Zwavelcyclus

Wat is de zwavelcyclus?

De zwavelcyclus Het is het circulatieproces van dit chemische element op planeet Aarde. Dit proces komt tot uiting in een reeks fasen of fasen die de biosfeer, lithosfeer, atmosfeer en hydrosfeer omvatten..

Zo gaat een zwaveldeeltje op aarde door de bodem en rotsen, lucht, water en levende wezens. Deze beweging herhaalt zich constant, van de ene omgeving naar de andere.

Zwavel is een element met een gele kleur en een onaangename geur, waarvan de belangrijkste reservoirs zich in de lithosfeer bevinden. Deze worden voornamelijk aangetroffen in de afzettingen van fossiele brandstoffen zoals steenkool en olie, opgelost in oceaanwater en die deel uitmaken van levende wezens.

De zwavelcyclus is erg belangrijk, omdat dit chemische element een essentiële rol speelt in het leven, zowel voor het begunstigen als voor het bedreigen van levende wezens, afhankelijk van de stoffen die het vormt en waar het wordt aangetroffen..

Omdat het deel uitmaakt van essentiële aminozuren, enzymen en chlorofyl, is zwavel essentieel voor het bestaan ​​van levende organismen. Tegelijkertijd is het een vervuilende stof, het maakt deel uit van zure regen en kan een negatieve factor voor het leven worden.

Kenmerken van de zwavelcyclus

Zwavel

Dit chemische element is een niet-metaal, weergegeven door de letter "S", geel, groenachtig geel, oranje, geelachtig bruin of grijs. Bovendien is het broos, zacht, met een zijdeachtige of harsachtige glans en een onaangename geur. Wanneer zwavel verbrandt, produceert het een blauwe vlam en komt zwaveldioxide vrij, een giftig gas..

Biogeochemische cyclus

De zwavelcyclus is een biogeochemische cyclus, dat wil zeggen dat dit element circuleert tussen levende organismen en het milieu. Het is ook een gascyclus, aangezien het gassen vormt met een belangrijke fase in de atmosfeer..

In deze processen vinden op hun beurt chemische veranderingen plaats, omdat het kan worden gecombineerd met zuurstof en andere verbindingen. Deze cyclus garandeert de beschikbaarheid van zwavel en geeft continuïteit aan het leven op de planeet, omdat dit element een macronutriënt is.

Zoals elke biogeochemische cyclus, vertoont de zwavelcyclus afzettingen, stromen en samenstelling en faseveranderingen. In dit geval bevinden de belangrijkste zwavelafzettingen zich in de lithosfeer, vooral in fossiele brandstoffen zoals steenkool en olie..

Op dezelfde manier is er een reeks stromen die in verschillende richtingen kruisen tussen de atmosfeer, de bodem, het water en de levende wezens. Zwavel wordt in deze stroom in verschillende toestanden aangetroffen, zowel gasvormig, vast als opgelost in water..

Evenzo neemt zwavel verschillende chemische vormen aan, bijvoorbeeld calciumsulfaat (CaSO₄) en magnesiumsulfaat (MgSO₄​Andere vormen zijn zwaveldioxide (SO_twee), zwavelzuur (H._tweeSW₄), koolstofsulfide (CS_twee), waterstofsulfide (H._tweeS) en oplosbare sulfaationen (SO₄^twee-​.

Stadia van de zwavelcyclus

De fasen of stadia die zwavel in zijn cyclus passeert, volgen geen strikte volgorde. Dat wil zeggen, zwavel kan van de bodem naar levende organismen gaan en van deze weer naar de bodem.

Het kan ook van de grond naar de lucht gaan en terug naar de grond of van de lucht naar het water, van hier naar levende organismen en terug naar de grond..

Lithologische fase: in rotsen en aarde

Minerale zwavel wordt aangetroffen in gesteenten die rijk zijn aan dit element, zoals minerale steenkool. Ook gipsafzettingen (calciumsulfaat) kunnen, wanneer ze worden afgebroken, zwavelafzettingen in de bodem genereren.

Olie is een andere verbinding die wordt afgezet in geologische lagen en zwavel bevat. Evenzo is er zwavel in de afzettingen van magma of gesmolten gesteente in het binnenste van de aarde.

Zwavel bereikt de grond door de ontbinding van levende wezens, zure regen of de sedimentatie van minerale zwavel. Aan de andere kant verlaat het de grond op drie fundamentele manieren: vulkanische activiteit, natuurlijke extractie door levende wezens of menselijke extractie..

Vulkanen verdrijven zwavelrijke gassen zoals zwaveldioxide en ook lava, dat onder andere dit mineraal bevat. Daarnaast nemen bacteriën en planten zwavelrijke verbindingen op uit de bodem voor hun voeding..

Aan de andere kant extraheren mensen verbindingen met zwavel om energie op te wekken of om ze in de industrie te gebruiken. Deze activiteit produceert afvalgassen die dit element bevatten en die in de atmosfeer terechtkomen. Kolen en olie zijn bijvoorbeeld zwavelrijke verbindingen die uit de grond worden gewonnen..

Atmosferische fase: in de lucht

Zwavel bereikt de atmosfeer door vulkanische activiteit en oceanische hydrothermale ventilatieopeningen, die het vrijgeven in de vorm van het gas dat zwaveldioxide wordt genoemd (SO_twee​Dit gas is kleurloos, irriterend en heeft een penetrante geur..

