İçeriğe atla

Sülfür Döngüsü

Sülfür döngüsü, sülfürün (kükürt) kayalar, su yolları ve canlı sistemler arasında hareket ettiği süreçlerin toplamıdır. Bu tür biyojeokimyasal döngüler birçok minerali etkilemelerinden dolayı jeolojide önemlidirler. Biyokimyasal döngüler yaşam için de önemlidir, çünkü sülfür birçok proteinin ve kofaktörün bileşeni olan önemli bir elementtir ve sülfür bileşikleri mikrobiyal solunumda oksidan veya indirgeyici olarak kullanılabilir.[1] Küresel kükürt döngüsü, kükürt türlerinin farklı oksidasyon halleri arasındaki geçişlerini içerir ve kükürtün oksidasyon hali hem jeolojik hem de biyolojik süreçlerde önemli bir rol oynar.

Döngünün adımları

Kükürt döngüsü (genel)
Kükürt döngüsü

Sülfür döngüsünün adımları:

  • Organik sülfürün inorganik formlarına (hidrojen sülfür (H2S), elementel kükürt ve sülfid mineralleri gibi) mineralizasyonu.
  • Hidrojen sülfür, sülfit ve element sülfürün (S) sülfata (SO42− ) yükseltgenmesi.
  • Sülfatın sülfite indirgenmesi.
  • Sülfitin organik bileşiklere katılması (metal içeren türevler dahil).
Kükürt döngüsünde önemli bir ara madde olan 3'-fosfoadenosin-5'-fosfosülfatın yapısı.

Bu adımlar genellikle şu şekilde adlandırılır:

  1. Özümleyici Sülfat indirgeme (ayrıca bkz. Sülfür asimilasyonu): bitkiler, mantarlar ve çeşitli prokaryotlar tarafından sülfatın indirgenmesi. Sülfattaki sülfürün oksidasyon hali +6 iken R – SH'de –2'dir.
  2. Desülfürizasyon: Kükürt içeren organik moleküller kükürtten arındırılır ve hidrojen sülfid gazı (H2S, oksidasyon hali = -2) üretilir.
  3. Hidrojen sülfürün oksidasyonu: elementel sülfür (S8 oksidasyon hali = 0) üretimi gerçekleşir. Bu reaksiyon fotosentetik yeşil ve mor kükürt bakterilerinde ve bazı kemolitotroflarda meydana gelir. Genellikle elemental kükürt polisülfür olarak depolanır.
  4. Elementel sülfürün oksidasyonu: sülfürün, sülfür oksitleyiciler tarafından sülfata dönüştürülmesi.
  5. Disimilatif kükürt indirgeme: Elementel sülfürün hidrojen sülfüre indirgenmesi.
  6. Disimilatif sülfat indirgemesi: Sülfat indirgeyicilerin sülfattan hidrojen sülfür üretmesi.

Kükürtün oksidasyon hali

Kükürt doğada -2, +2, +4 ve +6 olmak üzere dört ana oksidasyon haline sahiptir. Her oksidasyon halinin yaygın kükürt türleri aşağıdaki gibidir:

S2-: H2S, FeS, FeS2, CuS

S0 : doğal veya elementel kükürt

S2+ : SO

S4+: SO2, sülfit (SO32-)

S6+: SO42- (H2SO4, CaSO4), SF6

Notlar

  1. ^ Martinko, John M.; Madigan, Michael T.; Brock, Thomas D.; Madigan, Martinko (2006). Brock Biology of Microorganisms (11 bas.). Pearson. ISBN 978-0-13-196893-6. 

