العملية التي تحول فيها البكتيريا والبرق النيتروجين الى مركبات مفيدة للنباتات هي ازالة النترات، وهي عملية بيولوجية تحدث في الطبيعة حيث تستغل جزيئات النيتروجين الموجودة في هواء الغلاف الجوي الضروري للحياة على الأرض، وسنشرح في تعريف عملية التثبيت بالنيتروجين الطبيعي والاصطناعي بالإضافة إلى دورة النيتروجين في النظام البيئي والإجابة على سؤال موضوع لطلاب المرحلة الثانوية ضمن منهج المملكة العربية السعودية الفصل الدراسي الأول عام 1443.

دورة النيتروجين في البيئة

يتواجد النيتروجين في الغلاف الجوي بتركيز عالٍ، لذلك تكون دورته في الغلاف الجوي فقط حتى تبدأ عملية تثبيت النيتروجين وتحوله من غاز خامل إلى مادة تفيد الطبيعة والنباتات وهي الأمونيا والنترات وغيرها. لذلك، تشكل دورة النيتروجين مجموعة من العمليات مثل:

  • عملية تثبيت النيتروجين.
  • عملية النترجة.
  • نزع النتروجين.
  • الاضمحلال والتعفن.

العملية التي تحول فيها البكتيريا والبرق النيتروجين الى مركبات مفيدة للنباتات هي ازالة النترات

إن الإجابة على العملية التي تقوم فيها البكتيريا والبرق بتحويل النيتروجين إلى مركبات مفيدة للنباتات هي إحدى العمليات الحيوية التي تحدث في الطبيعة ويتم تنفيذها صناعيًا. درس منهج العلوم العام في المملكة العربية السعودية تعريف العملية وأنواعها وهي:

  • إجابة خاطئة: تثبيت النيتروجين.

وتجدر الإشارة إلى أنها عملية يتم فيها تحويل النيتروجين إلى أمونيا تفيد النباتات، وهي مادة تشارك البكتيريا والكائنات الدقيقة في تثبيتها، واسمها ديازوتروف.

ما المقصود بتثبيت النيتروجين؟

عملية تثبيت النيتروجين هي عملية بيولوجية تحدث في الطبيعة لإنتاج نيتروجين حر، وهو أحد الغازات الخاملة في الهواء ويستخدم بشكل فعال في المعامل الكيميائية حيث يتحد مع العديد من العناصر لإنتاج مركبات نيتروجينية مثل نترات النيتروجين و الأمونيا. هناك نوعان من عمليات تثبيت النيتروجين نذكرها أدناه.

أنواع عمليات تثبيت النيتروجين

تحتاج الطبيعة إلى عملية تثبيت النيتروجين الخامل لأنه أحد الغازات المفيدة للحياة على سطح الأرض.

  • تثبيت النيتروجين الطبيعي: يتم معالجة جزيئات النيتروجين في الطبيعة على التربة من الكائنات الحية الدقيقة التي تبدأ في تثبيت النيتروجين في الطبيعة، مثل البكتيريا، لبدء تحويل النيتروجين إلى أمونيا تستخدم في نمو النبات.
  • التثبيت الصناعي للنيتروجين: يستخدم النيتروجين في الأسمدة الزراعية من خلال آلية استخلاص الأمونيا من فحم الكوك وبعد ذلك بدأت عمليات إنتاج النيتروجين الصناعي، وأكثرها إنتاجية كانت:
    • مزيج مباشر من النيتروجين والأكسجين.
    • دمج النيتروجين والهيدروجين.
    • عملية الجمع بين النيتروجين وكربيد الكالسيوم.