XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Азот — один из самых распространённых элементов на Земле, составляющий около 78% атмосферы. Несмотря на свою повсеместность, азот не является химически активным элементом в чистом виде, но в соединениях проявляет широкий спектр свойств, играя ключевую роль в биологических процессах и химической промышленности.

Изучение азота и его химических свойств представляет не только теоретический интерес, но и имеет огромное практическое значение для понимания функционирования нашей планеты и обеспечения устойчивого развития человечества.

Азот, входящий в состав воздуха, был известен людям еще с древних времён, однако долгое время его свойства оставались неизученными.

Из первые наблюдений можно отметить: еще Древние греки знали о существовании воздуха, но считали его единым веществом. В 1772 году шотландский учёный Дэниел Резерфорд провёл эксперименты, в ходе которых обнаружил, что в воздухе присутствует газ, не поддерживающий горение и дыхание. Он назвал его «удушливым воздухом». Карл Вильгельм Шееле же в 1774 году: также независимо открыл этот газ и назвал его «испорченным воздухом».

Полноценно открыт и изучен азот был Антуан Лавуазье в 1776 году, тот определил, что «удушливый воздух» является самостоятельным химическим элементом, и назвал его «азот» от греческого слова «azoos» — «безжизненный». Жан-Батист Дюма в 1820 году получил азот путём нагревания аммиака с оксидом меди.

Азот является элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков (16—18 % по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. В связи с этим значительное количество связанного азота содержится в живых организмах, «мёртвой органике» и дисперсном веществе морей и океанов. Сине-зеленые водоросли усваивают газообразный азот из атмосферного воздуха. Растения добывают азот из почвы в виде растворимых нитратов и соединений аммиака.

Основная функция и способность азота – образовывать пептидные связи и формировать все разнообразие белков, а также участвовать в составе множества биологически активных гетероциклов. Азот необходим всем живым организмам для синтеза азотсодержащих строительных блоков - аминокислот, из которых образуются белки и нуклеиновые кислоты.

Азот в виде аминогруппы -NH2 входит в состав различных биолигандов, играющих огромную роль в процессах жизнедеятельности (аминокислоты, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты).

Физиологическая роль азота в организме ассоциируется, прежде всего, с белками и аминокислотами, их метаболизмом, участием в жизненно-важных процессах и влиянием на эти процессы. Аминокислоты являются исходными соединениями при биосинтезе гормонов, витаминов, медиаторов, пигментов, пуриновых и пиримидиновых оснований и т.д. Белки в пересчете на сухой вес составляют 44% от массы тела.

Азот — ключевой элемент, играющий важную роль в жизнедеятельности животных, и его применение в ветеринарии многогранно. Вот некоторые из ключевых областей:

• Белок: азот является основным компонентом белка, который жизненно необходим для роста, развития, восстановления тканей, производства ферментов и гормонов.

• Корма: качество корма для животных оценивается по содержанию протеина, то есть по содержанию азота.

• Добавки: азотные добавки к кормам могут использоваться для повышения содержания белка в рационе животных, особенно в период роста и продуктивности.

Необходимо контролировать содержание азота в кормах для животных, чтобы предотвратить его избыток, который может привести к негативным последствиям для здоровья.

Закись азота (N₂O) используется в качестве общего анестетика для проведения хирургических операций и других медицинских процедур.

Соединения азота: соединения азота используются в качестве дезинфицирующих средств для стерилизации инструментов (наиболее распространены четвертично аммониевые дезинфицирующие средства, или ЧАС), обработки помещений и дезинфекции ран. Использование закиси азота в качестве анестетика требует строгого контроля и соблюдения правил безопасности.

В заключение стоит, что азот играет важную роль в ветеринарии, обеспечивая основы для здорового роста, развития, лечения и продуктивности животных.

Изучение азота и его химических свойств представляет не только теоретический интерес, но и имеет огромное практическое значение для понимания функционирования нашей планеты. Знание о роли азота в круговороте веществ, в сельском хозяйстве, промышленности и медицине помогает нам рационально использовать ресурсы, обеспечивать устойчивое развитие человечества и сохранять биосферу.

Список литературы:

1. Ершов Ю. А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов в 2-х книгах: учебник для вузов / Ю. А. Ершов, В. А. Попков, А. С. Берлянд. — 10-е изд., испр. и доп. — М.: Юрайт, 2020

2. Химия И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская АО «С.К.» 2022 г.

3. Попков, В. А. Общая химия / Попков В. А., Пузаков С.А. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 976 с.