Gübreler bir bahçıvanın en önemli silahıdır. Toprağı çeşitli bileşiklerle zenginleştirerek aynı toprak parçasından yıllık iyi bir hasat elde edebileceğimize güvenebiliriz. Bununla birlikte, bahçe bitkileri çok çeşitli mineral ve organik katkı maddeleri gerektirir ve bahçıvanın bu çeşitliliği oldukça iyi kullanması gerekir. Bugün bunların hangi gruplar olduğu, ne oldukları ve bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerinde ne gibi etkileri olduğuyla ilgileniyoruz - tüm bunları ayrıntılı olarak ele alacağız.
Nitrojen nedir
Öncelikle bunun gezegenimizdeki en yaygın unsurlardan biri olduğunu bilmeniz önemlidir. O olmadan hiçbir canlı organizma var olamaz ve bu durum bitkiler için de geçerlidir. Azot, proteinlerin ve amino asitlerin, nükleik asitlerin önemli bir bileşenidir. Bu nedenle bahçıvanın ilk emri düzenli olarak azotlu gübre uygulamasıdır. Bunlar ne? Aşağıda bunun hakkında konuşacağız, ancak şimdilik biraz daha teori. Toprakta yeterli miktarda azot bulunması verimliliği artırır, eksikliği ise onu keskin bir şekilde azaltır. Bu nedenle her yıl kullanılan bahçe arazileri bu maddelerin sürekli uygulanmasını gerektirir. Ancak, bariz faydasına rağmen, çok idareli kullanılması gerektiğini de unutmamak gerekir. Gerçek şu ki, toprakta bu maddenin fazlalığı, bitkisel sistemin büyümesinin artmasına ve meyve vermenin neredeyse tamamen durmasına yol açmaktadır.
Bitkiler neden nitrojene ihtiyaç duyar?
Sadece toprağın doğal kaynaklarını kullanarak iyi bir hasat elde edilemeyeceğini zaten biliyoruz. Bu nedenle besin kaynağınızı sürekli olarak yenilemeniz son derece önemlidir. Azotlu gübrelerin uygulanması neden bu kadar önemlidir? Bunların ne tür maddeler olacağına - organik veya mineral - yılın zamanına ve önceki gübrelemeye bağlı olarak her bahçıvan tarafından karar verilir; aşağıda gübrelemenin uygulanması için en uygun programı ele alacağız. Ama şimdilik bahsettiğimiz konu bu değil. Azot, güneş enerjisinin emilmesi için gerekli olan klorofilin bir parçasıdır. Lipoidler, alkaloidler ve bitki yaşamı için önemli olan diğer birçok madde de nitrojen açısından zengindir.
Genç saplar ve yapraklar özellikle ilkbaharda, bitkinin aktif büyüme evresinde nitrojen bakımından zengindir. Gerektiğinde yeni tomurcuklar, yapraklar ve saplar göründüğünde onlara koşarlar. Tozlaşmanın ardından üreme organlarına taşınırlar ve burada protein şeklinde birikirler. Yani azotlu gübrelerin toprağa zamanında uygulanması son derece önemlidir. Bu maddelerin neler olduğunu size detaylı olarak anlatacağız ancak şimdilik şunu belirtelim ki, bu kurala uyulduğu takdirde hasatın hacmi ve kalitesi ciddi oranda artar. Özellikle meyvelerdeki protein daha değerli hale gelir ve bahçe bitkileri çok daha hızlı büyür.
