Salah satu senyawa di alam yang ada di udara adalah nitrogen. Sahabat perlu tahu jika kandungan terbesar udara memiliki kandungan ini. Berdasarkan literatur, senyawa tersebut ada di udara dengan persentase mencapai 78%.
Selanjutnya disusul dengan oksigen di urutan kedua yaitu sebesar 21% dan gas-gas lainnya. Senyawa tersebut memang tidak dibutuhkan untuk manusia, tetapi memiliki fungsi besar bagi industri.
Untuk memahaminya lebih lanjut, mari kita mengenal lebih dalam tentang nitrogen dan manfaatnya yang perlu Sahabat ketahui.
Apa itu Nitrogen?
Pengertian nitrogen adalah sebuah zat dalam bentuk gas inert. Maksud dari gas inert yaitu terbentuk dari 5 elektron. 3 elektronnya berikatan dengan unsur N selanjutnya, sehingga membentuk ikatan rangkap tiga yang membuatnya bersifat stabil.
Kandungan ini memiliki sifat tidak berbau, tidak berwarna, dan memiliki manfaat besar dalam pertumbuhan tanaman. Zat ini biasanya digunakan untuk penggunaan pupuk.
Jadi, meskipun tidak dibutuhkan langsung oleh manusia, ternyata memiliki manfaat untuk kebutuhan makhluk hidup lainnya seperti tumbuhan. Selain dalam bentuk gas, ada juga kandungan dalam bentuk cairnya.
Khusus kandungan dalam bentuk cair biasanya dimanfaatkan untuk zat pendingin. Nitrogen memiliki kemampuan yang dapat membekukan makanan menggunakan teknologi yang dimiliki.
Dengan sifat nitrogen yang tidak mudah bereaksi dengan gas lain, membuatnya lebih banyak digunakan oleh manusia untuk beberapa kebutuhan. Biasanya gas ini juga dipakai untuk bidang penelitian dan teknologi reproduksi.
Berdasarkan komposisi kimia, atom ini membutuhkan energi yang besar agar dapat dipecah atau bereaksi dengan zat lainnya sehingga bersifat tidak reaktif. Selain ciri di atas, ada juga sifat lain yang dimiliki oleh senyawa ini.
N2 punya sifat asphyxiant yaitu nitrogen sebagai pengganti oksigen yang punya peran penting dalam metabolisme dan respirasi. Gas ini tidak berbau tetapi bagi yang menghirupnya bisa berbahaya karena membuat CO2 tubuh tinggi.
Daur Nitrogen
Setelah mengetahui pengertian secara umum, Sahabat juga harus tahu bagaimana daur tersebut tersebut. Seperti yang diketahui, zat ini termasuk komponen utama dalam membentuk protein dan asam amino.
Oleh karena itu, proses daur nitrogen menjadi sangat diperlukan yang merupakan siklus biogeokimia. Siklus biogeokimia ini termasuk senyawa kimia yang nantinya mengubah komponen dari abiotik ke biotik dan sebaliknya.
Prosesnya terdiri dari 5 tahap, yaitu sebagai berikut:
1. Fiksasi
Tahap ini terjadi perubahan dari N2 yang ada di udara menjadi senyawa amonia atau NH3. Dalam tahapan ini, zat yang awalnya ada di udara dan permukaan air akan berpindah ke tanah dan diendapkan lewat proses presipitasi (pada saat hujan turun).
Hal ini yang nantinya juga akan dibantu oleh beberapa bakteri untuk proses fiksasi. Bakteri tersebut antara lain seperti azotobacter, diazotrof, dan rhizobium.
2. Nitrifikasi
Setelah tahap fiksasi, berikutnya adalah proses nitrifikasi. Tahap ini akan mengubah amonia menjadi nitrat yang dibantu oleh bakteri. Bakteri tersebut ada di dalam tanah untuk melakukan proses perubahan amonia.
Selama proses nitrifikasi berlangsung, maka akan menghasilkan gas amonia dan ini memiliki dampak buruk bagi tanaman karena bersifat beracun.
3. Asimilasi
Berikutnya ada tahap asimilasi yang merupakan proses pembentukan dari asam amino yang berasal dari N2 anorganik. Setelah melalui proses asimilasi ini yang nantinya akan masuk dalam siklus rantai makanan.
4. Amonifikasi
Proses daur ini terjadi ketika zat nitrogen yang termasuk organik dilepaskan dari tanaman dan hewan yang sudah mati. Selanjutnya, terjadi proses penguraian yang dibantu oleh bakteri atau jamur sehingga mengubah senyawa tersebut yang ada di tanah menjadi amonium.
Amonium kemudian berubah menjadi amonia melalui proses biologis. Proses inilah yang dinamakan dengan amonifikasi.
Baca Juga: Mengenal Mesin CNC: Definisi, Cara Kerja, dan Jenis
5. Denitrifikasi
Terakhir yaitu tahap denitrifikasi yang mengubah senyawa N2 yang bebas untuk kembali ke atmosfer. Caranya dengan mengubah nitrat menjadi gas N2.
Tahap akhir dari daur ini bersifat anaerob dengan dibantu oleh bakteri yaitu pseudomonas dan clostridium.
Hal ini yang mengubah nitrat agar mendapatkan oksigen sehingga bisa mengeluarkan gas N2 bebas di atmosfer. Proses ini yang menjadikan N2 kembali sehingga disebut dengan denitrifikasi.
Fungsi Daur Nitrogen
Dalam setiap tahapan daur tersebut, terdapat fungsi yang dimiliki dari adanya siklus N2, diantaranya adalah sebagai berikut:
- Mengubah senyawa nitrogen menjadi klorofil dan ini sangat bermanfaat untuk pertumbuhan dari tumbuhan.
- Membantu bakteri untuk mendegradasi hewan dan tumbuhan yang sudah mati lewat amonifikasi. Hal ini yang membuatnya lebih mudah dalam kebersihan lingkungan.
- Membuat tanah menjadi kaya nutrisi dan untuk kebutuhan tumbuhan (pupuk).
- Punya senyawa dasar yang berguna untuk bagian dari biomolekul untuk sel.
Kesimpulan
Nitrogen adalah senyawa yang memiliki peranan penting di permukaan bumi. Meski tidak terlalu dibutuhkan untuk manusia secara langsung, kandungan ini dibutuhkan dalam lingkungan seperti untuk tumbuhan, kebutuhan industri, dan di dalam proses daurnya.
Baca Juga: Motor Listrik VS Motor Bensin: Mana yang Lebih Menguntungkan?