A műtrágyák a kertészek legfontosabb fegyverei. A talaj különféle vegyületekkel való dúsításával számolhatunk azzal, hogy ugyanarról a földterületről jó éves termést kapunk. A kerti növények azonban ásványi és szerves adalékanyagok teljes skáláját igénylik, és a kertésznek elég jól kell eligazodnia ebben a fajtában. Ma arra vagyunk kíváncsiak, hogy milyen csoportok ezek, mik ezek, és milyen hatással vannak a növények növekedésére és fejlődésére - mindezt részletesen megvizsgáljuk.
Mi az a nitrogén
Először is fontos tudnia, hogy ez az egyik leggyakoribb elem bolygónkon. Enélkül egyetlen élő szervezet sem létezhet, és ez vonatkozik a növényekre is. A nitrogén a fehérjék és aminosavak, nukleinsavak fontos összetevője. Éppen ezért a kertész első parancsa az, hogy rendszeresen nitrogénműtrágyát kell alkalmaznia. Mik ezek? Az alábbiakban erről fogunk beszélni, de egyelőre - egy kicsit több elmélet. A megfelelő mennyiségű nitrogén jelenléte a talajban növeli a termőképességet, hiánya pedig jelentősen csökkenti. Éppen ezért az évente használt kerti parcellák ezen anyagok folyamatos alkalmazását igénylik. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy nyilvánvaló hasznossága ellenére nagyon takarékosan kell használni. Az a tény, hogy ennek az anyagnak a feleslege a talajban a vegetatív rendszer fokozott növekedéséhez és a termés szinte teljes leállásához vezet.
Miért van szükségük a növényeknek nitrogénre?
Azt már tudjuk, hogy nem lehet jó termést elérni pusztán a talaj természeti erőforrásainak felhasználásával. Ezért rendkívül fontos a tápanyagkészlet folyamatos pótlása. Miért olyan fontos a nitrogén műtrágyák alkalmazása? Hogy ezek milyen anyagok lesznek - szerves vagy ásványi -, azt minden kertész dönti el, az évszaktól és a korábbi műtrágyázástól függően, az alábbiakban a műtrágyázás optimális ütemezését vesszük figyelembe. De most nem erről beszélünk. A nitrogén a klorofill része, amely a napenergia elnyeléséhez szükséges. Nitrogénben gazdagok a lipoidok, alkaloidok és sok más növényi élet szempontjából fontos anyag is.
A fiatal szárak és levelek különösen gazdagok nitrogénben tavasszal, magának a növénynek az aktív növekedési szakaszában. Szükség szerint, amikor új rügyek, levelek és szárak jelennek meg, rohannak hozzájuk. A beporzás után pedig a szaporítószervekbe költöznek, ahol fehérjék formájában felhalmozódnak. Vagyis rendkívül fontos a nitrogénműtrágyák időben történő kijuttatása a talajba. Részletesen elmondjuk, mik ezek az anyagok, de most vegyük figyelembe, hogy ha betartja ezt a szabályt, a betakarítás mennyisége és minősége jelentősen megnő. Különösen a gyümölcsben lévő fehérje értékesebbé válik, és maguk a kerti növények is sokkal gyorsabban nőnek.
A műtrágyák fajtái
Fokozatosan áttérünk az osztályozásra, ami azt jelenti, hogy többet mondunk el a nitrogénműtrágyákról. „Mik ezek?” – kérdezed? Először is, egy tapasztalt kertész természetesen emlékezni fog az ásványi anyagokra, és ez nem meglepő. Hiszen ilyeneket szoktunk látni a szaküzletekben, a megfelelő felirat alatt. A lista azonban nem ér véget. Vannak szerves nitrogén műtrágyák is. Ezek elsősorban növényi és állati eredetű tápanyagok. Ez meglepő lehet, de a trágya körülbelül 1% nitrogént tartalmaz. Vannak más nitrogén műtrágyák is. Mik ezek például? Nos, legalább a komposztot, amelyben a szemét és a tőzeg elszállításakor 1,5% -os koncentrációt érünk el az általunk figyelembe vett anyagból, és ha zöld lombot helyezünk a komposztgödörbe, akkor a fent említett érték 2,5-re nő. %. Ez sok, de vannak más szerves trágyák, amelyek könnyedén fedezik ezeket a számokat. Ez olyan madárürülék, amely legalább 3% nitrogént tartalmaz. Nem szabad azonban elfelejtenünk, hogy az ilyen műtrágyák meglehetősen mérgezőek, ami azt jelenti, hogy nem szabad elragadtatni őket.
Folyékony típusú nitrogénműtrágyák (ammónia csoport)
Továbbra is vizsgáljuk a nitrogén műtrágyákat. A kémiai elem nevét - "nitrogén" - "életnek" fordítják, amiből arra a következtetésre juthatunk, hogy ilyen anyagok nélkül a zöld ültetvények növekedése és fejlődése egyszerűen lehetetlen. Először beszéljünk ennek a műtrágyának a folyékony formáiról. Előállításuk sokkal olcsóbb, mint a szilárd analógok gyártása, ami azt jelenti, hogy sokat spórolhat a vásárlás során. És ezeknek csak három típusa van, amelyek bármely nyári lakos számára elérhetőek: vízmentes ammónia, ammóniás víz és ammónia. Mindegyik más-más koncentrációjú, ezért fontos előre tisztázni, hogy a nitrogénműtrágyák közül melyik a leggazdagabb nitrogénben, mint a többi. Ez kétségtelenül ammónia nagy nyomáson történő cseppfolyósításával előállított adalékanyag, amely a főanyag legalább 82%-át tartalmazza.
A folyékony nitrogénműtrágya talajba juttatásának jellemzői
Van néhány árnyalat, amelyet figyelembe kell venni. Az ilyen műtrágyák talajba juttatása könnyű és egyszerű, de nitrogénveszteség több okból is előfordulhat. Először is ez a szabad, vízmentes ammónia elpárologtatása. Ezenkívül a talajkolloidok azonnal felszívják a nitrogént, és a műtrágya egy része reakcióba lép a vízzel, és ammónium-hidroxiddá alakul. Ezt a műtrágyát a legjobb ősszel kijuttatni a talajba, miután humusszal telítette, ami többszörösen csökkenti a veszteségeket.
Nitrát csoport
A folyékony formát a kis kertészeti gazdaságok gyakran használják. Ha ipari mérlegekről beszélünk, akkor ezen felül meg kell gondolnunk, hogy mely nitrogénműtrágyákat a legjobb használni. Az egyik legnépszerűbb gyógymód a Ez egy univerzális termék, amely gyors eredményeket biztosít. A műtrágyát fehér és rózsaszín granulátum formájában értékesítik. A nitrogéntartalom eléri a 35% -ot, ami elég, tekintettel a hatóanyag magas megőrzésére a talajban. Sok kertész biztosítja: elég sót vásárolni, és a telkén már nem hiányzik ez az elem. Kora tavasszal kerül a talajba, mert szükséges a növények gyors indulásához és jó fejlődéséhez. Hozzávetőleges fogyasztás 25-30 g/1m2. Ezenkívül folyékony oldatot saját maga is készíthet - ehhez 20 g-ot kell hígítania 10 liter vízhez.
Milyen egyéb nitrogén műtrágyák léteznek?
Ammónium-nitrát csoport (ammónium-szulfát)
Ez egy másik népszerű gyógymód, amely kristályos só formájában érkezik. Nitrogéntartalma valamivel alacsonyabb, mintegy 21%. Talajra tavasszal és ősszel is kijuttatható, és a betakarítás intenzitásától függően az évi egy-kétszeres talajdúsítás variálható. A műtrágya nem mosódik ki a talajból, vagyis tartós hatást biztosít. Sok kertész észlelte a talaj enyhe savasodását rendszeres használatával. 1 m2-enként 40-50 g említett anyagot kell hozzáadni a talajhoz.
Amid műtrágyák
A legszembetűnőbb képviselője a karbamid. Ez az egyik fő nitrogéntartalmú műtrágya (nitrogénkoncentráció - 46%). Általában tavasszal használják, de a legnehezebb talajokon ősszel is alkalmazható. Ehhez vegyen be 20 g-ot 1 m2-enként. De ha oldatot kell készítenie permetezéshez, 30-40 g-ot hígíthat 10 liter vízre.
Ez azonban nem minden ma létező nitrogénműtrágya. A lista a karbamiddal és a kalcium-cianamiddal folytatódik. Meg kell jegyezni, hogy a legértékesebb, legolcsóbb és elérhető gyógymód a karbamid. Ez egy erősen koncentrált műtrágya, amely égési sérüléseket okozhat a növényeken, ezért rendkívül óvatosnak kell lennie, amikor a talajba juttatja.
Alkalmazás
Most már rájött, hogy mely műtrágyák nitrogéntartalmúak, és beszélhetünk egy kicsit többet arról, hogyan használjuk őket a nyaralókon. Ne felejtse el, hogy a kiegészítő etetés ideje és mennyisége közvetlenül függ a talaj típusától és a nitrogén hiányától. Érdemes megfontolni, hogy nagy mennyiségű nitrogéntartalmú műtrágya használatakor a virágzás sokkal később következik be, és előfordulhat, hogy a termés egyáltalán nem következik be. Mely növényeket kell nitrogénnel táplálni? Abszolút minden, kivéve a lucernát és a lóherét. Azonban minden növénynek megvannak a maga takarmányozási követelményei, és ezt figyelembe kell venni.
Nagy nitrogén-műtrágyát igénylő növények
Mindenki számára ismert és kerti telkeinken széles körben elterjedt növények ezek: káposzta és burgonya, sütőtök és cukkini, paprika és padlizsán, valamint a finom rebarbara. Termesztésükkor nitrogén hozzáadása szükséges mind az ültetés előtt, mind a vegetációs időszakban. 1 m2-enként legalább 25 g ammónium-nitrát használata javasolt. Ha gyümölcs- és bogyós növényeket, például málnát és szedret, epret, cseresznyét és szilvát kíván termeszteni, feltétlenül tudnia kell, mik azok a nitrogénműtrágyák. Nagyon fontos, hogy ezeket az adalékokat teljes mértékben használjuk fel, ha dekoratív dáliát és floxot, bazsarózsát és cinniát, ibolyát és orgonát ültetünk.
