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• Sangay Edgar

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la Universidad Peruana”

Facultad de ingeniería Escuela Académico Profesional De Ingeniería Sanitaria

CICLO DEL AZUFRE I.

INTRODUCCION El ciclo es un circuito que recorre el azufre a través de los ecosistemas desde el medio físico a los organismos y de estos, de nuevo, al medio natural. El azufre circula a través de la biosfera de la siguiente manera: por una parte, se comprende el paso desde el suelo o de un bien desde el agua, si hablamos de un sistema acuático, a las plantas, a los animales y regresa nuevamente al suelo o al agua. Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar por los ríos. Este azufre es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en convertirlo en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhídrico y dióxido de azufre. Estos penetran en la atmosfera y vuelven a la tierra firme. Generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmosfera.

II.

OBJETIVOS  El objetivo principal de este informe es conocer a fondo el ciclo del azufre.  Definir conceptos básicos del ciclo del trabajo.  Conocer las características del ciclo del azufre.  Conocer que beneficios tiene el azufre en la alimentación tanto humana como animal.  Conocer la importancia, funciones y deficiencias del azufre en el metabolismo de las plantas  Familiarizar al estudiante con el funcionamiento del ciclo del azufre.

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III.

MARCO TEORICO ¿Qué es el azufre? El azufre es un elemento no metálico, insípido, inodoro, de color amarillo pálido, su símbolo es S. Se encuentra en regiones volcánicas. Es un elemento químico esencial para todos los organismos.

Estado natural: Se encuentra ampliamente distribuido en estado libre, como combinado con otros elementos, por ejemplo, el sulfuro de plomo. Así mismo está presente en moléculas de una gran variedad de sustancia, como la mostaza, el huevo y las proteínas en estado libre se encuentran mezcladas con rocas de yeso y pumitas en zonas volcánicas, principalmente en Islandia, Sicilia, México y Japón, apareciendo a menudo como sublimados en las inmediaciones de edificios volcánicos. El azufre en estado libre puede formase por la acción del aire sobre las piritas, o también depositarse por aguas sulfurosas calientes, en las cuales el sulfuro de hidrogeno se ha oxidado en contacto con la atmosfera.

Aplicaciones: El azufre se usa en multitud de procesos industriales como: 

En producción de ácido sulfúrico para bacterias

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En la fabricación de pólvora

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En el vulcanizado de caucho

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Se usa como fungicida

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Manufactura de fosfatos fertilizantes

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Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en cerillas

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El amonio se usa como fijador en la industria fotográfica

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

El sulfato de magnesio se utiliza como laxante y exfoliante, también como suplemento alimenticio para las plantas.

Ciclo del azufre: El ciclo del azufre incluye tanto los procesos terrestres como atmosféricos. Dentro de la porción terrestre, el ciclo comienza con la erosión de las rocas, liberando el azufre almacenado. El azufre, entonces entra en contacto con el aire, donde se convierte en sulfato (SO4). El sulfato es absorbido por microorganismos y plantas convirtiéndose en formas orgánicas; dichas formas son consumidas por los animales a través de los alimentos, moviendo así el azufre a través de la cadena alimenticia. Como los organismos mueren y se descomponen, parte del azufre es liberado nuevamente como un sulfato, el cual es oxidado por bacterias a forma de que las plantas puedan asimilar y los animales puedan digerir. También, existe una variedad de fuentes naturales que emiten azufre directamente a la atmósfera, como, erupciones volcánicas, la descomposición de la materia orgánica en pantanos y la evaporación del agua. El azufre eventualmente se deposita nuevamente en la Tierra o se reduce por medio de las precipitaciones. Una pérdida continua de azufre del ecosistema es mediante la escorrentía, la que se produce a través del drenaje en lagos, arroyos, y finalmente, los océanos. En el océano, el ciclo de azufre se realiza por medio de comunidades marinas, moviéndose a través de la cadena alimenticia. Una parte de este azufre se emite a la atmósfera por medio de la espuma de mar. El azufre restante se pierde en las profundidades del océano, el cual se combina con el hierro para formar sulfuro de hierro (II), compuesto responsable del color negro de la mayoría de los sedimentos marinos.

