thông tin di truyền lưu trữ polyme acid nucleic Mỗi monomer đại phân tử có đường trao đổi chất cá nhân Ngoài ra, nucleotide monomeric cần thiết cho doanh thu lượng chất trung gian quan trọng tất đường trao đổi chất phân tử đưa tin thứ hai, thường dạng nucleotide tuần hồn

Amino axit góp phần carbohydrate tổng hợp thông qua gluconeogenesis, để tổng hợp chất béo sản xuất lượng thông qua acetyl-CoA, hợp chất nitơ đặc biệt

catecholamines (dẫn truyền thần kinh), kích thích tố tuyến giáp, (-phosphate), creatine vịng protoporphyrin (heme), góp phần nucleic acid tổng hợp phospholipid nhà tài trợ nhóm nitơ

Vi sinh vật cố định đạm

(KEGG đường MAP00910)

Tất q trình chuyển hóa nitơ dựa tái chế NH3 (amoniac) dạng NH4 trung tính tính phí + (ammonium ion) Ammonia, nhiên, khơng phải hình thức chủ yếu nitơ trái đất, thay vào bổ sung để hỗ trợ nhu cầu phát triển dạng sống Đơn giản âm thanh, văn hóa vi khuẩn phát triển nhu cầu nguyên liệu theo hình thức phân tử nhỏ hữu vơ NH3 cuối có nguồn gốc từ N2 khí Trong trình gọi cố định đạm, số vi khuẩn loài, Eubacteria Rhizobium cộng sinh (trong nốt gốc thực vật) vi khuẩn lam cổ khuẩn (trước tảo xanh) chứa loại enzyme phức tạp cho việc giảm lượng nitơ phân tử để amoniac Đây phức tạp chứa nitrogenase Fe-S Mo-Fe đồng yếu tố cho việc chuyển giao điện tử từ ferredoxin để N2 Quá trình giảm nitơ lượng phụ thuộc Năng lượng liên kết ba phân tử nitơ 225kcal/mol sản xuất công nghiệp

amoniac đòi hỏi nhiệt độ 500 độ C áp suất khí 300 Rhizobium sử dụng tương đương giảm 16 ATPs:

N2 + 8e-+ 8H + + 16ATP + 16H2O = 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi + 8H

(19)

một dị tetramer với hóa học lượng pháp tiểu đơn vị a2b2 Giao diện ab chứa cụm P gọi (có chứa hai cụm 4Fe-4S) ôxi hóa reductase bị oxy hóa đồng yếu tố Mo-Fe, có hai cụm Mo-3Fe-3 bao gồm trang web N2 ràng buộc Đối với cấu trúc hoàn toàn phức tạp nitrogenase từ click Azotobacter Vinelandii

Các reductase (PDB cấu trúc từ Clostridium Pasterianum; EC 1.19.6.1) chứa phức tạp 4Fe-4S sử dụng để ơxi hóa ferredoxin, cung cấp, màng quang (PSI) từ dị hóa oxy hóa reductase Các tặng electron kế với đồng yếu tố nitrogenase, molypden-sắt có chứa trung tâm hoạt động, nơi mà phân tử N2 giảm diện proton đến NH3, H2 sản phẩm phụ Các xúc tác giảm trang bị mười sáu phân tử ATP thủy phân tiểu đơn vị reductase Các phân tử oxy chất ức chế mạnh mẽ đồng yếu tố Mo-Fe nitrogenase bị loại bỏ leghemoglobin oxy protein thực vật ràng buộc nốt gốc

Chế độ ăn uống đạm

Phần lớn nitơ hữu ích cho trao đổi chất động vật xuất phát từ protein hình thức tái sử dụng ammonia (NH3) Nitơ gắn bó hình thức amoniac vi sinh vật (xem chương trình tổng hợp acid amin) tất "cao hơn" hình thức sống (sinh vật nhân chuẩn) tùy thuộc vào nguồn nguyên thủy nitơ chiết xuất từ khơng khí Các 'hữu ích' protein phụ thuộc vào bốn đặc tính riêng biệt:

1 tổng lượng protein ăn vào bụng tỷ lệ tiêu hóa protein

3 Thành phần axit amin protein tổng lượng calo

Khả tiêu hóa thành phần acid amin xác định giá trị sinh học protein thực phẩm Tóc keratin da khơng thể tiêu hóa vơ dụng Tiền xử lý sưởi ấm cải thiện tính hữu dụng protein Protein động vật kết hợp tốt cho chế độ ăn uống protein thực vật dựa vào thành phần acid amin họ

axit nucleic, mặt khác, không cần thiết bổ sung chế độ ăn uống Dư nucleic acid chế độ ăn có bị xuống cấp tiết tổng hợp axit nucleic tế bào cung cấp xuống cấp protein (dưới dạng tiền chất axit amin) Vì tất hợp chất chứa nitơ phụ thuộc vào nguồn cung cấp protein, protein thiếu vấn đề dinh dưỡng lớn giới Điều đặc biệt quan trọng trẻ em phụ nữ mang thai, kể từ sinh vật phát triển có nhu cầu cao nhiều lần cho protein chế độ ăn so với người lớn Lượng protein thấp kết tổng hợp protein hạ thấp su thấp

Axit amin thiết yếu

(20)

nguồn nitơ tổng số có sẵn Đối với axít amin thiết yếu khơng có đường trao đổi chất để tổng hợp de novo trừ vi khuẩn thực vật Con người cần lượng hàng ngày cân axit amin thiết yếu Thịt sữa cung cấp chế độ ăn uống cân acid amin đức hạnh mối quan hệ tiến hóa với động vật người Danh sách axit amin thiết yếu cho tổng hợp protein người bao gồm nhánh axit amin isoleucine, Leucin, Valine, Methionine có chứa lưu huỳnh, amino acid ưa nước Lysine threonine, amino acid phenylalanine thơm Tryptophan Các axit amin Arginine histidine tổng hợp tế bào người, từ từ coi cần thiết, họ trở thành yếu tố giới hạn tốc độ tổng hợp protein

Cân Nitơ

Sự cân nitơ dấu hiệu tổng hợp protein suy thối Một cân nitơ tích cực cho thấy lượng nitơ có chứa hợp chất nitơ vượt khỏi thể Một cân nitơ tích cực tương quan với tổng hợp thực protein axit nucleic Điều rõ ràng mô tả trạng thái tăng trưởng quan - thời thơ ấu, mang thai, phục hồi từ bệnh tật Ngược lại kết suy thối rịng protein nitơ Ít đưa lên bị mất, trạng thái cân nitơ âm tính Những thiếu sót axit amin thiết yếu, điều ảnh hưởng đến nhu cầu có loại, kết cân nitơ âm tính, giới hạn tốc độ tổng hợp protein Một thể khỏe mạnh đặc trưng trạng thái cân nitơ (ổn định trạng thái cân bằng), nơi lượng nitơ bình đẳng Đây trích dẫn từ Murray "Yếu trao đổi chất người":

"Trong cách mô tả cân thỏa mãn cảm giác chung quan sát người lớn không phát triển Việc giải thích thể sử dụng nitơ protein nhiều từ chế độ ăn uống cần thiết để thay men tiêu hố, tế bào tiêu hóa (GI) bị phân, thành phần tế bào biến chất, chẳng hạn tế bào da hồng cầu mà hao mịn q trình sử dụng bình thường Tại sau làm cho thể có yêu cầu cao đặc biệt cho protein axit amin thiết yếu Tại có thể? u cầu khơng đáp ứng lượng gần hoàn toàn carbohydrate tăng cửa hút lipid Câu trả lời cho câu hỏi đòi hỏi? khái niệm khác trao đổi chất ngụ ý "cân hóa học" điều khoản thay linh kiện hao mòn "

Câu trả lời nằm biến protein trên, trao đổi liên tục vật liệu lượng với môi trường xung quanh Cơ thể cần lượng để vận chuyển chất chuyển hóa, nhu cầu để đảm bảo protein có hình dạng tốt có cấu trúc bên bên tế bào khơng bị ảnh hưởng chất độc hại Tồn thể người tình trạng thật ổn định, dòng chảy thành phần tái chế thơng qua vịng tổng hợp suy thối Các thể phát triển không ngừng đổi tạo ổn định ảo tưởng hoạt động không, thực tế thành phần tiếp tục trao đổi Turn-trên mức giá protein tính theo phút, giờ, ngày tùy thuộc vào protein vị trí di động Khơng có sinh vật thay enzyme bị hư hỏng, nhanh chóng điều chỉnh cấp, loại protein theo nhu cầu trao đổi chất Thật vậy, chế vận chuyển ngoại bào (lipoprotein) kết để tổng hợp protein tế bào đường suy thối

