دانلود مقالات ISI درباره تثبیت نیتروژن + ترجمه فارسی

تثبیت نیتروژن فرایندی است که در آن، نیتروژن موجود در جو (N2) به آمونیوم (NH4) تبدیل می‌گردد. 79 درصد از هوای پیرامون ما را نیتروژن تشکیل می‌دهد. این عنصر، برای ایجاد آمینو اسیدها و پروتئین‌ها عنصری ضروری است. نیتروژن به عنوان یکی از گازهای تشکیل‌دهنده جو، خنثی است و بیشتر از آن که این گاز در دسترس گیاهان یا گونه‌های حیوانات قرار گیرد، باید به صورت ترکیبی شیمیایی تثبیت شود. عوامل موثر در تثبیت نیتروژن: نیتروژن در طبیعت می‌تواند به کمک تابش کیهانی، از بقایای شهاب‌سنگها، یا بر اثر انرژی فراوان آذرخش که برای اتصال سریع مولکولها ضرورت دارد، با اکسیژن یا هیدروژن آب ترکیب شود. بعضی موجودات زنده دریایی و تعدادی از میکرو ارگانیسمها از لحاظ توانایی تثبیت نیتروژن آزاد، استثنایی هستند و بسیاری از گیاهان خانواده نخود، بر روی ریشه‌های خود واجد گروههایی هستند که میکرو ارگانیسمهایی از جنس ریزوبیوم در آنها قرار دارد. ریزوبیوم، ترکیبات نیتروژن‌دار محرک رشد را برای گیاهان سبز فراهم می‌آورد. شرایط تثبیت نیتروژن: تثبیت نیتروژن مستلزم سرمایه‌گذاری در زمینه انرژی است. ابتدا هر مولکول نیتروژن باید متلاشی و به دو اتم نیتروژن تبدیل شود و با شش اتم هیدروژن دو مولکول آمونیاک (NH3) را بوجود می‌آورد. برای انجام این دو عمل اخیر، 147 کیلوکالری انرژی خالص ضروری است که از نظر صنعتی به معنی مصرف 6000 کیلوکالری انرژی به ازای تثبیت هر کیلوگرم نیتروژن است. آزمایشهای انجام شده بر روی محصولات کشاورزی، نشان می‌دهد که افزایش محصول به کمک مصرف هر کیلوگرم کود نیتروژن‌دار، معادل همان مقدار کالری مصرف شده برای تهیه کود، کالری غذا را افزایش می‌دهد. انواع تثبیت نیتروژن تثـبیت نیتروژن انواع مخـتلفی دارد. یکی از روش‌های تثبیت به روش صنعتی یا غیر زیسـتی است که در شرایط بـسیار خاص دمای بالا (oC200) و فشار بالا (atm 200)‏، N2 با H2 ترکیب شده و آمونیاک را می‌دهد. به این روش، فرآیند هابر هم گفته می‌شود. فرم دیگری از تثبیت،‏ تثبیت به روش‌های زیستی یا طبیعی است. که خود به چند طریق صورت می‌گیرد: هنگام رعد و برق، رادیکال‌های آزاد هیدروکسیل، اتم‌های آزاد هیدروژن، اتم‌های آزاد اکسیژن با نیتروژن مولکولی ترکیب شده و تولید اسید نیتریک می‌کند. این اسید توسط آب باران به زمین می‌رسد. به این روش %١٠ از ازتی که به روش طبیعی است، تثبیت می‌گردد. بخش کوچکی از تثبیت ازت ناشی از واکنش‌های فتوشیمیایی با دخالت اکسیدنیتریت گازی و ازن استراتوسفر است. اسید نیتریک حاصل شده توسط آب باران به بخش‌های پایین‌تر جو می‌رسد. بخش عمده تثبیت به وسیله میکروارگانیزم‌هاست. بعضی از میکروارگانیزم با ایجاد یک رابطه همزیستی با ریشه گیاه به تثبیت نیتروژن می‌پردازند و برخی دیگر بدون همزیستی نیتروژن را تثبیت می‌کنند. تولیدکنندگان غیر صنعتی نیتروژن تثبیت شده: تولیدکنندگان عمده غیر صنعتی نیتروژن تثبیت شده، نخودیان یا گیاهان بنشنی هستند که عبارتند از باقلا، لوبیای روغنی و یونجه. چنین گیاهانی با باکتریهای مستقر در گره‌های ریشه خود مشارکت کرده‌اند. تثبیت نیتروژن به طریق همزیستی و مشارکت از نوع یاد شده، به عناصر کمیاب از قبیل مولیبدن یا کبالت ( که تقریبا همان نقش کاتالیزور فلزی اکسیده در تولید صنعتی را به عهده دارند ) نیاز ویژه دارد. در ترکیب آنزیم نیتروژناز علاوه بر باکتریهای همزیست، باکتریهای مستقلی نظیر آزتو باکتر (Azeto bacter) هم وجود دارند که نیتروژن تثبت شده را در اختیار چمنزارها قرار می‌دهد. در محیط آبزیان، کار تثبیت نیتروژن توسط جلبک سبز- آبی انجام می‌شود.