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Determinação de Nitrogênio em amostra de plantas

Nitrogênio

• Elemento químico com símbolo N, número atômico 7 e massa atômica 14.

• É o quinto elemento mais abundante no Universo .

• Nas condições ambientes (25 °C e 1 atm) é encontrado no estado gasoso, na forma molecular (N2), formando cerca de 78% do volume do ar atmosférico.

CICLO DO NITROGÊNIO

Fixação do Nitrogênio

• A fixação do nitrogênio é o processo pelo qual o nitrogênio gasoso do ar é incorporado em compostos orgânicos nitrogenados e, assim, introduzido no ciclo do nitrogênio.

• Fixação biológica – micro-organismos (60%)

• Fixação industrial – Processo de Harber (30%)

• Fixação por descargas elétricas (10%)

Fixação Biológica

• Bactérias simbióticas são as mais importantes em termos de quantidades totais de nitrogênio fixado. A mais comum das bactérias fixadoras de nitrogênio é Rhizobium.

• As bactérias não simbióticas dos gêneros Azotobacter e Clostridium são capazes de fixar o nitrogênio.

• Bactérias fotossintéticas - algas azuis

Fixação Industrial

• Síntese do amoníaco, Processo Haber-Bosch

N2 (g) + 3 H2 (g) ∏ 2 NH3 (g) + energia

250 atm e 450⁰C

2NH3 + CO2 ∏ NH2CO2NH4

NH2CO2NH4 ∏ CO(NH2)2 + H2O

Ureia

Fixação por Descargas Elétricas

N2 + O2 → 2 NO

2 NO + O2 → 2 NO2

3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO

Nitrogênio no Solo

• Grande parte presente como compostos orgânicos

• Amonificação

• Nitrificação

Composto orgânico Micro-organismo

Liberação do excesso de NH4+

2NH3 + 3O2 → 2 NO2- + 2H+ + 2H2O

2 NO2- + O2 → 2 NO3

-

Assimilação do Nitrogênio por Plantas

Assimilação do Nitrogênio por Plantas

• Cetoácido se combina ao amônio para formar um aminoácido. • O principal aminoácido formado desta maneira é o ácido glutâmico. • O ácido glutâmico é o principal transportador de nitrogênio na planta.

Assimilação do Nitrogênio por Plantas

R C

H

NH2

C

O

OH R C

H

NH2

C

O

OH+ R C OH

O

N

H

H

R'

R C

O-

OH

N+

R'H

H

R C

O

N+ R'

H

H

HO-

R C

O

NH R' R C

H

NH2

C

O

NH C

H

R

C

O

OH

R R’

Ligação Peptídica

Análise química de Nitrogênio em Plantas

• Analisador elementar

CNH + Aquecimento ↓ CO2 + N2 + H2O

• Decomposição via úmida com ácido sulfúrico e catalisadores

Matéria orgânica ↓ CO2 + NH4+ + H2O

• Análise Química

- Eletrodo íon seletivo - Análise em fluxo - Volumetria ácido-Base

Análise química de Nitrogênio em Plantas

• Eletrodo íon Seletivo

Análise química de Nitrogênio em Plantas

• Análise por sistema em fluxo

Análise química de Nitrogênio em Plantas

• Volumetria ácido-base

Prática