O que é nitrogênio fixo ou fixação de nitrogênio?
Como funciona a fixação de nitrogênio
As bactérias são responsáveis por cerca de 90% da fixação de nitrogênio. EPA dos EUA
Os organismos vivos precisam de nitrogênio para formar ácidos nucleicos , proteínas e outras moléculas. No entanto, o gás nitrogênio, Ndois, na atmosfera não está disponível para uso pela maioria dos organismos devido à dificuldade de quebrar a ligação tripla entre os átomos de nitrogênio. O nitrogênio tem que ser 'fixado' ou ligado em outra forma para que animais e plantas o usem. Aqui está uma olhada no que é nitrogênio fixado e uma explicação de diferentes processos de fixação.
Nitrogênio fixo é gás nitrogênio, Ndois, que foi convertido em amônia (NH3, um íon amônio (NH4, nitrato (NO3, ou outro óxido de nitrogênio para que possa ser usado como nutriente por organismos vivos. A fixação de nitrogênio é um componente chave da ciclo do nitrogênio .
Como o nitrogênio é fixado?
O nitrogênio pode ser fixado por processos naturais ou sintéticos. Existem dois métodos principais de fixação natural de nitrogênio:
O relâmpago fornece energia para reagir a água (HdoisO) e gás nitrogênio (Ndois) para formar nitratos (NO3) e amônia (NH3). A chuva e a neve carregam esses compostos para a superfície, onde as plantas os utilizam.
Os microrganismos que fixam nitrogênio são conhecidos coletivamente como diazotróficos . Diazotróficos são responsáveis por cerca de 90% da fixação natural de nitrogênio. Alguns diazotróficos são bactérias de vida livre ou algas verde-azuladas, enquanto outros diazotróficos existem em simbiose com protozoários, cupins ou plantas. Diazotróficos convertem nitrogênio da atmosfera em amônia, que pode ser convertida em nitratos ou compostos de amônio. Plantas e fungos usam os compostos como nutrientes. Os animais obtêm nitrogênio comendo plantas ou animais que comem plantas.
Existem vários métodos sintéticos para fixar nitrogênio:
O processo Haber ou Processo Haber-Bosch é o método comercial mais comum de fixação de nitrogênio e produção de amônia. A reação foi descrita por Fritz Haber, que lhe valeu o Prêmio Nobel de Química de 1918, e adaptada para uso industrial no início do século 20 por Karl Bosch. No processo, nitrogênio e hidrogênio são aquecidos e pressurizados em um recipiente contendo um catalisador de ferro para produzir amônia.
O processo de cianamida forma cianamida de cálcio (CaCNdois, também conhecido como Nitrolime) de carboneto de cálcio que é aquecido em uma atmosfera de nitrogênio puro. A cianamida cálcica é então usada como fertilizante para plantas.
Lord Rayleigh concebeu o processo de arco elétrico em 1895, tornando-o o primeiro método sintético de fixação de nitrogênio. O processo de arco elétrico fixa nitrogênio em um laboratório da mesma forma que um raio fixa nitrogênio na natureza. Um arco elétrico reage oxigênio e nitrogênio no ar para formar óxidos de nitrogênio. O ar carregado de óxido é borbulhado através da água para formar ácido nítrico .