БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (НИ)
* При 41°С. ** d1515.
Н. восстанавливаются до первичных аминов RNH2; Н. с ненасыщенными углеводородными остатками легко полимеризуются. Например, в промышленности полимеризацией акрилонитрила получают полиакрилонитрильные волокна. Формонитрил, или синильную кислоту, HCN, применяют в производстве акрилонитрила, метакрилонитрил — для получения органического стекла. Под действием кислот и щелочей Н. гидролизуются до карбоновых кислот (II):
Реакцию можно остановить на стадии образования амида карбоновой кислоты (I). Обратная реакция, т. е. отщепление воды от амида или аммониевой соли карбоновой кислоты — один из основных способов получения Н.; другой способ — взаимодействие галогеналкилов с цианидом калия KCN.
Нитриты
Нитри'ты металлов, соли азотистой кислоты HNO2. Бесцветные кристаллические вещества; термически менее устойчивы, чем нитраты. Характер разложения зависит от катиона [например, 2Ba (NO2)2 = BaO + Ba (NO3)2 + NO2 + 1/2 N2; 2Ag NO2 = AgNO3 + Ag + NO]. Почти все Н. хорошо растворимы в воде (исключение — AgNO2). Н. могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Получают Н. действием смеси NO и NO2 на окислы и гидроокиси, восстановлением нитратов и по реакциям обмена. Применяют главным образом в производстве азокрасителей. Важнейшие Н. описаны в соответствующих статьях (Натрия нитрит и др.).
Нитрификация
Нитрифика'ция (от нитр... и лат. facio — делаю), процесс микробиологического превращения аммонийных солей в нитраты — основную форму азотного питания растений. Протекает в почве и воде водоёмов. Н. завершает минерализацию органических соединений азота, начатую аммонификацией, и является показателем плодородия почвы. Вызывается хемосинтезирующими нитрифицирующими бактериями. Протекает в 2 стадии. Сначала ион аммония окисляется бактериями первой стадии Н. в нитрит-ион, а затем нитрит-ион окисляется бактериями второй стадии Н. в нитрат-ион. Н. идёт при рН почвы 5—9. Нитрификаторы — аэробные организмы, и при недостатке в почве воздуха Н. приостанавливается. Хорошая обработка почвы, улучшая её аэрацию, усиливает Н.
В результате возросшего сжигания топлива (заводы, двигатели внутреннего сгорания) в атмосфере образуются окислы азота, которые попадают в почву и воду водоёмов с дождём в большом количестве и превращаются там с помощью нитрифицирующих бактерий в нитраты. Чрезмерное обогащение ими воды делает её непригодной для питья. Чтобы предупредить усиленное образование нитратов в воде, иногда применяют химические препараты, тормозящие Н. в почве.
Г. А. Заварзин.
Нитрифицирующие бактерии
Нитрифици'рующие бакте'рии, бактерии, превращающие аммиак и аммонийные соли в нитраты; аэробны, грамотрицательны, подвижны (имеют жгутики); обитают в почве и водоёмах. Выделены и описаны в 1890 рус. микробиологом С. Н. Виноградским (их открытие позволило ему создать учение о хемосинтезе). Превращение NH3 в нитраты — нитрификация — осуществляется в две стадии. Сначала нитритные бактерии (Nitrosomonas) окисляют NH3 до нитрита: .
Во второй стадии нитратные бактерии (Nitrobacter) окисляют нитрит до нитрата: .
Таким образом, между этими двумя группами Н. б. существуют метабиотические отношения: бактерии, окисляющие NH3, обеспечивают субстратом бактерий, окисляющих нитрит. Подобно др. хемоавтотрофам, Н. б. за счёт энергии окисления могут усваивать углерод CO2 атмосферы или карбонатов и использовать его для синтеза веществ, входящих в состав клетки (Н. б. не усваивают органические вещества, содержащиеся в почве, воде водоёмов или в искусственных питательных средах).
А. А. Имшенецкий.
Нитроаммофоска
Нитроаммофо'ска, сложное минеральное азотно-фосфорно-калийное удобрение. Содержит 50—54% N, P2O5 и K2O, выпускается в гранулах. Состоит из аммиачной селитры, аммофоса, диаммофоса, хлористого аммония, сульфата аммония и калийной селитры, получаемых в едином технологическом процессе при взаимодействии аммиака, азотной и фосфорной кислот, с добавлением хлористого калия и сульфата калия. Н. применяют как основное и припосевное удобрение под все культуры. См. Комплексные удобрения.