Második csoport: átlagos nitrogénszükséglet
Ezek a paradicsom és az uborka, a cékla és a sárgarépa, a fokhagyma, a kukorica és a petrezselyem. A gyümölcs- és bogyós növények közül kiemelhető a ribizli és az egres, valamint az almafák. A legtöbb egynyári virág is ebbe a csoportba sorolható.
E növények termesztésekor elegendő évente egyszer - kora tavasszal - hozzáadni a nitrogént. Ez elég ahhoz, hogy a növények jól érezzék magukat. Javasoljuk, hogy 1 m2-enként legfeljebb 20 g nitrátot alkalmazzon.
Harmadik csoport
Ezek közepes nitrogénigényű növények. Az ajánlott adag 15 g ammónium-nitrát 1 m2-enként. Ide tartozik minden leveles zöldség, hagyma és retek, valamint a korai burgonya. E csoport kiemelkedő képviselői mind a hagymás dísznövények. Végül a hüvelyesek a legigénytelenebbek (1 m2-enként mindössze 7 g műtrágya elegendő). Ezek nem csak borsó és bab, hanem dísznövények is, például azálea, hanga és még sokan mások.
Műtrágya kijuttatási módok
Annak érdekében, hogy ezek az anyagok időben hatnak, helyesen kell alkalmazni őket, és ami a legfontosabb, időben. Ehhez különféle módszereket alkalmaznak. A legelső terjed. Ez történhet kézzel vagy ezzel a módszerrel, ezt a módszert a vetés előtt alkalmazzuk, mivel a műtrágya feloldódása meglehetősen hosszú ideig tart. A második a szalagos módszer, amelynek során ammónium-nitrátot vagy más ásványi nitrogénműtrágyát a növények közelében, a talaj felszínén vagy kis mélységben egy keskeny sávban juttatnak ki. Súlyos hiány esetén sürgősségi intézkedésként permetezést alkalmaznak. Végül a műtrágyák folyékony formában is elérhetők, ami azt jelenti, hogy használhat csepegtető öntözést.
Hogyan lehet diagnosztizálni a nitrogénhiányt
Reméljük, hogy most nem fogja megzavarni a „mi a nitrogénműtrágya?” kérdés? Az oldalon bemutatott fotók tisztábban mutatják be az ilyen kötszerek sokféleségét. Nagyon fontos azonban megérteni, hogy mikor van itt az ideje, hogy hozzáadjuk őket a talajhoz, és mikor van a rossz növekedés oka valami egészen másban. Nitrogénhiány esetén az első dolog, ami fellép a növekedés gátlása és az egész növény, különösen a levelei sárgulása. Akkor is aggódnia kell, ha a növény színe halványsárgává válik. A legelső jel, aminek figyelmeztetnie kell, a régi levelek széleinek sárgulása. Aztán kiszáradnak és leesnek.
A túlzott nitrogén jelei
Néha nehéz megkülönböztetni az egyiket a másiktól, vagyis a tápanyagok hiányáról és feleslegéről. Ezért arra kell építeni, hogy mit és milyen mennyiségben adott a talajhoz, valamint a növényekre vonatkozó megfigyeléseire. Mindenekelőtt a nitrogéntöbblet abban nyilvánul meg, hogy a növény zöld része puhává és dússá válik, és felgyorsítja növekedését, de a virágzás és a petefészek általában időben elmarad. Ha a nitrogéntöbblet jelentősebb, akkor a levelek égési sérülései, majd teljes halála figyelhető meg. Ezt követően a gyökérrendszer is elpusztul.
Foglaljuk össze
Így a növények táplálkozásának optimalizálása érdekében szerves anyagokat (trágyát vagy madárürüléket) vagy ásványi műtrágyákat használhat, ami általában kényelmesebb. Ez lehet ammónium-nitrát (nitrogéntartalom - 34%) vagy ammónium-szulfát (21%). A kalciumot (15%) és (16%) is hasznosnak találhatja. Ha a növényekben súlyos nitrogénhiány van, vagy azokat a növényeket tervezi ültetni, amelyek a legigényesebbek erre, akkor a legjobb a karbamid (46%) szedése. Használja a műtrágyákat a megfelelő arányban és pontosan akkor, amikor a legnagyobb szüksége van rájuk.
Nitrátok és nitritek
- csak a növényi szövetekben történő helyreállítás után vesznek részt az aminosavak szintézisében. A nitrátok ammóniává redukciója a gyökerekben történik. Ezt a folyamatot flavin metalloenzimek segítségével hajtják végre, a nitrogénatomok vegyértékének változásával együtt. Amikor a nitrát nitrogén feleslegben kerül be a növényekbe, egy része változatlan formában eléri a leveleket, ahol a nitrátok csökkennek.A növények jelentős mennyiségben képesek felhalmozni a nitrát-nitrogént anélkül, hogy jelentős mértékben károsítanák saját életfunkcióikat.
Aminosavak bioszintézise (aminálás)
Aminálás
(aminosavak bioszintézise) az ammónia és a ketosavakkal (piruvicssav, oxálecetsav, ketogluársav stb.) való kölcsönhatás eredményeként valósul meg. Ezek a savak a légzési folyamat során keletkeznek a szénhidrogének oxidációja során. Az aminálás enzimek segítségével történik.Az aminosavakban a nitrogén aminocsoport - NH 2 - formájában van jelen. Az aminosavak képződése a növények föld alatti (gyökerek) és föld feletti részeiben egyaránt előfordulhat.
Megállapítást nyert, hogy a növények ammóniás műtrágyával történő kezelését követően néhány percen belül a hozzáadott ammónia felhasználásával szintetizált aminosavak megtalálhatók szöveteikben. A növényben képződő első aminosav az alanin, majd aszparaginsav és glutaminsav szintetizálódik.
Aminosavak transzaminációja
Az aminosavak transzaminációs reakciója magában foglalja az aminocsoport átvitelét aminosavból ketosavvá. Ebben az esetben más amino- és ketosavak képződnek. Ezt a reakciót az aminoferázok és transzaminázok enzimek katalizálják.
Az aminosavak jelentős része transzaminációval szintetizálódik. A glutaminsav és az aszparaginsav a legkönnyebben részt vesz ebben a folyamatban.
Különféle fehérje és nem fehérje nitrogéntartalmú vegyületek
Mint korábban említettük, az aminosavak a fehérjék és polipeptidek alapvető szerkezeti egységei, mivel a fehérjék polipeptidláncokká szintetizált aminosavakból jönnek létre. Az aminosavak eltérő halmaza és térbeli elrendezése a polipeptidláncokban rendkívül sokféle fehérje szintéziséhez járul hozzá. Több mint 90 aminosav ismert. Jelentős részük (kb. 70) szabad állapotban van jelen a növényi szövetekben, és nem része a fehérjemolekuláknak.
A növényi fehérjék közé tartoznak az emberi és állati élethez nélkülözhetetlen fehérjék: lizin, fenilalanin, triptofán, valin, treonin, metionin és mások. Ezek a fehérjék nem szintetizálhatók az emlősök és más magasabb rendű állatok szervezetében.
Az aminosavak dezaminálása
A fehérjék és a nem fehérje nitrogéntartalmú vegyületek mozgékony egyensúlyban vannak a növényi szövetekben. Az aminosavak és fehérjevegyületek szintézisével együtt folyamatosan zajlanak lebontási folyamatok.
Dezaminációs reakció
egy aminocsoport aminosavról történő lehasításából áll, így ketosav és ammónia keletkezik. A felszabaduló ketosav a szénhidrátok, zsírok és egyéb anyagok bioszintézisébe megy be. Az ammónia reagál más ketosavak aminálására, és a megfelelő aminosavakat képezi. A feleslegben lévő ammóniával aszparagin és glutamin képződik.A növényben a nitrogéntartalmú vegyületek átalakulásának és átalakulásának teljes komplex ciklusa ammóniával kezdődik és ammóniával végződik.
A nitrogéntartalmú anyagok metabolizmusa a növény fejlődésének különböző időszakaiban
A növekedés során a növények nagyszámú különböző fehérjét szintetizálnak, és a növekedés különböző periódusaiban a nitrogéntartalmú anyagok metabolizmusa eltérő módon megy végbe.
A maganyag csírázása során megfigyelhető a korábban tárolt fehérjék bomlása. A bomlástermékeket aminosavak, amidok és fehérjék szintézisére használják fel a palánták szöveteiben, mielőtt azok a talajfelszínre jutnának.
A levélrendszer és a gyökérrendszer kialakulása során a talajból felszívódó ásványi nitrogén miatt fehérjeszintézis megy végbe.
A fiatal növények szerveiben a fehérjeszintézis dominál. Az öregedési folyamat során a fehérjeanyagok lebontása kezd felülkerekedni a szintézissel szemben. Az öregedő szervekből a bomlástermékek a fiatal, intenzíven növekvő szervekbe kerülnek, ahol a növekedési pontokon fehérjeszintézisre használják fel.
A növény szaporítószerveinek érése és kialakulása során a növény vegetatív részeiben lévő anyagok szétesnek és a szaporítószervekbe kerülnek, ahol a tároló fehérjék szintézisének folyamataiban hasznosulnak. Ebben az időben a talaj nitrogénfogyasztása jelentősen korlátozott vagy teljesen leáll.
Nitrogén hiánya (hiánya) a növényekben
A nitrogént a növények rosszul veszik fel hideg időben, savanyú, meszeletlen talajokon, valamint nagy mennyiségű nem hüvelyeseket és fűrészport tartalmazó talajokon.
