Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Молекулалық азотты биологиялық қолжетімді азот қосылыстарына түрлендіру
Conversion of molecular nitrogen into biologically accessible nitrogen compounds
Азотты бекіту – бұл молекулалық азотты, оның күшті үш ковалентті байланысы бар, әдетте топырақ немесе су жүйелерінде, сондай-ақ өнеркәсіпте аммиакқа немесе ұқсас азотты қосылыстарға айналдыратын химиялық процесс. Ауадағы азот – молекулалық динитроген, салыстырмалы түрде инертті молекула, ол азаз саны шектеулі микроорганизмдерден басқа барлық тірі организмдер үшін метаболизмде қолданылмайды. Биологиялық азотты бекіту немесе диазотрофия – азоттоқсанды (Nif) белок кешенін пайдалана отырып, динитроген (N2) газын аммиакқа (NH3) түрлендіретін микробтармен катализделетін маңызды процесс. Азотты бекіту өмір үшін маңызды, себебі бекітілген бейорганикалық азот қосылыстары аминқышқылы мен ақуыздар, нуклеозид трифосфаттары және нуклеин қышқылы сияқты азотты барлық органикалық қосылыстардың биосинтезі үшін қажет. Азот айналымының бір бөлігі ретінде, ол ауыл шаруашылығы және тыңайтқыштар өндірісі үшін маңызды. Бұған қоса, ол жанама түрде барлық азотты химиялық қосылыстардың, соның ішінде кейбір жарылғыш заттардың, фармацевтикалық препараттардың және бояулардың өндірісіне қатысты. Азотты бекіту топырақта диазотрофтар деп аталатын микроорганизмдер арқылы табиғи түрде жүзеге асырылады, олар бактериялар (мысалы, Azotobacter және Rhizobium) және археяларды қамтиды. Кейбір азотты бекітетін бактериялар өсімдіктер тобымен, әсіресе бұршақтармен симбиоздық қарым-қатынас жасайды. Диазотрофтар мен өсімдіктер арасындағы симбиоздық емес қарым-қатынастар көбінесе ассоциативтік деп аталады, мысалы, күріш тамырындағы азотты бекітуде. Азотты бекіту кейбір термиттер мен саңырауқұлақтар арасында да жүреді. Ол табиғи түрде ауада найзағайдың NOx өндіруі арқылы пайда болады. Азотты бекіту процесіне қатысатын барлық биологиялық реакциялар нитрогеназалар деп аталатын ферменттермен катализделеді. Бұл ферменттерде темір болады, көбінесе екінші металл – әдетте молибден, кейде ванадий.
Nitrogen fixation is a chemical process by which molecular nitrogen , which has a strong triple covalent bond, is converted into ammonia or related nitrogenous compounds, typically in soil or aquatic systems but also in industry. The nitrogen in air is molecular dinitrogen, a relatively nonreactive molecule that is metabolically useless to all but a few microorganisms. Biological nitrogen fixation or diazotrophy is an important microbe mediated process that converts dinitrogen (N2) gas to ammonia (NH3) using the nitrogenase protein complex (Nif). Nitrogen fixation is essential to life because fixed inorganic nitrogen compounds are required for the biosynthesis of all nitrogen containing organic compounds, such as amino acids and proteins, nucleoside triphosphates and nucleic acids. As part of the nitrogen cycle, it is essential for agriculture and the manufacture of fertilizer. It is also, indirectly, relevant to the manufacture of all nitrogen chemical compounds, which include some explosives, pharmaceuticals, and dyes. Nitrogen fixation is carried out naturally in soil by microorganisms termed diazotrophs that include bacteria, such as Azotobacter and Rhizobia, and archaea. Some nitrogen fixing bacteria have symbiotic relationships with plant groups, especially legumes. Looser non symbiotic relationships between diazotrophs and plants are often referred to as associative, as seen in nitrogen fixation on rice roots. Nitrogen fixation occurs between some termites and fungi. It occurs naturally in the air by means of NOx production by lightning. All biological reactions involving the process of nitrogen fixation are catalyzed by enzymes called nitrogenases. These enzymes contain iron, often with a second metal, usually molybdenum but sometimes vanadium.