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El ciclo del azufre está compuesto por una serie de conversiones químicas del azufre en sus diferentes estados de oxidación. El circuito principal del mismo consiste en la reducción de iones sulfato (SO4), hasta sulfuro de hidrogeno gaseoso (H2S) y la re oxidación de este hasta sulfato. Se lo considera del tipo hibrido puesto que circula en la atmosfera y en el sedimento.

Cómo afecta la acción humana al ciclo del azufre El impacto de las actividades humanas ha sido decisivo en la alteración del equilibrio del ciclo del azufre. La quema de combustibles fósiles, principalmente de carbón, libera demasiado sulfuro de hidrógeno a la atmósfera. Cuando este gas es atravesado por la lluvia se produce la tristemente famosa lluvia ácida, una precipitación corrosiva cuya causa es el agua de lluvia que cae al suelo a través del dióxido de azufre, que lo convierte en débil ácido sulfúrico que termina por dañar los ecosistemas acuáticos.

No en vano, la precipitación ácida daña el medio ambiente reduciendo el pH de los lagos, lo que se traduce en la muerte de la fauna que los habita. Por si esto fuera poco también es muy perjudicial para las estructuras artificiales de las ciudades, al degradar a nivel químico edificios y estatuas.

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Lluvia ácida:

La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre y el trióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas, calderas de calefacción y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo que contengan azufre. En interacción con vapor de agua de la atmósfera, estos gases forman ácidos nítricos, ácido sulfuroso y ácido sulfúrico. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.

Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, siendo trasladados por los vientos cientos o miles de kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes deterioros en el ambiente.

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La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO2 atmosférico, que forma ácido carbónico, H2CO3. Se considera lluvia ácida si presenta un pH menor que 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos como el ácido sulfuroso, H2SO3, ácido sulfúrico, H2SO4, y el ácido nítrico, HNO3. Estos ácidos se forman a partir del dióxido de azufre, SO2, trióxido de azufre, SO3, y el trióxido de nitrógeno que se convierten en ácidos.

Los hidrocarburos y el carbón usados como fuente de energía, en grandes cantidades, pueden también producir óxidos de azufre y nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo.

Formación de la lluvia ácida: Una gran parte del SO2 (dióxido de azufre) emitido a la atmósfera procede de la emisión natural que se produce por las erupciones volcánicas, que son fenómenos irregulares. Sin embargo, una de las fuentes de SO2 es la industria metalúrgica. El SO2 puede proceder también de otras fuentes, por ejemplo como el sulfuro de dimetilo, (CH3)2S, y otros derivados, o como sulfuro de hidrógeno, H2S. Estos compuestos se oxidan con el oxígeno atmosférico dando SO2. Finalmente el SO2 se oxida a SO3 (interviniendo en la reacción radicales hidroxilo y oxígeno) y este SO3 puede quedar disuelto en las gotas de lluvia, es el de las emisiones de SO2 en procesos de obtención de energía: el carbón, el petróleo y otros combustibles fósiles contienen azufre en unas cantidades variables (generalmente más del 1%), y, debido a la combustión, el azufre se oxida a dióxido de azufre.

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Efectos de la lluvia ácida: La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática en estas aguas, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales, y acaba con los microorganismos fijadores de N.

El término "lluvia ácida" abarca la sedimentación tanto húmeda como seca de contaminantes ácidos que pueden producir el deterioro de la superficie de los materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmósfera al quemarse carbón y otros componentes fósiles reaccionan con el agua y los oxidantes de la atmósfera y se transforman químicamente en ácido sulfúrico y nítrico. Los compuestos ácidos se precipitan entonces a la tierra en forma de lluvia, nieve o niebla, o pueden unirse a partículas secas y caer en forma de sedimentación seca.