A nitrogénéhezés első jele, hogy a levéllemez színe zöldről halványzöldre változik, majd az elégtelen klorofillképződés miatt sárgássá és barnássá válik.
A nitrogénhiány további növekedésével a levelek mérete csökken. Keskenyek, kicsik, hegyes szögben helyezkednek el a szárhoz vagy az ághoz. A növényekben gyengül az elágazás, csökken a gyümölcsök, szemek vagy magvak száma.
Mindenki tudja: a nitrogén inert. Gyakran panaszkodunk ezért a 7-es számú elemre, ami természetes: túl nagy árat kell fizetnünk a relatív tehetetlenségéért, túl sok energiát, erőfeszítést és pénzt kell fordítani annak létfontosságú vegyületekké alakítására.
Másrészt, ha a nitrogén nem lenne ennyire közömbös, akkor a nitrogén és az oxigén reakciója lejátszódna a légkörben, és bolygónkon lehetetlenné válna az élet olyan formában, ahogyan létezik. Növények, állatok, te és én szó szerint megfulladnánk az élet számára elfogadhatatlan oxidok és savak patakjaiban. És „mindenért” arra törekszünk, hogy a légköri nitrogénből a lehető legtöbbet oxiddá és salétromsavvá alakítsuk. Ez a 7-es számú elem egyik paradoxona. (Itt a szerző megkockáztatja, hogy trivialitás vádjával vádolják, mert a nitrogén paradox természete, vagy inkább tulajdonságai már a város szóba került. És mégis...)
A nitrogén rendkívüli elem. Néha úgy tűnik, minél többet tudunk meg róla, annál érthetetlenebbé válik. A 7-es számú elem egymásnak ellentmondó tulajdonságai már a nevében is megmutatkoztak, mert még egy olyan zseniális vegyészt is félrevezetett, mint Antoine Laurent Lavoisier. Lavoisier javasolta a nitrogén elnevezését nitrogénnek, miután nem ő volt sem az első, sem az utolsó, aki megszerezte és tanulmányozta a levegőnek azt a részét, amely nem támogatja a légzést és az égést. Lavoisier szerint a "nitrogén" jelentése "élettelen", és ez a szó a görög "a" - tagadás és "zoe" - élet szóból származik.
A „nitrogén” kifejezést még mindig használták az alkimisták szókincsében, ahonnan a francia tudós kölcsönözte. Ez egy bizonyos „filozófiai elvet”, egyfajta kabalisztikus varázslatot jelentett. A szakértők szerint a „nitrogén” szó megfejtésének kulcsa az Apokalipszis utolsó mondata: „Én vagyok alfa és omega, a kezdet és a vég, az első és az utolsó...” A középkorban három nyelven különösen tisztelték: latin, görög és héber. Az alkimisták pedig a „nitrogén” szót az „a” (a, alfa, aleph) első betűből és az utolsó betűkből: „zet”, „omega” és „tov” ebből a három ábécéből készítették. Így ez a titokzatos szintetikus szó „minden kezdet kezdetét és végét” jelentette.
Lavoisier kortársa és honfitársa, J. Chaptal minden további nélkül azt javasolta, hogy a 7-es számú elemet a hibrid latin-görög „nitrogénium” névvel nevezzék el, ami azt jelenti, hogy „salétromtartalmú”. A nitrát nitrát só, ősidők óta ismert anyag. (Később még lesz szó róluk.) El kell mondanunk, hogy a „nitrogén” kifejezés csak az orosz és a francia nyelvben honosodott meg. Angolul a 7. számú elem a „nitrogén”, németül – „Stockton” (fulladás). Az N vegyjele a Shaptal nitrogénje előtti tisztelgés.
Ki fedezte fel a nitrogént?
A nitrogén felfedezését a figyelemre méltó skót tudós Joseph Black tanítványának, Daniel Rutherfordnak tulajdonítják, aki 1772-ben disszertációt publikált „Az úgynevezett rögzített és mefitikus levegőről”. Fekete a „fix levegővel” - szén-dioxiddal végzett kísérleteiről vált híressé. Felfedezte, hogy a szén-dioxid rögzítése (lúggal való megkötése) után még marad valamiféle „rögzítetlen levegő”, amit „mefitikusnak” – romlottnak – neveztek, mert nem támogatja az égést és a légzést. Black ennek a „levegőnek” a tanulmányozását javasolta Rutherfordnak disszertációként.
Körülbelül ugyanebben az időben a nitrogént K. Scheele, J. Priestley, G. Cavendish szerezte, és ez utóbbi, mint a laboratóriumi feljegyzéseiből következik, Rutherford előtt tanulmányozta ezt a gázt, de mint mindig, most sem sietett a munkája eredményeit. Azonban ezeknek a kiváló tudósoknak nagyon homályos elképzelésük volt az általuk felfedezett anyag természetéről. Ők a flogiszton-elmélet elkötelezett hívei voltak, és a „mefikus levegő” tulajdonságait társították ezzel a képzeletbeli anyaggal. Csak a flogiszton elleni támadást vezető Lavoisier győzte meg magát és másokat is, hogy az általa „élettelennek” nevezett gáz egy egyszerű anyag, mint az oxigén...
Univerzális katalizátor?
Csak sejteni lehet, mit jelent „minden kezdet kezdete és vége” az alkímiai „nitrogénben”. De komolyan beszélhetünk a 7-es számú elemhez kapcsolódó „kezdetek” egyikéről. A nitrogén és az élet elválaszthatatlan fogalmak. Legalábbis amikor a biológusok, kémikusok és asztrofizikusok megpróbálják felfogni az élet „kezdeteinek kezdetét”, minden bizonnyal találkoznak nitrogénnel.
A földi kémiai elemek atomjai a csillagok mélyén születnek. Innen, az éjszakai világítótestektől és a nappali fénytől kezdődik földi életünk eredete. Erre a körülményre gondolt W. Fowler angol asztrofizikus, amikor azt mondta, hogy „mindannyian... a csillagpor részecskéi vagyunk”...
A nitrogén csillaghamuja a termonukleáris folyamatok nagyon összetett láncolatában keletkezik, amelynek kezdeti szakasza a hidrogén héliummá történő átalakulása. Ez egy többlépcsős reakció, amelyről úgy gondolják, hogy kétféleképpen fordul elő. Ezek egyike, az úgynevezett szén-nitrogén körfolyamat, közvetlenül kapcsolódik a 7. számú elemhez. Ez a ciklus akkor kezdődik, amikor a csillaganyag a hidrogénatommagokon - a protonokon kívül - már tartalmaz szenet. A szén-12 atommag egy újabb protont hozzáadva instabil nitrogén-13 atommaggá alakul:
12 6 C + 1 1 H → 13 7 N + γ.
De a pozitron kibocsátása után a nitrogén ismét szénné válik - nehezebb 13 C izotóp képződik:
13 7 N → 13 6 C + e + + γ.
Egy ilyen atommag, miután egy extra protont fogadott el, a Föld légkörének leggyakoribb izotópjának - 14 N - magjává alakul.
13 6 C + 1 1 H → 14 7 N + γ.
Sajnos ennek a nitrogénnek csak egy része járja körbe az Univerzumot. A protonok hatására a nitrogén-14 oxigén-15-té alakul, amely viszont pozitront és gamma-kvantumot bocsát ki, és a nitrogén egy másik földi izotópjává válik - 15 N:
14 7 N + 1 1 H → 15 8 O + γ;
15 8 O → 15 7 N + e + + γ.
A földi nitrogén-15 stabil, de a csillag belsejében is ki van téve a nukleáris bomlásnak; miután a 15 N atommag újabb protont fogad be, nem csak oxigén 16 O képződése következik be, hanem egy újabb magreakció is:
15 7 N + 1 1 H → 12 6 C + 4 2 Ő.
Ebben az átalakulási láncban a nitrogén az egyik köztes termék. A híres angol asztrofizikus R.J. Theiler ezt írja: „A 14 N egy olyan izotóp, amelyet nem könnyű megszerkeszteni. A nitrogén a szén-nitrogén körfolyamatban képződik, és bár ezt követően újra szénné alakul, ha a folyamat stacioner módon megy végbe, akkor több nitrogén van az anyagban, mint szén. Úgy tűnik, ez a 14 N fő forrása...
A közepesen összetett szén-nitrogén körfolyamat érdekes mintákat mutat. A szén 12C egyfajta katalizátor szerepét tölti be benne. Ítélje meg maga, végső soron a 12 C-os atommagok számában nincs változás, a folyamat elején megjelenő nitrogén a végén eltűnik... És ha ebben a körfolyamatban a szén katalizátor, akkor a nitrogén egyértelműen autokatalizátor , azaz további közbenső lépéseit katalizáló reakció terméke.
Nem véletlenül kezdtünk itt beszélni a 7-es számú elem katalitikus tulajdonságairól. De vajon a csillagok nitrogénje megőrizte ezt a tulajdonságát az élő anyagokban? Az életfolyamatok katalizátorai az enzimek, amelyek mindegyike, valamint a legtöbb hormon és vitamin is tartalmaz nitrogént.
Nitrogén a Föld légkörében
Az élet sokat köszönhet a nitrogénnek, de a nitrogén, legalábbis a légköri nitrogén eredetét nem annyira a Napnak, mint inkább az életfolyamatoknak köszönheti. Szembetűnő az eltérés a 7-es számú elem litoszférában (0,01%) és a légkörben (75,6 tömeg%, illetve 78,09 térfogat%) között. Általában oxigénnel mérsékelten dúsított nitrogén atmoszférában élünk.
Mindeközben szabad nitrogént nem találtak sem a Naprendszer más bolygóin, sem üstökösökben vagy más hidegűrobjektumokban. Vannak vegyületei és gyököi - CN *, NH *, NH * 2, NH * 3, de nincs nitrogén. Igaz, a Vénusz légkörében körülbelül 2% nitrogént regisztráltak, de ez az adat még megerősítést igényel. Úgy gondolják, hogy a 7-es számú elem nem volt jelen a Föld elsődleges légkörében. Akkor honnan jön a levegőből?