(21)

cấp protein mơ nguồn gốc tổng hợp protein tiết nitơ trì nội cân cấp nitơ

tỷ lệ doanh thu tốt mô tả nửa thời gian sống sinh học Ước tính có đến tuần đưa cho doanh thu đầy đủ tất protein thể (với thay đổi đáng kể) Tỷ lệ doanh thu protein cá nhân gia đình cụ thể

protein Trong số thực tế tỷ lệ tổng hợp protein ngày ước tính khoảng 500g gần năm lần so với lượng trung bình thực phẩm Rõ ràng có hiệu cao amino acid máy tái chế nơi làm việc Điều này, ngắn hạn, có tầm quan trọng q trình chuyển hóa acid amin

Gan chuyển hóa nitơ

Gan quan chuyển hóa chủ yếu sử dụng axit amin để tổng hợp protein mô, hình thành heme, pyrimidine tổng hợp purine (tiền thân nucleotide), thể hình thành xeton

carbohydrate, tổng hợp de novo phi axit amin thiết yếu, nitơ dư thừa cuối tiết qua chu trình urê Gan gatekeeper cân nitơ động vật, ăn vào tiết Vì vai trị trung tâm điều hồ, phối hợp trao đổi chất thể, protein doanh thu gan đặc biệt nhanh Điều đảm bảo nguồn cung cấp đáng tin cậy (nguyên) protein huyết tương, gan protein cư trú rõ ràng ảnh hưởng đến chuyển hóa gan có ảnh hưởng đến tất mơ khác, q Cuối cùng, số protein nhanh chóng xuống cấp để cung cấp mức độ thường xuyên axit amin tự cho hình thành quan xeton, carbohydrates, axit nucleic, heme Kiểm soát nội tiết tố (glucocorticoids) làm cho chắn thể chết đói phá vỡ protein từ quan không cần thiết xương, men gan cho gluconeogenesis chu trình urê (nitơ khử nhiễm thể) tăng cường Gan hoạt động aminostat cấp miễn phí acid amin huyết tương protein huyết tương trì mức khơng đổi biến động tiêu thụ nhu cầu mô

Glutamate (C00025) glutamine (C00064) hai axit amin quan trọng việc tái chế amoniac thể chúng tơi thay thải chất thải dạng urê (C00086) Glutamine tổng hợp từ bột sát nhập NH3 vào nhóm carboxyl tạo thành amit Bước địi hỏi ATP xúc tác synthetase glutamine (EC 6.3.1.2) Các khớp nối trình tổng hợp glutamine với ám thủy phân ATP phản ứng đảo ngược Phản ứng lại - tái sinh glutamate từ glutamine - xúc tác glutaminase (EC 3.5.1.2), mà deaminates glutamine thông qua phản ứng thủy phân Việc kiểm soát phối hợp hai enzyme chịu trách nhiệm cho việc trì hồ bơi glutamine máu Một ví dụ kiểm sốt cấp độ NH3 tăng cường gluconeogenesis quan chuyên môn bắp não Carbohydrates tổng hợp từ nguồn axit amin làm tăng nồng độ amoniac di động Chúng tiết mô ngoại vi hình thức glutamine (để tránh nitơ tiết khỏi thể) đưa lên tế bào gan, nơi NH3 tái sử dụng cho acid amin tổng hợp nucleotide

Axit amin không thiết yếu

(22)

carbon từ oxaloacetate (C4) nitơ amin từ glutamate Trong thực tế, dehydrogenase-ngọt kết hợp với aminotransferase có khả hình thành acid amin không thiết yếu, cho xuất axit alpha-keto thích hợp nguồn cho amoniac Quá trình gọi amination chế suy giảm (xem hình thành alanine từ pyruvate) Mục đích amination chế suy giảm để tái chế NH3 thay thải dạng urê để bảo vệ axit amin khác mà phục vụ nhà tài trợ nhóm amin

Khử amination lần ba quy trình gan để tổng hợp amoniac Quá trình quan trọng thứ hai hình thành glutamine, phục vụ hồ chứa amoniac cho tất quan trì mức độ glutamine máu tế bào gan Glutamine phục

vụ chế vận chuyển NH3 quan Thứ ba, gan hình thành

carbamoyl-phosphate, mà cần thiết cho hình thành nucleotide pyrimidine sản xuất urê thông qua enzyme chu trình urê

Urê chu kỳ

(KEGG MAP00220 đường)

Chu trình urê cư dân gan trình loại bỏ nitơ dạng amoniac tiết khỏi thể chu kỳ bao gồm hai loại axit amin mà không sử dụng để tổng hợp protein Đây ornithine Citrulline Ornithine có vai trị tương tự oxaloacetate chu trình acid citric Nó cung cấp đường trục các-bon cơng trình người vận chuyển xúc tác, khơng phải sử dụng phản ứng theo chu kỳ

Ornithine có nhóm amin thiết bị đầu cuối phục vụ móc xử lý phosphate carbamoyl đến (C00169), phân tử nhỏ hình thành từ CO2 NH3 ATP nhà tài trợ phosphate Carbamoyl phosphate-được xúc tác synthetase

carbamoyl-phosphate (EC 6.3.4.16; hình thành carbamoyl-phosphate) ti thể ma trận thủy phân yêu cầu phân tử ATP Carbamoyl chuyển giao cho nhóm amin ornithine thủy phân liên kết este phốt phát Citrulline (C00327) sản phẩm phản ứng vận chuyển, với aspartate, ty thể vào tế bào chất Có, aspartate Citrulline kết hợp vào acid argininosuccinic siêu bền trung gian (C03406) cách sử dụng phân tử ATP nguồn lượng Argininosuccinate phân cắt thành arginine fumarate Sau tái chế lại vào ty thể sử dụng cho chu trình acid citric, hầu hết arginine chuyển đổi arginase (EC 3.5.3.1) để urê (C00086) ornithine, hồn thành chu kỳ Giống transferase

ornithine-carbamoyl, arginase enzyme gan cụ thể (trong tế bào chất) có động vật (động vật có vú) chuyển đổi chất thải nitơ họ để urê Lưu ý bắp arginine tổng hợp thay sử dụng để tổng hợp protein creatine hình (C00300) Các creatine phosphoryl hóa-P sử dụng thiết bị lưu trữ trung cấp lượng điều kiện yếm khí xương

(23)

Chu trình urê phần hai ngăn di động, ti thể, thực phần sinh tổng hợp Citrulline tiền chất aspartate, tế bào chất, mà sau hình thành tách arginino-succinat trung vào ba sản phẩm khác nhau, có mạng sản phẩm (urê), hai người (ornithine fumarate) tái chế thành ngăn chứa ma trận chu kỳ tương ứng họ để bắt đầu vòng hình thành urê

Ion amoni chuyển hóa

Nitơ đào thải dạng amoni Quá trình điều khiển thận sử dụng để kiểm soát pH huyết tương PH máu huyết tương, nhiên, xác định yếu tố khác, chẳng hạn axít hữu (amino axit) axit cacbonic (CO cấp)

Amoni trao đổi chất chức thận để lật đổ H+ nước tiểu Trong phản

ứng đầu tiên, enzyme thận deaminate glutamine hai bước để ketoglutarate- Phía trước deamination chuỗi xúc tác thủy phân đơn giản đảo ngược

Q trình kích thích phosphate vơ Các amoniac miễn phí equilibrates với proton để amoni:

NH3 + H + = NH4+

và bị mắc kẹt hình thức tính phí bên tế bào thận Các amoniac điện không tự diffusible qua màng tế bào Glutamine dạng khơng độc NH3 tàu thoi gan thận huyết tương Các chức thận chìm + H proton xử lý hình thức NH4 + trì nội cân phí sử dụng phốt phát

acetoacetate

(24)

Các tin tốt, cho người không chắn liệu họ nhận đầy đủ protein, tình trạng protein xác định chắn thông qua thử nghiệm nitơ Nitơ hợp chất để protein cung cấp biện pháp trực tiếp trạng thái amin

(protein) acid Tất chất dinh dưỡng (protein, carbohydrate chất béo ) có chứa carbon,

hydro oxy

Carbon, hydro oxy

Trong số này, có protein chứa phân tử nitơ bổ sung Vì vậy, nitơ tiết (có nghĩa lượng protein bị loại bỏ khỏi thể) đo để xác định số lượng protein thể, đưa đến 70% protein tìm thấy mô cơ, điều cho thị tuyệt vời bắp thể xây dựng tiềm

NitogenNitogen

Nếu thể tiết Nitơ tiêu thụ, điều gửi tín hiệu cảnh báo phải tăng lượng protein hoàn chỉnh họ, để bù đắp thâm hụt nitơ

