O Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio é um elemento químico de símbolo N, número atômico 7 e número de massa 14 (quando não é um isótopo), representado no grupo (ou família) 15 da tabela periódica. É o quinto elemento químico mais abundante do Universo e à temperatura ambiente, com pressão de 1 atm, encontra-se na forma gasosa. Em sua forma molecular biatômica (N2) constitui 78% do ar atmosférico. A mais importante aplicação do nitrogênio que houve na história foi na obtenção do gás amoníaco pelo grande químico alemão Fritz Haber. Com tal descoberta, Haber revolucionou a indústria de fertilizantes, aumentando consideravelmente a economia alemã do período anterior a Primeira Guerra Mundial.

Considera-se que o nitrogênio foi, ao determinar algumas de suas propriedades. Todavia, pela mesma época, dedicaram-se também ao seu estudo o químico sueco Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) que o isolou, o químico e físico Henry Cavendish (1731-1810), e o também químico inglês Joseph Priestley (1733-1804). O nitrogênio é um gás tão inerte que o célebre químico francês Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) referia-se a ele como azote (ázoe), que é uma palavra francesa que significa "impróprio para manter a vida". Foi classificado entre os gases permanentes desde que o célebre físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867) não conseguiu torná-lo líquido a 50 atm e -110 °C.

O nitrogênio é fundamental para a formação das proteínas. As plantas o absorvem do solo, transferindo-o para animais através das cadeias alimentares. No solo o nitrogênio é encontrado na forma de gás amônia (NH3), íons amônio (NH4+), nitritos (NO2-) e nitratos (NO3-). Nos seres vivos o nitrogênio está presente em todas as proteínas, no RNA (ácido ribonucléico) e DNA (ácido desoxirribonucléico). Átomos de nitrogênio circulam continuamente entre a atmosfera, o solo e os seres vivos. Para formar suas proteínas, as plantas e os animais precisam de nitrogênio, porém não conseguem absorvê-lo do ar. As plantas absorvem átomos de nitrogênio na forma de nitratos, dissolvidos na água. Esses átomos passam para os animais por meio da cadeia alimentar.

Algumas bactérias são capazes de absorver o nitrogênio diretamente do ar. Algumas delas vivem em simbiose com plantas, principalmente as fabáceas (leguminosas), e outras vivem livremente no solo. As bactérias simbióticas que vivem nas raízes das plantas fabáceas são as que retiram a maior parte de nitrogênio do ar. Essas bactérias absorvem o nitrogênio (das moléculas de NH3), que se dissolve na água formando íons NH4+. Estima-se que, anualmente, essas bactérias transferem do ar para o solo de 150 a 200 milhões de toneladas de nitrogênio. Uma espécie de bactéria, que vive no solo, transforma o NH4+ em nitrito (NO2-). Uma outra espécie, transforma o nitrito em nitrato (NO3-). O nitrato que existe no solo pode se formar também graças à ação de bactérias decompositoras. A ação das bactérias também é responsável pelo retorno dos átomos de nitrogênio do solo para a atmosfera. Essas bactérias transformam continuamente a amônia em nitrogênio (N2), que vai para o ar. Essa é a única via de retorno de N2 à atmosfera, fechando assim um grande ciclo, que abrange o ar, o solo e os seres vivos. O ciclo do nitrogênio explica porque o crescimento das plantas e dos animais depende de solos férteis, ricos em húmos, água e oxigênio.

Atualmente, para aumentar o teor de nitratos do solo, são utilizadas grandes quantidades de fertilizantes produzidos em indústrias, principalmente a uréia (CON2H4), que é um componente da urina, e o sulfato de amônio ((NH4)2SO4).

Autor: Eliakim Ferreira Oliveira.