Nyilvánvalóan bolygónk légköre kezdetben a föld belsejében képződött illékony anyagokból állt: H 2, H 2 O, CO 2, CH 4, NH 3. A szabad nitrogén, ha vulkáni tevékenység eredményeként került ki, ammóniává alakult. A feltételek ehhez a legalkalmasabbak voltak: hidrogéntöbblet, megemelkedett hőmérséklet - a Föld felszíne még nem hűlt le. Mit jelent tehát, hogy a nitrogén először ammónia formájában volt jelen a légkörben? Úgy látszik. Emlékezzünk erre a körülményre.
De aztán felbukkant az élet... Vlagyimir Ivanovics Vernadszkij azzal érvelt, hogy „a föld gázhéja, a levegőnk az élet teremtménye”. Az élet volt az, amely elindította a fotoszintézis legcsodálatosabb mechanizmusát. Ennek a folyamatnak az egyik végterméke, a szabad oxigén, aktívan egyesülni kezdett az ammóniával, molekuláris nitrogént szabadítva fel:
CO 2 + 2H 2 O → fotoszintézis→ HSON + H 2O + O 2;
4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O.
Az oxigén és a nitrogén, mint ismeretes, normál körülmények között nem reagálnak egymással, ami lehetővé tette a földi levegő számára, hogy fenntartsa a „status quo” összetételét. Megjegyzendő, hogy a hidroszféra kialakulása során az ammónia jelentős része vízben oldódhatott.
Napjainkban a légkörbe kerülő N2 fő forrása a vulkáni gázok.
Ha megtöröd a hármas köteléket...
A megkötött aktív nitrogén kimeríthetetlen készleteinek elpusztítása után az élő természet szembesült a nitrogén megkötésének problémájával. Szabad, molekuláris állapotban, mint tudjuk, nagyon inertnek bizonyult. Ennek oka molekulájának hármas kémiai kötése: N≡N.
Az ilyen sokrétű kötések általában instabilok. Emlékezzünk az acetilén klasszikus példájára: HC = CH. Molekulájának hármas kötése nagyon törékeny, ami megmagyarázza ennek a gáznak a hihetetlen kémiai aktivitását. De a nitrogénnek van egy egyértelmű anomáliája: hármas kötése az összes ismert kétatomos molekula közül a legstabilabb. Óriási erőfeszítést igényel ennek a kapcsolatnak a megsemmisítése. Például az ammónia ipari szintéziséhez 200 atm-nél nagyobb nyomás szükséges. és 500°C feletti hőmérséklet, sőt a katalizátorok kötelező jelenléte is... A nitrogénkötés problémáját megoldva a természetnek egy folyamatos nitrogénvegyület-termelést kellett létrehoznia zivatar módszerrel.
A statisztikák szerint évente több mint hárommilliárd villám csap be bolygónk légkörébe. Az egyes kisülések teljesítménye eléri a 200 millió kilowatttot, a levegőt (természetesen helyben) 20 ezer fokra melegítik fel. Ilyen szörnyű hőmérsékleten az oxigén- és nitrogénmolekulák atomokra bomlanak, amelyek egymással könnyen reagálva törékeny nitrogén-oxidot képeznek:
N 2 + O 2 → 2NO.
A gyors hűtésnek köszönhetően (a villámcsapás a másodperc tízezrelékig tart) a nitrogén-oxid nem bomlik szét, és a légköri oxigén szabadon oxidálja stabilabb dioxiddá:
2NO + O 2 → 2NO 2.
Légköri nedvesség és esőcseppek jelenlétében a nitrogén-dioxid salétromsavvá alakul:
3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 + NO.
Így egy friss zivatarban elkapva lehetőséget kapunk arra, hogy gyenge salétromsavoldatban ússzunk. A talajba behatolva a légköri salétromsav anyagaival különféle természetes műtrágyákat képez. A nitrogént fotokémiai úton is rögzítik a légkörben: egy kvantum fényt elnyelve az N2 molekula gerjesztett, aktivált állapotba kerül, és képessé válik az oxigénnel való egyesülésre...
Baktériumok és nitrogén
A talajból a nitrogénvegyületek bejutnak a növényekbe. Továbbá: „a lovak zabot esznek”, a ragadozók pedig a növényevőket. Az anyag körforgása, beleértve a 7. számú elemet is, a tápláléklánc mentén megy végbe. Ugyanakkor a nitrogén létformája megváltozik, egyre összetettebb és gyakran nagyon aktív vegyületek részévé válik. De nemcsak a „zivatar által keltett” nitrogén halad át a táplálékláncokon.
Már az ókorban is észrevették, hogy egyes növények, különösen a hüvelyesek, képesek növelni a talaj termékenységét.
„...Vagy, ahogy változik az év, vesd el az aranyszemeket
Ahol a mezőről begyűjtöttem a termést, ott susogtak a hüvelyek,
Vagy ahol kis gyümölcsű bükköny nőtt keserű csillagfürttel..."
Olvassa el: ez egy füves gazdálkodási rendszer! Ezek a sorok Vergilius mintegy kétezer éve írt verséből származnak.
Talán J. Boussingault francia agrokémikus gondolt először arra, hogy a hüvelyesek miért növelik a gabonahozamot. 1838-ban megállapította, hogy a hüvelyesek nitrogénnel gazdagítják a talajt. A szemek (és sok más növény) kimerítik a földet, és különösen ugyanazt a nitrogént veszik fel. Boussingault azt javasolta, hogy a hüvelyesek levelei felszívják a nitrogént a levegőből, de ez félrevezető volt. Ekkor még elképzelhetetlen volt azt feltételezni, hogy nem magukban a növényekben van a probléma, hanem olyan speciális mikroorganizmusokban, amelyek a gyökereiken csomók kialakulását okozták. A hüvelyesekkel szimbiózisban ezek a szervezetek megkötik a légköri nitrogént. Ez most általános igazság...
Manapság jó néhány különféle nitrogénmegkötőt ismerünk: baktériumok, aktinomyceták, élesztő- és penészgombák, kék-zöld algák. És mind nitrogénnel látják el a növényeket. De itt a kérdés: hogyan bontják le a mikroorganizmusok az inert N2-molekulát anélkül, hogy nagy energiafelhasználás lenne? És miért rendelkezik néhányukkal ez a minden élőlény számára leghasznosabb képesség, míg mások nem? Ez sokáig rejtély maradt. A 7-es számú elem biológiai rögzítésének csendes, mennydörgés és villámlás nélküli mechanizmusát csak nemrég fedezték fel. Bebizonyosodott, hogy az elemi nitrogénnek az élő anyagba jutása a redukciós folyamatoknak köszönhetően vált lehetővé, amelyek során a nitrogén ammóniává alakul. Ebben a folyamatban a nitrogenáz enzim döntő szerepet játszik. Vas- és molibdénvegyületeket tartalmazó központjai a nitrogént aktiválják, hogy „csatlakozzanak” a hidrogénhez, amelyet korábban egy másik enzim aktivál. Így nagyon aktív ammóniát nyernek inert nitrogénből - a biológiai nitrogénkötés első stabil termékéből.
Ez így működik! Először az életfolyamatok alakították át az őslégkör ammóniáját nitrogénné, majd az élet alakította vissza a nitrogént ammóniává. Érdemes volt a természetnek ezen „lándzsát törni”? Persze, mert így keletkezett a 7-es számú elem körforgása.
Salétromlerakódások és népességnövekedés
A villámcsapás és a talajbaktériumok természetes nitrogénmegkötése évente mintegy 150 millió tonna vegyületet termel ebből az elemből. Azonban nem minden rögzített nitrogén vesz részt a ciklusban. Ennek egy részét eltávolítják a folyamatból, és salétromlerakódások formájában lerakják. A leggazdagabb ilyen tárháznak a chilei Atacama-sivatag bizonyult a Cordillera lábánál. Itt évek óta nem esett az eső. De időnként heves esőzések hullanak a hegyoldalakra, és elmossák a talajvegyületeket. Évezredek során a vízfolyások oldott sókat hordtak le, amelyek között leginkább a nitrát volt. A víz elpárolgott, a sók megmaradtak... Így keletkezett a világ legnagyobb nitrogénvegyület-készlete.
A híres német kémikus, Johann Rudolf Glauber, aki a 17. században élt, felhívta a figyelmet a nitrogénsók kivételes fontosságára a növények fejlődésében. Írásaiban, a nitrogéntartalmú anyagok természeti körforgásáról elmélkedve, olyan kifejezéseket használt, mint „a talaj salétromos nedve” és „a salétrom a termékenység sója”.
A természetes salétromot azonban csak a múlt század elején kezdték el műtrágyaként használni, amikor a chilei lerakódások elkezdődtek. Akkoriban ez volt az egyetlen jelentős kötött nitrogénforrás, amelytől az emberiség jóléte függni látszott. A nitrogénipar akkor szóba sem jöhetett.
1824-ben Thomas Malthus angol pap kihirdette hírhedt tanát, miszerint a népesség sokkal gyorsabban növekszik, mint az élelmiszertermelés. Ebben az időben a chilei salétrom exportja csak körülbelül 1000 tonna volt évente. 1887-ben Malthus honfitársa, a híres tudós Thomas Huxley a civilizáció közelgő végét jósolta a „nitrogénéhínség” miatt, amely a chilei salétromlelőhelyek kialakulása után következhet be (termelése ekkorra már több mint 500 ezer tonna volt évente ).
Tizenegy évvel később egy másik híres tudós, Sir William Crookes a British Society for the Advancement of Science-ben kijelentette, hogy fél évszázadon belül élelmiszerválság lesz, ha a népesség nem csökken. Szomorú előrejelzését azzal is érvelte, hogy „a chilei salétromlelőhelyek hamarosan teljesen kimerülnek”, annak minden következményével együtt.
