в соединения, и, с другой стороны, потери или случаи глубокого разрушения азотистого соединения до свободного А. (напр. в результате жизнедеятельности д е н и т р и-фицируюших почвенных бактерий, при сжигании каменного угля, дров и торфа, при вымывании из почвы азотистых соединений долодем в реки и моря, при спуске в реки отбросов больших городов и т. д.),-можно было бы считать неизбежным последствием всего этого постепенное обеднение природы связанным А. и в результате гибель органической жизни на земле, если бы в общее русло круговорота связанного А. не вливались бы нек-рые процессы, пополняющие указанную убыль связанного А. в природе. Таким естественным источником связанного А. в природе являются атмосферные осадки, приносящие в почву окислы азота, образовавшиеся в атмосфере при электрических разрядах, которые понуждают нек-рое количество атмосферного азота соединиться с кислородом (дождевая вода содержит около 0,00001% связанного А.). Молено подсчитать, что этим путем в почву земного шара елеегодно вносится до 400 млн. т связанного А. Кроме того, Вертело удалось установить, что в почве, без внесения в нее новых запасов азотистых соединений, содержание А. с течением времени повышается благодаря жизнедеятельности некоторых видов бактерий. Впоследствии эти бактерии были выделены в чистых культурах, а именно: анаэробная бактерия масляно-кислого брожения (Clostridium pasteuri-anum) и аэробная бактерия (Azotobakter Виноградского, которая может обогатить почву на 48 кг в год на 1 га). Кроме этих свободно живущих в почве бактерий, было обнаружено в клубеньковых наростах нек-рых растений семейства бобовых (Leguminosae) присутствие симбиоти-чески связанных с ними бактерий (Bacillus radicicola), также способных усваивать свободный атмосферный А. и передавать этот связанный ими А. своему растению-хозяину . Как известно, это свойство бобовых растений (лупина, вики, сераделлы и др.) широко применяется для обогащения почвы азотистыми веществами, являясь своеобразным методом удобрения почвы для последующих посевов хлебных злаков на участке с запаханными и разложившимися в почве, предварите.тьно взращенными на ней, удобрительными растениями (см. Удобрения зеленые). Однако указанные естественные источники пополнения связанного А. в природе никоим образом не могут восполнить его убыли, в особенности в виду громадного расточения связанного А. во всех процессах разрушения азотистых соединений в топливе, а также при использовании азотистых взрывчатых веществ. Принимая во внимание потребно-иости в азотистой пище населения земли, исчисляемого в 1,6 млрд. чел., и ежегодный прирост населения земли в одних только странах, располагающих статистическими сведениями, в 4 млн. чел. или в 400 млн. в столетие, эту убыль связанного А. в природе приходится считать весьма существенной.

Вильям Крукс еще в 1898 г. забил тревогу, предсказывая гибель человечества от голода в ближайшем будущем, когда, по его расчетам, должны будут иссякнуть единственные на земном шаре богатые место-роледения чилийской селитры-того ресурса связанного А., который гл. обр, должен бы.л восполнить насущную нулоду сел. хозя11Ства в азотных удобрениях, а вместо того хищнически расточался для военных целей, т. к. большинство взрывчатых веществ изготовлялось при действии азотной кислоты, полученной из чилийской селитры. Действительно, хотя Крукс преуменьшил несколько запасы селитры в Чили, однако и по последним геологическим подсчетам, если даже принять только довоенную норму выработки чилийской селитры (2 750 ООО т селитры с содержанием 400 ООО т связан. А.), ее запасов (600 млн. ш селитры с содержанием 30 млн. т связанного А.) не может хватить более, чем на 150-200 лет (см. Селитра). Однако запасы чилийской селитры отнюдь не являются единственным источником, из которого человечество черпает свои пополнения необходимого для его питания и нромышленности связанного А. По данным Интернационального агрикультурного института в Риме, вычисленным на основании сведений об урожаях всех стран света, мировое потребление связанного А. на 1924 г. определяется количеством около 7 ООО ООО т связанного А; из них человек сумел выработать и вернуть природе .тишь около Ve части, т. е. около 1 200 ООО т связанного А. На долю чилийской селитры в в этом количестве пришлось в 1924 г. всего 420 ООО т. Остальное количество связанного А. поступило в общую экономику природы в значительной степени за счет таких же естественных ресурсов связанного азота в природе, как и селитра, требующих, однако, со стороны человека некоторой обработки. К числу таких естественных ресурсов связанного азота относятся мировые запасы каменного угля и торфа. Каменный уголь со-дерлгит даже в плохих сортах от 0,5 до 2% связанного А. Те же сорта, которые идут для производства кокса и светильного газа, содержат обыкновенно от 1,2 до 1,9%, в среднем 1,3% связанного А. По современным геологическим данным, мировые запасы каменного угля следует оценить приблизительной цифрой около 8 ООО млрд. т. Считая содержание связанного А. в угле в 1%, мы получим содержание связанного А. в мировом запасе каменного угля в 80 млрд. т, т. е. в 2 ООО раз больше, чем содерлеание связанного А. в запасах чилийской селитры. Это количество могло бы обеспечить потребность человечества в связанном А. на 6 ООО лет, если бы при использовании угля можно было утилизировать весь заключающийся в нем связанный А. Довоенная елеегодная выработка каменного угля была равна 1 350 млн. т с содержанием связанного А. (1,3%) в 17 млн. т (соответственно 85 млн. т азотнокислого аммония, на сумму более 25 млрд. фр.). Однако почти все это количество связанного А.