Gübre türleri
Yavaş yavaş sınıflandırmaya geçiyoruz, bu da size azotlu gübreler hakkında daha fazla bilgi vereceğim anlamına geliyor. “Bunlar nedir?” diye mi soruyorsunuz? Her şeyden önce deneyimli bir bahçıvan elbette mineral olanları hatırlayacaktır ve bu şaşırtıcı değildir. Sonuçta, genellikle özel mağazalarda uygun işaret altında gördüğümüz şeyler bunlar. Ancak liste burada bitmiyor. Organik azotlu gübreler de vardır. Bunlar öncelikle bitki ve hayvan kökenli besinlerdir. Bu size sürpriz gelebilir ama gübre yaklaşık %1 oranında nitrojen içerir. Başka azotlu gübreler de var. Mesela bunlar nelerdir? En azından çöp ve turbayı bertaraf ederken, düşündüğümüz maddenin% 1,5'lik bir konsantrasyonunun elde edildiği kompost ve kompost çukuruna yeşil yapraklar yerleştirilirse yukarıda belirtilen rakam 2,5'e yükselecektir. %. Bu çok fazla ama bu rakamları rahatlıkla karşılayabilecek başka organik gübreler de var. Bu, en az %3 nitrojen içeren kuş pisliğidir. Ancak bu tür gübrelerin oldukça zehirli olduğunu unutmamalıyız, bu da onlara kapılmamanız gerektiği anlamına gelir.
Sıvı azotlu gübre çeşitleri (amonyak grubu)
Azotlu gübrelere bakmaya devam ediyoruz. Kimyasal elementin adı - "nitrojen" - "yaşam" olarak çevrilir; bundan, bu tür maddeler olmadan yeşil bitkilerin büyümesinin ve gelişmesinin kesinlikle imkansız olduğu sonucuna varabiliriz. Öncelikle bu gübrenin sıvı formlarından bahsedelim. Üretimleri katı analogların üretiminden çok daha ucuzdur, bu da satın alma işleminizde çok tasarruf edebileceğiniz anlamına gelir. Ve herhangi bir yaz sakininin kullanabileceği yalnızca üç tür vardır: susuz amonyak, amonyak suyu ve amonyak. Hepsinin farklı konsantrasyonları vardır, bu nedenle azotlu gübrelerden hangisinin azot açısından diğerlerinden daha zengin olduğunu önceden açıklığa kavuşturmak önemlidir. Bu hiç şüphesiz amonyağın yüksek basınç altında sıvılaştırılmasıyla üretilen bir katkı maddesidir ve ana maddenin en az %82'sini içerir.
Toprağa sıvı azotlu gübre uygulama özellikleri
Dikkate alınması gereken bazı nüanslar var. Bu tür gübrelerin toprağa uygulanması kolay ve basittir ancak çeşitli nedenlerden dolayı azot kayıpları meydana gelebilir. Her şeyden önce bu, serbest, susuz amonyağın buharlaşmasıdır. Ayrıca toprak kolloidleri anında nitrojeni emer ve gübrenin bir kısmı suyla reaksiyona girerek amonyum hidroksite dönüşür. Bu gübreyi sonbaharda humusla doyurduktan sonra toprağa uygulamak en iyisidir, bu da kayıpları birçok kez azaltacaktır.
Nitrat grubu
Sıvı form, küçük bahçe çiftlikleri tarafından oldukça sık kullanılır. Endüstriyel ölçeklerden bahsedersek, hangi azotlu gübrelerin en iyi şekilde kullanılacağını da düşünmemiz gerekir. En popüler çözümlerden biri: Bu, hızlı sonuçlar sağlayan evrensel bir üründür. Gübre beyaz ve pembe granüller halinde satılmaktadır. Topraktaki aktif maddenin yüksek düzeyde korunması göz önüne alındığında, içindeki nitrojen içeriği% 35'e ulaşır ve bu oldukça yeterlidir. Birçok bahçıvan şunu garanti eder: güherçile satın almak yeterlidir ve siteniz artık bu unsurdan yoksun olmayacaktır. Bitkilerin hızlı bir şekilde başlaması ve iyi gelişmesi için gerekli olduğundan erken ilkbaharda toprağa eklenir. Yaklaşık tüketim 25 ila 30 g/1m2 arasındadır. Üstelik kendiniz sıvı bir çözelti hazırlayabilirsiniz - bunun için 10 litre suya 20 g seyreltmeniz gerekecektir.
