Fissazione dell’azoto

Fissazione dell’azoto o Azotofissazione Processo biologico o industriale con cui l’azoto molecolare atmosferico viene convertito in composti azotati, essenziali per la crescita delle piante e usati anche a livello industriale.

I microrganismi del suolo più ampiamente impiegati per la loro capacità di fissare l’azoto sono i batteri simbionti del genere Rhizobium, che colonizzano e formano noduli nelle radici di leguminose come il trifoglio, l’erba medica e i piselli. In cambio dell’azoto i batteri ottengono dalle leguminose altre sostanze nutritive. Talvolta queste leguminose vengono piantate appositamente per rifornire di azoto i terreni esauriti da altre coltivazioni; in questi casi il terreno viene addirittura inoculato con una particolare specie di Rhizobium, al fine di aumentare la liberazione di azoto da parte delle piante.

Quantità minori di azoto vengono fissate nel terreno anche da batteri, aerobi e anaerobi, a vita libera. Alcune specie di cianobatteri, come Anabaena, fissano l’azoto in simbiosi con la felce d’acqua Azolla pinnata. Oggi il fabbisogno di azoto in agricoltura è molto maggiore di quanto possa essere fornito con i processi biologici naturali; pertanto la produzione di composti azotati a partire da azoto atmosferico è uno dei settori di ricerca di maggior interesse dell’industria chimica.

Oggi il principale processo industriale di fissazione dell’azoto consiste nella produzione di ammoniaca a partire da una miscela di azoto atmosferico e idrogeno che viene fatta passare su un catalizzatore metallico a 500-600 °C. L’ammoniaca viene quindi ossidata per formare acido nitrico, che a sua volta si combina con ammoniaca a dare nitrato di ammonio, usato soprattutto per la fabbricazione di esplosivi e fertilizzanti. Un altro metodo prevede che l’azoto atmosferico venga fatto passare su carburo di calcio scaldato in presenza di un catalizzatore, producendo così cianammide, usata come fertilizzante o nella produzione dei cianuri.