Facultad de Ciencias Escuela de Ing. Química

Ing. Hugo Calderón

Integrantes: Kerly Cuenca Jessica Quinzo Ronny Robalino

Semestre:

Séptimo

CICLO DE NITRÓGENO

Importancia del NitrógenoComponente especial de los aminoácidos, ácidos nucleicos, vitaminas y otras

moléculas fundamentales para el metabolismo.

Aminoácido Nucleótido

Ciclo del Nitrógeno

La reserva fundamental de nitrógeno es la atmósfera, en donde se encuentra

en forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la

mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).

Las plantas obtienen nitrógeno a través de sus raíces en forma de amonio

(NH4+) y nitrato (NO3

-), los animales en cambio obtienen su nitrógeno al comer a

las plantas o a otros animales.

Transformaciones que se da en el nitrógeno dentro de su ciclo:

1. Fijación de Nitrógeno

2. Nitrificación

3. Amonificación

4. Desnitrificación

1

1.- Fijación del NitrógenoEl primer paso en el ciclo es la fijación del nitrógeno de la atmósfera (N2) a formas distintas susceptibles de incorporarse a la composición del suelo o de los seres vivos, como el ion amonio (NH4+) para posteriormente ser transformado en los iones nitrito (NO2–) o nitrato (NO3–).

Tipos de Fijación

Fijación abiótica : La fijación natural puede ocurrir por procesos químicos espontáneos, como la oxidación que se produce por la acción de los rayos, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.

Fijación biológica de nitrógeno : Es un fenómeno fundamental que depende de la habilidad metabólica de unos pocos organismos, llamados diazótrofos en relación a esta habilidad, para tomar N2 y reducirlo a nitrógeno orgánico.

Un diazótrofo es un organismo que es capaz de crecer sin fuentes externas de nitrógeno fijado y se habitan en el suelo, en plantas.

2

2.- Nitrificación.- La nitrificación es la oxidación biológica de amonio con oxígeno en nitrito,

seguido por la oxidación de esos nitritos en nitratos.

Nitrificación. Partiendo de amonio se obtiene nitrito (NO2–). Lo realizan

bacterias de, entre otros, los géneros Nitrosomonas y Nitrosococcus.

NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e−

Nitratación. Partiendo de nitrito se produce nitrato (NO3–). Lo realizan bacterias

del género Nitrobacter.

NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e−

3.- AmonificaciónCuando un organismo excreta los residuos o muere, el nitrógeno de sus tejidos

se halla en la forma de nitrógeno orgánico (como aminoácidos, ADN).

Hongos y procariotas descomponen el tejido y liberan de nuevo en el

ecosistema el nitrógeno inorgánico como amoníaco.

4.- DesnitrificaciónLa desnitrificación es el proceso que convierte el nitrato en nitrógeno gaseoso,

eliminando así el nitrógeno biodisponible y devolviéndolo a la atmósfera

Por su lugar en el ciclo del nitrógeno este proceso es el opuesto a la fijación del nitrógeno.

Lo realizan ciertas bacterias heterótrofas, como Pseudomonas fluorescens, para obtener energía.

3

Alteraciones del Ciclo

Muchas actividades humanas tienen un impacto significativo en el ciclo del nitrógeno:

La quema de combustibles fósiles La aplicación de fertilizantes a base de nitrógeno

Aumentan drásticamente la cantidad de nitrógeno biológicamente disponible en un ecosistema. Debido a que la disponibilidad de nitrógeno limita a menudo la productividad primaria de muchos ecosistemas, los grandes cambios en esa disponibilidad pueden llevar a graves alteraciones del ciclo del nitrógeno en los ecosistemas acuáticos y terrestres, desequilibrio de nutrientes en los árboles, cambios en la salud de los bosques, y disminución de la biodiversidad.

CICLO DE NITRÓGENO A NIVEL INDUSTRIAL

Proceso de producción de amoníaco

Método de reformado con vapor:

Obtención

El proceso mediante el cual se obtiene amoníaco obtiene su nombre de los químicos que lo idearon: Fritz Haber y Carl Bosch. Este proceso es el resultado de la combinación directa entre el nitrógeno (proveniente de la atmósfera)y el hidrógeno (proveniente del gas natural), ambos en estado gaseoso.

Esta reacción ocurre con lentitud, dado que necesita gran cantidad de energía de activación, como consecuencia de la estabilidad química del nitrógeno. Para acelerar la reacción se utiliza un catalizador, y se aumenta la presión y la temperatura a la que esta ocurre.

4

Proceso del Gas Natural.-

Este método es el más empleado a nivel mundial para la producción de amoniaco.Se parte del gas natural constituido por una mezcla de hidrocarburos siendo el 90% metano (CH4) para obtener el H2 necesario para la síntesis de NH3.

1. Desulfuración

2. Reformado

3. Purificación

4. Eliminación de CO2

5. Metanización

6. Compresión

7. Síntesis de Amoníaco.-

5

USOS DEL AMONÍACO

La mayor parte se destina a la síntesis de fertilizantes, tales como sulfato de amonio, nitrato de amonio, urea, entre otros. También se puede usar amoníaco anhidro directamente como abono para las plantas, incidiendo de manera positiva en el desarrollo de follaje, tallos y raíces. Es útil en para todo tipo de cultivos, tales como pasturas, hortalizas, gramíneas, cereales, etc. El sulfato de amonio se utiliza sobre todo en suelos calizos, alcalinos, dado al poder acidificante del grupo sulfato.

Ejemplo.- Empresa FERTISA, fertilizantes, terminales i servicios S.A., Fundada en el año 1964., Sus instalaciones están ubicadas en la ciudad de Guayaquil, en la vía del puerto marítimo.

Lidera la importación y comercialización de fertilizantes, formulando técnicamente abonos completos según las necesidades de los diferentes cultivos y suelos.

6

7