第140章 微生物制硝
��的老师,托德最终还是打算采用微生物的方法来制造硝石。
自然界有一类细菌,被称作硝化细菌(nitrifying bacteria),是一种好氧类细菌,包括两种完全不同的属群:亚硝酸菌属(nitrosomonas)及硝酸菌属(nitrobacter )。
亚硝酸细菌一般被称为『铵之氧化者』,因其所维生的唯一食物来源是铵。什么是铵?铵是一种氨气(nh3)溶于水中所生成的阳离子(nh4+),它主要由腐烂的有机物而产生,因为它在化学上的行为就好象是一种金属离子,故命名为『铵』。在有空气存在时,铵可被亚硝酸菌吸收利用。它们将其氢原子氧化成水,用氧取代之,所以铵变成水及溶于水中的氧化氮,后者称为『亚硝酸』,其反应式如下:2nh3+3o2→2hno2+2h2o+158kcal
硝酸细菌一般被称为『亚硝酸之氧化者』,因其所维生的主要食物来源是亚硝酸,而且生成硝酸为氮循环的终产物,其反应式如下:hno2 +1/2 o2 = hno3,-⊿g = 18kcal
简单来说,腐烂物产生了铵,铵又被亚硝酸菌氧化成亚硝酸,随后生成的亚硝酸又被硝酸菌氧化成硝酸,而这一反应被称为『硝化反应』。这个反应由两种不同的细菌所进行。
说完了微生物原理和化学反应,托德接下来要做的就是,制定微生物制硝的具体流程。
第一步,首先准备一块试验田当做培养皿,将亚硝酸菌及硝酸菌进行细菌繁殖。
第二步,准备微生物制硝的原料,准备大量人畜粪尿或者富含氮元素的腐烂鱼虾,静置反应将会生成大量的铵。
第三步,建造一个硝池,底层用水泥密封砌成。池子的内部用膨松的黏土和细沙混合铺底,适当的混入一些弱碱性的灰分。(因为硝化细菌不能在酸性环境下存活),再将试验田中的细菌培养土移栽过来,定期松土以保证土质透气性。
第四步,搭盖顶棚,且不能透光,亚硝酸菌对紫外线的可见光非常敏感,阳光中的紫外线会对细菌产生致命的伤害。
第五步,根据外部环境的温度,适时地调节池子内的温度,保证常温25度左右,因为温度过高或者过低,都会对硝化细菌种群的细胞分裂繁殖造成影响。
第六步,将原料(腐烂鱼虾和人畜粪尿等),加水稀释经由专门的管道喷洒在膨松的黏土细沙中。
第七步,定期在膨松的土质上撒入一些草木灰(主要是碳酸钾,另外有少量的硫酸钾),这样最后刮硝土以后可以直接得到硝酸钾。
最后得到的硝酸钾,利用各种盐溶解度的差异,再控制温度和浓度,使硝酸钾从混合液中结晶出来,就
自然界有一类细菌,被称作硝化细菌(nitrifying bacteria),是一种好氧类细菌,包括两种完全不同的属群:亚硝酸菌属(nitrosomonas)及硝酸菌属(nitrobacter )。
亚硝酸细菌一般被称为『铵之氧化者』,因其所维生的唯一食物来源是铵。什么是铵?铵是一种氨气(nh3)溶于水中所生成的阳离子(nh4+),它主要由腐烂的有机物而产生,因为它在化学上的行为就好象是一种金属离子,故命名为『铵』。在有空气存在时,铵可被亚硝酸菌吸收利用。它们将其氢原子氧化成水,用氧取代之,所以铵变成水及溶于水中的氧化氮,后者称为『亚硝酸』,其反应式如下:2nh3+3o2→2hno2+2h2o+158kcal
硝酸细菌一般被称为『亚硝酸之氧化者』,因其所维生的主要食物来源是亚硝酸,而且生成硝酸为氮循环的终产物,其反应式如下:hno2 +1/2 o2 = hno3,-⊿g = 18kcal
简单来说,腐烂物产生了铵,铵又被亚硝酸菌氧化成亚硝酸,随后生成的亚硝酸又被硝酸菌氧化成硝酸,而这一反应被称为『硝化反应』。这个反应由两种不同的细菌所进行。
说完了微生物原理和化学反应,托德接下来要做的就是,制定微生物制硝的具体流程。
第一步,首先准备一块试验田当做培养皿,将亚硝酸菌及硝酸菌进行细菌繁殖。
第二步,准备微生物制硝的原料,准备大量人畜粪尿或者富含氮元素的腐烂鱼虾,静置反应将会生成大量的铵。
第三步,建造一个硝池,底层用水泥密封砌成。池子的内部用膨松的黏土和细沙混合铺底,适当的混入一些弱碱性的灰分。(因为硝化细菌不能在酸性环境下存活),再将试验田中的细菌培养土移栽过来,定期松土以保证土质透气性。
第四步,搭盖顶棚,且不能透光,亚硝酸菌对紫外线的可见光非常敏感,阳光中的紫外线会对细菌产生致命的伤害。
第五步,根据外部环境的温度,适时地调节池子内的温度,保证常温25度左右,因为温度过高或者过低,都会对硝化细菌种群的细胞分裂繁殖造成影响。
第六步,将原料(腐烂鱼虾和人畜粪尿等),加水稀释经由专门的管道喷洒在膨松的黏土细沙中。
第七步,定期在膨松的土质上撒入一些草木灰(主要是碳酸钾,另外有少量的硫酸钾),这样最后刮硝土以后可以直接得到硝酸钾。
最后得到的硝酸钾,利用各种盐溶解度的差异,再控制温度和浓度,使硝酸钾从混合液中结晶出来,就