Тарих
Биологиялық азотты бекітуді 1838 жылы Жан Батист Бусинго ашқан. Кейін, 1880 жылы неміс агрономдары Герман Хеллригель мен Герман Вильфарт осы процестің қалай жүретінін анықтады, ал голландиялық микробиолог Мартинус Бейжеринк оны толық сипаттады. "Де Соссюр, Вилле, Лоуес, Гилберт және басқалар бастаған, өсімдіктердің азотты қабылдауына қатысты ұзақ зерттеулер 1887 жылы Хеллригель мен Вильфарттың симбиоздық бекітуді ашуымен аяқталды." "Бусингоның 1855 жылғы және Пью, Гилберт пен Лоуестің 1887 жылғы тәжірибелері азоттың тікелей өсімдікке енбейтінін көрсетті. Герман Хеллригель мен Герман Вильфарттың 1886-1888 жылдары азотты бекітетін бактериялардың рөлін ашқандығы топырақ ғылымының жаңа дәуірін ашты." 1901 жылы Бейжеринк Azotobacter chroococcum атмосфералық азотты бекіте алатынын көрсетті. Бұл оның атымен аталған азотобактер туысының алғашқы түрі болды. Сонымен қатар, бұл толық азот циклының бір қадамы ретінде диатомикалық азотты пайдаланатын алғашқы диазотроф.
Biological nitrogen fixation was discovered by Jean Baptiste Boussingault in 1838. Later, in 1880, the process by which it happens was discovered by German agronomist Hermann Hellriegel and Hermann Wilfarth [de] and was fully described by Dutch microbiologist Martinus Beijerinck. "The protracted investigations of the relation of plants to the acquisition of nitrogen begun by de Saussure, Ville, Lawes, Gilbert and others, and culminated in the discovery of symbiotic fixation by Hellriegel and Wilfarth in 1887." "Experiments by Bossingault in 1855 and Pugh, Gilbert & Lawes in 1887 had shown that nitrogen did not enter the plant directly. The discovery of the role of nitrogen fixing bacteria by Herman Hellriegel and Herman Wilfarth in 1886 1888 would open a new era of soil science." In 1901, Beijerinck showed that Azotobacter chroococcum was able to fix atmospheric nitrogen. This was the first species of the azotobacter genus, so named by him. It is also the first known diazotroph, species that use diatomic nitrogen as a step in the complete nitrogen cycle.
Биологиялық
Биологиялық азотты бекіту (BNF) атмосфералық азоттың нитрогеназа ферменті арқылы аммиакқа түрленуі кезінде жүзеге асады. Аммиакқа айналу процесі FeMoco деп аталатын металл кластерінде өтеді, ол темір-молибден кофакторының аббревиатурасы. Механизм протондалу және редукциялау қадамдарының тізбегі арқылы жүреді, онда FeMoco активті орны субстратты гидрогендейді. Бос тіршілік ететін диазотрофтарда нитрогеназа арқылы түзілген аммиак, глютамин синтетаза/глютамат синтетаза жолы арқылы глутаматқа ассимиляцияланады. Азотты бекітуге қажетті микробтық nif гендері әртүрлі ортада