Азот

Азот (Nitrogenium, N) — химический элемент V группы периодической системы Д.И. Менделеева, один из наиболее распространенных в природе химических элементов. В составе всех живых организмов А. представлен белками, аминокислотами, азотистыми основаниями, нуклеиновыми кислотами, аминами, нитросоединениями, алкалоидами и другими органическими соединениями.

    Атомный номер азота 7, атомная масса 14,0067, в природе распространен главным образом стабильный изотоп азота ¹⁴N. Существует второй стабильный изотоп азота ¹⁵N и радионуклиды ¹²N, ¹³N, ¹⁶N и ¹⁷N. Азот проявляет переменную валентность от + 5 до —3.

    В состав воздуха входит свободный молекулярный азот N₂; его относительное содержание в сухом воздухе составляет 75,6% по массе и 78,09% по объему. В небольших количествах N₂ находится в растворенном состоянии в водах Мирового океана. Общее содержание А. в земной коре составляет 0,016% по массе.

    Азот — бесцветный газ без запаха и вкуса; масса 1 литра N; при 0° и 760 мм рт. ст. составляет 1,2506 г, t°_кип — 195,8°, t°_пл — 210°. Растворимость А. в крови при 38° составляет 0,0110 л на 1 л. При умеренных температурах А. химически инертен, при высокой температуре он может вступать в соединения с многими элементами. С водородом А. образует аммиак NH_3, гидразин N₂H₄, азотистоводородную кислоту HN₃, с кислородом — закись азота (гемиоксид азота), или веселящий газ N₂O, оксид азота NO, диоксид азота NO₂, оксид азота (III), или азотный ангидрид N₂O₃ оксид азота (V), или пятиокись N₂O₅, с металлами — нитриды металлов и т.д. Многие соединения А. (аммиак, гидразин, оксиды азота, нитраты, нитриты, азиды и др.) являются токсичными, и их попадание в организм может вызвать тяжелые отравления (см. Отравления, Отравления профессиональные).

    Круговорот А. в природе представляет собой динамическое равновесие соединений А.

в атмосфере, почве, организмах животных и растений и играет важную роль в поддержании жизни на Земле. Основными этапами круговорота А. в природе являются биологическая фиксация атмосферного молекулярного азота азотфиксирующими микроорганизмами в виде аммиака; усвоение аммиака растениями и микроорганизмами с образованием органических соединений; поступление этих соединений с пищей в организм животных и человека и включение их в обмен веществ и энергии; переработка органических азотистых соединений живыми организмами, обитающими в почве, — так называемая минерализация (аммонификация) органического А. почвы; нитрификация образовавшихся аммонийных солей с образованием нитратов и нитритов под действием нитрифицирующих бактерий; усвоение растениями аммонийных солей, нитратов и нитритов с образованием органических азотсодержащих соединений или превращение их в почве в молекулярный азот в результате денитрификации аммонийных солей и нитратов микроорганизмами почвы.

    Азотистый обмен составляет важную часть обмена веществ в организме. Нарушения азотистого обмена характерны для многих патологических состояний.

Концентрация в крови и моче остаточного азота (см. Азот остаточный), аминного азота, мочевины и других азотистых соединений является важнейшим диагностическим тестом при заболеваниях почек, печени, сердечно-сосудистой системы и др.

    Существует ряд химических и физико-химических методов определения азота. Для количественного определения А. в органических соединениях и биологических субстратах (тканях, жидкостях организма, пище) в качестве референтного метода используют метод Кьельдаля и его микромодификации.

    Определение А. в пробах, масса которых меньше 0,14 мг, проводят методом Конвея, заключающимся в определении выделившегося из пробы аммиака, который обрабатывают серной кислотой; из образовавшегося сернокислого аммония аммиак вытесняют сильной щелочью, после чего его поглощает титрованный раствор кислоты (процесс проводят в так называемых чашках Конвея). Количество аммиака определяют колориметрически с реактивом Несслера, индофенольным или нингидриновым реактивом.

    Аминный А. в крови определяют методами Ван-Слайка,

основанными на вытеснении газов из крови химическими и физическими способами, поглощении выделившихся газов специальными поглотителями и измерении давления в герметически закрытом сосудике до и после поглощения анализируемого газа. Определение производят в аппарате Ван-Спайка. Пробу обрабатывают азотистой кислотой (раствором нитрита натрия и уксусной кислотой), продукты диазотирования аминогрупп (NH₂-групп) крови расщепляют, объем выделившегося газообразного А. измеряют манометрически.

    В норме концентрация аминного А. в плазме крови составляет 2,6—5,0 ммоль/л, за сутки с мочой выделяется 3,6—14,3 ммоль аминного азота. Изменение содержания аминного А. в крови и моче может служить одним из показателей соотношения между катаболическими и анаболическими процессами, протекающими в организме (см. Обмен веществ и энергии).

 

    Библиогр.: Глинка Н.Л. Общая химия, Л., 1980; Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф. и Меньшиков В.В. Биохимические исследования в клинике, с. 117, Л., 1981; Кретович В.Л. Обмен азота в растениях, М., 1972; Мишустин Е.Н. и Шильникова В.К. Биологическая фиксация атмосферного азота, М., 1968.