Ezek a próféciák nem váltak be – az emberiség nem halt meg, hanem elsajátította a 7-es számú elem mesterséges rögzítését. Ráadásul ma a természetes nitrát részaránya a világ nitrogéntartalmú anyagok termelésének mindössze 1,5%-a.
Hogyan rögzítették a nitrogént
Az emberek már régóta képesek nitrogénvegyületekhez jutni. Ugyanezt a salétromot speciális fészerekben - salétromban - készítették, de ez a módszer nagyon primitív volt. „Trágyakupacokból, hamuból, ürülékből, bőrkaparékból, vérből és burgonya tetejéből salétromot készítenek. Ezalatt a két év alatt a kupacokat vizelettel öntözzük és megfordítjuk, majd sóréteg képződik rajtuk” – ez a salétromgyártás leírása egy régi könyvben.
A legfeljebb 3% nitrogént tartalmazó szén nitrogénvegyületek forrásaként is szolgálhat. Megkötött nitrogén! Ez a nitrogén a szén kokszolása során kezdett felszabadulni, megfogva az ammóniafrakciót és átvezetve a kénsavon.
A végtermék ammónium-szulfát. De általában még ez is morzsa. Nehéz elképzelni is, milyen irányba fejlődött volna civilizációnk, ha nem oldja meg időben a légköri nitrogén iparilag elfogadható rögzítésének problémáját.
Scheele volt az első, aki megkötötte a légköri nitrogént. 1775-ben nátrium-cianidot kapott szóda és szén nitrogénatmoszférában történő hevítésével:
Na 2 CO 3 + 4C + N 2 → 2NaCN + 3CO.
1780-ban Priestley felfedezte, hogy a víz fölé fordított edényben lévő levegő térfogata csökken, ha elektromos szikrát engednek át rajta, és a víz elnyeri a gyenge sav tulajdonságait. Ez a kísérlet, mint tudjuk (Priestley nem tudta), a nitrogénkötés természetes mechanizmusának modellje volt. Négy évvel később Cavendish egy lúgos üvegcsőbe zárt levegőn elektromos kisülést engedve felfedezte ott a salétromot.
És bár mindezek a kísérletek akkoriban nem léphettek túl a laboratóriumon, bemutatják a nitrogénkötés ipari módszereinek prototípusát - ciánamidot és ívet, amely a 19....20. század fordulóján jelent meg.
A ciánamidos módszert 1895-ben szabadalmaztatták A. Frank és N. Caro német kutatók. Ezzel a módszerrel a nitrogént kalcium-karbiddal hevítve kalcium-ciánamidba kötötték:
CaC 2 + N 2 → Ca(CN) 2.
1901-ben Frank fia, azzal az elképzeléssel, hogy a kalcium-cianamid jó műtrágyaként szolgálhat, lényegében megkezdte ennek az anyagnak a gyártását. A fix nitrogén ipar növekedését az olcsó villamos energia elérhetősége segítette elő. A légköri nitrogén rögzítésének legígéretesebb módszere a 19. század végén. ívnek tekintették, elektromos kisülést használva. Nem sokkal a Niagara Erőmű felépítése után az amerikaiak elindították az első íverőművet a közelben (1902-ben). Három évvel később Norvégiában működésbe lépett egy ívinstalláció, amelyet az elméleti és az északi fény tanulmányozásával foglalkozó szakember, H. Birkeland és S. Eide gyakorlati mérnök fejlesztett ki. Az ilyen típusú növények széles körben elterjedtek; Az általuk gyártott salétromot norvégnak hívták. A folyamat során az energiafelhasználás azonban rendkívül magas volt, és elérte a 70 ezer kilowatt/órát egy tonna kötött nitrogénre vetítve, és ennek az energiának mindössze 3%-a került felhasználásra közvetlenül a rögzítésre.
Ammónián keresztül
A fent felsorolt nitrogénkötési módszerek csak megközelítései voltak annak a módszernek, amely röviddel az első világháború előtt jelent meg. Róla a tudomány amerikai népszerűsítője, E. Slosson igen szellemesen megjegyezte: „Mindig azt mondták, hogy a britek uralják a tengert, a franciák pedig a szárazföldet, míg a németeknek csak levegő maradt. Úgy tűnt, a németek komolyan vették ezt a viccet, és a levegő birodalmával kezdték megtámadni a briteket és a franciákat... A Kaisernek... egy egész Zeppelin flottája volt és egy olyan nitrogénmegkötési módszer, amelyet egyetlen más nemzet sem ismert. . A Zeppelinek légzsákként törtek fel, de a nitrogénmegkötő üzemek tovább működtek, és nemcsak a háború alatt, hanem békeidőben is függetlenítették Németországot Chilétől."... Az ammónia szintéziséről beszélünk – a fő folyamatról a fix nitrogén modern iparának.
Slossonnak nem volt teljesen igaza, amikor azt mondta, hogy a nitrogén ammóniába történő rögzítésének módszere Németországon kívül sehol nem ismert. Ennek a folyamatnak az elméleti alapjait francia és angol tudósok fektették le. Még 1784-ben a híres C. Berthollet meghatározta az ammónia összetételét, és kifejezte az anyag szintézise és bomlási reakcióinak kémiai egyensúlyának gondolatát. Öt évvel később az angol W. Austin megtette az első kísérletet NH 3 szintetizálására nitrogénből és hidrogénből. Végül pedig A. Le Chatelier francia kémikus volt az első, aki ammóniát szintetizált, miután egyértelműen megfogalmazta a mobil egyensúly elvét. Ugyanakkor nagynyomású és katalizátorokat használt - platina és vas szivacsot. 1901-ben Le Chatelier szabadalmaztatta ezt a módszert.
Az ammónia szintézisével kapcsolatos kutatásokat a század elején E. Perman és G. Atkins is végezte Angliában. Ezek a kutatók kísérleteikben különféle fémeket használtak katalizátorként, különösen rezet, nikkelt és kobaltot...
De valóban először sikerült Németországban ipari méretekben létrehozni az ammónia szintézisét hidrogénből és nitrogénből. Ez Fritz Haber híres vegyésznek köszönhető. 1918-ban kémiai Nobel-díjat kapott.
A német tudós által kidolgozott NH 3 gyártási technológia nagyban különbözött az akkori többi iparágtól. Itt először alkalmazták a zárt ciklus elvét folyamatosan működő berendezésekkel és energiavisszanyeréssel. Az ammóniaszintézis technológia végső fejlesztését Haber kollégája és barátja, K. Bosch fejezte be, akit 1931-ben Nobel-díjjal is kitüntettek a nagy nyomású kémiai szintézis módszereinek kidolgozásáért.
A természet útján
Az ammóniaszintézis a 7-es számú elem természetes rögzítésének újabb modelljévé vált. Emlékezzünk vissza, hogy a mikroorganizmusok pontosan az NH 3 -ban kötik meg a nitrogént. A Haber-Bosch eljárás minden előnyével tökéletlennek és nehézkesnek tűnik a természeteshez képest!
"A légköri nitrogén biológiai rögzítése... egyfajta paradoxon volt, állandó kihívás a vegyészek számára, egyfajta demonstráció tudásunk elégtelenségéről." Ezek a szavak a szovjet vegyészekhez, M.E. Volpin és A.E. Shilov, aki enyhe körülmények között kísérelte meg rögzíteni a molekuláris nitrogént.
Eleinte voltak kudarcok. De 1964-ben a Szovjetunió Tudományos Akadémia Szerveselem-Vegyületek Intézetében, Volpin laboratóriumában felfedezést tettek: átmeneti fémvegyületek - titán, vanádium, króm, molibdén és vas - jelenlétében a 7-es számú elem aktiválódik. és normál körülmények között komplex vegyületeket képez, amelyek a víz hatására ammóniává bomlanak. Ezek a fémek a nitrogénmegkötő enzimekben a nitrogén rögzítésének központjaként és kiváló katalizátorként szolgálnak az ammónia előállításában.
Nem sokkal ezután A. Allen és K. Zenof kanadai tudósok a hidrazin N 2 H 2 és a ruténium-triklorid reakcióját tanulmányozva egy kémiai komplexet kaptak, amelyben enyhe körülmények között ismét nitrogén kötődik. Ez az eredmény annyira ellentétes a megszokott elképzelésekkel, hogy a folyóirat szerkesztői, ahová a kutatók szenzációs üzenettel küldték cikküket, megtagadták annak közzétételét. Ezt követően a szovjet tudósoknak enyhe körülmények között sikerült nitrogéntartalmú szerves anyagokat előállítaniuk. A légköri nitrogén enyhe kémiai rögzítésének ipari módszereiről még korai beszélni, azonban az elért sikerek előrevetítik a 7-es számú kötőelem technológiájának közelgő forradalmát.
A modern tudomány nem felejtette el a nitrogénvegyületek oxidokon keresztül történő előállításának régi módszereit. Itt a fő erőfeszítések olyan technológiai eljárások kidolgozására irányulnak, amelyek felgyorsítják az N 2 molekula atomokra való hasadását. A nitrogénoxidáció legígéretesebb területeinek a levegő speciális kemencékben való elégetését, a plazmafáklyák alkalmazását, valamint a gyorsított elektronnyaláb e célra történő felhasználását tartják.
Mitől kell félni?
Ma nincs okunk attól tartani, hogy az emberiség valaha is hiányozni fog a nitrogénvegyületekből. Hihetetlen ütemben halad a 7-es számú elem ipari rögzítése. Ha a 60-as évek végén a világ fix nitrogéntermelése 30 millió tonna volt, akkor a következő évszázad elejére ez minden valószínűség szerint eléri a milliárd tonnát!
Az ilyen sikerek nemcsak biztatóak, hanem aggodalomra is adnak okot. A helyzet az, hogy az N2 mesterséges rögzítése és hatalmas mennyiségű nitrogéntartalmú anyag talajba juttatása a legdurvább és legjelentősebb emberi beavatkozás az anyagok természetes körforgásába. Napjainkban a nitrogén műtrágyák nemcsak termékenységi anyagok, hanem környezetszennyező anyagok is. Kimosódnak a talajból a folyókba, tavakba, káros virágzást okoznak a víztestekben, és a légáramlatok nagy távolságokra szállítják...