кеңінен таралған. Мысалы, азоттың төмен мөлшері бар, шіруге ұшыраған ағаштарда диазотрофтық қоғамдастық бар екені көрсетілген. Бактериялар ағаш субстратын азотпен байытады, осылайша саңырауқұлақтардың өлі ағаштарды ыдыратуына мүмкіндік береді. Нитрогеназалар оттегімен жылдам ыдырайды. Сондықтан көптеген бактериялар оттегінің болуында фермент өндіруді тоқтатады. Көптеген азотты бекітетін организмдер тек анаэробты жағдайларда ғана өмір сүреді, оттегі деңгейін төмендету үшін тыныс алады немесе оттегіні легемоглобин сияқты белокпен байланыстырады, себебі оның үш ковалентті байланысы өте мықты. Көбінесе әртүрлі көздерден бекітілген азотты сіңіреді. Әр 100 көміртек атомына шамамен 2-ден 20 атомға дейін азот ассимиляцияланады. Планктондық биомассада байқалатын көміртек (С): азот (N): фосфор (P) атомдық қатынасын алғаш Альфред Редфилд сипаттаған, ол С:N:P атомдары арасындағы стехиометриялық қатынасты, Редфилд қатынасын 106:16:1 деп анықтаған. Цианобактерияларда бұл ферменттік жүйе гетероцист деп аталатын арнайы жасушада орналасқан. Нитрогеназа кешенінің өндірісі генетикалық түрде реттеледі, ал ақуыз кешенінің активтілігі қоршаған ортадағы оттегінің концентрациясына, аммиак пен тотыққан азот түрлерінің (нитрат және нитрит) ішкі және жасушааралық концентрациясына байланысты. Сонымен қатар, аммиак пен нитраттың біріктірілген концентрациясы NFix-ті тежейді деп есептеледі, әсіресе 2-оксоглутараттың (2 OG) жасушалық концентрациясы белгілі бір шектен асқанда. Арнайы гетероцист жасушасы, нитрогеназаның қоршаған ортаның оттегіне сезімталдығының нәтижесінде жұмыс істеуі үшін қажет. Нитрогеназа екі ақуыздан тұрады: каталитикалық, темірге тәуелді ақуыз, көбінесе MoFe ақуызы және тек темірді азайтатын ақуыз (Fe ақуызы). Темірге тәуелді үш түрлі ақуыз бар: молибденге тәуелді, ванадийге тәуелді және тек темірге тәуелді, барлық үш нитрогеназа ақуыз нұсқаларында темір ақуыз компоненті бар. Молибденге тәуелді нитрогеназа ең көп кездесетін нитрогеназа. Нитрогеназа жоғары сақталған. ДНҚ тізбегі арқылы ген экспрессиясы микроорганизмде қандай ақуыз кешенінің бар екенін және потенциалды түрде экспрессияланатынын анықтауға мүмкіндік береді. Көбінесе nifH гені молибденге тәуелді нитрогеназаның болуын анықтау үшін қолданылады, содан кейін тығыз байланысты нитрогеназа редуктазалары (II компонент) vnfH және anfH сәйкесінше ванадийге тәуелді және тек темірге тәуелді нитрогеназаларды көрсетеді. Азотты бекітетін бактериялардың экологиясы мен эволюциясын зерттеуде nifH гені ең көп қолданылатын биомаркер болып табылады. nifH екі ұқсас генге ие: anfH және vnfH, олар да нитрогеназа кешенінің нитрогеназа редуктаза компонентіне кодтайды.
