Как из азота получить удобрения? - коротко
Азот превращают в удобрения через процесс Габера-Боша, соединяя его с водородом для получения аммиака, который затем используют для производства нитратных и аммонийных соединений.
Как из азота получить удобрения? - развернуто
Азот является ключевым элементом для роста растений, но в свободной форме (N₂) он недоступен для усвоения. Для превращения атмосферного азота в удобрения применяются промышленные и биологические методы.
Промышленный способ основан на процессе Габера-Боша, при котором азот и водород под высоким давлением (150–300 атмосфер) и температурой (400–500 °C) в присутствии катализатора (обычно железного) образуют аммиак (NH₃). Затем аммиак используется для производства различных азотных удобрений. Например, при взаимодействии с углекислым газом получают карбамид (мочевину), а при окислении аммиака — нитратные формы, такие как аммиачная селитра (NH₄NO₃).
Биологическая фиксация азота осуществляется бактериями, такими как Rhizobium, живущими в симбиозе с бобовыми культурами. Эти микроорганизмы преобразуют атмосферный азот в аммонийные соединения, доступные растениям. Данный метод экологичен и не требует больших энергозатрат, но менее эффективен по сравнению с промышленными масштабами производства.
Кроме того, азот может быть зафиксирован в форме нитратов с помощью электрических разрядов (например, в природных условиях — при грозовых разрядах), однако этот способ не используется в сельском хозяйстве из-за низкой эффективности.
Таким образом, основные методы получения азотных удобрений включают химический синтез аммиака с последующей переработкой в различные формы, а также биологическую фиксацию. Выбор способа зависит от требуемых объемов, экономических и экологических факторов.