La lluvia ácida por su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio, CaCO3, y afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza.

Un efecto indirecto muy importante es que los protones, H+, procedentes de la lluvia ácida arrastran ciertos iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro, calcio, aluminio, plomo o zinc. Como consecuencia, se produce un empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las plantas, que las hace más vulnerables a las plagas.

Los nitratos y sulfatos, sumados a los cationes lixiviados de los suelos, contribuyen a la eutrofización de ríos y lagos, embalses y regiones costeras, lo que deteriora sus condicio0nes ambientales naturales y afecta negativamente a su aprovechamiento.

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Soluciones posibles: Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisión de los contaminantes precursores de éste problema tenemos las siguientes: 

Reducir el nivel máximo de azufre en diferentes combustibles.

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Impulsar el uso de gas natural en diversas industrias.

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Introducir el convertidor catalítico de tres vías.

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La conversión a gas en vehículos de empresas mercantiles y del gobierno.

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Ampliación del sistema de transporte eléctrico.

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Instalación de equipos de control en distintos establecimientos.

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No agregar muchas sustancias químicas en los cultivos.

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Adición de un compuesto alcalino en lagos y ríos para neutralizar el pH.

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Control de las condiciones de combustión (temperatura, oxígeno, etc.).

Funciones que desempeña el azufre en el organismo: 

Es responsable de mantener el aporte necesario de oxígeno en nuestro cerebro.

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Colabora con el hígado para una correcta secreción biliar.

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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.

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Su papel es de relevancia en la respiración de los tejidos orgánicos.

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Favorece el transporte y equilibrio de otros minerales en el organismo.

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Colabora de forma activa en los tratamientos de problemas que afectan a la piel, las uñas y el pelo.

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También interviene en el metabolismo de los lípidos y de los hidratos de carbono.

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El correcto funcionamiento de la insulina. La molécula de insulina consta de dos cadenas de aminoácidos conectadas entre sí por puentes de azufre, sin las cuales la insulina no podría realizar su actividad biológica.

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La síntesis de intermediarios metabólicos importantes, como el glutatión.

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La vitamina B1 y la conversión de la biotina, que a su vez son esenciales para la conversión de carbohidratos en energía.



Desintoxicación del organismo.

Deficiencia del azufre: 

Puede ocasionar cierta debilidad en las uñas, piel y el pelo.



Puede ocasionar problemas que afectan a las articulaciones.

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Puede producir una incorrecta secreción biliar.

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Puede producir alteraciones del sistema nervioso.

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Puede ocasionar un desequilibrio en nuestro organismo de otros minerales.

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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.

Las personas que realizan dietas hipoproteicas son propensas a padecer deficiencia de azufre. Cuando una persona presenta una alta concentración de azufre puede sufrir diarreas suaves.

Deficiencia del azufre en el suelo: Las deficiencias de azufre son más probables en los suelos arenosos con bajo nivel de materia orgánica (menos del 2%) y bajo condiciones de alta precipitación. Sin embargo, incluso en suelos con alto contenido de materia orgánica, a menudo, la descomposición de la materia orgánica y el proceso de mineralización no son lo suficientemente rápidos para

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cumplir con el requerimiento de azufre del cultivo. Cuando esto ocurre, y si el agua de riego no contiene azufre en un nivel adecuado, se tiene que aplicar fertilizantes o enmiendas de azufre. El azufre es inmóvil en las plantas y no es fácilmente translocado de las hojas más maduras a las hojas jóvenes. Por lo tanto, la deficiencia de azufre aparece primero en las hojas más jóvenes. Los síntomas de deficiencia de azufre aparecen como clorosis en hojas jóvenes (color verde pálido a amarillo). Las plantas deficientes son más pequeñas y su crecimiento es lento. Los síntomas pueden variar entre especies de plantas. Por ejemplo, en el cultivo de maíz, la deficiencia de azufre aparece como clorosis interneval en las hojas jóvenes; en el trigo, la planta entera se vuelve pálida mientras que las hojas más jóvenes son más cloróticas.

