氨

米拉Senthilingam

这周，*闻闻，闻闻*那是什么味道?让我们问问布莱恩·克莱格:

布莱恩·克莱格

如果我们相信染发剂的广告，氨是最好避免的东西。他们经常宣称一种产品“不含氨”，这反映了这种简单的化合物在永久性染发中的传统用途，它可以打开头发纤维，使染料能够锁定头发的核心。问题是氨有一种令人不快的刺鼻气味，会让人流泪，而且有灼伤皮肤的倾向。在可能的情况下，氨被排除在这些用途之外并不奇怪。但这不是一种可以忽略的化合物。

在室温下，纯氨是一种无色气体。一个氮原子连着三个氢原子，它更可能在家庭中被称为氢氧化铵，一种氨在水中的溶液，通常也被称为氨。

这是一种以反向形成命名的物质。化合物氯化铵最初被称为盐铵，这个术语可以追溯到很久以前。例如，乔叟在1386年左右的《约曼人的故事》中，列出了砷、硫氨和硫磺等物质。这个名字的意思是“阿蒙之盐”，因为它最初被认为是由骆驼粪便制成的，存放在朱庇特阿蒙神庙附近，位于现在的利比亚，以埃及神阿蒙命名。(顺便提一下，在埃及，它仍然是用骆驼粪制成的。)

氨(至少是水溶液)最初被称为哈特香精，因为它最初是通过蒸馏鹿和其他动物的蹄和角等天然含氮物质制成的，它也被称为挥发性碱或动物碱，以区别于植物碱或矿物碱。顾名思义，氨是一种碱。但它的现代名称是在1782年由瑞典化学家托伯恩·伯格曼(Torbern Bergman)设计的，以识别它是从氨盐中提取的气体。

约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley)早在八年前就把氨作为气体分离出来了，他通常缺乏想象力，称之为“碱性空气”。1785年，克劳德·贝托莱(Claude Berthollet)确定了氨的成分。如果一种化合物早在人们知道它是什么之前就有了名字，这表明它要么很明显，要么很有用。在氨的情况下，两者都适用。

对任何处理动物尿液的人来说，这种刺鼻的、让鼻子起皱的氨气味都很熟悉，这种独特的气味可以在农场和动物园的动物窝里闻到。农民们很久以前就意识到，这种气味表明散发这种气味的物质可以成为一种很好的肥料。到了19世纪，德国化学家Justus von Liebig发现氮对植物生长是必不可少的，这就是为什么像氨盐这样的含氮物质可以作为肥料的原因。

由于没有足够的粪便来满足日益增长的农业需求，大量的硝酸钠被开采出来生产人工肥料。大量的硝石被挖掘出来，造成短缺的威胁。然而氮并不是一种短缺的物质。按重量计算，它占地球大气的78%。一定有什么办法能让空气中的氮进入土壤。

德国化学家弗里茨·哈伯(Fritz Haber)发现了一种实用的方法，可以在高温高压下，在铁催化剂上使大气中的氮与天然气产生的氢发生反应。1913年，卡尔·博世(Carl Bosch)为巴斯夫公司(BASF)改进了这一工艺，并将哈伯的实验室技术应用于工业化。哈伯和博世都因此获得了诺贝尔奖。这对德国政府来说是一个了不起的发现，因为氨被用于生产棉花和其他炸药，他们很快就发现，除了空气之外，他们的氮来源被切断了。

即使是传统上不需要肥料的植物也会利用氨。三叶草、豌豆和豆类现在经常用于农业，以帮助将氮带入土壤，因为它们“固定”了空气中的氮。真正发生的事情是，在这些植物根部生长的细菌群落吸收氮并将其转化为氨，然后由其他细菌进一步处理，产生肥料化合物。

除了仍在农业中使用的天然含氮产品外，大量的氨是由空气饲料工业合成的。对化肥生产的需求量仍然很大，消耗了产量的80%以上，但它也被用作生产尼龙等合成纤维、TNT等炸药和硝化甘油、硝酸、维生素和药物的原料。它仍然以家用氨的形式存在于清洁产品的水溶液中，是的，它还存在于染发剂中。

我们可能不喜欢氨气的味道。它不仅对鼻孔的影响非常不愉快，而且让人想起动物的副产品。但这是一种普遍存在的化合物。确实如此——氨是第一个在星际空间被探测到的化合物，在木星等行星和遥远的星系中都有发现。没有氨，工业将被摧毁——我们的星球肯定会更加饥饿。

米拉Senthilingam

所以尽管有气味，但它确实是一种非常需要的化合物。那是布莱恩·克莱格，关于氨的化学。下周，我们从哪里获得这些能量。

海莉桦木

由于有这么多的事情要做，生物系统中ATP的周转是巨大的。要想了解人体中这种物质的周转率有多高，可以考虑一下，在任何时候，一个人可能只携带大约250克这种物质。但它的回收速度非常快，在剧烈运动期间，整个库存可以在一分钟内使用两次。即使在懒惰的一天，无所事事，只是坐着，一个人可能会产生价值40公斤的ATP。当然，他们没有40公斤，这意味着他们每天要周转大约160次，什么都不做。

米拉Senthilingam
要了解ATP化合物是如何为我们忙碌的生活方式提供能量的，请和Hayley Birch一起参加下周的《化学元素》。在那之前，谢谢你的聆听。我是Meera Senthilingam。