Trong thực tế, nitơ thử nghiệm thử nghiệm phòng thí nghiệm chấp nhận rộng rãi sử dụng để xác định tình trạng đồng hóa thể - cho thấy cân nitơ thể, mức độ mà thể trì cân protein đủ

Hiện có ba trạng thái cân Nitơ

1 Tích cực: Đây trạng thái tối ưu cho phát triển bắp - nơi lượng nitơ lớn sản lượng nitơ Về bản, cho thấy thể có đủ thu hồi từ tập luyện cuối Việc lớn cân nitơ, nhanh tập luyện phục hồi Đây nhà nước đồng hóa thể

2 Tiêu cực: Đây tình trạng tồi tệ thể hình tìm thấy - nơi mà nitơ mát lớn lượng nitơ Không nitơ rút khỏi cơ, mà cần thiết cho phát triển, lấy từ quan quan trọng, nơi thiệt hại nghiêm trọng xảy Tất nhiên, cân nitơ âm tính phá hủy bắp hệ xem trạng thái dị hóa

3 Trạng thái cân bằng: Điều nhà nước nên thể hình đạt tối thiểu - nơi mà lượng nitơ bình đẳng Các huấn luyện tiểu bang regressing, họ thực đạt đáng

(25)

Trong thực tế khoa học, ban đầu cân nitơ thử nghiệm cách cẩn thận để xác định lượng nitơ thực phẩm Nội dung so sánh với số lượng nitơ tiết

Giá trị kết cân nitơ hành thể A, đơn giản, phổ biến hơn, xác liên quan đến phương pháp đo nước tiểu đạm urê - 90% nitơ bị qua nước tiểu, thông qua thận

Dù phương pháp sử dụng, chủ yếu tình trạng nitơ xác định chắn cách đo lượng nitơ chế độ ăn uống trừ số lượng tiết khoảng thời gian 24

Làm cân âm Nitơ xảy ra

 Như đề cập trước đó, protein tiêu thụ quan trọng xa tăng cường cân

bằng nitơ có liên quan Một cân nitơ âm tính số tiền không đủ tiêu thụ protein có giá trị cao sinh học, protein chất lượng (thịt ăn trưa, thịt béo, rau chẳng hạn), nguồn protein thiếu cân tối ưu axit amin thiết yếu,

Trên mức độ nghiêm trọng hơn, tiếp tục cân nitơ âm tính dẫn đến việc tiêu thụ sản phẩm máu cho thể để hỗ trợ quan nội tạng Thiếu trầm trọng protein tương đương với kháng thể cần thiết để chống nhiễm trùng - nhiễm khuẩn dẫn từ Các dày phình to (nhìn thấy nhiều quần thể thứ ba giới) cuối kết từ cân nitơ âm tính vi khuẩn gây nhiễm trùng, chết xảy sau Protein quan trọng, trường hợp này, nhấn mạnh thực tế nhiều chất dinh dưỡng tiêu thụ thời điểm này, chết xảy không cung cấp protein

 Không đủ tiêu thụ carbohydrate chất béo Để hỗ trợ tổng hợp protein, chất béo có

chất lượng tốt carbohydrate cần phải có sẵn cho mục đích lượng Nếu tiêu thụ chủ yếu protein, mà không xem xét tầm quan trọng chất dinh dưỡng khác, thể chuyển hóa protein cho mục đích lượng, làm giảm cân nitơ - axit amin có giá trị vận chuyển đến quan quan trọng vậy, lấy bắp xác họ cần cho tăng trưởng

 Tập luyện sức: Rèn luyện liên quan đến việc phá vỡ mô Protein phần

còn lại giúp đỡ để tái tạo mô Luyện tập nhiều , với mức tiêu thụ protein không đủ đẩy nhanh cân nitơ âm tính Sau buổi tập, bắp hấp thụ chất dinh dưỡng (bao gồm protein) sponge Nếu đào tạo thực thường xuyên, chất dinh dưỡng cuối rơi ngắn hỗ trợ tăng trưởng tiếp tục

Làm để đạt cân Nitơ Tích cực Quy tắc 1

(26)

Thật vậy, lượng calo dư thừa chất đạm nên trì tất lần, để giữ cân nitơ tích cực Nên ăn khoảng sáu bữa ăn (mỗi hai-ba khoảng cách ngồi), có chứa khoảng 30-40-gam protein, ngày

Các nguồn protein liệt kê viết nguồn đầy đủ phải ăn bữa ăn Thật vậy, ý tưởng tiếp tục tăng hấp thu axit amin vào bắp Với điều tâm trí, số điểm thực hiện:

 Để dự phòng cố protein trình đào tạo, tăng insulin (một hormone

đồng hóa, làm tăng hấp thu axit amin glucose vào cơ) bữa ăn tiêu thụ chất lỏng có chứa protein carbohydrate trước đào tạo

 Ngay sau đào tạo, tiêu thụ protein / carbohydrate uống để làm ướt

bắp với amino-acid, tăng cường tổng hợp protein

 Trực tiếp trước ngủ, tiêu thụ thức uống có chứa sữa phát hành

một loại protein làm chậm casein micellar, để thủy triều thời gian (nhịn ăn) dị hóa

Quy tắc 2

Đạt nghỉ ngơi đầy đủ

Nghỉ ngơi bắp sau đào tạo cường độ cao cần thiết, protein tổng hợp diễn Nếu khóa đào tạo thường xuyên, dư thừa protein sử dụng làm nhiên liệu cho cơng tác đào tạo, trì cân nitơ tích cực

I.2 Nitơ với đời sống người I.2.a Ứng dụng Nitơ với Y tế, Sức khoẻ.

(27)

Nitơ monoxit hay Nitric oxide (NO) oxit nitơ NO biết tới tác nhân gây nhiễm mơi trường, sản sinh q trình sản xuất axit nitric (HNO3) NO tạo khí thải xe cộ khói thuốc NO thành phần đám sương mù thường thấy đô thị với nồng độ 10 - 100 ppb (phần tỉ) NO tạo tự nhiên đường thở có nồng độ từ 100 - 1000 ppb khói thuốc là khoảng 400 - 1000 ppm (phần triệu) Ở điều kiện bình thường, NO chất khí khơng màu, khơng mùi, tác dụng với O2 để tạo khí NO2 Nói chung NO chất khí khơng tốt cho mơi trường sống người Tuy nhiên, Inhaled NO (viết tắt INO, tạm dịch NO "hít vào") lại loại thuốc để điều trị số chứng bệnh hơ hấp Gọi "hít vào" người ta đưa lượng NO nhỏ vào đường thở bệnh nhân, NO tác dụng giới hạn phế nang, không gây tác động đến phận khác Các nghiên cứu cho thấy NO với hàm lượng thấp có tác dụng tăng cường hấp thu oxi cho thể

Cơ chế tác động:

Một số chất xuất tự nhiên thể điều khiển dòng máu xung quanh phổi Những chất làm cho mao mạch gần phổi dãn qua trình tác động lên tế bào mạch máu, làm tế bào tạo khí NO Người ta nhận thấy NO tạo hiệu ứng sinh lý giống thuốc làm giãn mạch nitroglycerin - loại thuốc dùng để chữa cao huyết áp Các cơng trình nghiên cứu hàm lượng NO cao gây giãn mạch lớn làm giảm huyết áp Vì NO dạng khí nên đưa vào mao mạch phổi qua dịng khí thở vào Điều có nghĩ hít vào, NO có tác dụng chọn lựa mạch máu thuộc phần phổi xảy trao đổi khí Nói cách khác có tác dụng làm tăng cường dịng máu đến phần phổi có oxi, nhờ làm tăng mức oxi thể Nếu NO qua màng phổi vào mạch máu, NO nhanh chóng bị tác dụng Nguyên nhân NO nhanh chóng tác dụng với hemoglobin Hemoglobin làm tác dụng NO, mang NO khắp thể, NO không làm giãn mạch khu vực xa phổi Điều ưu điểm NO so với số loại thuốc làm giãn mạch khác, làm giãn mạch máu xung quanh phổi đồng thời làm giãn mạch khắp thể gây nên tượng hạ huyết áp INO dùng y tế hỗn hợp NO + N2, nồng độ NO khoảng vài trăm ppm đến 1000 ppm Trong trình sử dụng INO, cần kiểm soát chặt chẽ nồng độ NO đưa vào sản phẩm không mong muốn NO2 đường thở NO2 chất độc cho thể, tiêu chuẩn OSHA quy định nên giới hạn nồng độ NO2 mức nhỏ ppm Thơng thường người ta dùng cảm biến điện hố để theo dõi nồng độ khí

Hệ thống cung cấp khí NO vào đường thở sử dụng BV Nhi đồng (TPHCM)

(28)

Monitor theo dõi nồng độ NO NO2 đường thở sử dụng BV Nhi đồng (TPHCM)

Ví dụ điển hình :

Bệnh nhi sống sót nhờ thở khí NO

Tím tái tồn thân suy hơ hấp, bé trai ngày tuổi bị nhiễm trùng huyết tưởng qua khỏi, trở nên hồng hào hồi sinh nhờ dùng máy thở khí NO (ơxit nitơ).

