Differenza tra nitrificazione e denitrificazione
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Differenza principale - Nitrificazione vs Denitrificazione
L'azoto è un elemento essenziale per la vita sulla terra. Agisce come componente di proteine, acidi nucleici e molti altri composti importanti. L'azoto circola nell'ambiente attraverso il ciclo dell'azoto. Le fasi principali del ciclo dell'azoto includono la fissazione dell'azoto, l'assimilazione dell'azoto, l'ammonificazione, la nitrificazione e la denitrificazione. Quindi, la nitrificazione e la denitrificazione sono due fasi importanti del ciclo dell'azoto. La nitrificazione è la conversione biologica dell'ammonio in nitrato. La denitrificazione è la conversione biologica del nitrato in gas azoto. Questa è la principale differenza tra nitrificazione e denitrificazione. Entrambe queste conversioni sono biologiche poiché queste conversioni sono eseguite da microbi.
Aree chiave coperte
1. Cos'è la nitrificazione
- Definizione, processo
2. Cos'è la denitrificazione
- Definizione, processo, applicazione
3. Qual è la differenza tra nitrificazione e denitrificazione
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: ammonio, ammoniaca, microrganismi ossidanti, denitrificazione, nitrato, nitrificazione, batteri nitrificanti, azoto, azoto, ciclo, Microrganismo ossidante nitrito
Cos'è la nitrificazione
La nitrificazione è uno stadio del ciclo dell'azoto in cui l'ammonio viene convertito in nitrato mediante mezzi biologici o chimici. La nitrificazione è un processo di ossidazione. Qui, forme ridotte di azoto inorganico e organico, principalmente ammonio, vengono convertite in nitrato, che è una forma ossidata di azoto.
La nitrificazione è un processo biologico mediato da microrganismi. Questo stadio del ciclo dell'azoto comprende due reazioni chimiche. Come primo passo, l'ammonio viene convertito in nitrito, seguito dall'ossidazione del nitrito in nitrato. Questo processo è benefico per i microrganismi poiché essi possono ricavare l'energia necessaria per la loro crescita attraverso queste reazioni chimiche. Questi microrganismi sono noti come microrganismi nitrificanti.
Poiché il processo di nitrificazione comprende due reazioni chimiche, vi sono due gruppi di microrganismi nitrificanti coinvolti nella nitrificazione. Un gruppo è costituito da ossidanti di ammoniaca e l'altro gruppo è costituito da microrganismi che ossidano i nitriti.
Figura 1: ciclo di azoto
Microorganismi ossidanti dell'ammoniaca
Questo gruppo di microrganismi comprende autotroph obbligati e archaea ammoniaca-ossidante. I batteri più comuni e conosciuti in questo processo sono Nitrosomonas. Possono mediare la conversione di ammoniaca o ammonio in nitrito come segue.
NH4+ + 1.5O2 → NO2- + H2O + H+
Microrganismo ossidante nitrito
Questo gruppo include batteri in grado di convertire il nitrito in nitrato. I batteri più comuni e conosciuti in questo processo sono Nitrobactor. La reazione è la seguente.
NO2- + 0.5O2 → NO3-
La nitrificazione dipende da pochi fattori. Come la maggior parte dei batteri, i batteri nitrificanti sono sensibili alla temperatura. La massima velocità di nitrificazione può essere osservata a temperatura ottimale per i batteri nitrificanti (0-35oC). e inoltre, questi batteri sono estremamente sensibili alle basse concentrazioni di ossigeno. Il tasso di nitrificazione cade a basse concentrazioni di ossigeno. La nitrificazione è più veloce con valori di pH intorno all'8-9. Inoltre, la presenza di sostanze inibitrici può limitare la nitrificazione. Tutti questi fattori influenzano la crescita dei batteri nitrificanti.
Cos'è la denitrificazione
La denitrificazione è una fase del ciclo dell'azoto in cui le forme ossidate dell'azoto vengono convertite in gas azoto sia con mezzi biologici che chimici. Questa è una reazione di riduzione. Il nitrato è la forma ossidata dell'azoto e la denitrificazione converte questa forma ossidata in forma ridotta: gas azoto. Qui, lo stato di ossidazione dell'azoto cambia da +5 a 0.
Come la nitrificazione, la denitrificazione è un processo biologico. Questo perché questa conversione del nitrato è mediata da microrganismi. La maggior parte dei batteri coinvolti nella denitrificazione sono anaerobi facoltativi. Le forme ossidate di azoto che subiscono la denitrificazione sono nitrati e nitriti.
Figura 2: Denitrificazione con mezzi biologici
Reazione di denitrificazione
NO3- → N2O → N2
Uno maggiore applicazione della denitrificazione è nella depurazione delle acque. La denitrificazione può rimuovere le specie di azoto dall'acqua sotto forma di gas azoto. La denitrificazione può essere effettuata in tre metodi per il trattamento delle acque: scambio ionico, riduzione chimica e denitrificazione biologica. Nel processo di scambio ionico, gli ioni indesiderati come i nitrati vengono scambiati con altri ioni seguiti dalla rimozione degli ioni nitrato. Nella riduzione chimica, gli agenti riducenti sono utilizzati per ridurre il nitrato in gas azoto. La denitrificazione biologica utilizza microrganismi denitrificanti come Thiobacillus e Pseudomonas.
Differenza tra nitrificazione e denitrificazione
Definizione
nitrificazione: La nitrificazione è uno stadio del ciclo dell'azoto in cui l'ammonio viene convertito in nitrato con mezzi biologici o chimici.
denitrificazione: La denitrificazione è una fase del ciclo dell'azoto in cui le forme ossidate di azoto vengono convertite in gas azoto sia con mezzi biologici che chimici.
Processi
nitrificazione: La nitrificazione comprende la conversione di specie di azoto ridotto in specie di azoto ossidato.
denitrificazione: La denitrificazione include la conversione delle specie di azoto ossidato in specie a ridotto contenuto di azoto.
Prodotto finale
nitrificazione: Il prodotto finale della nitrificazione è il nitrato.
denitrificazione: Il prodotto finale della denitrificazione è il gas azoto.
Specie di partenza
nitrificazione: La nitrificazione inizia con ammoniaca o ioni di ammonio.
denitrificazione: La denitrificazione inizia con il nitrato.
microrganismi
nitrificazione: La nitrificazione è mediata da microrganismi nitrificanti come Nitrosomonas, Nitrobacter.
denitrificazione: La denitrificazione è mediata da microrganismi denitrificanti come Thiobacillus e Pseudomonas.
Conclusione
La nitrificazione e la denitrificazione sono due fasi principali del ciclo dell'azoto. Il ciclo dell'azoto è la circolazione dell'azoto nell'ambiente. La principale differenza tra nitrificazione e denitrificazione è che la nitrificazione è la conversione dell'ammonio in nitrato mentre la denitrificazione è la conversione del nitrato in gas azoto.
Riferimenti:
1. "Batteri denitrificanti". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 14 dicembre 2011, disponibile qui.
2. "Nitrificazione". Enciclopedia delle scienze della vita, disponibile qui.
Cortesia dell'immagine:
1. "Ciclo di azoto" di Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Utente: Nojhan), traduzione di Joanjoc d'après Immagine: Ciclo azote fr.svg.lavoro di lavoro: Burkhard (talk) Nitrogen_Cycle.jpg: Environmental Agenzia di protezione: lavoro anticipato: Raeky (conversazione) - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "1.12 Tamponi per azoto" del National Agroforestry Center (CC BY 2.0) via Flickr