выпускалось в воздух в качестве свободного А. при сжигании каменного угля в печах заводов, паровозов, в домашних печах и т. д. Только примерно 7бо ч. всего этого количества улавливалась азотной промышленностью и служила для получения сернокислого аммония, который является и поныне самым значительным, наравне с селитрой, ресурсом для искусственных азотных удобрений (Matignon) (см. Азотные удобрения). В среднем из каменного угля, подвергающегося коксованию или газации, добывается 12 тег сернокислого аммония на т. Утилизация связанного А. из торфа пока еще не представляет собою крупного фактора в экономике связанного азота. Т. о. использование каменноугольного А. только отчасти сглаживает остроту недостачи связанного А. для целей сел. хозяйства и промышленности, но отнюдь не является разрешением азотной проблемы в целом. Окончательное разрешение этой проблемы принесли с собой наука и техника, гл. обр. в продолжение текущего столетия, осущестив фиксацию атмосферного А. техническим путем. Эта фиксация осуществляется главным образом тремя основными методами: 1) путем сжигания А. воздуха при действии вольтовой дуги, с получением окислов А. и азотной кислоты; этот метод, вследствие эндотер-мичности реакции соединения + Og (см. Азота окислы), требует затраты значительных количеств тепла, высокого напряжения, и является рентабельным только при наличии дешевой гидроэлектрической энергии (описание метода-см. Азотная кислота); 2) путем присоединения А. при высокой t° электрической печи к карбиду кальция (см. Аммиак), с образованием цианамида кальция; последний либо непосредственно идет для целей удобрения, либо нри действии воды образует аммиак, нейтрализуемый до сернокислого или азотнокислого аммония; 3) путем непосредственного соединения атмосферного А. с водородом, с образованием синтетического аммиака; этот способ (Габер - Боша) является, несомненно, величайшим достижением хим. технологии за истекшую часть 20 в. и одним из грандиознейших завоеваний науки и техники в истории человечества (технические подробности - см. Аммиак).

Несмотря на то, что для повышения урожая необходимо внесение в почву также и других удобрений - фосфорных и калийных, все же именно азотные удобрения играют преобладающее значение в экономике сельского хозяйства. Если, например, в мясе фосфорного ангидрида и окиси калия содержится по 0,4%, то количество связанного А. в том же продукте достигает около 3%, т. е. на 30 ч. связанного А. в мясе приходится лишь по 4 ч. PgOg и КаО. При этом цены указанных трех видов искусственных удобрегшй в 1913 г., при нормальных, сравнительно, условиях довоенного времени, выралеались следующими цифрами: за 1 кг связанного А.-1,5 фр., а за 1 кг KjO или PgOg - по 0,4 фр. за каждый. Т. о. мы можем считать, что азотные удобрения дают экономический эффект в 32 раза более значительный по сравне-

Т. Э. т. I.

ПИЮ с эффектом остальных двух классов удобрительных туков. Насколько значительна роль азотных удобрений, видно из того факта, что внесение в почву искусственных азотных удобрений вызывает, при прочих равных условиях, прирост урожая иа 1 т внесенного связанного А.: для зерновых хлебов - в 20 т, для картофеля-в 200 т и для свеклы - в 300 т. Для количественной оценки роли вносимых в экономику сел. хозяйства азотистых удобрительных туков интересно хотя бы приблизительно подсчитать общий мировой капитал связанного А., участвующий в органической жизни нашей планеты. При поверхности суши земного шара в 135 ООО ООО кж* и толщине слоя пахотной земли в 0,4 м, мы можем оценить (приняв плотность почвы за единицу) весь капитал всей плодородной почвы земли в 54 млрд. т. Среднее содержание связанного А. в почве не превышает 0,1%. Уменьшив весь расчет до % вследствие учета пустынь, ледников, скал и других неплодородных почв, не содержащих А., мы можем оценить общий тоннаж связанного А. в почве всего земного шара приблизительно в 40 млрд. т, т. е. в половину всех запасов связанного А имеющихся в каменном угле, утилизация которых возможна лишь в самой ограниченной степени.