Bác sĩ Cam Ngọc Phượng, Trưởng khoa Hồi sức Sơ sinh, Bệnh viện Nhi Đồng (TP HCM), cho biết lần phương pháp điều trị triển khai Việt Nam

Bệnh nhi nhà Đồng Tháp, chuyển đến bệnh viện Nhi Đồng tình trạng suy hơ hấp nặng Bác sĩ chẩn đốn nhiễm trùng huyết Việc hỗ trợ hơ hấp máy thở rung tần số cao không giúp cải thiện sức khỏe, cháu điều trị máy thở khí NO

Kết quả, sau ngày điều trị, tình trạng hơ hấp bé cải thiện dần không cần phải trợ thở oxy Theo bác sĩ khoa Hồi sức Sơ sinh, Bệnh viện Nhi Đồng 1, bệnh lý xảy độ tuổi sơ sinh thường làm tăng áp lực mạch máu phổi khiến bệnh nhi bị suy hô hấp Với phương pháp thở máy rung tần số cao trước đây, khoảng 30% bệnh nhi cứu Những trường hợp nặng thường tử vong Ở hệ thống máy thở mới, khí NO vào máu làm dãn nỡ mạch máu phổi, dẫn đến giảm áp lực mạch máu phổi giúp cho việc trao đổi khí hiệu Từ cải thiện tình trạng suy hơ hấp

I.2.b Ứng dụng Nitơ với ngành công ngiệp

Công nghiệp đa dụng cho Nitơ:

(29)

hóa chất, bề mặt chất rắn, sản phẩm thực phẩm lưu trữ có tài sản phải bảo vệ khỏi suy thoái tác động oxy khơng khí độ ẩm Việc bảo vệ thực cách giữ mục (dưới) bầu khơng khí Nitơ "Trơ" hay "đệm" thuật

ngữ khác sử dụng để mô tả chuyển khơng khí mềm Nitơ

"Sparging" với Nitơ sử dụng bọt khí Nitơ thơng qua chất lỏng để loại bỏ thành phần không mong muốn ổn định, bao gồm hợp chất hữu dễ bay (VOC) cần thiết để đáp ứng quy định giảm ô nhiễm

Một số chất khó để đập băm nhỏ, chúng phân hủy nhiệt tạo q trình khí mài Nitơ lỏng sử dụng để đóng băng chất mềm cứng rắn trước họ bước vào q trình giảm kích thước Nitơ lạnh bốc sử dụng để giữ cho vật liệu lạnh (và bầu khơng khí trơ) thời gian mài Cryo nghiền sử dụng ứng dụng đa dạng, bao gồm sản xuất nghiền nhỏ dược phẩm, chất dẻo chất màu; băm nhỏ lốp xe nhà máy tái chế

Sản xuất kim loại Sử dụng cho Nitơ:

Nitơ sử dụng để điều trị tan sản xuất thép kim loại khác khí chắn xử lý nhiệt sắt, thép kim loại khác Nó dùng q trình khí, với loại khí khác để giảm cacbon hóa thấm Nitơ

"Flash" (tia) "vây" kim loại đúc gỡ bỏ cách làm lạnh Nitơ lỏng, làm cho chúng dễ vỡ, cho phép sau chia tác động học

*chú thích : Flash : tia, tua, phần thừa kim loại, bánh xe cao su

Sản xuất Xây dựng Công dụng:

Đây công nghệ tiện lợi để thay cho cách làm truyền thống truyền thống Thay làm nóng phần kim loại bên ngồi, phần bên làm lạnh Nitơ lỏng để thu nhỏ kim loại chèn vào Khi trở kim loại nhiệt độ bình thường nó, mở rộng với kích thước ban đầu nó, tạo cho phù hợp chặt chẽ.Khi hoạt động xây dựng phải thực đất nước ngâm mềm, chẳng hạn xây dựng đường hầm sông, mặt đất đơng lạnh hiệu với Nitơ lỏng Ống hướng vào mặt đất, Nitơ lỏng bơm qua ống dẫn bề mặt trái đất Khi khỏi Nitơ vào đất, bốc hơi, loại bỏ nhiệt từ đất đóng băng

Hóa chất, dược phẩm dụng dầu khí:

Nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu tàu chở dầu biển sử dụng Nitơ để thiết bị lọc, bể chứa đường ống dẫn dầu nguy hiểm loại khí (ví dụ, sau hồn thành hoạt động chuyển đường ống kết thúc hoạt động sản xuất) để trì bầu khơng khí trơ bảo vệ bể chứa chất lỏng dễ cháy

Khí Nitơ lạnh sử dụng để làm mát lò phản ứng đầy chất xúc tác cơng việc bảo trì Thời gian làm mát giảm đáng kể

(30)

Nitơ lỏng sử dụng trình hồn thiện giếng để hình thành khí tự nhiên , đặc biệt, hình thành khí chặt chẽ, bao gồm khí đá phiến sét khí tự nhiên từ than đá (than ngủ mê-tan) mà dựa phương pháp nước cần phải tránh Nitơ sử dụng để trì áp lực dầu khí tự nhiên hình thành sản xuất Không giống carbon dioxide, mà dùng để điều áp, Nitơ có áp lực nhỏ cho hydrocacbon lỏng, tích tụ cịn giới hạn khí

Nitơ sử dụng loại khí trơ để đẩy chất lỏng thông qua đường ống để quét vật liệu trước sử dụng đường để vận chuyển vật liệu khác

Cao su Công nghiệp Nhựa dụng:

Vật liệu trở nên cứng dễ vỡ làm lạnh với nhiệt độ thấp tài sản cho phép việc loại bỏ "flash" hay "vây" nhựa đúc cao su Việc đúc làm lạnh Nitơ lỏng đèn flash vỡ tác động học

I.2.c Ứng dụng Nitơ với Ẩm thực. Cách bảo quản thực phẩm với Nitơ

(31)

hơi lỏng vào từ khí Nitơ lạnh chảy qua tủ đá

Khi chất dầu thực vật loại rượu vang lưu trữ, tính trơ Nitơ sử dụng để bảo vệ chống lại giảm chất lượng q trình oxy hóa khơng khí bị trục xuất khỏi chất lỏng ("sparging") bảo vệ chất lỏng thùng chứa cách đưa vào không gian

Nitơ (và Nitơ trộn với khí CO oxy) sử dụng xe tải vận chuyển thay đổi khí bao bì (MAP) để gia hạn thời hạn sử dụng thực phẩm đóng gói cách ngăn chặn q trình oxy hóa, nấm mốc, phá hoại côn trùng chuyển đổi độ ẩm

*sparging : "Sparging"là sử dụng bọt khí Nitơ thơng qua chất lỏng để loại bỏ

thành phần không mong muốn ổn định, bao gồm hợp chất hữu dễ bay (VOC) cần thiết để đáp ứng quy định giảm ô nhiễm

Dưới ví dụ tính ứng dụng Nitơ ẩm thực

Nấu ăn với Nitơ lỏng

Thực phẩm mà bay hơi, không tan miệng

Nitơ lỏng margarita - Đặng Thái Sơn

Sử dụng nitơ lỏng thực phẩm sideshow vui để giải trí khách ăn tối - xemộh thở hổn hển ngạc nhiên đám khói phát từ thực phẩm họ!

