- 鐘模科普作品選:化工·地質·環境漫談
- 李鐘模
- 953字
- 2019-01-04 15:16:24
25 生命的基礎——氮
氧氣和氮氣是空氣的主要組成成分。空氣是人類呼吸和物質燃燒時所不可缺少的,它對于人類的生命和生活起著十分密切而重要的作用。在空氣中,氮氣占總體積的78.16%。
氮是生命的基礎,一切生命,都離不開蛋白質,而氮就是組成蛋白質的重要成分。羊毛、蠶絲、指甲、羽毛以及人體中的各種酶、激素、血紅蛋白,都是蛋白質。牛奶、雞蛋、黃豆等都含有大量的蛋白質。蛋白質則是由氨基酸組成的。植物也同樣離不開氮,缺少了氮莊稼便長得又瘦又小,葉子發黃,花小而不易受孕,果實小而不飽滿。因為氮不僅是莊稼制造葉綠素的原料,而且是莊稼制造蛋白質的原料。因此,氮被譽為莊稼生長的“三大要素”(氮、磷、鉀)之一。
在豆科植物的根部,常常長著許多小疙瘩,植物學家稱之為根瘤。根瘤里居住著根瘤菌,根瘤菌能夠直接從空氣中吸取氮氣,制造氮肥。因此,豆科植物能夠制造一定量的“氮肥。”
目前,我國農村廣泛施用的“5406”菌肥,也是一種固氮菌肥。
氮不僅是生命的基礎,在農業上很重要,在工業上亦十分重要。例如,在電燈泡里灌氮氣,可以減緩鎢絲的揮發速率。一些名貴的書、畫保存,在其保存的圓筒中充滿氮氣就能使蛀蟲無藏身之地。我國用“真空充氮儲糧”的方法保存糧食。醫師在給肺結核病人做“人工氣胸術”時就是把氮氣(或空氣)打進肺結核病人的胸腔里,壓縮有病灶的肺葉,使它得到休息。
氮氣在高溫下十分活潑,能與許多東西化合。例如,在高溫、高壓與催化劑的作用下,氮氣能與氫氣化合,變成氨。因為氨易于液化,所以常用作冷凍機里的冷凍劑。氨還是制造氮肥的重要原料,因此它獲得了“氮肥之母”的美稱。氨與硫酸化合,便制成硫酸銨(常用化肥,俗稱肥田粉)。氨與二氧化碳化合,可制成尿素——碳酸酰胺。氨溶解在水中,便成了氨水,氨水是成本低、肥效好的速效氮肥。其他氮肥如氯化氨、硝酸銨、碳酸銨、磷酸銨等,都是以氨為原料的。氨經氧化以后,可制造強酸——硝酸,硝酸是無色的液體,具有很強的酸性與氧化性。稀硝酸能迅速腐蝕鐵,而濃硝酸卻可裝在鐵器中,由于濃硝酸會氧化鐵器的表面,生成一層氧化膜,而使內部的鐵不被腐蝕。用硝酸可制造黃色炸藥——TNT(三硝基甲苯)。用硝酸還可制成各種染料和消炎藥物——磺胺。
在大自然中,氮約占地殼總重量的0.04%,其中絕大部分集中在空氣中。另外,硝石(即硝酸鈉)中也含有很多氮。