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ESTUDIANTE: DIAZ FERNANDEZ DANIELA JENNYFER DOCENTE: ING. WALDO VARGAS
ESTUDIANTE: DIAZ FERNANDEZ DANIELA JENNYFER DOCENTE: ING. WALDO VARGAS
INTRODUCCIÓN
El azufre es bien abundante en la corteza terrestre. Se encuentra como: azufre elemental, sulfuros minerales, sulfatos, H2S en el gas natural y como azufre orgánico en aceites combustibles y carbón. El ciclo biogeoquímico del azufre parece ser uno bastante complejo si tomamos en consideración los diferentes estados de oxidación que puede presentar dicho elemento y el hecho de que algunas transformaciones del azufre se proceden tanto por vías bióticas como abióticas.
DEPÓSITOS DE AZUFRE EN LA NATURALEZA
Los depósitos de azufre más abundantes
Sedimentos y rocas en forma de minerales sulfatados principalmente el yeso, CaSO4
Minerales sulfurados, mayormente la pirita de hierro, FeS2.
la fuente primaria de azufre para la biosfera se encuentra en los océanos en forma de sulfato inorgánico.
LOS PRINCIPALES DEPÓSITOS DE AZUFRE EN NUESTRO PLANETA
SULFATO (SO4=)Es mucho más abundante en agua de mar que en agua dulce, los lagos ácidos y los lagos con una alta tasa de mineralización, en cuencas cerradas, pueden contener altas concentraciones de sulfato.
Parte del sulfato en agua dulce se origina de la mineralización de rocas en la cuenca de los lagos. Pero la mayoría del sulfato se deriva del agua de lluvia.
El sulfato presente en el agua de lluvia se deriva probablemente del azufre presente en el aire en forma de dióxido de azufre (SO2).
SULFURO DE HIDROGENOLas bacterias reductoras de SO4= (sulfato) son los principales responsables de la generación de H2S bajo condiciones anaerobias.
En algunas zonas costeras, donde se acumulan grandes cantidades de materia orgánica, se produce una reducción intensa del sulfato a sulfuro de hidrógeno .
Estas zonas son inhabitables por causa del olor fétido y del efecto tóxico del H2S.
Cuando en dichos ambientes coinciden altas concentraciones de H2S con altas concentraciones del ión ferroso (Fe2+) se generan grandes cantidades de FeS ( sulfuro ferroso), el cual es altamente insoluble.
La acumulación del ión ferroso imparte un color negro brillante y un olor fétido a los sedimentos. Los sedimentos ricos en FeS se conocen con el nombre de Sapropel
En zonas anaerobias de cuerpos de agua dulce donde hay buena penetración de la energía radiante pueden crecer bacterias fotosintéticas. Estas utilizan H2S como donante de electrones produciendo gránulos de azufre intracelulares o extracelulares.
SULFURO DE HIDROGENO
El H2S también es generado a través de procesos de putrefacción y desulfurilación de compuestos organosulfurados
Las emanaciones volcánicas y los depósitos de gas natural representan fuentes menores del H2S.
Animales aeróbicos asociados como el gusano plumulado Riftia pachyptila, el cangrejo Bythograea thermydron, y la almeja Calyptogena magnifica exhiben diferentes mecanismos para poder crecer en un ambiente rico en sulfuro de hidrógeno.
SULFURO DE HIDROGENO En plantas que se desarrollan en suelos anegados (pantanos, ciénagas, humedales) (ej arroz), el H2S que se produce por descomposición de organosulfurados o por la actividad de bacterias reductora de sulfato puede ser letal para el desarrollo de estas plantas.
Logran sobrevivir en dicho ambiente gracias a su asociación simbiótica con bacterias que oxidan H2S.
MINERALES SULFURADOS Los minerales sulfurados representan un depósito abundante de azufre en la naturaleza. Se encuentran en todos los tipos de rocas y tienden a acumularse en vetas, con la excepción de los depósitos que se encuentran en ciertas rocas sedimentarias
Los sulfuros metálicos resultan ser el grupo más común entre los minerales sulfurados, particularmente los sulfuros de hierro, níquel y cobre.
Los minerales sulfurados son la fuente primaria de varios metales preciosos (ej. Oro, plata y platino) y de la mayoría de los metales con utilidad industrial (ej. antimonio, bismuto, plomo, cobre, nickel y zinc). Otros metales de valor industrial, tales como el cadmio y el selenio se encuentran en cantidades trazas en los minerales sulfurados, siendo recuperados durante los procesos de refinamiento.
La extracción y refinamiento de estos minerales y metales se lleva a cabo en fundiciones que emiten cientos de toneladas de SO2 diariamente.
AZUFRE ORGÁNICO El azufre orgánico lo encontramos en la biomasa de organismos vivos y muertos y en los combustibles fósiles.
En adición a los aminoácidos, vitaminas y cofactores que contienen azufre, los microorganismos producen otros organosulfurados.
Las algas marinas producen el propionato-dimetilsulfonio como un soluto compatible.
Los solutos compatibles son compuestos utilizados por muchos microorganismos para ajustar la actividad de agua citoplásmica.
Estos compuestos le permiten a muchos microorganismos, que viven en ambientes con una baja actividad de agua (ej. ambientes marinos, salitrales, cuerpos de agua eutróficos).
AZUFRE ORGÁNICO
El propionato-dimetilsulfonio, en adición a ser utilizado como soluto compatible por algas marinas, puede ser utilizado como fuente de carbono y energía por microorganismos. Este es catabolizado a acrilato y a dimetilsulfuro (H3C-S-CH3).