Başka hangi azotlu gübreler var?
Amonyum nitrat grubu (amonyum sülfat)
Bu, kristalize tuz şeklinde gelen bir başka popüler çözümdür. Azot içeriği biraz daha düşüktür, yaklaşık %21. Hem ilkbaharda hem de sonbaharda toprağa uygulanabileceği gibi, hasadın yoğunluğuna göre toprağın yılda bir veya iki kat zenginleştirilmesi de değiştirilebilir. Gübre topraktan yıkanmaz, yani kalıcı etki sağlar. Birçok bahçıvan, düzenli kullanımıyla toprağın hafif asitleştiğini fark etti. Söz konusu maddeden 1 m2'ye 40-50 gr toprağa ilave edilmesi gerekmektedir.
Amid gübreleri
En çarpıcı temsilci üredir. Bu, azot içeren ana gübrelerden biridir (azot konsantrasyonu -% 46). Kural olarak ilkbaharda kullanılır, ancak en ağır topraklarda sonbaharda da uygulanabilir. Bunu yapmak için 1 m2 başına 20 g alın. Ancak püskürtme için bir çözelti yapmanız gerekiyorsa, 10 litre suya 30 ila 40 g arasında seyreltebilirsiniz.
Ancak bu, günümüzde mevcut olan tüm azotlu gübreler değildir. Liste üre ve kalsiyum siyanamid ile devam ediyor. En değerli, ucuz ve erişilebilir çözümün üre olduğu unutulmamalıdır. Bu, bitkilerde yanıklara neden olabilecek oldukça konsantre bir gübredir, bu nedenle toprağa uygularken son derece dikkatli olmanız gerekir.
Başvuru
Artık hangi gübrelerin nitrojen olduğunu anladınız ve bunları yazlığınızda nasıl kullanacağınız hakkında biraz daha konuşabiliriz. Tamamlayıcı beslenmenin zamanının ve miktarının doğrudan toprağın türüne ve içindeki azot eksikliğine bağlı olduğunu unutmayın. Çok miktarda azot içeren gübre kullanıldığında çiçeklenmenin çok daha sonra meydana geldiği ve meyve vermenin hiç gerçekleşmeyebileceği dikkate alınmalıdır. Hangi bitkilerin azotla beslenmesi gerekir? Yonca ve yonca dışında kesinlikle her şey. Bununla birlikte, her mahsulün kendi beslenme gereksinimleri vardır ve bu dikkate alınmalıdır.
Azotlu gübre ihtiyacı yüksek olan bitkiler
Bunlar herkesin bildiği ve bahçe arazilerimizde yaygın olarak dağıtılan mahsullerdir: lahana ve patates, kabak ve kabak, biber ve patlıcanların yanı sıra lezzetli ravent. Bunları yetiştirirken hem ekimden önce hem de büyüme mevsimi boyunca azot eklemek gerekir. 1 m2'ye en az 25 gr amonyum nitrat kullanılması tavsiye edilir. Ahududu ve böğürtlen, çilek, kiraz ve erik gibi meyve ve meyve bitkileri yetiştirecekseniz mutlaka azotlu gübrelerin ne olduğunu bilmeniz gerekir. Dekoratif yıldız çiçeği ve floksa, şakayık ve zinya, menekşe ve leylak ekecekseniz bu katkı maddelerini eksiksiz kullanmanız çok önemlidir.
İkinci grup: ortalama nitrojen ihtiyacı
Bunlar domates ve salatalık, pancar ve havuç, sarımsak, mısır ve maydanozdur. Meyve ve meyve bitkileri arasında kuş üzümü ve bektaşi üzümlerinin yanı sıra elma ağaçları da görülebilir. Tek yıllık çiçeklerin çoğu da bu gruba dahil edilebilir.