Kaynakça

  • Lyons, T.W., Gellatly, A.M., McGoldrick, P.J., and Kah, L.C., 2006, Proterozoic sedimentary exhalative (SEDEX) deposits and links to evolving global ocean chemistry, in Kesler, S.E., and Ohmoto, H., eds., Evolution of Early Earth's Atmosphere, Hydrosphere, and Biosphere—Constraints from Ore Deposits: Geological Society of America Memoir 198, p. 169–184
  • Phamn, M., Müller, J.-F., Brasseur,G.P., Granier, C., Megie, G., 1996, a 3D study of the global sulphur cycle:contributions of anthropogenic and biogenic sources: Atmospheric Environment, vol. 30, n. 10/11, p. 1815–1822
  • Reheis, M.C., and Kihl, R., 1995, Dust deposition in southern Nevada and California, 1984-1989: Relations to climate, source area, and source lithology: Journal of Geophysical Research, vol. 100, p. 8893-8918
  • Schidlowski, M., Hayes, J.M., Kaplan, I.R., 1983, Isotopic inferences of ancient biochemistries: carbon sulfur, hydrogen, and nitrogen: p. 149-186 in J.W. Schopf (ed.), Earth's Earliest Biosphere. Princeton University Press, Princeton, New Jersey.

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

Kimyada, sülfür terimi -2 yükseltgenme seviyesinde kükürt içeren kimyasal bileşiklerin birkaç tipi için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Kükürt</span> atom numarası 16, atom ağırlığı 32,06 olan, 119 °Cde eriyen ve 444 °Cde kaynayan, doğada saf veya başka cisimlerle birleşik olarak bulunan, sarı renkli element, sülf (simgesi S)

Kükürt, simgesi S, atom numarası 16 olan, limon sarısında ametal, yalın katı bir elementtir.

<span class="mw-page-title-main">Fotosentez</span> bitki ve organizmalar tarafından ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülme işlemi

Fotosentez, bitkiler ve diğer canlılar tarafından, ışık enerjisini organizmaların yaşamsal eylemlerine enerji sağlamak için daha sonra serbest bırakılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir işlemdir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen şekerler gibi karbonhidrat moleküllerinde depolanır.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum</span> atom numarası 11 olan kimyasal element

Sodyum, periyodik cetvelde Na simgesi ile gösterilen ve atom numarası 11 olan element. Sodyum yumuşak ve kaygan bir metal olup alkali metaller grubuna aittir. Doğal bileşiklerin içinde bol miktarda bulunur. Yüksek oranda reaktiftir, sarı bir alevle yanar, su ile şiddetli reaksiyon verir ve havada hızla oksitlenir. Dolayısıyla, vazelin, gazyağı gibi hava ve su ile temasını kesecek bir ortamda saklanması gerekir.

<span class="mw-page-title-main">Ototrof</span> genellikle ışıktan gelen enerjiyi (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonları (kemosentez) kullanarak çevresinde bulunan basit maddelerden karmaşık organik bileşikler (karbonhidratlar, yağlar ve proteinler gibi) üreten organizma

Bir ototrof, karbondioksit gibi basit maddelerden karbon kullanarak, genellikle ışıktan (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonlardan (kemosentez) gelen enerjiyi kullanarak karmaşık organik bileşikler üreten bir organizmadır. Abiyotik bir enerji kaynağını organik bileşiklerde depolanan ve diğer organizmalar tarafından kullanılabilen enerjiye dönüştürürler. Ototroflar canlı bir karbon veya enerji kaynağına ihtiyaç duymazlar ve karadaki bitkiler veya sudaki algler gibi bir besin zincirindeki üreticilerdir. Ototroflar karbondioksiti indirgeyerek biyosentez için organik bileşikler ve depolanmış kimyasal yakıt yapabilirler. Çoğu ototrof indirgeyici madde olarak su kullanır, ancak bazıları hidrojen sülfür gibi diğer hidrojen bileşiklerini de kullanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Molibden</span>

Molibden, periyodik cetvelde atom numarası 42 ve simgesi Mo olan elementtir..

<span class="mw-page-title-main">Kobalt</span> atom numarası 27 olan kimyasal bir element

Kobalt kimyasal bir element'tir. Sembol'ü Co ve atom numarası 27'dir. Nikel gibi kobalt da, doğal meteorik demir alaşımlarında bulunan küçük birikintiler dışında, yer kabuğunda yalnızca kimyasal olarak birleşik formda bulunur. İndirgeyici eritme yoluyla üretilen serbest element sert, parlak, gümüş rengi bir metal'dir.