Az ásványi műtrágyákban található nitrogén legfeljebb 13%-a kerül a talajvízbe. A nitrogénvegyületek, különösen a nitrátok károsak az emberekre, és mérgezést okozhatnak. Itt a nitrogén a kenyérkeresőd!
Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) az ivóvízben megengedett legnagyobb nitrátkoncentrációt fogadta el: 22 mg/l a mérsékelt szélességi körökben és 10 mg/l a trópusokon. A Szovjetunióban az egészségügyi előírások „trópusi” szabványok szerint szabályozzák a tározók vizének nitráttartalmát - legfeljebb 10 mg/l. Kiderült, hogy a nitrátok „kétélű kard”...
1957. október 4-én az emberiség ismét beavatkozott a 7-es számú elem körforgásába, és egy nitrogénnel töltött „golyót” bocsátott az űrbe – az első mesterséges műholdat...
Mengyelejev a nitrogénről
„Bár a legaktívabb, i.e. a körülöttünk lévő levegő legkönnyebben és leggyakrabban kémiailag aktív része az oxigén, ennek legnagyobb tömegét azonban mind térfogatból, mind tömegből ítélve a nitrogén alkotja; nevezetesen a nitrogéngáz a levegő térfogatának több mint 3/4-ét, bár kevesebb, mint 4/5-ét teszi ki. És mivel a nitrogén csak valamivel könnyebb, mint az oxigén, a levegő nitrogéntartalma a teljes tömegének körülbelül 3/4-e. A levegőben ilyen jelentős mennyiségben a nitrogén láthatóan nem játszik különösebben kiemelt szerepet a légkörben, amelynek kémiai hatását elsősorban a benne lévő oxigéntartalom határozza meg. De a nitrogén helyes megértése csak akkor érhető el, ha megtanuljuk, hogy tiszta oxigénben az állatok nem élhetnek sokáig, sőt el is pusztulnak, és hogy a levegő nitrogénje, bár csak lassan és apránként, különféle vegyületeket képez, amelyek közül néhánynak szerepe van. nagyon fontos szerepet tölt be a természetben, különösen az élőlények életében."
Hol használják a nitrogént?
A nitrogén az összes gáz közül a legolcsóbb, normál körülmények között kémiailag semleges. Széles körben használják a kémiai technológiában nem oxidáló környezet létrehozására. A laboratóriumokban a könnyen oxidálódó vegyületeket nitrogénatmoszférában tárolják. A kiemelkedő festési munkákat esetenként (tároláskor vagy szállítás közben) zárt, nitrogénnel töltött dobozokba helyezik, hogy megvédjék a festékeket a nedvességtől és a levegő kémiailag aktív összetevőitől.
A nitrogén szerepe a kohászatban és a fémmegmunkálásban jelentős. A különböző fémek olvadt állapotban különböző módon reagálnak a nitrogén jelenlétére. A réz például teljesen közömbös a nitrogénnel szemben, ezért a réztermékeket gyakran ennek a gáznak az áramába hegesztik. Ezzel szemben a magnézium levegőben elégetve nemcsak oxigénnel, hanem nitrogénnel is vegyületeket hoz létre. Tehát a nitrogén környezet nem alkalmazható magnéziumtermékekkel való magas hőmérsékleten történő munkavégzéshez. A titán felületének nitrogénnel való telítése nagyobb szilárdságot és kopásállóságot ad a fémnek - nagyon erős és kémiailag inert titán-nitrid képződik rajta. Ez a reakció csak magas hőmérsékleten megy végbe.
Normál hőmérsékleten a nitrogén csak egyetlen fémmel – a lítiummal – lép aktív reakcióba.
A legnagyobb mennyiségű nitrogént ammónia előállítására használják fel.
Nitrogén narkózis
A nitrogén fiziológiai tehetetlenségéről elterjedt vélemény nem teljesen helytálló. A nitrogén normál körülmények között fiziológiailag inert.
Megnövekedett nyomás esetén, például búvárok merülésekor, az oldott nitrogén koncentrációja nő a test fehérjében és különösen a zsírszövetekben. Ez úgynevezett nitrogén-narkózishoz vezet. A búvár berúgni látszik: a mozgáskoordináció megzavarodik, a tudata elhomályosul. A tudósok végül meggyőződtek arról, hogy ennek oka a nitrogén, miután olyan kísérleteket végeztek, amelyek során a hétköznapi levegő helyett helio-oxigén keveréket tápláltak a búvár űrruhájába. Ezzel párhuzamosan az érzéstelenítés tünetei is megszűntek.
Űr ammónia
A Naprendszer nagy bolygói, a Szaturnusz és a Jupiter a csillagászok úgy vélik, hogy részben szilárd ammóniából állnak. Az ammónia –78°C-on megfagy, a Jupiter felszínén például 138°C az átlaghőmérséklet.
Ammónia és ammónium
A nitrogén nagy családjában van egy furcsa vegyület - ammónium NH 4. Szabad formában sehol nem található meg, sókban viszont alkálifém szerepét tölti be. Az „ammónium” nevet 1808-ban a híres angol kémikus, Humphry Davy javasolta. A latin ammónium szó egykor azt jelentette: ammónium só. Az ammónia egy régió Líbiában. Ott volt az egyiptomi Ammon isten temploma, akiről az egész vidéket elnevezték. Az ammóniában az ammóniumsókat (elsősorban az ammóniát) régóta tevetrágya elégetésével nyerik. Amikor a sók lebomlanak, gáz keletkezett, amit ma ammóniának neveznek.
1787 óta (ugyanabban az évben, amikor a „nitrogén” kifejezést elfogadták) a vegyi nómenklatúrával foglalkozó bizottság ammónia (ammónia) nevet adta ennek a gáznak. Orosz vegyész Ya.D. Zaharov túl hosszúnak találta ezt a nevet, és 1801-ben két betűt kizárt belőle. Így keletkezett az ammónia.
Nevetőgáz
Az öt nitrogén-oxid közül kettő – az oxid (NO) és a dioxid (NO 2) – széles körben ipari felhasználásra talált. A másik kettő - a nitrogén-anhidrid (N 2 O 3) és a salétromsavanhidrid (N 2 O 5) - nem gyakran található meg a laboratóriumokban. Az ötödik a dinitrogén-oxid (N 2 O). Nagyon egyedi élettani hatása van, amiért nevetőgáznak is nevezik.
A kiváló angol kémikus, Humphry Davy ezt a gázt használta különleges foglalkozások szervezésére. Davy egyik kortársa így jellemezte a dinitrogén-oxid hatásait: „Néhány urak asztalokra és székekre ugráltak, másoknak meglazult a nyelve, mások pedig rendkívüli hajlamot mutattak a verekedésre.”
Swift hiába nevetett
A kiváló szatirikus, Jonathan Swift készségesen gúnyolta a kortárs tudomány sterilitását. A Gulliver utazásaiban, a Lagado Akadémia leírásában a következő szövegrész található: „Két nagy szoba állt a rendelkezésére, amelyek tele voltak a legcsodálatosabb érdekességekkel; ötven asszisztens dolgozott irányítása alatt. Néhányan a levegőt száraz, sűrű anyaggá sűrítették, és sót vontak ki belőle...”
Most a levegőből származó salétrom teljesen valóságos dolog. Az ammónium-nitrát NH 4 NO 3 valójában levegőből és vízből készül.
A baktériumok megkötik a nitrogént
Azt az elképzelést, hogy egyes mikroorganizmusok képesek megkötni a levegő nitrogénjét, először P. Kossovich orosz fizikus fogalmazta meg. Orosz biokémikus S.N. Winogradsky volt az első, akinek sikerült a talajból izolálnia a nitrogént megkötő baktériumok egy fajtáját.
A növények válogatósak
Dmitrij Nyikolajevics Pryanishnikov megállapította, hogy egy növény, ha lehetőséget kap a választásra, az ammónia-nitrogént részesíti előnyben, mint a nitrát-nitrogént. (A nitrátok a salétromsav sói).
Fontos oxidálószer
A salétromsav HNO 3 a vegyiparban használt egyik legfontosabb oxidálószer. A 17. század egyik legnagyobb kémikusa volt az első, aki kénsavat salétromra hatva készítette el. Johann Rudolf Glauber.
A ma salétromsav segítségével nyert vegyületek között sok a feltétlenül szükséges anyag: műtrágyák, színezékek, polimer anyagok, robbanóanyagok.
Kettős szerepkör
Egyes agrokémiában használt nitrogéntartalmú vegyületek kettős funkciót látnak el. Például a kalcium-cianamidot a gyapottermesztők lombtalanítóként használják – egy olyan anyagot, amely a betakarítás előtt a levelek lehullását okozza. De ez a vegyület műtrágyaként is szolgál.
Nitrogén a peszticidekben
Nem minden nitrogéntartalmú anyag járul hozzá bármely növény fejlődéséhez. A fenoxi-ecetsav és a triklór-fenoxi-ecetsav aminsói herbicidek. Az első elnyomja a gyomok növekedését a gabonanövények területén, a második a szántóföldek tisztítására szolgál - elpusztítja a kis fákat és cserjéket.
Polimerek: a biológiaitól a szervetlenig
A nitrogénatomok számos természetes és szintetikus polimer részét képezik - a fehérjétől a nylonig. Emellett a nitrogén a szénmentes, szervetlen polimerek legfontosabb eleme. A szervetlen gumi molekulái - polifoszfonitril-klorid - váltakozó nitrogén- és foszforatomokból álló zárt ciklusok, amelyeket klórionok vesznek körül. A szervetlen polimerek közé tartoznak néhány fém nitridjei is, köztük a legkeményebb anyag, a borazon.
