Cykl siarki

4164
David Holt
Cykl siarki

Jaki jest cykl siarki?

Plik cykl siarki Jest to proces cyrkulacji tego pierwiastka chemicznego na planecie Ziemia. Proces ten wyraża się w szeregu etapów lub faz, które obejmują biosferę, litosferę, atmosferę i hydrosferę..

W ten sposób cząstka siarki na Ziemi przechodzi przez glebę i skały, powietrze, wodę i żywe istoty. Ten ruch jest stale powtarzany, przenosząc się z jednego środowiska do drugiego.

Siarka to pierwiastek o żółtej barwie i nieprzyjemnym zapachu, którego główne zbiorniki znajdują się w litosferze. Znajdują się one głównie w złożach paliw kopalnych, takich jak węgiel i ropa, rozpuszczonych w wodach oceanicznych i stanowiących część żywych istot.

Cykl siarki jest bardzo ważny, ponieważ ten pierwiastek chemiczny odgrywa istotną rolę dla życia, zarówno faworyzując, jak i zagrażając istotom żywym, w zależności od substancji, które tworzy i gdzie się znajduje..

Będąc częścią niezbędnych aminokwasów, enzymów i chlorofilu, siarka jest niezbędna dla istnienia żywych organizmów. Jednocześnie, jako zanieczyszczenie, jest częścią kwaśnego deszczu i może stać się negatywnym czynnikiem dla życia.

Charakterystyka cyklu siarkowego

Siarka

Ten pierwiastek chemiczny jest niemetalem, reprezentowanym przez literę „S”, żółty, zielonkawożółty, pomarańczowy, żółtawobrązowy lub szary. Ponadto jest kruchy, miękki, z jedwabistym lub żywicznym połyskiem i nieprzyjemnym zapachem. Kiedy siarka płonie, wytwarza niebieski płomień i uwalnia dwutlenek siarki, który jest toksycznym gazem..

Cykl biogeochemiczny

Cykl siarki to cykl biogeochemiczny, czyli pierwiastek ten krąży między organizmami żywymi a środowiskiem. Jest to również cykl typu gazowego, ponieważ tworzy gazy mające ważną fazę w atmosferze..

Z kolei w tych procesach zachodzą zmiany chemiczne, ponieważ może łączyć się z tlenem i innymi związkami. Cykl ten gwarantuje dostępność siarki, dając ciągłość życia na planecie, ponieważ pierwiastek ten jest makroskładnikiem odżywczym.

Jak każdy cykl biogeochemiczny, cykl siarki obejmuje osady, przepływy oraz zmiany składu i fazy. W tym przypadku główne złoża siarki znajdują się w litosferze, zwłaszcza w paliwach kopalnych, takich jak węgiel i ropa..

W ten sam sposób istnieje szereg przepływów, które przecinają się w różnych kierunkach między atmosferą, glebą, wodą i żywymi istotami. Siarka znajduje się w tym strumieniu w różnych stanach, zarówno w postaci gazowej, stałej, jak i rozpuszczonej w wodzie..

Podobnie siarka przyjmuje różne postacie chemiczne, na przykład siarczan wapnia (CaSO4) i siarczan magnezu (MgSO4). Inne postacie to dwutlenek siarki (SOdwa), kwas siarkowy (H.dwapołudniowy zachód4), siarczek węgla (CSdwa), siarkowodór (H.dwaS) i rozpuszczalne jony siarczanowe (SO4dwa-).

Etapy cyklu siarkowego

Fazy ​​lub etapy, przez które przechodzi siarka w swoim cyklu, nie mają ścisłej kolejności. Oznacza to, że siarka może przedostać się z gleby do żywych organizmów, a następnie z powrotem do gleby.

Może również przechodzić z ziemi do powietrza iz powrotem na ziemię lub z powietrza do wody, stąd do żywych organizmów iz powrotem na ziemię.

Faza litologiczna: W skałach i glebie

Skała z siarką

Siarka mineralna znajduje się w skałach bogatych w ten pierwiastek, takich jak węgiel mineralny. Również osady gipsu (siarczan wapnia) podczas rozkładu mogą powodować powstawanie osadów siarki w glebie.

Ropa to kolejny związek, który osadza się w warstwach geologicznych i zawiera siarkę. Podobnie w złożach magmy lub stopionej skały we wnętrzu Ziemi występuje obfitość siarki.

Siarka dociera do ziemi w wyniku rozkładu organizmów żywych, kwaśnych deszczy lub sedymentacji mineralnej siarki. Z drugiej strony opuszcza ziemię na trzy podstawowe sposoby: aktywność wulkaniczna, naturalne wydobycie przez żywe istoty lub wydobycie przez człowieka..

Wulkany wydalają gazy bogate w siarkę, takie jak dwutlenek siarki, a także lawa, która między innymi zawiera ten minerał. Ponadto bakterie i rośliny pobierają z gleby związki bogate w siarkę w celu ich odżywienia..

Z drugiej strony, ludzie pozyskują związki zawierające siarkę w celu wytworzenia energii lub wykorzystania ich w przemyśle. Podczas tej czynności powstają gazy odlotowe zawierające ten pierwiastek, które przedostają się do atmosfery. Na przykład węgiel i ropa to związki bogate w siarkę, które są wydobywane z ziemi..

Faza atmosferyczna: w powietrzu

Erupcja wulkanu Krakatoa

Siarka przedostaje się do atmosfery poprzez aktywność wulkaniczną i oceaniczne kominy hydrotermalne, które uwalniają ją w postaci gazu zwanego dwutlenkiem siarki (SOdwa). Gaz ten jest bezbarwny, drażniący i ma ostry zapach..

Ponadto dwutlenek siarki pochodzi ze źródeł sztucznych, takich jak instalacje termoelektryczne, spaliny samochodowe i fabryki. W kontakcie z parą wodną w chmurach SOdwa wytwarza kwas siarkowy, który skrapla się w kropelkach wody i wytrąca.

W ten sposób opada rozpuszczony w wodzie deszczowej lub śniegu, docierając do ziemi lub zbiorników wodnych (rzek, jezior, oceanów). Siarka jest również wprowadzana do atmosfery w postaci siarkowodoru ze względu na aktywność bakterii zarówno w glebie, jak iw wodzie..

Faza biologiczna: w organizmach żywych

Siarka wchodzi w fazę biologiczną, gdy zostaje włączona do łańcuchów pokarmowych, która następuje, gdy jest wchłaniana przez bakterie i rośliny zarówno w glebie, jak iw wodzie. Jest absorbowany w postaci jonów siarczanowych rozpuszczonych w wodzie, a następnie przekształcany w siarczki przez redukcję.

Po wchłonięciu staje się częścią białek tworzących ciała bakterii i roślin. Te z kolei są konsumowane przez inne organizmy, które w ten sposób uzyskują potrzebną im do odżywiania siarkę..

Na przykład rośliny wchłaniają siarkę, zwierzęta roślinożerne zjadają rośliny, a te z kolei są konsumowane przez drapieżniki. Dlatego siarka przemieszcza się po całej sieci pokarmowej..

Kiedy zwierzęta wydalają swoje odchody, resztki białek i innych zawartych w nich związków niosą siarkę. Podobnie śmierć istot żywych jest sposobem na powrót siarki do gleby lub (w przypadku organizmów wodnych) do wody.

Po śmierci rozkładające się organizmy ponownie wprowadzają siarkę do gleby w postaci siarkowodoru. Siarka następnie utlenia się i ponownie tworzy siarczany, które mogą być wchłaniane przez rośliny..

Istnieją również bakterie, które przetwarzają rozkładającą się materię organiczną na bagnach i uwalniają siarkowodór do powietrza. Stąd charakterystyczny zapach, jaki mają tereny podmokłe.

Faza hydrologiczna: rzeki, jeziora, mokradła i oceany

Siarka dociera do zbiorników wodnych unoszona przez spływającą wodę, która wypłukuje ją z ziemi. Podobnie może spaść bezpośrednio z powietrza w postaci kwaśnych deszczy..

Jest również wprowadzany do oceanów z głębin morskich przez zanurzone kominy hydrotermalne, które usuwają związki bogate w siarkę..

Kominy hydrotermalne z siarką

Znajdujący się w wodzie jest wykorzystywany jako źródło energii przez bakterie przetwarzające siarkę i absorbowany przez elementy planktonu. W ten sposób przenika do sieci pokarmowych, ponieważ bakterie i plankton są konsumowane przez inne stworzenia morskie.

Znaczenie cyklu siarkowego

Cykl siarki ma kluczowe znaczenie, ponieważ gwarantuje recykling i dostępność tego podstawowego pierwiastka dla istot żywych.

Biologiczny

Siarka jest częścią aminokwasów, które są składnikami białek, takich jak metionina, cysteina i cystyna, które są syntetyzowane przez rośliny. Jak również inne związki podstawowe dla metabolizmu wszystkich żywych istot, takie jak koenzym A..

Podobnie siarka jest częścią produkcji chlorofilu, który jest związkiem umożliwiającym przemianę energii słonecznej w żywność..

Ekonomiczny

Siarka elementarna ma wielką wartość ekonomiczną, ponieważ jest używana do wytwarzania różnych produktów do użytku przemysłowego i domowego. Wśród nich kwas siarkowy stosowany w akumulatorach do pojazdów mechanicznych.

Znajduje również zastosowanie przy produkcji prochu strzelniczego, wybielaniu papieru i wulkanizacji opon.

Wpływ środowiska

Związki siarki, takie jak dwutlenek siarki i trójtlenek siarki, emitowane przez przemysł, instalacje termoelektryczne i pojazdy, są zanieczyszczeniami. Związki te po uwodnieniu w atmosferze tworzą kwas siarkowy i siarkawy, które wytrącają się w postaci kwaśnych deszczy..

Proces ten powoduje zakwaszenie zbiorników wodnych i negatywnie wpływa na życie..

Bibliografia

  1. Berg, J. M., Stryer, L. i Tymoczko, J. L. (2007). Biochemia. Wywrócony.
  2. Calow, P. (red.) (1998). Encyklopedia ekologii i zarządzania środowiskowego.
  3. Campbell, M. K. i Farrell, S. O. (2011). Biochemia. Thomson. Brooks / Cole.
  4. Christopher R. i Fielding, C.R. (1993). Przegląd najnowszych badań z zakresu sedymentologii rzecznej. Geologia osadowa.
  5. Margalef, R. (1974). Ekologia. Wydania Omega.
  6. Miller, G. i TYLER, J.R. (1992). Ekologia i środowisko. Grupo Editorial Iberoamérica S.A. przez C.V.
  7. Odum, E.P. i Warrett, G.W. (2006). Podstawy ekologii. Piąta edycja. Thomson.

Jeszcze bez komentarzy