Proses kimiawi Siklus Nitrogen

By On Friday, February 17th, 2017 Categories : Sains

Komponen utama dari siklus nitrogen diawali dengan unsur nitrogen di udara. Dua nitrogen oksida yang ditemukan di udara sebagai hasil dari interaksi dengan oksigen.

Nitrogen hanya akan bereaksi dengan oksigen dengan bantuan suhu dan tekanan tinggi hal ini mudah diperoleh dekat gulungan petir dan dalam reaksi pembakaran pada pembangkit tenaga listrik atau mesin pembakaran internal. Oksida nitrat, NO, dan nitrogen dioksida, NO2, terbentuk di bawah kondisi ini. Akhirnya nitrogen dioksida dapat bereaksi dengan air hujan membentuk asam nitrat, HNO3. Nitrat ini yang terbentuk dapat digunakan oleh tanaman sebagai nutrisi.

Nitrogen di udara menjadi bagian dari materi biologis melalui tindakan bakteri dan ganggang dalam proses yang dikenal sebagai fiksasi nitrogen. Tumbuhan legum seperti semanggi, dan kedelai membentuk bintil pada akar di mana bakteri pengikat nitrogen mengambil nitrogen dari udara dan mengubahnya menjadi amonia, NH3. Amonia selanjutnya diubah oleh bakteri lain terlebih dahulu menjadi ion nitrit, NO2-, dan kemudian menjadi ion nitrat, NO3-. Tanaman memanfaatkan ion nitrat sebagai nutrisi atau pupuk untuk pertumbuhan. Nitrogen adalah menggabungkan banyak asam amino yang selanjutnya direaksikan untuk membuat protein.

Amonia juga dibuat melalui proses sintetis yang disebut Proses Haber. Nitrogen dan hidrogen yang bereaksi di bawah tekanan besar dan suhu dengan adanya katalis untuk membuat amonia. Amonia dapat langsung diterapkan pada bidang pertanian sebagai pupuk. Amonia dapat diproses lebih lanjut dengan oksigen untuk membuat asam nitrat. Reaksi amonia dan asam nitrat menghasilkan amonium nitrat yang kemudian dapat digunakan sebagai pupuk. Limbah hewan ketika terurai juga kembali ke bumi sebagai nitrat.

Untuk melengkapi siklus bakteri lain di dalam tanah dilaksanakan proses yang dikenal sebagai denitrifikasi yang mengubah nitrat kembali menjadi gas nitrogen. Sebuah produk samping reaksi ini adalah produksi gas yang dikenal sebagai oksida nitrat, N2O. Nitrous oksida, juga dikenal sebagai “gas tawa” (obat bius ringan), juga merupakan gas rumah kaca yang berkontribusi terhadap pemanasan global.

Mengapa Organisme Menjalankan Siklus Nitrogen?

Siklus nitrogen adalah proses penting bagi sebagian besar bentuk kehidupan di Bumi. Siklus nitrogen menggambarkan cara nitrogen bergerak antara atmosfer, tanaman, tanah, hewan dan bakteri – dan bagaimana berbagai elemen berkontribusi terhadap ekosistem. Organisme utama yang mendorong proses ini adalah tanaman, hewan dan bakteri, meskipun jamur juga berperan.

Tanaman

Nitrogen merupakan salah satu unsur tanaman harus tumbuh dan menghasilkan biji. Tanaman terutama mengambil nitrogen dari tanah. Ketika tanaman mati, ia terurai dan melepaskan nitrogen kembali ke tanah melalui bakteri dan jamur yang bertindak sebagai dekomposer.

Hewan

Hewan tidak selalu komponen yang diperlukan dari siklus nitrogen – dalam arti bahwa siklus nitrogen bisa berfungsi tanpa adanya hewan. Ketika mereka hadir, hewan berkontribusi terhadap siklus nitrogen dengan menciptakan sebuah link tambahan dalam proses antara tanaman dan bakteri dan jamur dalam tanah. Ketika hewan memakan tanaman atau hewan lain yang makan tanaman, mereka menyerap nitrogen. Ketika hewan-hewan mati atau menghasilkan limbah, nitrogen pada hewan-hewan tersebut dilepaskan kembali ke tanah, melalui pengurai bakteri dan jamur yang sama yang bekerja pada materi tanaman.

Jamur   

Jamur adalah salah satu dari dua dekomposer utama yang bekerja untuk memecah materi tanaman dan hewan dan limbah untuk melepaskan bagian-bagian komponennya, termasuk nitrogen, kembali ke tanah.

Bakteri

Organisme yang paling signifikan berpartisipasi dalam siklus nitrogen adalah berbagai jenis bakteri yang bertindak sebagai medium untuk reaksi kimia beberapa yang terjadi selama siklus. Selain bekerja sama dengan jamur sebagai dekomposer, bakteri yang aktif dalam memecahkan amonium dan nitrat terpisah untuk melepaskan nitrogen serta membantu molekul nitrogen bebas menempelkan diri untuk akar tanaman.

3274366, 3274367, 3274368, 3274369, 3274370, 3274371, 3274372, 3274373, 3274374, 3274375, 3274376, 3274377, 3274378, 3274379, 3274380, 3274381, 3274382, 3274383, 3274384, 3274385, 3274386, 3274387, 3274388, 3274389, 3274390, 3274391, 3274392, 3274393, 3274394, 3274395, 3274396, 3274397, 3274398, 3274399, 3274400, 3274401, 3274402, 3274403, 3274404, 3274405