Réactions chimiques utilisés dans l'industrie agricole

March 18

Réactions chimiques utilisés dans l'industrie agricole


L'agriculture est un processus de transformation. Les entrées simples de la lumière du soleil, les nutriments et l'eau nourrissent les semis à mesure qu'ils grandissent dans des plantes qui nourrissent la vie animale. Les changements qui se produisent le long du chemin sont facilitées par des réactions chimiques qui se recombinent les atomes d'intrants agricoles pour créer un nouveau produit. Chaque étape du processus de l'agriculture a une réaction chimique derrière elle, et chaque réaction est essentielle pour soutenir l'industrie agricole dans sa forme actuelle.

Photosynthèse

Le processus par lequel les plantes utilisent la lumière du soleil pour créer nutriments est appelé photosynthèse. Les plantes convertissent six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d'eau dans une molécule de sucre et six molécules d'oxygène. Ils utilisent le sucre pour l'énergie et libèrent l'oxygène dans l'atmosphère. Photosynthèse se produit en deux étapes connues comme la lumière et les réactions sombres: la première passe dans la lumière du soleil alors que la seconde a lieu plus à l'intérieur d'une plante, dans l'obscurité. Dans la réaction de lumière, les molécules de chlorophylle absorbent certaines longueurs d'onde de la lumière. La plante forme des molécules d'adénosine triphosphate (ATP), dans dont les obligations de l'énergie lumineuse est stockée. Ensuite, l'ATP se combine avec le dioxyde de carbone dans la réaction sombre pour produire du sucre. Le mélange réactionnel foncé est également connu sous le cycle de Calvin. Les organismes photosynthétiques fournissent de la nourriture pour les animaux, de sorte que cette réaction est essentielle pour les éleveurs de bétail, ainsi que les producteurs de cultures.

Fixation de l'azote

Les plantes ont besoin d'azote pour pousser, mais ils ne peuvent utiliser certains composés contenant de l'azote. L'azote qui constitue la majorité de l'air est appelé azote libre. Chaque atome a deux atomes d'azote liés ensemble. Les plantes ont aucun moyen de provoquer cet azote à réagir avec d'autres composés pour former les substances dont ils ont besoin pour croître. Le processus de fixation de l'azote se brise l'azote libre et combine des atomes d'azote avec d'autres substances pour former des composés de plantes peuvent utiliser. Dans la nature, cela se fait par des bactéries fixatrices d'azote qui vivent dans le sol et les racines de certaines plantes. Ils forment l'ammoniac avec de l'azote moléculaire et les ions hydrogène présents dans le sol. Le scientifique allemand Fritz Haber synthétisé la réaction de fixation de l'azote, ce qui lui a valu le prix Nobel de chimie en 1918. Le processus Haber, que la fixation de l'azote artificiel est connu, combine les gaz d'azote et de l'hydrogène à des températures et des pressions élevées pour créer l'ammoniac utilisé dans engrais chimiques.

La combustion

L'agriculture est étroitement liée aux combustibles fossiles. Le procédé Haber utilise l'énergie des combustibles fossiles pour créer les conditions de l'industrie de l'agriculture moderne repose également sur le transport des intrants et des produits dans les véhicules qui fonctionnent à cause de la réaction chimique connue de la chaleur et de haute pression sous laquelle la réaction de l'azote et de l'hydrogène se produit, et comme la combustion. Dans une réaction de combustion, un composé réagit avec l'oxygène, produisant de la chaleur et la production de nouvelles molécules. Lorsque la substance est organique, comme l'huile, la combustion produit du dioxyde de carbone et la vapeur d'eau. Le dioxyde de carbone est, en partie, absorbé par les plantes pour alimenter la photosynthèse. Le processus de combustion joue un rôle important dans l'agriculture; environ 50 gallons d'huile sont utilisés dans la production d'un acre de maïs. Depuis l'introduction des engrais chimiques, l'agriculture a besoin de plus de calories de l'énergie des combustibles fossiles qu'il ne produit de l'énergie alimentaire. Transport et traitement augmentent encore le rapport des combustibles fossiles aux calories alimentaires. Les partisans de l'agriculture biologique et la consommation exclusive de produits alimentaires locaux cherchent à diminuer la dépendance de l'industrie agricole du pétrole.