Bu bitkileri yetiştirirken, ilkbaharın başlarında yılda bir kez nitrojen eklemek yeterlidir. Bu, bitkilerin kendilerini rahat hissetmeleri için oldukça yeterlidir. 1 m2'ye 20 g'dan fazla nitrat uygulanması tavsiye edilmez.
Üçüncü grup
Bunlar orta düzeyde nitrojen gereksinimi olan bitkilerdir. Önerilen doz 1 m2 başına 15 g amonyum nitrattır. Buna tüm yapraklı sebzeler, soğanlar, turplar ve erken patatesler dahildir. Bu grubun önde gelen temsilcilerinin tamamı soğanlı süs bitkileridir. Son olarak, baklagiller en iddiasız olanlardır (1 m2 başına sadece 7 g gübre yeterlidir). Bunlar sadece bezelye ve fasulye değil, aynı zamanda açelya, funda ve diğerleri gibi süs bitkileridir.
Gübre uygulama yöntemleri
Bu maddelerin zamanında etki gösterebilmesi için doğru ve en önemlisi zamanında uygulanması gerekir. Bunun için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. İlki yayılıyor. Elle veya bu yöntemle yapılabilir.Gübrenin çözünmesi oldukça uzun sürdüğü için bu yöntem ekimden önce kullanılır. İkincisi ise amonyum nitrat veya diğer mineral azotlu gübrelerin toprak yüzeyindeki bitkilerin yakınında veya sığ derinliklerde dar bir bant halinde uygulandığı bant yöntemidir. Noksanlığın şiddetli olması durumunda acil önlem olarak ilaçlama yapılır. Son olarak gübreler sıvı halde mevcuttur, bu da damla sulama kullanabileceğiniz anlamına gelir.
Azot Eksikliği Nasıl Teşhis Edilir?
Artık “azotlu gübreler nedir?” Sorusuyla kafanızın karışmayacağını umuyoruz. Sayfada sunulan fotoğraflar, bu tür pansumanların tüm çeşitliliğini daha net bir şekilde gösterecektir. Ancak onları toprağa ekleme zamanının geldiğini ve zayıf büyümenin nedeninin tamamen farklı bir şeyde yattığını anlamak çok önemlidir. Azot eksikliği ile ortaya çıkan ilk şey, tüm bitkinin, özellikle de yapraklarının büyümesinin engellenmesi ve sararmasıdır. Bitkinin rengi soluk sarıya dönerse de endişelenmelisiniz. Sizi uyarması gereken ilk işaret, eski yaprakların kenarlarının sararmasıdır. Daha sonra kururlar ve düşerler.
Aşırı nitrojen belirtileri
Bazen birini diğerinden, yani besin eksikliğinden ve fazlalığından ayırt etmek zordur. Bu nedenle, bitkilere ilişkin gözlemlerinizin yanı sıra toprağa neyi ve hangi miktarlarda eklediğinizi de temel almanız gerekir. Öncelikle azot fazlalığı bitkinin yeşil kısmının yumuşak ve gür hale gelmesi ve büyümesini hızlandırması ile kendini gösterir, ancak çiçeklenme ve yumurtalık genellikle zamanla geride kalır. Azot fazlası daha belirginse, yapraklarda yanıklar ve ardından tamamen ölümleri gözlenir. Bunu takiben kök sistemi de ölür.
Özetleyelim
Böylece bitkilerinizin beslenmesini optimize etmek için genellikle daha uygun olan organik madde (gübre veya kuş pisliği) veya mineral gübreler kullanabilirsiniz. Bu, amonyum nitrat (azot içeriği - %34) veya amonyum sülfat (%21) olabilir. Ayrıca kalsiyumu (%15) ve (%16) da faydalı bulabilirsiniz. Bitkilerde ciddi derecede nitrojen eksikliği varsa veya en çok talep edilen bitkileri ekmeyi planlıyorsanız, üre (% 46) almak en iyisidir. Gübreleri doğru oranlarda ve tam olarak onlara en çok ihtiyaç duyduğunuz anda kullanın.