A nitrogén egy 7-es rendszámú kémiai elem. Szagtalan, íztelen és színtelen gáz.
Így az ember nem érzi a nitrogén jelenlétét a föld légkörében, miközben ennek az anyagnak a 78 százaléka. A nitrogén az egyik leggyakoribb anyag bolygónkon. Gyakran hallani, hogy nitrogén nélkül nem lenne élelem, és ez igaz. Hiszen az összes élőlényt alkotó fehérjevegyületek szükségszerűen tartalmaznak nitrogént.
Nitrogén a természetben
A nitrogén a légkörben két atomból álló molekulák formájában található. A nitrogén a légkör mellett a Föld köpenyében és a talaj humuszrétegében is megtalálható. Az ipari termelés fő nitrogénforrása az ásványi anyagok.
Az elmúlt évtizedekben azonban, amikor az ásványi készletek fogyni kezdtek, sürgetően szükség volt a nitrogén ipari méretekben történő leválasztására a levegőből. Ez a probléma mára megoldódott, és hatalmas mennyiségű nitrogént vonnak ki a légkörből ipari szükségletekhez.
A nitrogén szerepe a biológiában, a nitrogén körforgása
A Földön a nitrogén számos átalakuláson megy keresztül, amelyekben biotikus (élettel kapcsolatos) és abiotikus tényezők egyaránt szerepet játszanak. A nitrogén nem közvetlenül, hanem mikroorganizmusokon keresztül jut be a növényekbe a légkörből és a talajból. A nitrogénmegkötő baktériumok visszatartják és feldolgozzák a nitrogént, így a növények által könnyen felvehető formává alakítják. A növényi testben a nitrogén komplex vegyületekké, különösen fehérjékké alakul.
A táplálékláncon keresztül ezek az anyagok a növényevők, majd a ragadozók szervezetébe kerülnek. Minden élőlény halála után a nitrogén visszatér a talajba, ahol lebomlik (ammonifikáció és denitrifikáció). A nitrogén megkötődik a talajban, ásványi anyagokban, vízben, belép a légkörbe, és a kör megismétlődik.
Nitrogén alkalmazása
A nitrogén felfedezése után (ez a 18. században történt) alaposan tanulmányozták magának az anyagnak, vegyületeinek tulajdonságait, a gazdaságban való felhasználásának lehetőségét. Mivel bolygónk nitrogéntartalékai hatalmasak, ezt az elemet rendkívül aktívan használják. 
A tiszta nitrogént folyékony vagy gáznemű formában használják. A folyékony nitrogén hőmérséklete mínusz 196 Celsius fok, és a következő területeken használják:
— az orvostudományban. A folyékony nitrogén hűtőközeg a krioterápiás eljárásokban, vagyis a hidegkezelésben. A gyorsfagyasztást különféle daganatok eltávolítására használják. A szövetmintákat és az élő sejteket (különösen a spermát és a petéket) folyékony nitrogénben tárolják. Az alacsony hőmérséklet lehetővé teszi a bioanyag hosszú távú megőrzését, majd felolvasztását és felhasználását.
Tudományos-fantasztikus írók fogalmazták meg annak lehetőségét, hogy a teljes élő szervezeteket folyékony nitrogénben tárolják, és ha szükséges, károsodás nélkül leolvasztják. A valóságban azonban még nem sikerült elsajátítani ezt a technológiát;
— az élelmiszeriparban Folyékony nitrogént használnak folyadékok palackozásakor, hogy inert környezetet hozzon létre a tartályban.
Általában a nitrogént olyan területeken használják, ahol oxigén nélküli gáznemű környezetre van szükség, pl.
— a tűzoltásban. A nitrogén kiszorítja az oxigént, ami nélkül az égési folyamatok nem támogatottak, és a tűz kialszik.
A nitrogéngázt a következő iparágakban alkalmazzák:
— ételgyártás. A nitrogént inert gáz közegként használják a csomagolt termékek frissességének megőrzésére;
— az olajiparban és a bányászatban. A csővezetékeket és a tartályokat nitrogénnel öblítik át, majd a bányákba fecskendezik, hogy robbanásbiztos gázkörnyezetet alakítsanak ki;
— a repülőgépgyártásban Az alváz gumik nitrogénnel vannak felfújva.
A fentiek mindegyike a tiszta nitrogén használatára vonatkozik, de ne felejtsük el, hogy ez az elem a kiindulási anyag különféle vegyületek tömegének előállításához:
- ammónia. Rendkívül keresett nitrogéntartalmú anyag. Az ammóniát műtrágyák, polimerek, szóda és salétromsav előállításához használják. Magát az orvostudományban, hűtőberendezések gyártásában használják;
— nitrogén műtrágyák;
- robbanóanyagok;
- festékek stb. 
A nitrogén nemcsak az egyik legelterjedtebb kémiai elem, hanem az emberi tevékenység számos ágában használatos nagyon szükséges komponens is.
A „nitrogéntartalmú műtrágyák” kifejezés általában negatív reakciót vált ki a kerti és zöldségnövények termesztésében kevés tapasztalattal rendelkező nyári lakosok, valamint az ökológiai gazdálkodás támogatói körében. Kevesen gondolják, hogy az „ökológiailag kímélő” trágya vagy madárürülék szerves nitrogén műtrágya, és feleslegük nem kevésbé káros az emberi egészségre, mint az úgynevezett „vegyszerek”. Ez a cikk azokkal a kérdésekkel foglalkozik, amelyek a nitrogénműtrágyákról szólnak, és milyen fajtákat használnak a kertekben.
Nitrogén a növények életében
A nitrogén és származékai szerepét a növények életében nehéz túlbecsülni. A sejtszintű anyagcsere-folyamatok a növényekben fehérje részvételével mennek végbe, amely a sejtosztódás építőanyaga, a klorofill, a nyomelemek, a vitaminok stb. szintézise.
A nitrogén a növényi fehérjék kémiai eleme és fontos összetevője. Hiányával a sejtekben minden szerves folyamat lelassul, a növények leállnak a fejlődésben, elkezdenek megbetegedni és elsorvadni.
A nitrogén ugyanolyan fontos és szükséges minden növény számára, mint a napfény és a víz, e nélkül a fotoszintézis folyamata lehetetlen.
A nitrogén nagy része kötött formában (szerves kémiai vegyületek) a humuszban gazdag talajban és a férgek salakanyagaiban (vermikomposzt) található. A maximális nitrogénkoncentrációt (legfeljebb 5%) a csernozjomban, a minimumot a homokos és homokos vályogtalajokban mértük. Természetes körülmények között a nitrogénnek a növények általi felszívódásra alkalmas formában történő felszabadulása meglehetősen lassan megy végbe, ezért a növények termesztése során a nitrogént tartalmazó műtrágyákat a gyökerek által könnyen felszívódó formában szokás használni. Hozzájárulnak:
- a növények felgyorsult vegetációja;
- az aminosavak, vitaminok és mikroelemek hiányának megszüntetése;
- a növények zöld tömegének növelése;
- a tápanyagok könnyebb felszívódása a talajból a növények számára;
- a talaj mikroflórájának normalizálása;
- a betegségekkel szembeni ellenállás növelése;
- a termelékenység növekedése.
Emlékeztetni kell azonban arra, hogy nemcsak a növények nitrogénhiánya káros, hanem annak feleslege is, ami hozzájárul a nitrátok felhalmozódásához a zöldségekben és gyümölcsökben. Az élelmiszerekben elfogyasztott nitráttöbblet jelentős károkat okozhat az emberi egészségben.
Nitrogénhiány és -többlet jelei a növényekben
A műtrágyák használata közvetlenül függ a talaj összetételétől, kémiai összetételétől, termékenységétől, savasságától, szerkezetétől stb. Ezektől a tényezőktől függően meghatározzák a szükséges műtrágyamennyiséget, és megtörténik a műtrágyázás.
Nitrogén hiány
Ha a nitrogénkoncentráció nem elegendő, az azonnal befolyásolja a növények megjelenését és tónusát, nevezetesen:
- a levelek kicsivé válnak;
- a zöld tömeg elvékonyodik;
- a lombozat elveszti színét és sárgává válik;
- A levelek, hajtások és a gyümölcs petefészkék tömegesen pusztulnak el;
- a növények leállnak a növekedésben;
- a fiatal hajtások megjelenése leáll.
Ilyen tünetek megjelenésekor nitrogéntartalmú műtrágyákkal kell műtrágyázni.
Túlzott nitrogén
Ha a nitrogéntartalom túl magas, a növények minden erejét a zöldtömeg növekedésére fordítják, hízni kezdenek, és a következő jelek jelennek meg:
- nagy, „kövér” levelek;
- a zöld tömeg sötétedése, túlzott lédússága;
- a virágzás késik;
- a petefészkek vagy nem jelennek meg, vagy nagyon kevés van belőlük;
- a gyümölcsök és bogyók kicsik és nem feltűnőek.
A nitrogén műtrágyák fő típusai
A nitrogén-műtrágyák különféle formájú nitrogénmolekulákat tartalmazó kémiai vegyületek, amelyeket a mezőgazdaságban a termésnövekedés javítására, valamint a termények minőségének és mennyiségének növelésére használnak. Kezdetben osztályozásuk két nagy csoportra való felosztást jelent:
- Ásványi.
- Organikus.
Ásványi nitrogén műtrágyák és típusaik (csoportonként):
- nitrát;
- ammónium;
- komplex (ammónium-nitrát);
- amid;
- folyékony formában.
Mindegyik csoporthoz saját műtrágyafajták tartoznak, amelyek eltérő elnevezéssel és különleges tulajdonságokkal, növényekre gyakorolt hatásokkal és a trágyázási eljárással rendelkeznek.
Nitrát csoport
Ebbe a csoportba tartoznak az úgynevezett nitrát nitrogént tartalmazó műtrágyák, képlete a következő: NO3. A nitrátok a salétromsav HNO3 sói. A nitrát műtrágyák közé tartozik a nátrium-nitrát, a kalcium-nitrát és a kálium-nitrát.
