Nitrogen Er den mest tallrike element i planetens atmosfære. Omtrent 78% av atmosfæren består av nitrogengass (N2).
Nitrogen Er en avgjørende viktig komponent for alt liv. Det er en viktig del av mange celler og prosesser som aminosyrer, proteiner og til og med VÅRT DNA. Det er også nødvendig å lage klorofyll i planter, som brukes i fotosyntese for å lage maten.som en del av disse livsprosessene forvandles nitrogen fra en kjemisk form til en annen. Transformasjonene som nitrogen gjennomgår når det beveger seg mellom atmosfæren, landet og levende ting, utgjør nitrogen-syklusen.
Fiksering
Nitrogen i gassform (N2) kan ikke brukes av de fleste levende ting. Det må konverteres eller’ fast ‘ til en mer brukbar form gjennom en prosess som kalles fiksering. Det er Tre måter nitrogen kan festes for å være nyttig for levende ting: Biologisk: Nitrogengass (N2) diffunderer i jorda fra atmosfæren, og bakteriearter konverterer dette nitrogenet til ammoniumioner (NH4+), som kan brukes av planter. Legumes (som kløver og lupiner) dyrkes ofte av bønder fordi de har knuter på sine røtter som inneholder nitrogenfikserende bakterier. (Lær mer om denne prosessen i artikkelen kløverens rolle.)
Dekomponering
Planter tar opp nitrogenforbindelser gjennom sine røtter. Dyr får disse forbindelsene når de spiser plantene. Når planter og dyr dør eller når dyr skiller ut avfall, går nitrogenforbindelsene i det organiske stoffet inn i jorden der de brytes ned av mikroorganismer, kjent som dekomponere. Denne dekomponeringen produserer ammoniakk, som deretter kan gå gjennom nitrifikasjonsprosessen.
Nitrifisering
Nitrifiserende bakterier i jorda omdanner ammoniakk til nitritt (NO2 -) og deretter til nitrat (NO3-). Denne prosessen kalles nitrifisering. Forbindelser som nitrat, nitritt, ammoniakk og ammonium kan tas opp fra jord av planter og deretter brukes i dannelsen av plante-og animalske proteiner.
Denitrifisering
denitrifisering fullfører nitrogen syklusen ved å konvertere nitrat (NO3-) tilbake til gassformig nitrogen (N2). Denitrifiserende bakterier er agenter av denne prosessen. Disse bakteriene bruker nitrat i stedet for oksygen når de får energi, og frigjør nitrogengass til atmosfæren.
Nitrogenforbindelser og potensielle miljøpåvirkninger
Landbruk kan være ansvarlig for omtrent halvparten av nitrogenfikseringen på Jorden gjennom gjødsel og dyrking av nitrogenfikserende avlinger. Økte nitrogeninnganger (i jorda) har ført til at mye mer mat blir produsert for å mate flere mennesker – kjent som ‘den grønne revolusjonen’.
nitrogen i overkant av plantebehov kan imidlertid lekke fra jord til vannveier. Nitrogenanrikningen bidrar til eutrofiering.
Et annet problem kan oppstå under nitrifisering og denitrifisering. Når den kjemiske prosessen ikke er fullført, kan nitrogenoksid (N2O) dannes. DETTE er bekymret, DA N2O er en kraftig drivhusgass som bidrar til global oppvarming.
en balanse av nitrogenforbindelser i miljøet støtter plantelivet og er ikke en trussel mot dyr. Det er først når syklusen ikke er balansert at problemer oppstår.
Some common forms of nitrogen
Name |
Form |
Symbol |
---|---|---|
Gaseous dinitrogen (commonly known as nitrogen gas) |
Unreactive Inorganic |
N2 |
Ammonia (gas) |
Reactive Inorganic |
NH3 |
Ammonium ion |
Reactive Inorganic |
NH4+ |
Nitric oxide |
Reactive Inorganic |
NO |
Nitrous oxide |
Reactive Inorganic |
N2O |
Nitrogen dioxide |
Reactive Inorganic |
NO2 |
Nitrite |
Reactive Inorganic |
NO2- |
Nitrate |
Reactive Inorganic |
NO3- |
Urea |
Reactive Inorganic |
CO(NH2)2 |
Organiske former er en meget mangfoldig gruppe av nitrogenholdige organiske molekyler, inkludert enkle aminosyrer gjennom til store komplekse proteiner og nukleinsyrer i levende organismer og humic forbindelser i jord og vann |
Tallrike, typisk R-NH2 |
naturvitenskap
forskere gjør observasjoner og utvikler sine forklaringer ved hjelp av slutning, fantasi og kreativitet. Ofte bruker de modeller for å hjelpe andre forskere til å forstå deres teorier. Nitrogensyklusdiagrammet er et eksempel på en forklarende modell. Diagrammer viser kreativiteten som kreves av forskere for å bruke sine observasjoner til å utvikle modeller og kommunisere sine forklaringer til andre.
Aktivitet ide
Studentene kan nyte å eksperimentere med komponenter av nitrogen syklusen i studentaktivitet, Nitrifisering og denitrifisering.
Nyttig link
Se hvordan nitrogenutvasking på Grunn av jordbruk har økt over tid i New Zealand.