Deficiencias del Azufre en la Planta: Cuando el azufre se encuentra en escasa concentración para las plantas se altera los procesos metabólicos y la síntesis de proteínas. La insuficiencia del azufre influye en el desarrollo de las plantas.

Alimentos ricos en azufre: Origen animal: Huevo, carnes magras, vísceras, pescados y lácteos. Origen vegetal: Ajo, cebolla, col de brusela, espárragos, frutas secas, frijoles, germen de trigo, pomelo, espinacas, entre otros.

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Beneficios del azufre: Si lo tomamos como suplemento natural en caso de necesitarlo, ayudaremos al cuerpo a conseguir los siguientes beneficios: 

Mejora la función del hígado y contribuye a la depuración natural del organismo.

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Alivia los dolores causados por las enfermedades reumáticas.

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Regula los niveles de glucosa en sangre.

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Mejora la función digestiva.

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Colabora en la oxigenación cerebral.

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Regula el sistema nervioso.

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Mejora el metabolismo de las grasas y de los hidratos de carbono.

Propiedades del azufre El azufre es insoluble en agua y soluble en sulfuro de carbono. Se trata de una sustancia combustible que puede incendiarse por calor, fricción, chispas o llamas. Quema con llama azul pálido produciendo dióxido de azufre. Su temperatura de inflamación varía entre 168 y 180 °C, dependiendo del tamaño de las partículas. Si, al menos, el 10% de las partículas dispersas en el aire tienen un diámetro menor a los 500 μ, forma una mezcla explosiva a la cual contribuyen las partículas de tamaño mayor.

Usos y almacenamiento del azufre El azufre se emplea como materia prima para la elaboración del ácido sulfúrico, como agente vulcanizador para el caucho en el procesamiento de la celulosa y en diversas actividades agrícolas. En el comercio se encuentra una variedad de azufres especiales que se aplican a distintos usos. Las características físicas y químicas de las diversas formulaciones se adaptan de manera tal que proveen condiciones óptimas para cumplir con la función buscada, ya sea como fertilizante, funguicida de contacto (al 99,5% y

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micronizado de modo que es “mojable”). También se lo emplea como corrector de pH del suelo (en este caso en forma granulada y al 80%). La presentación es variada: a granel en camiones de hasta 30 tm; envasado en bolsas grandes de 300 kg, 800 kg, ó 1.000 kg, o en bolsas de 40 kg palletizadas en unidades de 1tm; y fundido en isotanques aislados y calefaccionados de 25 tm. El azufre líquido se transporta en barcos, vagonetas, y camiones en recipientes de hierro dulce aislados y calentados con vapor de agua. Se usan equipos especiales para la carga y descarga de materiales. Los tanques están equipados con muchos cables sumergidos para evitar las cargas estáticas y reducir la agitación en su interior. La ventilación de los tanques es convencionalmente libre.

IV.

CONLUSIONES  Logramos a fondo el ciclo del azufre.  Definimos conceptos básicos del ciclo del trabajo.  Identificamos las características del ciclo del azufre.  Logramos ver que beneficios tiene el azufre en la alimentación tanto humana como animal.  Conocimos la importancia, funciones y deficiencias del azufre en el metabolismo de las plantas  Familiarizamos y explicamos a mis compañeros el funcionamiento del ciclo del azufre.

V.

BIBLIOGRAFIA  http://www.inet.edu.ar/wp-content/uploads/2012/11/azufre.pdf  com/searchq=elemento+quimico+azufre&rlz=1C1OKWM_esPE825PE825&oq=element o+quimico+azufre&aqs  https://www.significados.com › ciclo-del-azufre