A kémiai képlet - NaNO3 - nátrium-nitrát (más néven nátrium-nitrát), amelyben a nitrogén koncentrációja legfeljebb 16%, a nátrium pedig legfeljebb 26%. Külsőleg a közönséges durva kristályos sóhoz hasonlít, és vízben tökéletesen oldódik. Hátránya, hogy a hosszú távú tárolás során a nátrium-nitrát pogácsák, bár nem szívja fel jól a nedvességet a levegőből.
A műtrágya nitrát komponensének fogyasztásával a növények dezoxidálják a talajt, csökkentve annak savasságát. Így a nátrium-nitrát és alkalmazása savas reakciójú talajokon további deoxidáló hatást biztosít.
Ennek a fajnak a használata különösen hatékony burgonya, répa, bogyós bokrok, gyümölcsök stb.
Kalcium-nitrát
A kémiai képlet Ca(NO3)2, ami kalcium-nitrát (más néven kalcium-nitrát), amelyben a nitrogénkoncentráció eléri a 13%-ot. Kinézetre is nagyon hasonlít a konyhasóra, de erősen higroszkópos, jól felszívja a nedvességet a levegőből, és nedvesít. Nedvességálló csomagolásban tárolva.
Granulált formában készül, a gyártás során a granulátumot speciális vízlepergető adalékanyagokkal kezelik. A kalcium-nitrát jól megbirkózik a talaj túlzott savasságával, emellett strukturáló hatást is biztosít. A kalcium javítja a nitrogén felszívódási folyamatokat, és általános erősítő hatása van szinte minden mezőgazdasági növényre.
Kálium-nitrát
A kémiai képlet: KNO3, ez kálium-nitrát, a nitrogén koncentrációja 13%, a kálium 44%. Külsőleg fehér por, kristályos részecskeszerkezettel. Egész szezonban alkalmazzák, és különösen a petefészek képződése során, amikor a növényeknek nagy mennyiségű káliumra van szükségük, ami serkenti a gyümölcsképződést.
A kálium-nitrátot általában gyümölcs- és bogyós növényekre alkalmazzák, mint például eper, málna, cékla, sárgarépa, paradicsom stb. Nem használják minden típusú zöldséghez, káposztához és burgonyához.
Ammónium csoport
Az ammónium pozitív töltésű NH4+ ion. Kénsavval és sósavval kölcsönhatásba lépve ammónium-szulfát és ammónium-klorid képződik.
Kémiai képlet - (NH4)2SO4, legfeljebb 21% nitrogént és legfeljebb 24% ként tartalmaz. Külsőleg vízben jól oldódó kristályos só. Nem szívja fel jól a vizet, ezért sokáig eláll. A vegyipar melléktermékeként állítják elő. Általában fehér színű, de a koksziparban előállítva a szennyeződések (szürke, kék vagy piros árnyalatai) különböző színekre színezik.
Kémiai képlet - NH4Cl, nitrogéntartalom - 25%, klór - 67%. Egy másik név az ammónium-klorid. A szódagyártás melléktermékeként nyerik. A magas klórkoncentráció miatt nem széles körben használják. Sok növény negatívan reagál a klór jelenlétére a talajban.
Figyelembe kell venni, hogy az ammóniumcsoportos műtrágyák rendszeres használat esetén jelentősen növelik a talaj savasságát, mivel a növények nitrogénforrásként elsősorban az ammóniumot szívják fel, és a savmaradékok felhalmozódnak a talajban.
A talaj elsavasodásának megakadályozása érdekében mész-, kréta- vagy dolomitlisztet adnak a műtrágyával együtt 1,15 kg dezoxidálószer/1 kg műtrágya arányban.
Ammónium-nitrát csoport
Alapműtrágya. Kémiai képlet - NH4NO3, nitrogéntartalom - 34%. Egy másik név ammónium-nitrát vagy ammónium-nitrát. Ez az ammónia és a salétromsav reakcióterméke. Megjelenés: fehér kristályos por, vízben oldódik. Néha szemcsés formában állítják elő, mivel a közönséges salétrom fokozottan képes felszívni a nedvességet, és a tárolás során erősen összetapad. A granulálás ezt a hátrányt kiküszöböli. Robbanásveszélyes és gyúlékony anyagként tárolják a biztonsági előírásoknak megfelelően, mert robbanhat.
Különböző formájú kettős nitrogéntartalmának köszönhetően univerzális műtrágya, amely minden típusú mezőgazdasági növényhez használható bármilyen talajon. Mind a nitrogén ammónium-, mind nitrátformáját minden növény tökéletesen felszívja, és nem változtatja meg a talaj kémiai összetételét.
A nitrátot az őszi ásáshoz, tavasszal az ültetésre való talaj-előkészítéskor, valamint közvetlenül a palántaültetéskor az ültetőlyukakba lehet kijuttatni.
Ennek eredményeként a hajtások és a lombozat megerősödik, és nő a termés állóképessége. A talaj savasodásának megakadályozása érdekében a műtrágyához savanyúságot semlegesítő adalékokat adnak - dolomitlisztet, krétát vagy mészt.
amid csoport
Karbamid
A csoport kiemelkedő képviselője, másik neve karbamid. Kémiai képlet – CO(NH2)2, nitrogéntartalom – legalább 46%. Külsőleg fehér só kis kristályokkal, amely gyorsan feloldódik vízben. Mérsékelten szívja fel a nedvességet, és megfelelően tárolva gyakorlatilag nem csomósodik. Granulált formában is kapható.
A talajra gyakorolt kémiai hatásmechanizmus szerint az amid típusú műtrágya kettős hatású - átmenetileg lúgosítja a talajt, majd savanyítja. Az egyik leghatékonyabb műtrágyának tartják, az ammónium-nitráthoz hasonlítható.
A karbamid fő előnye, hogy amikor a levelekre kerül, még nagy koncentrációban sem okoz égési sérülést, és a gyökerek jól felszívják.
Folyékony műtrágyák
A folyékony nitrogénműtrágyákat a növények nagyobb fokú felszívódása, hosszan tartó hatás és egyenletes eloszlás jellemzi a talajban. Ez a típus a következőket tartalmazza:
- vízmentes ammónia;
- ammónia víz;
- ammónia.
Folyékony ammónia. Kémiai képlet - NH3, nitrogéntartalom - 82%. Gáznemű formájának nyomás alatti cseppfolyósításával állítják elő. Külsőleg színtelen, szúrós szagú folyadék, könnyen elpárolog. Vastag falú acél tartályokban tárolva és szállítva.
Ammóniás víz. Kémiai képlet - NH4OH. Lényegében 22-25%-os ammónia oldat, színtelen, erős szagú. Zárt tartályokban, alacsony nyomáson szállítva, levegőn könnyen elpárolog. Takarmányozási célra alkalmasabb, mint a vízmentes ammónia, de fő hátránya az alacsony nitrogénkoncentráció.
UAN – karbamid-ammónia keverék. Ezek az ammónium-nitrát és a karbamid (karbamid) vízben oldva. Nitrogéntartalom - 28-32%. Ezeknek a típusoknak a költsége sokkal alacsonyabb, mivel nincsenek drága eljárások a párologtatáshoz, granuláláshoz stb. Az oldatok szinte nem tartalmaznak ammóniát, így szabadon szállíthatók és permetezve vagy öntözéssel a növényekre juttathatók. Viszonylag alacsony költségük, könnyű szállításuk és tárolásuk, valamint sokoldalú felhasználásuk miatt széles körben használatosak.
Ammónia. Kémiai összetétel - ammóniában és ammóniában oldott kalcium-nitrát, karbamid stb. Nitrogén koncentráció – 30-50%. Hatékonyságukat tekintve a szilárd formákhoz hasonlíthatók, de jelentős hátrányuk a szállítás és tárolás nehézsége - zárt, alacsony nyomású alumínium tartályokban.
Szerves műtrágyák
A különböző típusú szerves anyagok nitrogént is tartalmaznak, amelyet a növények táplálására használnak. Koncentrációja kicsi, pl.
- trágya – 0,1-1%;
- madárürülék – 1-1,25%;
- tőzeg és élelmiszer-hulladék alapú komposzt - legfeljebb 1,5%;
- növények zöld tömege – 1-1,2%;
- iszap tömege – 1,7-2,5%.
A szakértők úgy vélik, hogy a szerves anyagok önmagukban történő felhasználása egy személyes telken nem hozza meg a kívánt hatást, és néha károsíthatja a talaj összetételét. Ezért célszerű minden típusú nitrogénműtrágyát használni.
A nitrogén műtrágyák használata
Emlékeztetni kell arra, hogy ezek kémiailag aktív anyagok, amelyek súlyos mérgezést okozhatnak, ha bejutnak az emberi szervezetbe. Éppen ezért szigorúan be kell tartania az adagolásra és a műtrágyázás gyakoriságára vonatkozó ajánlásokat.
Minden csomag teljes körű információkat és használati utasításokat tartalmaz, amelyeket alaposan tanulmányozni kell az ágyak feldolgozása előtt.
A vegyszerekkel végzett munka során egyéni védőfelszerelést kell használni - kesztyűt, védőszemüveget és ruhát a bőr és a nyálkahártyák védelme érdekében. A folyékony műtrágyákkal végzett munka során maszkot vagy légzőkészüléket kell használnia a légutak védelme érdekében.
Különös figyelmet kell fordítani a műtrágyák tárolására, és semmi esetre sem szabad azokat a garantált eltarthatósági idő és lejárati idő lejárta után felhasználni. Ha minden feltétel teljesül, a nitrogénműtrágyák használatának nem lesz kellemetlen következménye.
Így a nitrogén műtrágyák és azok személyes parcellán történő felhasználása nagymértékben növelheti a növények hozamát, növelheti betegségekkel és kártevőkkel szembeni ellenálló képességét, valamint helyreállíthatja a talaj szerkezetét és termőképességét.