Biological nitrogen fixation (BNF) occurs when atmospheric nitrogen is converted to ammonia by a nitrogenase enzyme. The conversion of into ammonia occurs at a metal cluster called FeMoco, an abbreviation for the iron molybdenum cofactor. The mechanism proceeds via a series of protonation and reduction steps wherein the FeMoco active site hydrogenates the substrate. In free living diazotrophs, nitrogenase generated ammonia is assimilated into glutamate through the glutamine synthetase/glutamate synthase pathway. The microbial nif genes required for nitrogen fixation are widely distributed in diverse environments. For example, decomposing wood, which generally has a low nitrogen content, has been shown to host a diazotrophic community. The bacteria enrich the wood substrate with nitrogen through fixation, thus enabling deadwood decomposition by fungi. Nitrogenases are rapidly degraded by oxygen. For this reason, many bacteria cease production of the enzyme in the presence of oxygen. Many nitrogen fixing organisms exist only in anaerobic conditions, respiring to draw down oxygen levels, or binding the oxygen with a protein such as leghemoglobin. because its triple covalent bond is very strong. Most take up fixed nitrogen from various sources. For every 100 atoms of carbon, roughly 2 to 20 atoms of nitrogen are assimilated. The atomic ratio of carbon (C) : nitrogen (N) : phosphorus (P) observed on average in planktonic biomass was originally described by Alfred Redfield, who determined the stoichiometric relationship between C:N:P atoms, The Redfield Ratio, to be 106:16:1. In cyanobacteria, this enzyme system is housed in a specialized cell called the heterocyst. The production of the nitrogenase complex is genetically regulated, and the activity of the protein complex is dependent on ambient oxygen concentrations, and intra and extracellular concentrations of ammonia and oxidized nitrogen species (nitrate and nitrite). Additionally, the combined concentrations of both ammonium and nitrate are thought to inhibit NFix, specifically when intracellular concentrations of 2 oxoglutarate (2 OG) exceed a critical threshold. The specialized heterocyst cell is necessary for the performance of nitrogenase as a result of its sensitivity to ambient oxygen. Nitrogenase consist of two proteins, a catalytic iron dependent protein, commonly referred to as MoFe protein and a reducing iron only protein (Fe protein). There are three different iron dependent proteins, molybdenum dependent, vanadium dependent, and iron only, with all three nitrogenase protein variations containing an iron protein component. Molybdenum dependent nitrogenase is the most commonly present nitrogenase. Nitrogenase is highly conserved. Gene expression through DNA sequencing can distinguish which protein complex is present in the microorganism and potentially being expressed. Most frequently, the nifH gene is used to identify the presence of molybdenum dependent nitrogenase, followed by closely related nitrogenase reductases (component II) vnfH and anfH representing vanadium dependent and iron only nitrogenase, respectively. In studying the ecology and evolution of nitrogen fixing bacteria, the nifH gene is the biomarker most widely used. nifH has two similar genes anfH and vnfH that also encode for the nitrogenase reductase component of the nitrogenase complex.
Азоттанудың эволюциясы
Нитрогеназаның пайда болуы палеобиологтарды қызықтырады және осы мәселе бойынша белсенді зерттеулер жүргізілуде. Нитрогеназаның шамамен 1,5-2,2 миллиард жыл бұрын (Га) пайда болғаны есептеледі, алайда кейбір изотоптық деректер нитрогеназаның 3,2 миллиард жыл бұрын пайда болғанын көрсетеді. Нитрогеназа матураза сияқты ақуыздардан дамыған болуы мүмкін, бірақ бұл ақуыздың алдыңғы функциясы қазірге дейін белгісіз. Нитрогеназаның үш түрі бар (Nif, Anf және Vnf), олар ақуыздың активті орнындағы металлға (сәйкесінше молибден, темір және ванадий) байланысты. Жердің геологиялық тарихындағы теңіздегі металлдардың мөлшері, нитрогеназаның қай түрі басым болғанына әсер еткен деп саналады. Қазіргі таңда нитрогеназаның қай түрі бірінші пайда болғаны туралы нақты пікір жоқ.
The origin of nitrogenase has been of interest to paleobiologists and is an area of active research. Nitrogenase is thought to have evolved sometime between 1.5 2.2 billion years ago (Ga) although some isotopic support showing nitrogenase evolution as early as around 3.2 Ga. Nitrogenase appears to have evolved from maturase like proteins, although the function of the preceding protein is currently unknown. Nitrogenase has three different forms (Nif, Anf, and Vnf) that correspond with the metal found in the active site of the protein (Molybdenum, Iron, and Vanadium respectively). Marine metal abundances over Earth’s geologic timeline are thought to have driven the relative abundance of which form of nitrogenase was most common. Currently, there is no conclusive agreement on which form of nitrogenase arose first.
