Thế nào là quá trình khoáng hóa

Khoáng hoá là quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ liên tục để tạo thành các hợp chất khoáng đơn giản, sản phẩm cuối cùng là những hợp chất tan và chất khí.

Trắc nghiệm: Thế nào là quá trình khoáng hóa?

A.Tổng hợp các chất đơn giản thành chất mùn.

B.Tổng hợp các chất đơn giản thành chất hưu cơ phức tạp.

C.Phân hủy chất hữu cơ thành chất khoáng đơn giản.

D.Phân hủy chất hữu cơ thành chất mùn

Trả lời:

Đáp án đúng: C.Phân hủy chất hữu cơ thành chất khoáng đơn giản.

Quá trình khoáng hóa là quá trình phân hủy chất hữu cơ thành chất khoáng đơn giản.

Giải thích:

Khoáng hoá là quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ liên tục để tạo thành các hợp chất khoáng đơn giản, sản phẩm cuối cùng là những hợp chất tan và chất khí. (Theo SGK Công nghệ 10 Bài 17 Phòng trừ tổng hợp dịch hại cây trồng)

Kiến thức vận dụng trả lời câu hỏi

1. Quá trình khoáng hoá chất hữu cơ

Khoáng hoá là quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ thành các chất khoáng đơn giản như CO₂, H₂O, NO_3-, NH₄⁺, Ca₂⁺, Mg₂⁺, K⁺…

Đây là quá trình biến đổi phức tạp và trải qua nhiều giai đoạn khác nhau. Trước hết các chất hữu cơ phức tạp bị phân giải thành các chất hữu cơ đơn giản hơn gọi là các sản phẩm trung gian. Ví dụ như từ các phân tử protein bị phân huỷ tạo thành các mạch peptit, sau đó là các axit amin; các hyđratcacbon bị phân huỷ tạo thành các hợp chất đường, sau đó các hợp chất trung gian này tiếp tục bị phân huỷ tạo thành các sản phẩm cuối cùng là các chất khoáng.

2. Con đường khoáng hóa chất hữu cơ

Tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường và hoạt động của các vi sinh vật đất mà quá trình khoáng hoá chất hữu cơ có thể diễn ra theo hai con đường khác nhau là thối mục và thối rữa.

Thối mục là quy trình hiếu khí diễn ra trong điều kiện có đầy đủ oxy. danh mục cuối cùng của quy trình này chủ yếu là các chất ở dạng oxy hoá như CO₂, H₂O, NO₃-, PO₄^3-, SO₄^2-. Đây là quy trình toả nhiệt và kết quả làm tăng nhiệt độ của đất.

Thối rữa là quy trình kỵ khí diễn ra trong điều kiện thiếu oxy do ngập nước hoặc do các vi sinh vật hiếu khí phát triển nhanh đã dùng hết oxy trong đất. danh mục cuối cùng của quy trình thối rữa bên cạnh các chất ở dạng oxy hoá như CO₂, H₂O còn có một lượng lớn các chất ở dạng khử như CH₄, H₂S, PH₃, NH₃…

>>> Xem thêm: Quá trình khoáng hoá chất hữu cơ là gì?

3. Trình tự của quá trình khoáng hóa

Trình tự của quá trình khoáng hoá, có thể khái quát thành 3 bước sau:

+ Thuỷ phân các chất  tạo ra các hợp chất có trọng lượng phân tử nhỏ hơn.

+ Thực hiện các quá trình oxy hoá – khử, khử amin, khử cacbonyl… tạo ra các sản phẩm trung gian như: Axit hữu cơ, axit béo, rượu, andehyt, axit vô cơ, các chất kiềm.

+ Khoáng hoá hoàn toàn: Các sản phẩm trung gian sẽ tiếp tục chuyển hoá, tuỳ theo điều kiện ngoại cảnh và loại hình vi sinh vật, để cuối cùng tạo ra các chất vô cơ dễ tan và các chất khí.

4. Tốc độ khoáng hóa

Tốc độ khoáng hoá các chất hữu cơ trong đất phụ thuộc vào bản chất chất hữu cơ, điều kiện môi trường và hoạt động của sinh vật đất. Nhìn chung các hợp chất đường và tinh bột dễ bị khoáng hoá nhất; tiếp đó là các chât protein, hemixenlulô, xenlulô; các hợp chất linhin, nhựa sáp khó bị phân huỷ hơn.

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho quá trình khoáng hoá mạnh là 25 – 350C. Cao hoặc thấp quá đều hạn chế tốc độ khoáng hoá.

+ pH của đất: trong khoảng 6, 5 – 7, 5 là thuận lợi cho quá trình khoáng hoá.

+ Thoáng khí: càng thoáng khí khoáng hoá càng mạnh…

Trong điều kiện như vậy chất hữu cơ bị phân giải nhanh chóng và mùn ít được tích luỹ. Chính vì vậy mà quá trình phân huỷ chất hữu cơ ở các đất có thầnh phần cơ giới nhẹ (như đất cát) cũng diễn ra nhanh hơn ở các đất có thành phần cơ giới nặng (đất thịt nặng và đất sét).

Ở Việt Nam do điều kiện nóng ẩm, mưa nhiều nên rất thuận lợi cho quá trình khoáng hoá. Vì vậy chất hữu cơ và mùn trong đất được khoáng hoá mạnh tạo ra nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng, nhưng dẫn đến quá trình tích luỹ mùn ít, làm cho đất nghèo mùn và đạm.

5. Quá trình mùn hóa

Song song với quá trình phân hủy, khoáng hóa diễn ra trong đất được mô tả ở trên là quá trình mùn hóa. Tạo mùn là quá trình biến đổi các sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy để tạo thành mùn, là các đại phân tử đặc biệt, có cấu trúc phức tạp. 

Quá trình hình thành mùn có 3 bước cơ bản như sau:

 + Từ các xác hữu cơ mà chủ yếu là xác thực vật bị phân huỷ với sự tham gia tích cực của vi sinh vật đất để hình thành các hợp chất hữu cơ là các sản phẩm trung gian như đường, polyphenol, quinol, các chất amin,...

+ Sự tương tác giữa các hợp chất trung gian để tạo thành chất liên kết hợp chất, đó là những hợp chất phức tạp.

+ Trùng hợp các liên kết trên để tạo thành phân tử mùn.