Processo inverso azoto

[xmisteryx]

Ciao a tutti
mi è improvvisamente venuto un dubbio :)

c'è una situazione particolare in acquario che praticamente fa avvenire il processo inverso dell'azoto
nel senso nitrati si trasformano in nitriti ecc...ecc..
qualcuno mi sa dire che situazione bisogna crearsi o per quale motivo succede questo?

[Mkel77]

xmisteryx, quello che dici tu, si verifica in condizioni anaerobiche con determinate colonie batteriche tipo pseudomonas.
in pratica questi batteri operano l'ultima trasformazione del ciclo dell'azoto trasformando l'NO3 in azoto, ma non tutto, infatti in questo processo una parte dell'NO3 viene ridotto a NO2 e riutilizzato dai betteri nitrificanti.

[xmisteryx]

ecco il dubbio è quello
come mai non viene trasformato tutto in azoto ma si crea il processo inverso?
c'è qualche processo chimico che spiega il tutto?

(il dubbio mi viene dal fatto che mettendo una resina per i nitrati si sono alzati i nitriti e mi sono ricordato del fatto del procedimento inverso)

[Mkel77]

come mai non viene trasformato tutto in azoto ma si crea il processo inverso?


è una questione di proporzioni degli elementi in gioco...........


c'è qualche processo chimico che spiega il tutto?



si in pratica:

C6H12O6 + 12 NO3- => 6 CO2 + 6 H2O + 12 NO2-

mentre

5 C6H12O6 + 24 NO3- => 30 CO2 + 24 OH- + 18 H2O + 12 N2

queste reazioni non sono farina del mio sacco, ma le ho lette una volta su un articolo che parlava proprio delle reazioni di denitrificazione, e siccome mi sono sembrate molto interessanti e le ho salvate. ;-)



(il dubbio mi viene dal fatto che mettendo una resina per i nitrati si sono alzati i nitriti e mi sono ricordato del fatto del procedimento inverso)


I processi di denitrificazione biologica, non hanno nulla a che vedere con l'eliminazione di no3 tramite resine a scambio ionico.
Quindi se ti si sono alzati gli no2, o c'è stato un errore nel test, oppure c'è qualche problema a livello chimico e biologico in vasca.

[xmisteryx]

no il problema che non ho abbassato gli No3 con resine a scambio ma con resine naturali è qui che c'è l'inghippo :D cmq grazie delle formule mi hanno chiarito qualcosa anche se non riesco a capire come sia avvenuto l'aumento dei nitriti

[henryp]

Ciao,

Mkel77 scusami ma da quale articolo hai preso quelle formule?
Ad una prima occhiata sembrano "sospette" in particolare la seconda in cui per ogni mole di NO3 consumata si forma una mole di OH-; il che vorrebbe dire una variazione di pH non indifferente.
Così come la formazione di azoto molecolare.

Hai estratto una parte del testo o è tutto li?

Inoltre ha poco senso indicare i composti organici (con molti atomi di C) senza la formula di struttura in quanto non è possibile definire univocamente il composto.

[Mkel77]

E' un articolo pubblicato dall'università Cà Foscari di Venezia..........cito il testo che mi ero salvato..........


Denitrificazione

Processo anaerobio, viene definito anche riduzione disassimilativa dei composti ossidati dell'azoto.

Tutti gli organismi viventi, esclusi i chemiosintetici, traggono l'energia a loro necessaria dall'ossidazione di composti organici, cioè dalla respirazione.

I batteri_denitrificanti, invece, se in presenza di ossigeno, lo usano come accettore terminale di elettroni; se in assenza di ossigeno ma in presenza di nitrato, usano quest'ultimo come accettore di elettroni.

Nella denitrificazione, come nella respirazione aerobia, si ha completa ossidazione del substrato organico a CO2 e H2O. Nella denitrificazione la variazione di energia libera DG è quasi pari a quella che si ha nella respirazione aerobia, che è di -686 Kcal/mole di glucosio.

Le tappe_del_processo_di_denitrificazione sono diverse.


Tappe del processo di denitrificazione

La denitrificazione avviene secondo diverse reazioni in cui il prodotto finale è N2 e intermedi NO2- e N2O.

5 C6H12O6 + 24 NO3- => 30 CO2 + 24 OH- + 18 H2O + 12 N2

(DG = - 3018 kcal/mole)

C6H12O6 + 6 NO3-- => 6 CO2 + 6 OH- + 3 H2O + 3 N2O

(DG = - 508 kcal/mole)

C6H12O6 + 12 NO3- => 6 CO2 + 6 H2O + 12 NO2-

(DG = - 496 kcal/mole)

Poiché i prodotti gassosi vengono dispersi nell'atmosfera, la denitrificazione permette un ritorno dell'azoto dal pool di scambio a quello di riserva.


Batteri denitrificanti

I batteri denitrificanti sono in grado di operare la respirazione anaerobia dei nitrati, usando cioè il nitrato al posto dell'ossigeno come accettore degli elettroni liberati durante il processo respiratorio.

Alcuni batteri sono capaci di portare a compimento la denitrificazione, mentre altri soltanto stadi del meccanismo.

I batteri denitrificanti possiedono un'unica catena respiratoria che normalmente trasporta gli elettroni verso l'ossigeno.

Collegati alla catena respiratoria, a livello di citocromi, questi batteri possiedono enzimi speciali, la nitratoriduttasi e la nitritoriduttasi che, in assenza di ossigeno, permettono agli elettroni di fluire verso il nitrato o il nitrito.

Sono enzimi adattativi che si formano nella membrana cellulare solo in condizioni di anaerobiosi.

In presenza di ossigeno la sintesi delle riduttasi viene repressa.

Il trasporto di elettroni lungo la catena respiratoria è accoppiato a processi di fosforilazione per produrre ATP.

Sono denitrificanti alcune specie batteriche dei generi Pseudomonas, Thiobacillus, Paracoccus e Naisseria.



;-)




Inoltre ha poco senso indicare i composti organici (con molti atomi di C) senza la formula di struttura in quanto non è possibile definire univocamente il composto.


non è necessario definire univocamente il composto, ciò che conta è che per questo processo, i batteri denitrificanti hanno bisogno nella fattispecie di zuccheri, o più in generale di fonti di carbonio.
Nel marino spesso vengono utilizzate varie fonti di carbonio per alimentare questo processo, inserendo in vasca fruttosio, vodka, acido acetico glaciale ecc...........

[henryp]

ok

concordo con te che non è necessario definire univocamente il composto ma sapere almeno a che famiglia appartiene (chetoni, alcoli o acidi carbossilici ) è fondamentale.

Ho avuto a che fare anche io con batteri anaerobi simili ma sul ciclo dello zolfo.
il meccanismo è lo stesso riescono ad estrarre un atomo di ossigeno da NO3 trasformandolo in NO2. Per farlo hanno bisogno di acidi carbossilici (più in generale una fonte di C) che utlizzano come combustibile per le cellule. Il comburente è l'O estratto e infatti alla fine del processo di ottiene CO2.

Da un certo punto di vista non sono troppo diversi da noi solo che loro l'ossigeno lo pigliano da un'altra parte. ;-)

Grazie Mkel77 :-))