Потребность мирового сел. хозяйства в азотных удобрительных туках характеризуется следующими цифрами (Partington, The Nitrogen Industry):

Мировое потребление чилийской селитры в т.

Мировое потребление чилийской селитры в военные годы мало показательно, ибо на нем отразились факторы блокады, затрудненного транспорта и пр.

Мировое производство связанного азота достигло 1 200 ООО т в год, из которых: ок. 30% - 360 000 т было выделено при коксовании и газификации изкамен.угля, ок. 35% - 420 000 т было выработано в виде чилийской селитры,

ок. 35% - 420 000 т было произведено путем фиксации атмосферного А. В самые последние годы это соотношение несколько изменилось в смысле увеличения

Мировое потребление сернокислого а м м о н и я в m

выработки селитры (до 36,5%) за счет уменьшения утилизации каменноугольного А. (около 30%).

Из всей продукции связанного А. путем фиксации атмосферного А. в свою очередь 60% д. б. отнесено к синтетическому аммиаку, 30%-к цианамиду и только 10% - к норвежской синтетической селитре. Особенно быстрое развитие азотной промышленности наблюдается в Германии, что характеризуется следующими цифрами: всего в Германии азотных продуктов было произведено: в 1915 г. - 64 000 т связанного А., в 1919 г. -132 ООО ж, в 1920 г.- 190 000 т, в 1922 г. -238 000 т (в эти количества не входит ввезенная чилийская селитра). Следующая диаграмма наглядно рисует степень удовлетворения на 1925 г. дшровой потребности в связанном А. со стороны добывающей и обрабатывающей азотной промышленности.

30% из кам. угля 35 чйл. селитра 21 синт. NHa 11 Са-цианамид 3 дугов. метод

Мировая потребность и вг.1работка связанного А.: /-7 млн. m связанного азота содержалось в собран, в 1925 г. с.-х. продуктах, -1,2 млн. m связанного азота выработано добывающей и обрабатывающей промышленностью.

Из всего количества добытого связанного А. 83% (около 1 ООО ООО т) было израсходовано для удобрения, вследствие чего был получен прирост с.-х. продуктов, эквивалентный 20 000 000 т (1,2 млрд. п.) пшеницы, т. е. почти в два раза большего количества, чем весь хлебный годовой экспорт России в довоенные годы. Развитие синте-

тической азотной промышленности иллюстрируют следующие цифры:

Производство связанного А. (в тыс. т).

Эти цифры опубликованы американским Bureau* of Foreign а. Domestic Commerce, Trade Information Bulletins*, 1924, №№ 170, 226, 240 и 270.

По отдельным странам мировая производительная способность з-дов, вырабатывающих соединения связанного азота, в 1925 г. подразделяется следующим образом (в т):

Т. О. В технич. фиксащш атмосферного А. по тому или иному методу участвуют: Германия на 60%, Франция-14%, Англия - 2,5%, Италия-4,3%, Япония-1,9% и С.-А. С. Ш.-18%. Но синтетическая азотная промышленность развивается чрезвычайно быстро. Уже в настоящее время частью заканчивается постройкой, а частью находится в действии целый ряд новых установок. Когда все они начнут функционировать, то общая продукция синтетического связанного А. будет еще больше.

Преобладающее значение и наибольшие перспективы из всех синтетических методов фиксации атмосферного А. следует признать за способами получения синтетического аммиака. Главным преимуществом этого пути фиксации атмосферного А. является весьма незначительная затрата энергии на его производство, ибо энергия, в виду экзотермич-ности процесса, д. б. затрачена, при рациональном использовании теплоты самой реакции, исключительно на компрессию газов до давления в 200 и более atm (см. Аммиак). Parsons (Journal of Ind. a. Eng. Chem., V. 9, p. 839, 1917) приводит интересный подсчет расходуемой энергии на т связанного А. при разных методах:

Современное состояние синтетической аммиачной промышленности (на 1925 г.) характеризуется следующими цифрами: