肥料・火薬と空中窒素の固定

食物の三大栄養素－最近はエネルギー産生栄養素と言うようですが－、炭水化物、脂質、タンパク質。このうちタンパク質には窒素が含まれています。この必須の窒素を体内に取り込むには窒素を水溶性にしなければなりません。大気中の窒素をどうやって固定するか。それは火薬と戦争の歴史でもありました。

肥料の三要素の窒素リン酸カリでも一番が窒素です。硝安は硝酸アンモニウムのこと。窒素を含む化成肥料としてホームセンターで売られていますが、爆薬の原料としても使われます。

火薬は中国で発明された。

１３世紀、元。

唐の時代には作られていた。

宋代の中国ですでに花火

ヨーロッパでの花火利用は14世紀のフィレンツェ。

肥料の利用が始まるのは中世だ。日本では戦国時代。空中の窒素を固定する。

サク、よもぎ、麻などの干し草と蚕糞を交互に積み重ね、春と秋に切り返す。

さく：ミクリ

よもぎ：端などの窒素含有土壌に生える非常に一般的な植物である。

水素と窒素を圧縮機に入れ80～200気圧に加圧します。それを反応釜で圧力 p 〔Pa〕＝１０００気圧、温度 T 〔K〕＝６００℃程度で酸化鉄を触媒として反応させます。そのあと水で冷却し、分離器で冷却して液体アンモニアを得ます。肥料の原料になります⁶⁾。

N₂ + 3H₂ = 2NH₃

プラント設計のためのソフトウェアを検索し、ひとつ選んでその特徴を述べよ。

(1) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 電気化学の庵：中国エリア. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=4628. (参照2017-11-26).
(2) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 電気化学の庵：キク科. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=4450. (参照2016-02-20).
(3) 立花　和宏. お散歩の中にサイエンスを探し求めて♪：煙硝の館＠五箇村. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=4646. (参照2017-12-26).
(4) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 電気化学の庵：カイコガ科. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=4622. (参照2017-11-12).
(5) 伊藤智博、立花和宏、仁科辰夫. 電気化学の庵：カイコガ科. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=4622. (参照2017-11-12).
(6) 野村正勝・鈴鹿輝男. 最新工業化学―持続的社会に向けて―. 講談社サイエンティフィク, 2004. p,15.
(7) 伊藤智博、神保雄次. 情報処理概論：汎用非線形有限要素法とCAE（computer aided engineering）. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=4322. (参照2015-01-10).

0002.0002. 肥料・火薬と空中窒素の固定