El dimetilsulfuro es el organosulfurado más abundante en la naturaleza. Una vez liberado a la atmósfera, el dimetilsulfuro es oxidado fotoquímicamente a metano ácido sulfónico (CH3SO3-), dióxido de azufre (SO2) y sulfato (SO42-).
Se producen otros organosulfurados que impactan el ciclo de azufre, tales como: metanotiol (CH3SH), dimetil disulfuro (H3C-S-S-CH3), disulfuro de carbono (CS2) y organosulfurados aromáticos (ej. Tiofenos y tianaftenos, presentes en combustibles fósiles).
AZUFRE ELEMENTALExisten depósitos extensos de azufre elemental en la corteza terrestre y en áreas fuera de las costas.
Dichos depósitos se han explotado a través del proceso Frasch. Este consiste en el bombeo de una mezcla de agua supercaliente y vapor de agua (160°C y 16 atm) al depósito subterráneo, para licuar el azufre. Al mismo tiempo se bombea aire comprimido (20 a 25 atm) para forzar el ascenso del azufre elemental licuado.
Hoy día, la promulgación de leyes de protección ambiental más estrictas ha llevado a varios países industrializados, a controlar las emisiones de óxidos de azufre.
Como resultado de esos controles, se recuperan grandes cantidades de azufre elemental, como un producto secundario en operaciones industriales (ej. refinerías de petróleo, plantas de carbón).
CIRCULACIÓN DEL AZUFRE EN LA ATMÓSFERA En la atmósfera, el dióxido de azufre (SO2) (gas incoloro y sofocante proveniente de volcanes activos,s gaseosas de origen industrial y de los combustibles fosiles.) interactúa con el oxígeno para producir trióxido de azufre (SO3), el cual reacciona con vapor de agua para producir minúsculas gotas de ácido sulfúrico (H2SO4). También reacciona con otras sustancias químicas de la atmósfera para originar partículas pequeñas de sulfatos; estas gotitas de ácido sulfúrico y partículas de sulfato caen a la tierra como componentes de lluvia ácida, que daña los árboles y la vida en general.
IMPORTANCIA BIOLOGICA DEL AZUFRE
ABSORCION Y ASIMILACION DE AZUFRE POR LAS PLANTAS
La absorción de dióxido de azufre (SO2) de la atmósfera, es una actividad que representa un aporte importante de azufre para muchas plantas.La mayor parte del, azufre es tomado por las plantas del suelo es absorbido en forma de SO4
-2 e incorporado al aminoácido cisteína en los tejidos fotosintéticos. La reducción asimilativa del azufre del sulfato es un proceso dependiente de la luz llevado a cabo en los cloroplastos .
ABSORCION Y ASIMILACION DE AZUFRE POR LAS PLANTAS
En las plantas se ha encontrado una estrecha relación entre el estado nutricional del nitrógeno y el del azufre, incorporados en compuestos orgánicos de las plantas.
EL AZUFRE Y LOS SERES VIVOS
En los organismos la cantidad de azufre varía desde 0.02 a 5% en algunas bacterias que oxidan azufre, pero en general constituye el 0.25% de peso seco, semejante al fósforo.
El azufre está casi siempre presente en las cantidades adecuadas para cubrir los requerimientos para la síntesis de proteínas.
La fracción que usan los organismos no tiene una influencia significativa sobre el ciclo de azufre, ellos crean condiciones que directa o indirectamente influencian el ciclo.
EFECTOS DEL AZUFRE SOBRE LA SALUD
• Es responsable de mantener el aporte necesario de oxígeno en nuestro cerebro.
• Colabora con el hígado para una correcta secreción biliar.• Colabora con las vitaminas del grupo B para asegurar la salud de los nervios.• Es parte integrante de los aminoácidos que ayudan a construir los tejidos.• Es indispensable para que la queratina y el colágeno se sinteticen.• Su papel es de relevancia en la respiración de los tejidos orgánicos.• Favorece el transporte y equilibrio de otros minerales en el organismo.• Colabora de forma activa en los tratamientos de problemas que afectan a la
piel, las uñas y el pelo.• También interviene en el metabolismo de los lípidos y de los hidratos de
carbono.
Funciones que el azufre realiza en el organismo:
Su carencia puede ocasionar una serie de trastornos en el organismo, estos son algunos de ellos:
• Puede ocasionar cierta debilidad en las uñas, piel y el pelo.• Puede tener mucho que ver en problemas que afectan a las
articulaciones.• Impide que nuestro organismo se pueda depurar normalmente.• Puede producir una incorrecta secreción biliar.• Puede producir alteraciones del sistema nervioso.• Puede ocasionar un desequilibrio en nuestro organismo de otros
minerales.• Puede producir retardo en el crecimiento debido a su relación con la
síntesis de las proteínas.• Pueden producirse alteraciones en el metabolismo de los lípidos y de los
hidratos de carbono.•
AZUFRE Y LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Combustión de combustibles fósiles. Extracción de minerales preciosos y forja de metales. Vulcanización del caucho. Elaboración de agentes decolorantes y preservativos en la
industria de alimentos. Separación de la lignina y otros materiales no deseados de la
pulpa de madera para la producción de papel y rayón.
AZUFRE Y LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
El aire contaminado por actividades industriales es menudo llamado: niebla industrial ("industrial smog"). Dos componentes importantes de dicha niebla son el SO2 y el SO3 (identificados en forma colectiva como SOx). Estos óxidos de azufre se originan de varias fuentes:
• De la oxidación espontánea del sulfuro de hidrógeno que escapa a la atmósfera.
• De emanaciones volcánicas y de depósitos de gas natural.
• Actividades antropogénicas:
