Co to jest utrwalanie azotu?
Utrwalanie azotu, znane również jako wiązanie azotu, jest procesem, w którym azot atmosferyczny przekształca się w związki nadające się do użytku przez rośliny. Jest to ważna część cyklu azotowego, który przyczynia się do wzrostu roślin na całym świecie, a zatem do sukcesu organizmów takich jak zwierzęta i ludzie. Oprócz zachowywania się w przyrodzie, wiązanie azotem można również przeprowadzić chemicznie do celów przemysłowych.
Azot atmosferyczny nie może być wykorzystywany przez rośliny, chociaż potrzebują one azotu do rozwoju. Bakterie mogą jednak zbierać azot i przekształcać go w użyteczne związki, wytwarzając związki amoniaku, które są przekształcane w azotany przez inne mikroorganizmy w procesie znanym jako amonifikacja i nitryfikacja. Organizmy te można znaleźć w glebie i wodzie, stale przyczyniając się do cyklu azotowego na całym świecie.
Kiedy rośliny przyjmują azotany, zużywają je na energię, dzięki czemu mogą dojrzewać i produkować nasiona, aby wyrosnąć na nowe rośliny. Inne organizmy mogą jeść rośliny, tym samym czerpiąc korzyści z wiązania azotu przez bakterie, a kiedy rośliny umierają, rozkładają się w glebie, uwalniając związki zawierające azot i mogą być stosowane przez inne rośliny. Innymi słowy, gdy rośliny zaczną działać, mogą ustanowić system, który będzie się utrzymywać, gdy starsze rośliny umrą, aby zrobić miejsce młodszym, dzieląc się nawozem podczas rozpadu.
Niektóre rośliny biorą udział w tak zwanym symbiotycznym wiązaniu azotu. Dzieje się tak, gdy roślina ma symbiotyczny związek z bakterią, która żyje na lub w roślinie. Niektóre rodzaje roślin strączkowych, takie jak fasola i groszek, słyną z symbiotycznego wiązania azotu, a rośliny te są często określane jako „utrwalacze azotu” w związku z tym. Można je sadzić na glebie, która regeneruje się po nadmiernym wykorzystaniu, aby pomóc glebie odbudować zapasy azotanów i innych przydatnych związków. Ogrodnicy mogą również stosować związki, które zostały zaprojektowane w celu stymulowania wiązania azotu do ubogiej gleby, aby pomóc roślinom w osiedleniu się.
W przemyśle utrwalanie azotu odbywa się zwykle w wysokich temperaturach i ciśnieniach, aby wytworzyć związki stosowane w nawozach, materiałach wybuchowych i innych produktach. Zdolność wytwarzania produktów azotowych na skalę przemysłową ma kluczowe znaczenie dla powodzenia wielu przedsięwzięć ludzkich, od rolnictwa po wydobycie. Wiązanie azotu występuje również w wyniku naturalnych procesów, takich jak piorun i spalanie, chociaż ogromna większość wiązania azotu w przyrodzie jest wynikiem mikroorganizmów, takich jak sinice, które żyją w różnych roślinach i organizmach, takich jak grzyby, lub w ich pobliżu .