Микроорганизмдер
Диазотрофтар бактериялар доменінде кең таралған, оның ішінде цианобактериялар (мысалы, өте маңызды Trichodesmium және Cyanothece), жасыл күкірт бактериялары, күлгін күкірт бактериялары, Azotobacteraceae, ризобиялар және Frankia. Көптеген (бірақ барлығы емес) Clostridium spp. сияқты бірнеше міндетті анаэробты бактериялар азотты бекітеді. Метаносарцина ацетиворан сияқты кейбір археялар да азотты бекітеді, сондай-ақ бірнеше басқа метаногендік таксондар оттегі аз топырақта азотты бекітуге маңызды үлес қосады. Көк-жасыл балдырлар деп белгілі цианобактериялар Жердегі жарық түсетін барлық ортада кездеседі және биосфераның көміртек және азот айналымында маңызды рөл атқарады. Жалпы алғанда, цианобактериялар нитрат, нитрит, аммоний, мочевина немесе кейбір аминқышқылдары сияқты әртүрлі бейорганикалық және органикалық азот көздерін пайдалана алады. Бірнеше цианобактерия штамдары диазотрофтық өсуге қабілетті, бұл қасиет Архей дәуіріндегі олардың соңғы ортақ ата-тегінде болған болуы мүмкін. Азотты бекіту топырақта ғана емес, тұщы және теңіз жүйелерінде де табиғи түрде жүзеге асырады. Шындығында, мұхиттарда бекітілген азот мөлшері құрлықтағы азоттан кем емес. Колониялық теңіз цианобактериясы Trichodesmium жаһандық теңіз жүйелеріндегі азотты бекітудің шамамен жартысына дейін қамтамасыз ететіндей масштабта азотты бекітеді деп есептеледі. Теңіз бетіндегі лишайлар және Proteobacteria және Planctomycetes-ке жататын фотосинтез жасай алмайтын бактериялар маңызды атмосфералық азотты бекітеді. Тұщы суларда азотты бекітетін цианобактериялардың түрлеріне Aphanizomenon және Dolichospermum (бұрынғы Anabaena) жатады. Мұндай түрлерде нитрогеназа ферменті арқылы азотты бекіту жүзеге асырылатын гетероциттер деп аталатын арнайы жасушалар бар.
Diazotrophs are widespread within domain Bacteria including cyanobacteria (e. g. the highly significant Trichodesmium and Cyanothece), green sulfur bacteria, purple sulfur bacteria, Azotobacteraceae, rhizobia and Frankia. Several obligately anaerobic bacteria fix nitrogen including many (but not all) Clostridium spp. Some archaea such as Methanosarcina acetivorans also fix nitrogen, and several other methanogenic taxa, are significant contributors to nitrogen fixation in oxygen deficient soils. Cyanobacteria, commonly known as blue green algae, inhabit nearly all illuminated environments on Earth and play key roles in the carbon and nitrogen cycle of the biosphere. In general, cyanobacteria can use various inorganic and organic sources of combined nitrogen, such as nitrate, nitrite, ammonium, urea, or some amino acids. Several cyanobacteria strains are also capable of diazotrophic growth, an ability that may have been present in their last common ancestor in the Archean eon. Nitrogen fixation not only naturally occurs in soils but also aquatic systems, including both freshwater and marine. Indeed, the amount of nitrogen fixed in the ocean is at least as much as that on land. The colonial marine cyanobacterium Trichodesmium is thought to fix nitrogen on such a scale that it accounts for almost half of the nitrogen fixation in marine systems globally. Marine surface lichens and non photosynthetic bacteria belonging in Proteobacteria and Planctomycetes fixate significant atmospheric nitrogen. Species of nitrogen fixing cyanobacteria in fresh waters include: Aphanizomenon and Dolichospermum (previously Anabaena). Such species have specialized cells called heterocytes, in which nitrogen fixation occurs via the nitrogenase enzyme.
