Ce este fixarea azotului sau a azotului?

Organismele vii au nevoie de azot pentru a forma acizi nucleici, proteine ​​și alte molecule. Cu toate acestea, gazul de azot, N₂, în atmosferă este indisponibil pentru utilizarea de către majoritatea organismelor din cauza dificultății de rupere a legăturii triple între atomii de azot. Azotul trebuie să fie „fixat” sau legat într-o altă formă pentru ca animalele și plantele să-l folosească. Iată ce este azotul fix și o explicație a diferitelor procese de fixare.

Azotul fixat este gazul azotat, N₂, care a fost convertită în amoniac (NH)₃, un ion de amoniu (NH₄, azotat (NU₃, sau un alt oxid de azot, astfel încât acesta să poată fi utilizat ca nutrienți de organismele vii. Fixarea azotului este o componentă cheie a ciclului azotului.

Cum se rezolvă azotul?

Azotul poate fi fixat prin procese naturale sau sintetice. Există două metode cheie de fixare a azotului natural:

• Fulger
  Fulgerul oferă energie pentru a reacționa apa (H₂O) și gaze de azot (N₂) pentru a forma nitrați (NU₃) și amoniac (NH)₃). Ploaia și zăpada transportă acești compuși la suprafață, unde plantele le folosesc.
• Bacterii
  Microorganismele care fixează azotul sunt cunoscute sub denumirea de colectiv diazotrophs. Diazotrofele reprezintă aproximativ 90% din fixarea azotului natural. Unele diazotrofe sunt bacterii vii libere sau alge verzi albastre, în timp ce alte diazotrofe există în simbioză cu protozoare, termite sau plante. Diazotrofele transformă azotul din atmosferă în amoniac, care poate fi transformat în nitrați sau compuși de amoniu. Plantele și ciupercile folosesc compușii ca nutrienți. Animalele obțin azot consumând plante sau animale care mănâncă plante.

Există mai multe metode sintetice pentru fixarea azotului:

• Procesul Haber sau Haber-Bosch
  Procesul Haber sau procedeul Haber-Bosch este cea mai frecventă metodă comercială de fixare a azotului și producție de amoniac. Reacția a fost descrisă de Fritz Haber, câștigându-i premiul Nobel pentru chimie din 1918 și adaptat pentru uz industrial la începutul secolului XX de Karl Bosch. În proces, azotul și hidrogenul sunt încălzite și presurizate într-un vas care conține un catalizator de fier pentru a produce amoniac.
• Procesul de cianamidă
  Procesul de cianamidă formează cianamidă de calciu (CaCN₂, cunoscut și sub denumirea de Nitrolime) din carbura de calciu care este încălzită într-o atmosferă cu azot pur. Cianamida de calciu este apoi utilizată ca îngrășământ vegetal.
• Proces cu arc electric
  Lordul Rayleigh a conceput procesul de arc electric în 1895, devenind astfel prima metodă sintetică de fixare a azotului. Procesul cu arc electric fixează azotul într-un laborator în același mod, fulgerul fixează azotul în natură. Un arc electric reacționează oxigenul și azotul în aer pentru a forma oxizi de azot. Aerul încărcat de oxid este balonat prin apă pentru a forma acid azotic.