<span class="mw-page-title-main">Proteobakteriler</span>

Proteobakteriler (Proteobacteria), bakteriler üstaleminin ana gruplarından birisini meydana getiren ve önemli cins ve türleri içeren şubesidir. Çeşitli hastalık etmenleri ve başka çok bilinen cinsler bu gruba dahildir. Ayrıca doğada serbest yaşayan türleri ve azot fiksasyonundan sorumlu pek çok bakteri türünü de içerir. Bu grup ribozomal RNA (rRNA) dizinlerine göre tanımlanmıştır. Bakteri biçimlerinin çeşitliliğinden dolayı grup, ismini Yunan mitolojisinde yer alan, her şekle girebilen tanrı Proteus'tan almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Redoks</span> Atomların oksidasyon durumlarının değiştiği kimyasal reaksiyon

Redoks atomların oksidasyon durumlarının değiştiği bir tür kimyasal reaksiyondur. Redoks reaksiyonları, kimyasal türler arasında elektronların fiili veya biçimsel aktarımı ile karakterize edilir, çoğunlukla bir tür oksidasyona, diğer türler indirgemeye uğrar. Elektronun çıkarıldığı kimyasal türlerin indirgenmiş olduğu söyleniyor. Başka bir deyişle:

<span class="mw-page-title-main">Sülfürik asit</span> Kimyasal Madde

Sülfürik(VI) asit ya da halk arasında bilinen ismi ile zaç yağı, H2SO4, güçlü bir mineral asididir. Olası kâşifi 8. yüzyıl simyacısı Cabir bin Hayyan tarafından yenime uğratıcı, renksiz ve yoğunluğu yüksek sıvı olarak tanımlanmıştır. Suda her konsantrasyonda çözünebilir. Büyük ölçüde korozif oluşu, güçlü asidik yapısından ve dehidrasyon özelliğinden kaynaklanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Sülfat</span>

Sülfat iyonu, inorganik kimyada bir sülfür atomu ile bunu tetrahedral yapıda çevreleyen dört eş oksijen atomundan oluşan, negatif yüklü bir anyondur. Ampirik formülü SO42- ve moleküler ağırlığı 96,06 daltondur. Hidrojenle birleştiğinde sülfürik asit oluşturur. Ayrıca,Dimetil sülfat gibi organik sülfatlar, kovalent bileşiklerdir ve sülfürik asidin esterleridir.

<span class="mw-page-title-main">Kükürtlü asit</span>

Kükürtlü asit, sülfüröz asit ya da sülfürik(IV) asit formüllü H2SO3 olan bir kimyasal bileşiktir.

<span class="mw-page-title-main">Polisülfür</span>

Polisülfürler kükürt atom zincirleri içeren bir sınıf kimyasal bileşiklerdir. Polisülfürler iki ana sınıfa ayrılır: anyonlar ve organik polisülfürler. Anyonlar S2−ngenel formülüne sahiptir. Bu anyonlar hidrojen polisülfürlerin H2Skonjüge bazlarıdır. Organik polisülfürler genellikle RSnR formülüne sahiptir, burada R = alkil veya arildir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen iyodür</span> kimyasal birleşik

Hidrojen iyodür (HI) iki atomlu bir molekül ve hidrojen halojenürdür. Sulu çözeltisi, güçlü bir asit olan hidroiyodik asit veya hidriyodik asit olarak bilinir. Bununla birlikte, hidrojen iyodür ve hidroiodik asit, birincisinin standart koşullar altında bir gaz olması, diğerinin ise söz konusu gazın sulu bir çözeltisi olması bakımından farklıdır. Birbirine dönüştürülebilir. HI, organik ve inorganik sentezlerde birincil iyot kaynaklarından biri ve bir indirgeyici madde olarak kullanılır.

Disülfür diklorür S
2
Cl
2
formüllü kükürt ve Klor bileşiğidir.

