C贸mo funciona la fijaci贸n de nitr贸geno
Los organismos vivos necesitan nitr贸geno para formar 谩cidos nucleicos , prote铆nas y otras mol茅culas. sin embargo, el gas nitr贸geno, n 2 , en la atm贸sfera no est谩 disponible para ser utilizado por la mayor铆a de los organismos debido a la dificultad de romper el triple enlace entre los 谩tomos de nitr贸geno. el nitr贸geno tiene que ser 'fijado' o ligado a otra forma para que los animales y las plantas lo usen. Aqu铆 hay un vistazo a lo que es el nitr贸geno fijo y una explicaci贸n de los diferentes procesos de fijaci贸n.
El nitr贸geno fijo es nitr贸geno gaseoso, n 2 , que se ha convertido en amon铆aco (nh 3 , un ion amonio (nh 4 , nitrato (no 3 u otro 贸xido de nitr贸geno) para que los organismos vivos puedan utilizarlo como nutriente). Es un componente clave del ciclo del nitr贸geno .
驴C贸mo se fija el nitr贸geno?
El nitr贸geno se puede fijar mediante procesos naturales o sint茅ticos. Existen dos m茅todos clave para la fijaci贸n natural de nitr贸geno:
- rayo el
rayo proporciona energ铆a para reaccionar el agua (h 2 o) y el gas nitr贸geno (n 2 ) para formar nitratos (no 3 ) y amon铆aco (nh 3 ). La lluvia y la nieve llevan estos compuestos a la superficie, donde las plantas los usan. - Los
microorganismos bacterianos que fijan el nitr贸geno se conocen colectivamente como diazotrofos . Los diazotrofos representan aproximadamente el 90% de la fijaci贸n natural de nitr贸geno. Algunos diazotrofos son bacterias de vida libre o algas verdeazuladas, mientras que otros diaz贸trofos existen en simbiosis con protozoos, termitas o plantas. Los diazotrofos convierten el nitr贸geno de la atm贸sfera en amon铆aco, que puede convertirse en nitratos o compuestos de amonio. Las plantas y los hongos usan los compuestos como nutrientes. los animales obtienen nitr贸geno al comer plantas o animales que comen plantas.
Existen m煤ltiples m茅todos sint茅ticos para fijar el nitr贸geno:
- Proceso de haber o haber-bosch El proceso de
haber o haber-bosch es el m茅todo comercial m谩s com煤n de fijaci贸n de nitr贸geno y producci贸n de amon铆aco. la reacci贸n fue descrita por fritz haber, lo que le vali贸 el premio nobel de qu铆mica de 1918, y fue adaptada para uso industrial a principios del siglo XX por karl bosch. En el proceso, el nitr贸geno y el hidr贸geno se calientan y presurizan en un recipiente que contiene un catalizador de hierro para producir amon铆aco. - proceso de cianamida el proceso de
cianamida forma cianamida de calcio (cacn 2 , tambi茅n conocida como nitrolima) a partir de carburo de calcio que se calienta en una atm贸sfera de nitr贸geno puro. La cianamida de calcio se usa como fertilizante de plantas. - proceso de arco el茅ctrico
Lord Rayleigh ide贸 el proceso de arco el茅ctrico en 1895, convirti茅ndolo en el primer m茅todo sint茅tico de fijaci贸n de nitr贸geno. El proceso de arco el茅ctrico fija el nitr贸geno en un laboratorio de la misma manera que los rayos fijan el nitr贸geno en la naturaleza. Un arco el茅ctrico reacciona ox铆geno y nitr贸geno en el aire para formar 贸xidos de nitr贸geno. el aire cargado de 贸xido se burbujea a trav茅s del agua para formar 谩cido n铆trico .