Nitratlar ve nitritler
- Amino asitlerin sentezinde ancak bitki dokularında restorasyondan sonra rol oynarlar. Nitratların amonyağa indirgenmesi köklerde meydana gelir. Bu işlem, nitrojen atomlarının değerindeki bir değişiklikle birlikte flavin metaloenzimlerin yardımıyla gerçekleştirilir. Nitrat azotu bitkilere fazla miktarda girdiğinde, bir kısmı değişmeden yapraklara ulaşır ve burada nitratlar azalır.Bitkiler, kendi hayati fonksiyonlarına çok fazla zarar vermeden, önemli miktarlarda nitrat nitrojeni biriktirebilirler.
Amino asitlerin biyosentezi (aminasyon)
Aminasyon
(amino asitlerin biyosentezi), amonyağın keto asitlerle (piruvik, oksaloasetik, ketogluarik vb.) etkileşimi sonucu gerçekleştirilir. Bu asitler, hidrokarbonların oksidasyonu sırasında solunum işlemi sırasında oluşur. Aminasyon enzimlerin yardımıyla gerçekleşir.Amino asitlerde nitrojen, bir amino grubu - NH2 formunda bulunur. Amino asitlerin oluşumu bitkilerin hem yer altı (kökleri) hem de toprak üstü kısımlarında meydana gelebilir.
Bitkilere amonyak gübresi uygulandıktan birkaç dakika sonra, eklenen amonyak kullanılarak sentezlenen amino asitlerin dokularında bulunduğu tespit edilmiştir. Bitkide oluşan ilk amino asit alanindir, ardından aspartik ve glutamik asitler sentezlenir.
Amino asitlerin transaminasyonu
Amino asitlerin transaminasyon reaksiyonu, bir amino grubunun bir amino asitten bir keto aside transferini içerir. Bu durumda diğer amino ve keto asitler oluşur. Bu reaksiyon aminoferaz ve transaminaz enzimleri tarafından katalize edilir.
Önemli sayıda amino asit transaminasyonla sentezlenir. Glutamik ve aspartik asitler bu sürece en kolay şekilde dahil olurlar.
Çeşitli protein ve protein olmayan azotlu bileşikler
Daha önce belirtildiği gibi amino asitler, proteinlerin ve polipeptitlerin temel yapısal birimleridir, çünkü proteinler, polipeptit zincirleri halinde sentezlenen amino asitlerden oluşur. Polipeptit zincirlerindeki amino asitlerin farklı dizilimi ve mekansal düzenlemesi, çok çeşitli proteinlerin sentezine katkıda bulunur. 90'dan fazla amino asit bilinmektedir. Bunların önemli bir kısmı (yaklaşık 70) bitki dokularında serbest halde bulunur ve protein moleküllerinin bir parçası değildir.
Bitki proteinleri, insan ve hayvan yaşamı için gerekli olan proteinleri içerir: lizin, fenilalanin, triptofan, valin, treonin, metiyonin ve diğerleri. Bu proteinler memelilerin ve diğer yüksek hayvanların vücudunda sentezlenemez.
Amino asitlerin deaminasyonu
Bitki dokularında proteinler ve protein olmayan azotlu bileşikler hareketli dengededir. Amino asitlerin ve protein bileşiklerinin senteziyle birlikte, bunların parçalanma süreçleri sürekli olarak meydana gelir.
Deaminasyon reaksiyonu
Bir amino grubunun bir amino asitten bir keto asit ve amonyak oluşturmak üzere bölünmesinden oluşur. Açığa çıkan keto asit, karbonhidratların, yağların ve diğer maddelerin biyosentezine girer. Amonyak diğer keto asitleri aminlemekle reaksiyona girerek karşılık gelen amino asitleri oluşturur. Aşırı amonyakla asparajin ve glutamin oluşur.Bir bitkideki azotlu bileşiklerin dönüşüm ve dönüşümünün tüm karmaşık döngüsü amonyakla başlar ve amonyakla biter.