Балық тұқымы
Органельдердің бір түрі азот газын тірі организмдерге қолданылатын формаға айналдыра алады. Бұл нитропласт балдырларда ашылды.
One type of organelle can turn nitrogen gas into a biologically available form. This nitroplast was discovered in algae.
Өсімдіктер тұқымдасы
Азотты бекітуге үлес қосатын өсімдіктерге бұршақ тұқымдас Fabaceae отрядының өсімдіктері жатады, олардың ішінде кудзу, қызыл қондырша, соя, люцерна, люпин, жержаңғақ және ройбос бар. Өсімдік өлген кезде бекітілген азот босатылып, басқа өсімдіктерге қолжетімді болады; бұл топырақты тыңайтуға көмектеседі. Бұршақ тұқымдас өсімдіктердің көпшілігінде осы байланыс бар, бірақ кейбір туыстарда (мысалы, Styphnolobium) жоқ. Көптеген дәстүрлі егіс шаруашылығы тәжірибелерінде егістік алқаптары әртүрлі дақылдармен кезектестіріледі, олардың ішінде көбінесе негізінен немесе толығымен қызыл қондыршадан тұратын дақылдар болады. Топырақтағы азотты бекіту тиімділігі көптеген факторларға байланысты, оның ішінде бұршақ тұқымдас өсімдіктерге және ауа-райы мен топырақ жағдайларына. Мысалы, қызыл қондыршаның азотты бекітуі .
Plants that contribute to nitrogen fixation include those of the legume family—Fabaceae— with taxa such as kudzu, clover, soybean, alfalfa, lupin, peanut and rooibos. When the plant dies, the fixed nitrogen is released, making it available to other plants; this helps to fertilize the soil. The great majority of legumes have this association, but a few genera (e. g., Styphnolobium) do not. In many traditional farming practices, fields are rotated through various types of crops, which usually include one consisting mainly or entirely of clover. Fixation efficiency in soil is dependent on many factors, including the legume and air and soil conditions. For example, nitrogen fixation by red clover can range from .
Тарихи
Азотты бекіту әдісін алғаш рет Генри Кавендиш 1784 жылы ауадағы азот пен оттегіні электр доғасы арқылы реакцияға түсіріп сипаттады. Бұл әдіс 1903 жылы Биркеланд-Эйд процесінде қолданысқа енгізілді. Найзағай арқылы азотты бекіту – табиғатта өте ұқсас жүретін процесс. Атмосфералық азоттың белгілі бір химиялық заттармен реакцияға түсу мүмкіндігін алғаш рет 1828 жылы Десфосс байқады. Ол сілтілі металл оксидтері мен көміртегі қоспаларының жоғары температурада азотпен әрекеттесетінін анықтады. Барий карбонатын бастапқы материал ретінде пайдаланып, алғашқы коммерциялық процесс 1860 жылдары Маргерит және Сурдевал еңбегімен қолжетімді болды. Соның нәтижесінде алынған барий цианиді бумен реакцияға түсіп, аммиак береді. 1898 жылы Франк пен Каро азотты кальций цианамиді түрінде бекітуге арналған Франк-Каро процесін жасады. Бұл процесс 1909 жылы ашылған Хабер процесімен ығыстырылды.
A method for nitrogen fixation was first described by Henry Cavendish in 1784 using electric arcs reacting nitrogen and oxygen in air. This method was implemented in the Birkeland–Eyde process of 1903. The fixation of nitrogen by lightning is a very similar natural occurring process. The possibility that atmospheric nitrogen reacts with certain chemicals was first observed by Desfosses in 1828. He observed that mixtures of alkali metal oxides and carbon react with nitrogen at high temperatures. With the use of barium carbonate as starting material, the first commercial process became available in the 1860s, developed by Margueritte and Sourdeval. The resulting barium cyanide reacts with steam, yielding ammonia. In 1898 Frank and Caro developed what is known as the Frank–Caro process to fix nitrogen in the form of calcium cyanamide. The process was eclipsed by the Haber process, which was discovered in 1909.
