Stickstoffkreislauf - Nitrate
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©stu2007/01/08 (last update)

Ammoniumsalze
siehe auch:  =>  Ammoniak 

NH3 bildet mit Wasser eine Lauge: NH3 + H2O => NH4OH (Ammoniumhydroxid) 
Das Ammonium-Ion (NH4+) ist einwertig und verhält sich in Salzen wie z. B. Natrium.

Reaktionsgleichungen:
1) Aus Ammoniak und Wasser entsteht Ammoniumhydroxid.
2) Ammoniak reagiert mit Salzsäure zu Ammoniumchlorid.
3) Ammoniumhydroxid reagiert mit Salzsäure zu .....
4) Aus Ammoniak und Salpetersäure läßt sich Ammoniumnitrat herstellen.
5) Aus Ammoniumhydroxid und Schwefelsäure entsteht .....     (Siehe Lösungsseite)

Nitrate
siehe auch:  =>  Salpetersäure

Nitrate sind Salze der Salpetersäure, sie werden als Düngemittel und für die Herstellung von Sprengstoffen benötigt.

Harnstoff

Menschen und Tiere bauen das in der Nahrung enthaltene Eiweiß ab und scheiden Harnstoff aus. Harnstoff = CO(NH2)2

Stickstoffdünger

Menschen und Tiere brauchen Stickstoff in Form von Eiweiß. Eiweiß wird von den Pflanzen aus Stickstoffverbindungen hergestellt, die sie aus dem Boden aufnehmen: 
Wenn auf einem ha (10.000 m2) Kartoffeln angebaut werden, so werden dem Boden 160 kg Stickstoffverbindungen entnommen. 


Wie wird dem Boden Stickstoff zugeführt?

- Pflanzen und Tiere, die verrotten (Kompost, etc.), 
- Stickoxide, die sich bei Blitzschlag bilden und mit dem Regenwasser in die Erde kommen ("saurer Regen"), 
- Abgase von Industrie und Verkehr (Stickoxide), die mit Regenwasser in die Erde kommen, 
- Ausscheidungen von Tieren und Menschen (Harnstoff), 
- Handelsdünger ("Kunstdünger") der aus dem Stickstoff der Luft hergestellt wird (Nitrate, Ammoniumsalze, Harnstoff), 
- durch Pflanzen, die gemeinsam mit Bakterien (Knöllchenbakterien) Stickstoffverbindungen aus Luft-Sauerstoff  herstellen (Erbsen, Bohnen, etc.), 
- durch "Gründüngung": Pflanzen, die Stickstoffverbindungen herstellen werden angebaut und in die Erde eingearbeitet.


Bei Blitzschlag und bei Verbrennungen entstehen aus Stickstoff und Sauerstoff (Luft) Stickoxide.
Stickoxide reagieren mit Sauerstoff und Wasser, dabei entsteht Salpetersäure, die in den Boden kommt.

Mit den Pflanzen verliert der Boden Stickstoffverbindungen und andere wichtige Stoffe. 
Daher müssen diese Stoffe dem Boden wieder zugeführt werden.
Knöllchenbakterien leben in Wurzelverdickungen von Erbsen, Bohnen, Senfsaat, etc. 
Sie machen Stickstoffverbindungen aus dem Luft-Stickstoff. Dieser kann dann von den Pflanzen aufgenommen werden.

Wodurch verliert der Boden Stickstoffverbindungen?

- durch die Ernte von Pflanzen 
- durch Auswaschung ins Grundwasser 
- durch denitrifizierende Bakterien (machen aus Nitraten N2O bzw. N2).


"Kunstdünger" enthalten Nitrate, Ammoniumsalze und/oder Harnstoff:

Übung:
6) Formeln von Kaliumnitrat, Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat, Calziumnitrat, Harnstoff   (Siehe Lösungsseite)


Überdüngung: Wenn zu viel gedüngt wird, kann die Erntemenge bis zu einem gewissen Grad gesteigert werden, allerdings enthalten die Pflanzen dann mehr Wasser und weniger wertvolle Stoffe. Ab einer gewissen Menge wird der Ernteertrag geringer und die Pflanzen enthalten Rückstände von Düngemitteln (Nitrate). Überschüssiger Dünger wird aus dem Boden ausgewaschen und landet im Grundwasser (= eventuell Trinkwasser). 
Da Düngemittel teuer sind, wird allerdings kaum jemand absichtlich überdüngen, da die Landwirte für ihre Produkte eher schlecht bezahlt werden.

Nitrat und Nitrit in Lebensmitteln

Manche Pflanzen speichern bevorzugt Nitrate (Rettich, Salat, Spinat, etc.).

Fleischprodukte (Schinken, Würste) werden mit Nitraten bzw. Nitriten versetzt, um das Wachstum von gefährlichen Mikroorganismen zu verhindern (z. B. Botulinus-Bakterien).

Kalium- und Natriumnitrit (E 249, E 250), sowie Kalium- und Natriumnitrat (E 251, E 252) werden zum "Pökeln" von Fleisch verwendet und wirken nicht nur konservierend, sondern sorgen auch für die rote Farbe von Schinken und Würsten.

Trotz aller Nebenwirkungen (gefährlich für Säuglinge, krebserregend im Tierversuch, etc.) werden durch Pökelsalz viele schwere Lebensmittelvergiftungen vermieden.


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Stickstoff - Stickoxide
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