Hơn 78% bầu khí bao gồm nitơ, chất khí khơng màu, khơng mùi, không độc hại không dễ cháy Các, ướp lạnh đặc phiên khí biết đến nitơ lỏng, có nhiệt độ sơi độc đáo -196 độ C, có nghĩa bốc nhiệt độ phịng

Để bảo tồn hình thức ổn định, nitơ lỏng phải giữ nhiệt độ cực thấp Do đó, phát hành khơng khí đóng băng thứ lập tức, mà kỹ thuật hữu ích cho việc bảo quản hương vị kết cấu thực phẩm ngào mặn

Mặc cho tính chất dễ bay nó, nitơ lỏng coi an toàn để sử dụng lĩnh vực ẩm thực, bốc tiếp xúc với điều khơng khí, khơng có nitơ lại thời gian xâu xa vừa huyên thực phẩm

Kem Nitơ lỏng

(32)

cho phép khách bữa tiệc tối chuẩn bị kem cách đổ nguyên liệu vào tơ, sau bổ sung thêm nitơ lỏng vào hỗn hợp Món tráng miệng sau sẵn sàng để phục vụ gần

Harold McGee, tác giả Ngày Lương thực nấu ăn: Bộ Khoa học Lore Kitchen, tiếp tục khuyến khích việc sử dụng nitơ lỏng, viết, "Khi nitơ lỏng khuấy động, tạo bong bóng, hỗn hợp gần suốt, kết hợp làm cho kem mịn "

Băng khơ Nice sở thích ăn uống

Rượu thực phẩm bật ăn nitơ lỏng tạo hương vị dễ chịu đặc biệt Trong nhà hàng gọi Alchemy nằm Brisbane, Australia, đầu bếp Brad kết hợp Jolly passionfruit mousse rượu chua Jaffa, tạo bom nước trái thú vị

Heston Blumenthal, chủ sở hữu The Fat Duck Berkshire, Anh, tiếng với ăn đặc trưng pha trộn xi rô trà xanh, nước cốt chanh, vodka, lòng trắng trứng đường vào bát nitơ lỏng, kiên cố hóa thành viên ngậm Thơng thường, chất lỏng có nồng độ cao rượu bảo quản tủ đông lạnh thơng thường, chúng bảo quản nitơ lỏng

Richard Blais, ca ngợi nhà lãnh đạo đổi ẩm thực Hoa Kỳ, sử dụng nitơ lỏng để tạo thẩm mỹ cảm giác ngon miệng

Thực phẩm làm nitơ lỏng có tác dụng làm tuyệt vời vịm miệng, ngạc nhiên nhìn thấy băng khơ nghĩa đen bốc khỏi miệng người

Cẩn thận với việc bỏng lạnh

Một đầu bếp có kinh nghiệm nên thận trọng xử lý nitơ lỏng, nhiênểctong số trường hợp họ bị bỏng nghiêm trọng tủ lạnh khơng an toàn Sử dụng găng tay bảo vệ mắt mẹo hữu ích

Nitơ lỏng thứ không đắt để mua từ cửa hàng cung cấp , thùng chứa đặc biệt để lưu trữ cắt giảm đáng kể vào hầu bao người Những hộp, gọi dewars, giữ cho hóa chất tình trạng ổn định, đẩy thơng qua vòi phun trang bị sẵn

Nhiều đầu bếp đồng ý việc sử dụng nitơ lỏng thực phẩm giai đoạn trứng nước - khả lớn cần khám phá Kết hợp nghệ thuật với hương vị, Nitơ lỏng thực lơi nhiều người hâm mộ với mơn hóa học

I.2.d Nitơ với chất nổ

(33)

Thuốc nổ đen -Ảnh: Đặng Thái Sơn

Thế nhưng, bây giờ, chiến trường nhiên xuất vật kỳ lạ kim loại, khơng phóng tia lửa chói lịa, tiếng kêu vang dậy, mà đạn gang đến đâu ngựa tử vong đến Trong thời gian đầu, thứ vũ khí sát thương ít, tác động tinh thần nhiều Mặc dù nhà thần học tuyên bố thuốc súng quỷ thần chế tạo cải tiến nhanh Cuối kỷ XIV, châu Âu bắt đầu sử dụng rộng rãi thứ vũ khí thuốc súng giữ vai trị quan trọng việc cải cách xã hội châu Âu thời kỳ Trung Cổ Những viên đạn đại bác bắn từ xa phá hủy thành lũy kiên cố nhà hiệp sĩ Và tiếng súng đại bác, cảnh điêu tàn thời Trung Cổ, xuất mầm mống thời kỳ phục hưng

Sáu kỷ liền, thuốc súng đen xưng hùng xưng bá kỹ thuật quân Trong sáu kỷ này, sau loạt súng bắn đầu tiên, chiến trường dày đặc khói Khói đen hạt kali sunphua nhỏ, sản phẩm nổ thuốc súng Sự nổ thuốc súng nòng đại bác biểu diễn phương trình sau:

2KNO3 + S + 3C = K2S + N2 + 3CO2

(34)

Một số hình ảnh tư liệu:

Cấu tạo phân tử thuốc nổ TNT-Ảnh: Đặng Thái Sơn

Căn nhà sau bị đánh bom Khung cảnh sau kẻ đánh bom lái xe chở đầy thuốc nổ lao vào cho nổ

Sơ đồ chế tạo thuốc nổ Toàn cảnh sân vận động Wulihe (Trung Quốc) sau bị nổ sập thuốc nổ

Ảnh : Đặng Thái Sơn

Chương II : Nitơ với loài Động vật, Thực vật

(35)

Cơ thể sống cần N để sản xuất protein, phát triển nhiều thực vật bị giới hạn thiếu N có mặt mơi trường đất Trong thể người q N gây bệnh suy dinh dưỡng lẽ nhiều chức cần thiết thể đòi hỏi phân tử chứa N : protein, ADN, số sinh tố

Khí N2 chiếm khoảng 78% thể tích khí phần lớn thực vật động vật khơng thể

sử dụng Nhưng may mắn, khí N bị biến đổi hòa tan nước dạng hợp chất chứa

NO3 mà chúng rễ hấp thu phần chu trình N

N2 thường xun xâm nhập vào khí có hoạt động sống vi khuẩn khử N2,

một lần lại trở với chu trình nhờ có hoạt động vi khuẩn cố định đạm, tảo việc tạo thành hợp chất N có tích điện (chớp), để tồn tại, chu trình cần phải có lượng

Q trình phân hủy từ protein thành nitrat nguồn cung cấp lượng cho thể thực phân hủy Cịn q trình ngược lại, địi hỏi có nguồn lượng khác chất hữu ánh sáng mặt trời Như vậy, vi khuẩn hóa tổng hợp Nitrosomonas biến Ammoniac thành Nitrit, Nitrobacter biến Nitrit thành Nitrat, nhận

lượng nhờ phân hủy, vi khuẩn khử N2, cố định N2 sử dụng lượng lấy từ

nguồn khác Nhu cầu hydratcarbon q trình cố định đạm thí dụ hệ sinh thái đậu nành

Đới với chu trình N, nguyên tố vi lượng Molybden nhu cầu cần thiết thành phần hệ men cố định đạm

Vào khoảng trước năm 1950, người ta cho giống vi sinh vật sau có khả

năng cố định N2 (phân bố rộng rãi tự nhiên):

Các vi khuẩn sống tự do: Azotobacter (ưa khí) Clostridium (kỵ khí) - Các vi khuẩn nốt sần cộng sinh họ Đậu : Rhizobium

- Các loài tảo lam: Anabeana, Nostoc đại diện khác thuộc Nostocales

Sau người ta phát vi khuẩn tía Phodospirillum đại diện khác vi

khuẩn quang hợp, đồng thời cố định N2 (Kamen, Gest, 1949) Pseudomonas

cũng có khả cố định đạm (Anderson)

Mặt khác cho thấy loài tảo, vi khuẩn sống lá, sinh vật bì sinh rừng

mưa nhiệt đới cố định lượng lớn N2 từ khơng khí Một phần chất đạm

được xanh đem sử dụng

Tuy nhiên, nay, người ta chưa tìm thấy lồi thực vật bậc cao có khả

tự cố định N2, họ Đậu đại diện vài giống khác thực vật có

mạch Alnus, Casuarina, Ceonothus, Myrica, Araucaria, Ginkgo, Elaegnus cố định

N2, nhờ vi khuẩn cộng sinh Cũng giống vậy, vài loài địa y cố định N2 nhờ

(36)

Nói tóm lại, cố định đạm sinh học N2 nhờ vào hoạt động vi sinh vật sống tự cộng sinh tầng tự dưỡng dị dưỡng hệ sinh thái, điều kiện ưa khí kỵ khí đất lớp trầm tích nước

Vào năm 1944, Hutchinson chứng minh sinh quyển, tổng số N2 cố định

được từ khơng khí trung bình năm vào khoảng 140 - 700 mg/m2 Nói chung, cố định

đạm sinh học chủ yếu lượng N2 nhỏ (trong vùng ôn đới, không nhiều 35

mg/m2/năm) cố định tích điện (sấm, chớp) q trình quang hóa.

Vai trị quan trọng vi khuẩn cố định đạm có liên hệ với hệ rễ họ Đậu (Fabaceae) thừa nhận Trong nơng nghiệp ngày nay, độ phì đất thường xun giữ gìn khơng việc bón phân đạm, mà cịn ln canh có tất họ Đậu Các chất rễ họ Đậu thải kích thích phát triển vi khuẩn nốt sần, sản phẩm hoạt động sống vi khuẩn gây nên biến dạng lơng rễ từ bắt đầu tạo thành nốt sần (Nutman, 1956) Có nòi vi khuẩn giữ khả cộng sinh với loài họ Đậu định

Việc sử dụng N2 cố định sinh học có ưu việc bón nhiều phân đạm cho phép bảo

toàn cấu trúc đất tránh việc làm ô nhiễm thủy vực.Đáng tiếc cố định

đạm N2 tự nhiên đòi hỏi phải để đất hoang vụ áp dụng luân canh mà việc lại làm

giảm suất.Song nói sở chắn để khẳng định rằng, muốn sử dụng đất lâu dài phải định kỳ cho đất nghỉ Người ta phát rằng: Các loài tảo lam, phát triển với số lượng lớn ruộng cấy làm cho sản lượng lúa tăng thêm (Tamyia, 1957) Để kết thúc, điều quan trọng cần nhấn mạnh rằng: Cơ chế việc

chuyển N2 từ nguồn dự trữ khơng khí vào chu trình sức sản xuất cố định N2

sinh học nhờ loài vi khuẩn tảo Nếu người lấy thức ăn từ vi sinh vật kể mà không làm cho môi trường đất nước bị ô nhiễm chúng hồn thành xuất sắc cơng việc quan trọng mà khơng tiền (Burrus, 1969)

Lồi người can thiệp vào chu trình N2 nhiều đường sau:

- Do đốt nguyên vật liệu trầm tích có N2, lượng lớn NO, NO2 đưa thêm

vào khơng khí

- Trong q trình cơng nghiệp N2, H2 biến đổi tạo khí NH3: N2 + 3H2 + > 2NH3

Sau bị biến đổi thành hợp chất NH4 sử dụng nguồn phân bón thị

trường

- Những chất khống trầm tích có chứa ion NO-3 khai thác sử dụng sản phẩm phân bón thị trường

- Những chất thải gia súc, vật nuôi đưa vào môi trường sinh thái Lượng lớn nitrat cung cấp cho dinh dưỡng kích thích cho tảo thủy sinh thực vật phát triển nhanh, lẽ làm giảm hịa tan Oxy nước làm cho cá chết ngạt hàng loạt

II.2 Ảnh hưởng Nitơ với Động vật, Thực vật

(37)

Đối với thực vật nói chung trồng nói riêng, N có vai trị sinh lý đặc biệt quan trọng sinh trưởng, phát triển hình thành suất N có mặt nhiều hợp chất hữu quan trọng có vai trị định q trình trao đổi chất lượng, đến hoạt động sinh lý

- N nguyên tố đặc thù protein mà protein lại có vai trị quan trọng

+ Protein thành phần chủ yếu tham gia cấu trúc nên hệ thống chất nguyên sinh tế bào, cấu tạo nên hệ thống màng sinh học, bào quan tế bào.

+ Protein thành phần bắt buộc enzyme

Chu trình cố định N tự nhiên

- N có thành phần acid nucleic (AND ARN) Ngồi chức trì truyền thơng tin di truyền, acid nucleic đóng vai trị quan trọng trình sinh tổng hợp protein, phân chia sinh trưởng tế bào

- N thành phần quan trọng chlorophyll, yếu tố định hoạt động quang hợp cây, cung cấp chất hữu cho sống sinh vật trái đất - N thành phần số phytohormone auxin cytokinin

Đây chất quan trọng trình phân chia sinh trưởng tế bào - N tham gia vào thành phần ADP, ATP, có vai trị quan trọng trao đổi lượng

- N tham gia vào thành phần phytochrome có nhiệm vụ điều chỉnh q trình sinh trưởng, phát triển có liên quan đến ánh sáng phản ứng quang chu kỳ, nảy mầm, tính hướng quang

(38)

- Thừa N: khác với nguyên tố khác, việc thừa N có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng Cây sinh trưởng mạnh, thân tăng nhanh mà mô giới hình thành nên yếu, dễ lốp đổ, giảm suất nghiêm trọng có trường hợp khơng có thu hoạch

- Thiếu N: thiếu N sinh trưởng kém, chlorophyll không tổng hợp đầy đủ, vàng, đẻ nhánh phân cành kém, sút giảm hoạt động quang hợp tích lũy, giảm suất Tùy theo mức độ thiếu đạm mà suất giảm nhiều hay Trong trường hợp có triệu chứng thiếu đạm cần bổ sung phân đạm sinh trưởng phát triển bình thường

Chương III: Một số vấn đề lí thú với Nitơ

III.1 Tổ tiên động vật thở Nitơ

(39)

Trái đất có đầy đủ miền địa phương khắc nghiệt với sống Tại khu vực sâu tầng bùn đại dương, dưỡng khí khơng thể xâm nhập Trong môi trường thiếu ôxy, tiền chất tế bào đơn giản tất sống - vi khuẩn archea - phát triển mạnh, tổ tiên đơn bào sống phức tạp hơn, hình thức, gọi sinh vật nhân chuẩn, cho bị chết ngạt Bây nghiên cứu lồi sinh vật nhân chuẩn - vỏ, gọi foraminifer - thở mà không cần oxy, hô hấp nitơ thay

Nhà sinh thái Risgaard-Petersen Viện Nghiên cứu môi trường Silkeborg, Đan Mạch, nhóm ơng nghiên cứu hệ thực vật lõi trầm tích từ Gullmar Fjord, Thụy Điển Sâu vào bùn, nhà nghiên cứu tìm thấy hồ bơi nitrat mà dường tương quan với

sự phong phú Foraminifera Điều foraminifer - Globobulimina pseudospinescens -

có nồng độ nitrate 500 lần cao so với bùn xung quanh Một lõi trầm tích thứ hai thu thập vịnh Concepcion Chile xác nhận Foraminifera tích trữ nitrat

Tích lũy nitrat yêu cầu lượng khó thực trừ có lợi cho thể cách Archaea vi khuẩn có lợi cách hít thở thứ bùn xung quanh, biến nitrat thành khí đinitơ loại bỏ chất thải hữu họ q trình, phản ứng hóa học gọi khử nitrat

Phát đánh dấu lần động vật chứng minh đóng vai trò việc

khử nitơ, phần quan trọng chu trình nitơ, cho thấy khả sinh sôi nảy nở

trong môi trường thiếu ơxy Pseudospinescens có khả đoạt lại nitơ ion khơng

độc lưu trữ an toàn sinh vật lao xuống tầng sâu hơn. Và có lẽ khơng

phải mình; hai lồi khác Foraminifera tìm thấy trầm tích cho thấy nồng độ nitrate lên đến 15.000 lần cao nồng độ tối đa

(40)

95% thành phần có khí Titan Nitơ

Titan 34 vệ tinh (mặt trăng) Thổ hành tinh vệ tinh lớn thứ hai hệ Mặt trời (sau Ganymede, vệ tinh Mộc) Ngoài ra, hành tinh vệ tinh hệ Mặt trời có khí quyển, hành tinh vệ tinh quan sát trực tiếp bề mặt có mây che phủ Hành tinh Titan giống trái đất, có kích thước nhỏ

Titan giàu chất ni tơ giống khí trái đất Trên mặt Titan lạnh, cảnh sắc gồ ghề Nhiệt độ bề mặt - 291ºF 179ºC) nhiệt độ thấp ghi nhận - 333ºF (-202ºC) Điều đáng nói là, thành phần khí Titan nitơ với hàm lượng lên tới 95% Câu hỏi đặt ra, từ đâu Titan có lượng khí nitơ lớn đến vậy? Điều bí ẩn

(41)

Nitơ vấn đề môi trường *********************

Chương I : Ảnh hưởng Nitơ tới môi trường

Việc thải khí cacbonic, nhiệt độ Trái Đất tăng lên, băng tan khí hậu thất thường ln có mặt tin ngày Nhưng có phải quan tâm đến khí cacbonic che mắt trước đe dọa tác nhân nguy hiểm hơn? Thủ phạm gây tượng ấm lên tồn cầu Nitơ việc xem nhẹ dẫn đến thiệt hại lớn tới sức khoẻ người lẫn môi trường

I.1 Khí nitơ thiên nhiên

Nitơ khí thiết yếu sống Thực vật, động vật vi khuẩn, tất sử dụng Nitơ (trong amino acid, thành phần cấu tạo nên protein – chất đạm) Protein không cho phép phát triển hoạt động mà chúng cịn hình thành sở hầu hết phản ứng hoá học thể người Nguồn Nitơ từ khí quyển, nơi mà chúng diện dạng khí Nitơ (N2), cịn gọi đạm khí Tuy nhiên dạng khí, Nitơ trơ số lượng nhỏ sinh vật sử dụng Q trình tự nhiên việc sử dụng khí nitơ chuyển hố thành hợp chất hữu dụng (có ích) gọi cố định đạm, thực vi khuẩn cố định đạm (và sấm sét) Khả kết hợp hay cố định nitơ đặc trưng quan trọng cơng nghiệp hóa chất đại, Nitơ (cùng với khí thiên nhiên) chuyển hóa thành amơniac (phương pháp Haber)