<span class="mw-page-title-main">Trioksidan</span>

Trioksidan, hidrojen trioksit veya dihidrojen trioksit olarak da adlandırılan, H[O]3H (H2O3 olarak da yazılır) kimyasal formülüne sahip bir inorganik bileşiktir. Kararsız hidrojen polioksitlerdendir. Sulu çözeltilerde, trioksidan su ve tekli oksijen oluşturmak için ayrışır:

<span class="mw-page-title-main">Fototrof</span> Metabolik süreçlerde ışık enerjisi kullanan organizma

Fototroflar (Yunanca: φῶς, φωτός = ışık, τροϕή = beslenme) karmaşık organik bileşikler (karbonhidratlar gibi) üretmek ve bundan enerji elde etmek için foton yakalayan organizmalardır. Hücresel çeşitli metabolik süreçleri gerçekleştirmek için ışıktan gelen enerjiyi kullanırlar. Fototrofların zorunlu olarak fotosentetik olduğu yaygın bir yanılgıdır. Hepsi olmasa da birçok fototrof sıklıkla fotosentez yapar: karbon dioksiti yapısal olarak, fonksiyonel olarak veya daha sonraki katabolik süreçler için bir kaynak olarak (örneğin nişasta, şeker ve yağ şeklinde) kullanılmak üzere anabolik olarak organik maddeye dönüştürürler. Tüm fototroflar, hücrenin moleküler enerji birimini(ATP) oluşturmak adına ATP sentaz tarafından kullanılan elektrokimyasal bir devinim oluşturmak için elektron taşıma sistemini veya doğrudan proton pompalamayı kullanır. Fototroflar, ototrof ya da heterotrof olabilir. Elektron ve hidrojenin kaynağı inorganik bileşikler ise (örn. Na2S2O3, bazı mor kükürt bakterilerinde olduğu gibi veya H2S, bazı yeşil kükürt bakterilerinde olduğu gibi) bunlara litotroflar da denebilir ve bu nedenle bazı fotoototroflara fotoliotoototroflar da denir. Fototrof organizmalarına örnekler: Rhodobacter capsulatus, Chromatium, Chlorobium vb.

<span class="mw-page-title-main">Ultramarine</span>

Ultramarine, başlangıçta lapis lazuli 'nin bir toz halinde öğütülmesiyle elde edilen derin bir mavi renk pigment'idir. Adı Latin "ultramarinus" dan gelir, kelimenin tam anlamı "denizin ötesinde" demektir çünkü pigment Avrupa 'ya Afganistan'daki madenlerden İtalyan tüccarlar tarafından 14. ve 15. yüzyıllar'da ithal edilirdi.

<span class="mw-page-title-main">Demir(II) sülfat</span> kimyasal bileşik

Demir (II) sülfat veya demir sülfat FeSO4xH2O formülüne sahip bir dizi tuz anlamına gelir. Bu bileşikler en yaygın olarak heptahidrat (x = 7) olarak bulunursa da x için birkaç değer bilinmektedir. Hidratlı form tıp alanında demir eksikliğini tedavi etmek ve ayrıca endüstriyel uygulamalar için kullanılır. Antik çağlardan beri, Zaç-ı Kıbrıs ve yeşil vitriyol (vitriyol, sülfat için eski bir isimdir) olarak bilinen, mavi-yeşil heptahidrat (7 molekül su içeren hidrat) bu maddenin en yaygın şeklidir. Tüm demir (II) sülfatlar suda çözünerek oktahedral moleküler geometriye sahip ve paramanyetik olan aynı akua kompleksi [Fe(H2O)6]2+ verir.

<span class="mw-page-title-main">Volkanojenik masif sülfid cevher yatağı</span> kısaca masif maden

VMS cevher yatakları olarak da bilinen volkanojenik masif sülfid cevher yatakları, denizaltı ortamlarında volkanik ilişkili hidrotermal olaylarla ilişkili ve bu olaylar tarafından oluşturulan, başta bakır - çinko olmak üzere bir tür metal sülfit cevher yatağıdır.