Bovendien komt zwaveldioxide voort uit door de mens gemaakte bronnen zoals thermo-elektrische centrales, auto-uitlaten en fabrieken. Bij contact met de waterdamp in de wolken, de SO_twee produceert zwavelzuur dat condenseert in waterdruppels en neerslaat.

Het valt dus opgelost in regenwater of sneeuw en bereikt de grond of watermassa's (rivieren, meren, oceanen). Zwavel wordt ook in de atmosfeer opgenomen als waterstofsulfide vanwege bacteriële activiteit zowel in de bodem als in het water..

Biologische fase: in levende organismen

Zwavel komt in de biologische fase wanneer het wordt opgenomen in voedselketens, wat optreedt wanneer het wordt opgenomen door bacteriën en planten, zowel in de bodem als in het water. Het wordt geabsorbeerd als sulfaationen opgelost in water en vervolgens door reductie omgezet in sulfiden.

Eenmaal opgenomen, wordt het onderdeel van de eiwitten die de lichamen van bacteriën en planten vormen. Deze worden op hun beurt weer geconsumeerd door andere organismen, die op deze manier de zwavel binnenkrijgen die ze nodig hebben voor hun voeding..

Planten absorberen bijvoorbeeld zwavel, plantenetende dieren consumeren planten, en deze worden op hun beurt weer geconsumeerd door carnivoren. Daarom reist zwavel door het voedselweb..

Wanneer dieren hun uitwerpselen verdrijven, dragen de overblijfselen van eiwitten en andere verbindingen die zich daarin bevinden zwavel. Op dezelfde manier is de dood van levende wezens een manier om zwavel terug te voeren naar de bodem of (in het geval van waterorganismen) naar het water.

Bij overlijden nemen ontbindende organismen zwavel weer in de bodem op in de vorm van waterstofsulfide. De zwavel oxideert vervolgens en vormt weer sulfaten, die door planten kunnen worden opgenomen..

Er zijn ook bacteriën die ontbindend organisch materiaal in moerassen verwerken en waterstofsulfide in de lucht afgeven. Vandaar de karakteristieke geur die moerassige gebieden hebben.

Hydrologische fase: rivieren, meren, wetlands en oceanen

Zwavel bereikt waterlichamen die worden meegevoerd door afstromend water dat het van de grond wast. Evenzo kan het rechtstreeks uit de lucht vallen in de vorm van zure regen..

Het wordt ook vanuit de diepzee in de oceanen opgenomen via ondergedompelde hydrothermale ventilatieopeningen, die zwavelrijke verbindingen verdrijven..

Eenmaal in het water wordt het gebruikt als energiebron door zwavelverwerkende bacteriën en geabsorbeerd door elementen van plankton. Op deze manier dringt het voedselwebben binnen, aangezien bacteriën en plankton door andere zeedieren worden geconsumeerd.

Belang van de zwavelcyclus

De zwavelcyclus is van vitaal belang, omdat het de recycling en beschikbaarheid van dit fundamentele element voor levende wezens garandeert.

Biologisch

Zwavel maakt deel uit van de aminozuren die de bestanddelen zijn van eiwitten, zoals methionine, cysteïne en cystine, die door planten worden gesynthetiseerd. Evenals andere fundamentele verbindingen voor het metabolisme van alle levende wezens, zoals co-enzym A.

Evenzo maakt zwavel deel uit van de productie van chlorofyl, de verbinding die de omzetting van zonne-energie in voedsel mogelijk maakt..

Zuinig

Elementaire zwavel heeft een grote economische waarde, omdat het wordt gebruikt bij de vervaardiging van verschillende producten voor industrieel en huishoudelijk gebruik. Onder hen het zwavelzuur dat wordt gebruikt in accu's voor motorvoertuigen.

Het wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van buskruit, bij het bleken van papier en bij het vulkaniseren van banden.

Milieu-impact

Zwavelverbindingen, zoals zwaveldioxide en zwaveltrioxide, uitgestoten door industrieën, thermo-elektrische installaties en voertuigen, zijn vervuilende stoffen. Deze verbindingen vormen, wanneer ze in de atmosfeer worden gehydrateerd, zwavelzuur en zwaveligzuur die neerslaan als zure regen..

Dit proces leidt tot verzuring van waterlichamen en heeft een negatieve invloed op het leven..

Referenties

1. Berg, J. M., Stryer, L., en Tymoczko, J. L. (2007). Biochemie. Omgekeerd.
2. Calow, P. (Ed.) (1998). De encyclopedie van ecologie en milieubeheer.
3. Campbell, M. K., en Farrell, S. O. (2011). Biochemie. Thomson. Brooks / Cole.
4. Christopher R. en Fielding, C.R. (1993). Een overzicht van recent onderzoek in de sedimentologie van de rivier. Sedimentaire geologie.
5. Margalef, R. (1974). Ecologie. Omega-edities.
6. Miller, G. en TYLER, J.R. (1992). Ecologie en milieu. Grupo Redactie Iberoamérica S.A. door C.V.
7. Odum, E.P. en Warrett, G.W. (2006). Grondbeginselen van ecologie. Vijfde editie. Thomson.