Verschil tussen nitrificatie en denitrificatie
Share
Belangrijkste verschil - Nitrificatie versus denitrificatie
Stikstof is een essentieel element voor het leven op aarde. Het werkt als een component in eiwitten, nucleïnezuren en vele andere belangrijke verbindingen. Stikstof circuleert door de omgeving via de stikstofcyclus. De belangrijkste stappen van de stikstofcyclus omvatten stikstoffixatie, stikstofassimilatie, ammonificatie, nitrificatie en denitrificatie. Vandaar dat nitrificatie en denitrificatie twee belangrijke stadia van de stikstofcyclus zijn. Nitrificatie is de biologische omzetting van ammonium in nitraat. Denitrificatie is de biologische omzetting van nitraat in stikstofgas. Dit is het belangrijkste verschil tussen nitrificatie en denitrificatie. Beide conversies zijn biologisch, omdat deze conversies worden uitgevoerd door microben.
Key Areas Covered
1. Wat is nitrificatie
- Definitie, proces
2. Wat is Denitrificatie
- Definitie, proces, toepassing
3. Wat is het verschil tussen nitrificatie en denitrificatie
- Vergelijking van belangrijke verschillen
Belangrijkste termen: Ammonium, Ammoniak Oxiderende micro-organismen, Denitrificatie, Nitraat, Nitrificatie, Nitrificerende Bacteriën, Stikstof, Stikstofcyclus, Nitrietoxiderend micro-organisme
Wat is nitrificatie
Nitrificatie is een fase van de stikstofcyclus waarin ammonium wordt omgezet in nitraat, hetzij door biologische of chemische middelen. Nitrificatie is een oxidatieproces. Hier worden gereduceerde vormen van anorganische en organische stikstof, voornamelijk ammonium, omgezet in nitraat, wat een geoxideerde vorm van stikstof is.
Nitrificatie is een biologisch proces dat wordt gemedieerd door micro-organismen. Deze fase van stikstofcyclus omvat twee chemische reacties. Als eerste stap wordt ammonium omgezet in nitriet, gevolgd door de oxidatie van nitriet in nitraat. Dit proces is gunstig voor micro-organismen omdat ze energie kunnen afnemen die nodig is voor hun groei door deze chemische reacties. Deze micro-organismen staan bekend als nitrificerende micro-organismen.
Omdat het nitrificatieproces twee chemische reacties omvat, zijn er twee groepen nitrificerende micro-organismen die betrokken zijn bij nitrificatie. Eén groep is ammoniakoxidatiemiddelen en de andere groep is nitriet oxiderende micro-organismen.
Figuur 1: Stikstofcyclus
Ammoniak Oxiderende micro-organismen
Deze groep micro-organismen omvat obligate autotrofen en ammoniak-oxiderende archaea. De meest voorkomende en bekende bacteriën in dit proces is Nitrosomonas. Ze kunnen de omzetting van ammoniak of ammonium in nitriet als volgt bemiddelen.
NH4+ + 1,5 o2 → NEE2- + H2O + H+
Nitrietoxiderend micro-organisme
Deze groep bevat bacteriën die nitriet in nitraat kunnen omzetten. De meest voorkomende en bekende bacteriën in dit proces is Nitrobactor. De reactie is als volgt.
NEE2- + 0.5O2 → NEE3-
Nitrificatie hangt van weinig factoren af. Zoals de meeste bacteriën, zijn nitrificerende bacteriën temperatuurgevoelig. De maximale nitrificatiesnelheid kan worden waargenomen bij optimale temperatuur voor nitrificerende bacteriën (0-35OC). en ook, deze bacteriën zijn extreem gevoelig voor lage zuurstofconcentraties. De snelheid van nitrificatie daalt bij lage zuurstofconcentraties. De nitrificatie is het snelst bij pH-waarden rond de 8-9. Bovendien kan de aanwezigheid van remmende stoffen de nitrificatie beperken. Al deze factoren beïnvloeden de groei van nitrificerende bacteriën.