Нитроанилины
Нитроанили'ны, продукты замещения атомов водорода в ядре анилина C6H5NH2 нитрогруппами — NO2. Н. могут содержать от 1 до 5 нитрогрупп. Техническое значение имеют мононитроанилины (мета-, орто-, пара-изомеры) — кристалллические вещества жёлтого цвета [tпл (°С) 71,0 (о-Н.), 114,0 (м-Н.), 147,0 (n-Н.)], плохо растворимые в воде, в органических растворителях — хорошо. о-Н. и n-Н. — слабые основания, хуже растворимые в кислотах, чем мета-изомер (более сильное основание). При нагревании с водными растворами щелочей группа NH2 у о-Н. и n-Н. замещается на ОН-группу с образованием нитрофенолов. Н., содержащие более одной нитрогруппы, взрывчаты. о-Н. и n-Н. в промышленности получают нагреванием соответствующих нитрохлорбензолов с аммиаком, м-Н. — частичным восстановлением м-динитробензола сернистым натрием. Н. — кровяные яды; особенно опасно совместное воздействие Н. и спирта. Н. — промежуточные продукты в производстве азокрасителей и некоторых лекарственных веществ.
Лит.: Воронцов И. И., Полупродукты анилинокрасочной промышленности, М., 1955.
Нитробензол
Нитробензо'л, СбН5NO2, простейшее ароматическое нитросоединение; бледно-жёлтая маслянистая жидкость; tпл 5,7 °С, tкип 210,9 °С, плотность 1,987 г/см3 (25 °С); в воде растворяется плохо. Хорошо смешивается с органическими растворителями. При восстановлении в зависимости от условий Н. превращается в анилин или в гидразобензол (см. Гидразосоединения). Последний под действием кислот изомеризуется в бензидин. Нитрование, сульфирование и хлорирование Н. происходят главным образом в мета-положение к нитрогруппе, например:
Получают Н. нитрованием бензола нитрующей смесью. Н. ядовит; предельно допустимая концентрация в воздухе рабочих помещений 3 мг/м3, в воздухе населённых мест 0,008 мг/м3.
Основное назначение Н. — получение анилина; в небольших количествах Н. используют также в производстве промежуточных продуктов для красителей (метаниловой кислоты, бензидина и др.) и некоторых красителей (например, индулина).
Лит.: Орлова Е. Ю., Химия и технология бризантных взрывчатых веществ, Л., 1973.
Нитрование
Нитрова'ние, введение нитрогрупп — NO2 в молекулы органических соединений при действии различных нитрующих агентов. В зависимости от строения нитруемого соединения и условий реакции Н. может сопровождаться введением в молекулу др. функциональных групп, например — F (нитрофторирование), — ОН (окислительное нитрование) и др. Н. — один из наиболее изученных в теоретических и практических отношениях процессов.
Н. ароматических соединений осуществляется азотной кислотой, нитрующими смесями или неорганическими солями нитрония NO; вначале образуется комплекс (I) между катионом нитрония и бензолом:
Затем отщепляется протон с образованием нитросоединения (II). Реакция осуществляется при комнатной или пониженной температуре. Для введения последующих нитрогрупп требуются более жёсткие условия. При прямом нитровании в ароматическое ядро можно ввести максимально три нитрогруппы. Наличие функциональных групп, обогащающих кольцо электронами, например амино-, сульфо-, оксигрупп, облегчает Н., причём в некоторых случаях эти группировки могут замещаться на нитрогруппы. Так, при Н. фенолсульфокислот сульфогруппа замещается нитрогруппой. Характер заместителей существенно влияет на ориентацию вступающей нитрогруппы (см. Ориентации правила). Н. ароматических соединений ускоряется в присутствии нитратов ртути, причём процесс может сопровождаться окислением (образуются как нитросоединения, так и нитрофенолы). О промышленном получении некоторых ароматических нитросоединений см., например, Нитроанилины, Нитробензол, Нитротолуолы, Нитронафталины.