Ammoniac mặt sinh học dễ tiếp cận khí Nitơ sử dụng vi khuẩn nitrat hoá để tạo thành anion nitrit (NO2-) sau nitrat (NO3-) Những ion nitrat dạng Nitơ mà thực vật hấp thụ được, tức dạng đưa Nitơ vào chuỗi thức ăn Nhưng toàn lượng Nitơ khí rốt bị hấp thụ động vật thực vật chắn có thiếu hụt Nitơ May thay có vi khuẩn có khả khử Nitơ nhằm hồn thành chu trình tự nhiên Nitơ chuyển hố thành chất khí N2 Chu trình cách tự nhiên điều chỉnh tốc độ mà vi khuẩn chuyển hố hợp chất thành hợp chất khác số lượng vi khuẩn có sẵn đất Trước đây, việc dẫn đến giới hạn tự nhiên Nitơ tự nhiên, điều dẫn đến việc tồn ngưỡng nitơ định tầng sinh Tuy nhiên tiến kỹ thuật đột ngột làm tăng giới hạn tự nhiên lên, hậu có ảnh hưởng sâu rộng Vậy chuyện xảy ra? Các vi khuẩn lấy Nitơ từ không khí chuyển đổi thành hỗn hợp mà thực vật động vật sử dụng

I.2 Nguyên nhân việc lượng Nitơ tăng cao (thừa Nitơ)

(42)

đá, dầu mỏ với qui mơ lớn giải phóng lượng lớn Nitơ oxit (bao gồm đinitơ oxit hay N2O) Điều trở nên nghiêm trọng Thế chiến I diễn ra, với phát triển trình Haber-Bosch (q trình điều chế NH3 từ khí N2 mà khơng có tham gia vi khuẩn cố định đạm nói trên) Lượng khí ammonia sản xuất trở thành nguồn tài nguyên đáng kể sử dụng làm nguyên liệu sản xuất thứ phân bón rẻ tiền cho hoa màu Việc đốt rừng làm rẫy sản xuất nylon góp phần đáng kể vào gia tăng lượng Nitơ Tuy nhiên, tầm quan trọng nông nghiệp giới khiến phân vân việc có nên dừng điều chế Nitơ nhân tạo hay không? Tại lại muốn quay trở lại giới hạn tự nhiên chu trình Nitơ?

I.3 Các nhà khoa học lo lắng tác hại khí Nitơ

Cho đến nay, người ta cho cacbon nguyên nhân chủ yếu dẫn đến thay đổi khí hậu phức tạp trái đất Nhưng tác nhân khác đóng vai trị quan trọng thay đổi này, chất mà TS Giblin tìm kiếm đám bùn Bắc cực, nhiều nhà khoa học khác quan tâm, Nitơ

Trạm nghiên cứu Toolik, TS Alaska Ann Giblin - nhà khoa học lâu năm thuộc phòng thí nghiệm Sinh học hàng hải Wood Hole (Marine Biological Laboratory in Woods Hole), bang Massasuset, thành viên dự án Dự án Mạng Nghiên cứu Sinh thái Dài hạn (Long Term Ecological Research network) trung tâm khoa học nằm Bắc Cực, điều hành Ðại học Alaska Fairbanks - khó nhọc mang ống dài khoảng mét chứa bùn đáy hồ từ thuyền phao phịng thí nghiệm gần đó, nói: “Bùn giúp biết nhiều thứ”

Bên cạnh vai trị thay đổi khí hậu, nitơ yếu tố gây tác động tiêu cực hệ sinh thái qua diện phân bón Peter Vitousek, nhà sinh thái học thuộc trường đại học Stanford, người đặt nitơ lên “bản đồ môi trường học” báo vào năm 1994, đồng tác giả nghiên cứu đăng tạp chí Nature mùa hè năm Nghiên cứu ông kêu gọi ý chu kỳ nitơ đồng thời đưa cảnh báo việc bỏ qua hóa chất trọng đến cacbon

TS Vitousek phát biểu vấn: “Những tác hại nitơ thấy khắp nơi, ví dụ việc sử dụng liều loại phân bón nơng nghiệp để kích thích tiêu thụ lượng sinh học thực tế lợi ích cacbon (trong phân bón) đem đến khơng đáng kể so với tác hại nitơ.”

Không lâu sau báo cáo TS Vitousek, tạp chí Nghiên cứu Ðịa Vât lý (Geophysical Research Letters) gọi nitơ trifluorit (nitrogen trifluoride), chất dùng nhiều sản xuất linh kiện bán dẫn hình tinh thể lỏng thiết bị điện tử, số “khí gây hiệu ứng nhà kính bị lãng quên” Nitơ trifluorit, không nằm danh sách loại khí bị hạn chế Hiệp định Kyoto ấm lên khí hậu tồn cầu, có hiệu ứng chí cịn mạnh gấp 17000 lần so với cacbon điơxít Chỉ tính riêng năm nay, lượng khí nitơ trifluorit thải vào bầu khí dự báo tương đương với tồn lượng khí thải gây nóng trái đất Australia

(43)

đa dạng sinh học, nhiễm dịng sơng, vấn đề cần phải lưu ý Hiện tượng sương mù, mưa axit, ô nhiễm bờ biển, cánh rừng… tất khí nitơ” Bài báo hồi mùa hè TS Vitousek đến kết luận tương tự báo đăng

tạp chí Science vào tháng James N Galloway, giáo sư khoa môi trường đại học

Virgina cựu chủ tịch Hiệp hội Nitơ quốc tế (International Nitrogen Initiative), nhóm nhà khoa học cổ vũ cho phong trào sử dụng khí nitơ cách thơng minh

TS Galloway phát triển phương pháp tính nhằm xác định lượng hợp chất nitơ “Ðó tốn Goldilocks”, ông trả lời vấn “Các hợp chất nitơ sản phẩm thừa Chúng ta cần tới Chỉ khơng q nhiều khơng q Ðiều phức tạp so với cacbon.” Ơng nói tiếp, “Chúng ta khơng khắp nới để nói với người vấn đề đơn giản hay dễ dàng” TS Giblin dành mùa hè trạm nghiên cứu, nằm Cực Bắc Bắc Băng Dương để nghiên cứu thành phần khí nitơ lớp trầm tích lịng đại dương Khơng nitơ (chiếm đến 80% thành phần khơng khí) mà hợp chất nitơ, axit nitric, nitơ oxit, acmoniac nitrat có vai trị khác

Nitơ phần tách rời vật chất sống Khi trồng hay động vật chết đi, lượng nitơ chúng hòa vào đất, đến lượt mình, lượng nitơ ni dưỡng thực vật hòa vào thực thể sống nước TS Giblin theo đuổi nghiên cứu thời tiết vùng Bắc cực trở nên ấm, vùng băng vĩnh cửu Bắc cực tan ra, lớp trầm tích thải lượng lớn cacbon nitơ vào khí

(44)

Sử dụng phân bón nhìn chung khơng đem lại hiệu Với bị, có 6% lượng nitơ sử dụng tích tụ thịt, phần cịn lại phát tán vào khí nguồn nước Với lợn, 12% với gà 25% Sữa, trứng ngũ cốc, đạt hiệu cao nhất, khoảng 35% 50%, tương ứng với mức độ C trừ “Hãy xem” bà nói, “Bạn buộc tội tất bang sử dụng phân bón q nhiều họ muốn có vụ mùa bội thu năm Ðó thực điều tồi tệ Ví dụ, thành phố Des Moines (thủ phủ thành phố lớn bang Iowa) sẵn sàng lọc nguồn nước uống họ kỹ nhiều để hòa với nguồn nước có mức độ đạm cao bình thường.” Các hợp chất nitơ cần nhận ý từ cộng đồng “Chúng ta cần phải quan tâm tới vấn đề này, bệnh sốt rét hay AIDS Châu Phi” TRabalais cho hay

Các nhà nghiên cứu môi trường phải đối đầu với toán làm để giải nhiều vấn đề lúc Và nhiếu người lo lắng rằng, sau chiến cam go để đối phó với cacbon, việc chuyển hướng sang nitơ gây nản chí cộng đồng Tính căng thẳng chiến làm nản lịng nhà hoạt động nổ “Một khó khăn mà tơi gặp phải phức tạp“ cựu Phó Tổng thống Al Gore, người dành giải thưởng Nobel Hịa Bình nhờ vào nỗ lực tích cực ơng vấn đề bảo vệ mơi trường cho hay, “Hãy xem, tơi bắt đầu diễn văn theo cách này: “Chúng ta có 14 tác nhân gây nên ấm lên toàn cầu, với tác nhân đó, cần có cách giải khác nhau” Ðiều hồn tồn bạn khởi đầu vậy, bạn đánh số lượng người ủng hộ

I.4 Ảnh hưởng ô nhiễm oxit nitơ (NOx)

Nitơ oxit thường gọi nitơ oxit NOx có hình thức khác thiên nhiên, cụ thể khí NO2 khí NOx tính khí NO2 có màu mùi, khí NO khơng màu, khơng mùi màu khí NO2 có màu nâu đỏ thẫm chua cay cay mũi

Mức độ NOx không khí nơi đơng dân cư, khu vực thành thị cao khu vực nông thôn với dân số chút Điều gây loạt hoạt động hỗ trợ đời sống người làm tăng mức độ NOx khơng khí, chẳng hạn giao thông vận tải, máy phát điện, xử lý chất thải người khác

Khí nhiễm khơng khí NOx teruatam từ q trình đốt cháy khí thải kết máy phát văn phòng phẩm hay máy sử dụng nhiên liệu khí tự nhiên Sự diện NOx khơng khí bị ảnh hưởng ánh sáng mặt trời chu kỳ phản ứng fotolitik NO2 sau:

ánh sáng mặt trời NO2 + → NO + O O + O2 → O3 (ozone)

O3 + NO → NO2 + O2

Có hai cách để tránh cháy khơng hồn tồn, q trình đốt cháy 2, là:

(45)

2 Hoàn thành nhiên liệu đốt cháy nhiệt độ tương đối thấp với khơng khí dư thừa Nhiệt độ thấp để tránh hình thành NO

Cả hai trình làm giảm hình thành NO lên đến 90% NO2 người độc hại đến phổi, mức độ 100 ppm gây tử vong, ppm sau phút, gây khó thở

Nguồn gốc NOx

Các nguồn NOx khí từ giao thơng đường phố Nó chịu trách nhiệm cho khoảng nửa tổng lượng phát thải châu Âu Một nguồn từ nhà máy điện, nhà máy nhiệt q trình cơng nghiệp

Nhiều NOx thải NO, mà ơxi hóa thành NO2 ozone oxy hóa khác

Mặc dù động kendraan ghi lại cho khoảng 50% lượng khí thải NOx, tỷ lệ cao thị xã Tại London, 74% lượng khí thải NOx sinh từ giao thông đường

Chiến lược cho liệu theo dõi NO2 lấy từ khơng gian mơ hình phân bố dân số thống trị giao thông đường

Đặc điểm chương trình giám sát chất ô nhiễm thiết kế để NO2 là: * Nồng độ khí thải lớn xác định giao thông đường

* Đây không gian đồng nhất, chất gây ô nhiễm thứ cấp

* Tỷ lệ cao điểm có nghĩa tập trung thống kê mạnh mẽ hữu ích

Ảnh hưởng ô nhiễm oxit nitơ (NOx)

(46)

Khơng khí bị nhiễm oxit nitơ khơng có hại cho người động vật, mà nguy hiểm cho đời nhà máy Sự ảnh hưởng khí NOx nhà máy bao gồm xuất điểm bề mặt Ở nồng độ cao khí gây hoại tử, thiệt hại cho mơ Trong trường hợp khơng hoạt động hồn hảo hình thành carbohydrates temapat thơng qua q trình quang hợp Kết nhà máy sản xuất mong đợi Nồng độ 10 ppm NO làm giảm khả quang hợp khoảng 60% đến 70%

Ơ nhiễm khơng khí khí NOx gây peroxy nitrat Acetil viết tắt PAN Điều Acetil Peroxi nitrat gây kích ứng cho đôi mắt nguyên nhân gây mắt sting nước PAN hỗn hợp với hợp chất hóa học khác khơng khí gây ảnh sương mù chất hóa học ảnh Hóa Khói sương gây ảnh hưởng môi trường

I.5 Tại cần phải lo lắng?

Có hai đối tượng chịu ảnh hưởng xấu hợp chất N: mơi trường sức khoẻ

con người Khi khí đinitơ oxit (N2O) lên đến tầng bình lưu phá huỷ tầng ozone, dẫn đến

gia tăng lượng xạ cực tím, gây ung thư da đục thuỷ tinh thể Trớ trêu thay N2O

gần mặt đất tạo thành ozone, từ tạo thành sương mù vào ngày nắng nóng khơng có gió Sương mù gây bệnh đường hô hấp, phá hoại buồng phổi, tăng nguy ung thư làm giảm sức đề kháng người Nitơ oxit hòa tan nước khơng khí tạo thành mưa acid, bào mịn đá, vật dụng kim loại nhà cửa Năm 1967 cầu sông Ohio bị sập mưa acid, khiến 46 người chết Không thế, đến người, thực vật (bao gồm trồng chúng ta) gặp nguy hiểm Mối liên hệ mưa acid, bệnh Alzheimer vấn đề não nhiều nhà khoa học lưu ý Vậy tóm lại, tin xấu !

Mưa axit

(47)

lấp ánh sáng mặt trời, làm tôm cá chết ngạt ngăn cản trình quang hợp thực vật sống nước Đáng lo ngại lượng Nitơ hồ Na uy tăng lên gấp đôi 10 năm qua Bắc Âu người ta thải lượng nitơ với tốc độ gấp 100 lần tự nhiên Tương lai hồ xem vô u ám

Quay trở lại với đất, lượng nitơ đất tăng khiến số lồi thực vật thắng so với số cịn lại Sự “phục vụ” giúp chúng lợi dụng số Nitơ thừa để phát triển cách nhanh chóng, điều hiển nhiên số phận loài khác trở nên tăm tối nhiều nguồn tài ngun Các lồi thực vật khác biến (tuyệt chủng), ảnh hưởng đến lồi động vật, trùng, chim mng ăn lồi để sống Đây tượng khiến cho nhiều khu rừng Hà Lan trở nên khan chủng loại động thực vật

Cuối cùng, nitơ oxit gây tượng trái đất nóng dần lên Dù nồng độ nitơ oxit

khơng khí đáng kể so với nồng độ CO2, mối nguy hại tiềm tàng chúng gây làm

ảnh hưởng xấu đến sức khỏe môi trường lại nhiều gấp 300 lần Vậy làm gì?

Chương II: Các biện pháp phịng, chống nhiễm Nitơ mơi trường Trong thập kỷ gần đây, người sản xuất lượng lớn nitơ tổng hợp để sử dụng làm phân bón Đây phân bón nitơ tổng hợp tan nước phần lớn chạy vườn, trang trại sân cỏ vào hồ, suối vào nước ngầm Việc đốt nhiên liệu hóa thạch đưa vào khơng khí lượng lớn nitơ, mà sau rơi xuống đất mưa

Chúng ta thấy nitơ nguyên nhân gây nhiều vấn đề môi trường, bao gồm ô nhiễm vùng cửa sơng, vùng ven biển; axit hóa đất, suối, hồ tăng nồng độ nhiễm tồn cầu oxit nitơ khí nhà kính

4 cách bạn giảm nhiễm Nitơ : 1 Sử dụng phân bón hữu cơ

Phân bón hữu khơng đóng góp vào sản xuất thừa nitơ chúng thường chứa "tái chế" nitơ, chẳng hạn phân chuồng dư lượng trồng Các nitơ phân bón hữu dạng khơng hịa tan, đó, phát hành từ từ theo thời gian Tổng hợp phân bón hịa tan nước dễ dàng rửa vào hồ suối

2 Sản xuất hữu

Sản xuất hữu sản xuất mà không cần dùng phân bón tổng hợp - đóng góp vào dư thừa nitrogen

3 Giảm thiểu phương tiện lại.

Một nghiên cứu địa chất Mỹ Khảo sát cho thấy xe cộ nhà máy điện có trách nhiệm cho khoảng 35 % Nitơ tìm thấy ven biển suối Do phần bạn để làm giảm lượng nitơ khơng khí nước

4 Tạo vùng đệm

Nếu bạn sống gần hồ suối, cho phép vùng đệm-một dải cỏ thảm thực vật, để phát triển dọc theo bờ biển Dòng chảy từ bão, tuyết tan bị mắc kẹt thảm thực vật rửa vào hồ suối

(48)

Trên số vấn đề chúng tơi tìm hiểu thời gian qua Qua thấy vai trò quan trọng nitơ mặt đời sống, hệ sinh thái Mặc dù cố gắng hết sức, làm việc với tinh thần trách nhiệm cao, nhiên tránh khỏi sai sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp từ phía độc giả để đề tài hồn thiện Xin chân thành cảm ơn!

Các tác giả

Định dạng
Số trang	48
Dung lượng	1,72 MB