Хабер процесі
Аммиак өндірудің басым өнеркәсіптік әдісі – Хабер процесі, сондай-ақ Хабер-Бош процесі деп те аталады. Тыңайтқыш өндірісі қазіргі уақытта құрлықтағы экожүйеде адам жасаған бекітілген азоттың ең ірі көзі болып табылады. Аммиак – тыңайтқыштар, жарылғыш заттар және басқа да өнімдер үшін қажетті алғыр зат. Хабер процесіне өнеркәсіптік катализ үшін қалыпты жағдайлар саналатын жоғары қысым (шамамен 200 атмосфера) және жоғары температура (кем дегенде 400 °C) талап етіледі. Бұл процесте сутегі көзі ретінде табиғи газ, ал азот көзі ретінде ауа пайдаланылады. Аммиак өнімдерінің нәтижесінде азотты тыңайтқыштардың қолданылуы күшейді және бұл 20 ғасырдың басындағы шамамен 2 миллиардтан қазіргі 8 миллиардқа дейін адам санының өсуіне ықпал етті.
The dominant industrial method for producing ammonia is the Haber process also known as the Haber Bosch process. Fertilizer production is now the largest source of human produced fixed nitrogen in the terrestrial ecosystem. Ammonia is a required precursor to fertilizers, explosives, and other products. The Haber process requires high pressures (around 200 atm) and high temperatures (at least 400 °C), which are routine conditions for industrial catalysis. This process uses natural gas as a hydrogen source and air as a nitrogen source. The ammonia product has resulted in an intensification of nitrogen fertilizer globally and is credited with supporting the expansion of the human population from around 2 billion in the early 20th century to roughly 8 billion people now.
Біртекті катализа
Азотты бекітуге арналған катализаторларды ашу бойынша көптеген зерттеулер жүргізілді, көбінесе энергия талаптарын төмендету мақсатында. Дегенмен, осындай зерттеулердің нәтижесінде Хабер процесінің тиімділігі мен қарапайымдылығына қол жеткізілген жоқ. Көптеген қосылыстар атмосфералық азотпен реакцияласып, динитрогендік кешендерді түзеді. Алғашқы хабарланған динитрогендік кешен 2+ болды. Кейбір ерітіндідегі кешендер азотты бекітуді катализдейді.
Much research has been conducted on the discovery of catalysts for nitrogen fixation, often with the goal of lowering energy requirements. However, such research has thus far failed to approach the efficiency and ease of the Haber process. Many compounds react with atmospheric nitrogen to give dinitrogen complexes. The first dinitrogen complex to be reported was 2+. Some soluble complexes do catalyze nitrogen fixation.
Жарық
Азотты найзағайдың азот газы мен оттегі газын атмосферада (азот оксидтері) түрлендіруі арқылы бекітуге болады. Молекула азот атомдары арасындағы үш байланыстың болуына байланысты өте тұрақты және реакцияға түспейді. Найзағай осы байланысты бұзуға жеткілікті энергия мен жылу шығарады, ол сумен реакцияласып (азот қышқылы) немесе (азотты тұз қышқылы) түзеді. Бұл қышқылдар топыраққа сіңгенде, өсімдіктерге пайдалы NO3 (нитрат) пайда болады.
Nitrogen can be fixed by lightning converting nitrogen gas and oxygen gas in the atmosphere into (nitrogen oxides). The molecule is highly stable and nonreactive due to the triple bond between the nitrogen atoms. Lightning produces enough energy and heat to break this bond which in turn reacts with water to produce (nitrous acid) or (nitric acid). When these acids seep into the soil, they make NO3 (nitrate), which is of use to plants.