Pengertian Fiksasi Nitrogen

Artikel berikut akan menjelaskan Pengertian Fiksasi Nitrogen. Proses Fiksasi Nitrogen bisa dilakukan secara alami dan buatan. Berikut ini penjelasan Pengertian Fiksasi Nitrogen. Fiksasi Nitrogen adalah  proses penggabungan nitrogen atmosfer dengan unsur-unsur lain untuk membentuk senyawa yang berguna.

Hanya ada beberapa cara di mana nitrogen, yang relatif inert (sulit bereaksi dengan unsur lain), dapat dikombinasikan dengan unsur-unsur lain. Nitrogen sangat penting untuk makhluk hidup dan, karena sebagian besar organisme tidak dapat menggunakan nitrogen yang tidak dikombinasikan dengan unsur-unsur lain, fiksasi nitrogen menjadi penting untuk kelangsungan hidup di bumi. Perbaikan atau penggabungan nitrogen juga diperlukan untuk pembuatan berbagai zat, termasuk bahan peledak dan pupuk komersial.

Di alam, nitrogen diperbaiki oleh beberapa mikro-organisme dan petir. Fiksasi alami ini memainkan peran penting dalam siklus nitrogen. Pada abad ke-20, manusia belajar untuk memperbaiki nitrogen dalam jumlah besar untuk menambah jumlah nitrogen secara alami. Proses fiksasi nitrogen sintetis termasuk proses busur listrik, proses sianamida, dan proses Haber.

Fiksasi Nitrogen Alami

Mikroorganisme

Dengan cara yang belum sepenuhnya dipahami, bakteri pengikat nitrogen dan ganggang menggunakan gas nitrogen untuk membuat senyawa amonium. Senyawa ini diserap oleh tanaman.

Dua kelompok utama mikroorganisme yang melakukan fiksasi nitrogen. Lebih umum dari dua kelompok terdiri dari organisme yang hidup di tanah dan air-beberapa spesies bakteri (terutama dari genera Azotobacter dan Clostridium) dan beberapa ganggang biru-hijau.

Kelompok kedua, yang terdiri dari bakteri dari genus Rhizobium, hidup di dalam tanaman, terutama kacang-kacangan seperti kacang polong, semanggi, dan alfalfa. Bakteri menyebabkan akar kacang-kacangan untuk membentuk bintil akar (pembengkakan) di mana organisme hidup. Tanaman menyediakan bakteri dengan makanan. Sebagai imbalannya, bakteri mengeluarkan senyawa amonium yang diserap dan digunakan oleh kacang-kacangan dan tanaman lain yang ditanam di tanah yang sama.

Petir memainkan bagian kecil dalam fiksasi nitrogen di atmosfer. Panas ekstrim dari kilatan petir menyebabkan nitrogen untuk bergabung dengan oksigen dari udara untuk membentuk oksida nitrogen. Oksida bergabung dengan kelembaban di udara. Fiksasi Nitrogen ini dibawa oleh hujan ke bumi, di mana, dalam bentuk nitrat, digunakan oleh tanaman.

Sintetis Fiksasi Nitrogen

Proses Haber, atau Haber-Bosch Process. Dalam proses ini, nitrogen dipanaskan (dari udara) dan hidrogen dicampur di bawah tekanan yang sangat tinggi dalam bejana di mana mereka bergabung secara kimiawi. Bejana berisi katalis (biasanya besi dengan oksida aluminium dan kalium), yang mempercepat reaksi kimia. Proses Haber adalah proses yang paling banyak digunakan untuk produksi komersial amonia. Fritz Haber, seorang ahli kimia Jerman, mengembangkan proses dalam dekade pertama abad ke-20. Karl Bosch, ilmuwan Jerman yang lain, mengadaptasi proses untuk keperluan industri.

Process Busur listrik

Dalam proses ini busur listrik yang kuat diatur di udara, menyebabkan nitrogen dan oksigen untuk menggabungkan dan membentuk oksida nitrogen. Udara yang mengandung oksida kemudian dikirim melalui air, yang bergabung dengan oksida untuk membentuk asam nitrat. Proses busur listrik adalah proses sintetis pertama fiksasi nitrogen, dikembangkan oleh Lord Rayleigh pada tahun 1895.

Process sianamida

Dalam proses sianamida, kalsium karbida-dihasilkan dari kapur, coke, dan udara-adalah tanah menjadi bubuk dan dipanaskan dalam suasana nitrogen murni. Proses ini menghasilkan kalsium sianamida, yang kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan amonia.