Wat is Denitrificatie
Denitrificatie is een fase van de stikstofcyclus waarin geoxideerde vormen van stikstof worden omgezet in stikstofgas, hetzij door biologische of chemische middelen. Dit is een reductiereactie. Nitraat is de geoxideerde vorm van stikstof en denitrificatie zet deze geoxideerde vorm om in gereduceerde vorm: stikstofgas. Hier verandert de oxidatietoestand van stikstof van +5 naar 0.
Idem als nitrificatie, is denitrificatie een biologisch proces. Dit komt omdat deze omzetting van nitraat wordt gemedieerd door micro-organismen. De belangrijkste categorie bacteriën die betrokken is bij denitrificatie zijn facultatieve anaëroben. De geoxideerde vormen van stikstof die denitrificatie ondergaan zijn nitraten en nitrieten.
Figuur 2: Denitrificatie door biologische middelen
Denitrificatie Reactie
NEE3- → N2O → N2
Eén grote toepassing van denitrificatie is in waterzuivering. Denitrificatie kan stikstofsoorten uit water verwijderen in de vorm van stikstofgas. Denitrificatie kan worden gedaan in drie methoden voor waterbehandeling: ionenuitwisseling, chemische reductie en biologische denitrificatie. Bij ionenuitwisselingsprocessen worden ongewenste ionen zoals nitraten uitgewisseld met andere ionen gevolgd door de verwijdering van nitraationen. Bij chemische reductie worden reductiemiddelen gebruikt om nitraat tot stikstofgas te reduceren. De biologische denitrificatie maakt gebruik van denitrificerende micro-organismen zoals Thiobacillus en Pseudomonas.
Verschil tussen nitrificatie en denitrificatie
Definitie
Nitrificatie: Nitrificatie is een fase van de stikstofcyclus waarbij ammonium wordt omgezet in nitraat, hetzij door biologische of chemische middelen.
denitrificatie: Denitrificatie is een fase van de stikstofcyclus waarbij geoxideerde vormen van stikstof worden omgezet in stikstofgas, hetzij door biologische of chemische middelen.
Werkwijze
Nitrificatie: Nitrificatie omvat de omzetting van gereduceerde stikstofspecies in geoxideerde stikstofspecies.
denitrificatie: Denitrificatie omvat de omzetting van geoxideerde stikstofspecies in gereduceerde stikstofspecies.
Eindproduct
Nitrificatie: Het eindproduct van nitrificatie is nitraat.
denitrificatie: Het eindproduct van denitrificatie is stikstofgas.
Beginnende soorten
Nitrificatie: Nitrificatie begint met ammoniak of ammoniumionen.
denitrificatie: Denitrificatie begint met nitraat.
Micro-organismen
Nitrificatie: Nitrificatie wordt gemedieerd door nitrificerende micro-organismen zoals Nitrosomonas, Nitrobacter.
denitrificatie: Denitrificatie wordt gemedieerd door denitrificerende micro-organismen zoals Thiobacillus en Pseudomonas.
Conclusie
Nitrificatie en denitrificatie zijn twee hoofdstappen van de stikstofcyclus. Stikstofkringloop is de circulatie van stikstof in de omgeving. Het belangrijkste verschil tussen nitrificatie en denitrificatie is dat nitrificatie de omzetting van ammonium in nitraat is, terwijl denitrificatie de omzetting van nitraat in stikstofgas is..
Referenties:
1. "Denitrificerende bacteriën." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 14 december 2011, hier beschikbaar.
2. "Nitrificatie." Encyclopedia of Life Sciences, hier beschikbaar.
Afbeelding met dank aan:
1. "Nitrogen Cycle" door Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Gebruiker: Nojhan), traduction de Joanjoc d'après Afbeelding: Cycle azote fr.svg.derivative work: Burkhard (talk) Nitrogen_Cycle.jpg: Environmental Protection Agencyderivative work: Raeky (talk) - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "1.12 Buffers voor stikstof" door National Agroforestry Center (CC BY 2.0) via Flickr
