
【医】 azotification; nitrogen fixation
定氮作用(Nitrogen Fixation)是生物化学与生态学中的核心概念,指将大气中的游离氮(N₂)转化为生物可利用的含氮化合物(如氨、硝酸盐)的过程。该术语在汉英词典中通常对应“nitrogen fixation”,强调自然界及工业中氮元素的转化机制。
生物定氮由特定微生物(如根瘤菌、蓝藻)通过固氮酶催化完成,反应式为: $$ text{N}_2 + 8text{H}^+ + 8e^- + 16text{ATP} rightarrow 2text{NH}_3 + text{H}_2 + 16text{ADP} + 16text{P}_i $$ 这一过程对农业生态至关重要,例如豆科植物与根瘤菌的共生关系可减少化肥使用。
哈伯-博施工艺(Haber-Bosch Process)是人工固氮的代表技术,通过高温高压将氮气与氢气合成氨,其反应式为: $$ text{N}_2 + 3text{H}_2 rightarrow 2text{NH}_3 $$ 该技术支撑了全球超50%的粮食生产。
自然固氮每年贡献约200亿吨氮化合物,维持着陆地与海洋生态系统的氮循环平衡。联合国粮农组织指出,过量人工固氮可能导致水体富营养化等环境问题。
(参考资料:1. 中国科学出版社《英汉生物化学词典》;2. 国际土壤科学联合会技术报告;3. 联合国粮农组织《全球氮评估报告》)
定氮作用是指通过测定样品中氮元素的含量,进而分析其相关物质特性或环境指标的过程。这一过程在多个领域具有重要应用价值,具体作用可归纳为以下五个方面:
农业应用
通过测定土壤中的氮含量,帮助农民评估土壤肥力,制定科学施肥方案,从而提高农作物产量和品质。例如,合理控制氮肥使用可避免过度施肥导致的土壤酸化。
环境监测
用于检测水体、土壤中的氮污染水平,评估环境质量。例如,监测硝酸盐等污染物含量,为治理水体富营养化或土壤退化提供数据支持。
食品工业
通过测定食品中的氮含量推算蛋白质含量(如凯氏定氮法),确保产品符合营养标签标准,并保障食品安全。例如,乳制品和谷物中的蛋白质检测。
化学研究
在有机合成或材料科学中,测定化合物含氮量有助于分析分子结构、反应机理,或验证合成产物的纯度。
药物分析
药物中的氮元素常与活性成分相关,测定其含量可辅助评估药效、控制药品质量,例如抗生素或含氮生物碱类药物的检测。
以上应用均依赖于定氮仪等专业设备,通过化学方法(如凯氏定氮法)或光谱技术实现精准测量。如需了解具体检测原理或更广泛案例,可进一步查阅相关行业文献。
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