Bitki gelişiminin farklı dönemlerinde azotlu maddelerin metabolizması
Büyüme sırasında bitkiler çok sayıda farklı protein sentezler ve farklı büyüme dönemlerinde azotlu maddelerin metabolizma süreci farklı şekilde ilerler.
Tohum materyalinin çimlenmesi sırasında önceden depolanmış proteinlerin çürümesi gözlenir. Parçalanma ürünleri, fidelerin toprak yüzeyine ulaşmadan önce dokularında amino asitler, amidler ve proteinlerin sentezi için kullanılır.
Yaprak aparatı ve kök sistemi oluşurken topraktan emilen mineral azot nedeniyle protein sentezi meydana gelir.
Genç bitkilerin organlarında protein sentezi hakimdir. Yaşlanma sürecinde protein maddelerinin parçalanması senteze üstün gelmeye başlar. Çürüme ürünleri, yaşlanan organlardan genç, yoğun şekilde büyüyen organlara taşınır ve burada büyüme noktalarında protein sentezi için kullanılır.
Bitkinin üreme organlarının olgunlaşması ve oluşumu sırasında bitkinin vejetatif kısımlarında bulunan maddeler parçalanarak üreme organlarına taşınır ve burada depo proteinlerinin sentezi süreçlerinde kullanılır. Bu dönemde topraktan nitrojen tüketimi önemli ölçüde sınırlanır veya tamamen durdurulur.
Bitkilerde azot eksikliği (eksikliği)
Azot, soğuk havalarda, asidik, kireçsiz topraklarda ve büyük miktarda baklagil olmayan ve talaş içeren topraklarda bitkiler tarafından zayıf bir şekilde emilir.
Azot açlığının ilk belirtisi, yaprak ayasının renginin yeşilden soluk yeşile, ardından yetersiz klorofil oluşumu nedeniyle sarımsı ve kahverengiye değişmesidir.
Azot noksanlığı arttıkça yaprak boyutu küçülür. Gövde veya dallara keskin bir açıyla yerleştirilmiş, dar, küçük hale gelirler. Bitkilerde dallanma zayıflar, meyve, tane veya tohum sayısı azalır.
Herkes bilir: nitrojen etkisizdir. Bunun için sık sık 7 numaralı elementten şikayet ederiz ki bu da doğaldır: Nispi ataletinden dolayı çok yüksek bir bedel ödemek zorundayız, onu hayati bileşiklere dönüştürmek için çok fazla enerji, çaba ve para harcamak zorundayız.
Ancak öte yandan nitrojen bu kadar atıl olmasaydı atmosferde nitrojenin oksijenle reaksiyonları meydana gelir ve gezegenimizdeki yaşam, var olduğu formlarla imkansız hale gelirdi. Bitkiler, hayvanlar, siz ve ben kelimenin tam anlamıyla, yaşam için kabul edilemez olan oksit ve asit akıntılarında boğulurduk. Ve "tüm bunlara rağmen" atmosferik nitrojenin mümkün olduğu kadar çoğunu oksitlere ve nitrik asite dönüştürmeye çalışıyoruz. Bu, 7 numaralı elementin paradokslarından biridir. (Burada yazar önemsizlikle suçlanma tehlikesiyle karşı karşıyadır, çünkü nitrojenin paradoksal doğası veya daha doğrusu özellikleri kasabanın konuşması haline geldi. Ve yine de...)
Azot olağanüstü bir elementtir. Bazen öyle görünüyor ki onun hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek o kadar anlaşılmaz hale geliyor. 7 numaralı elementin çelişkili özellikleri ismine bile yansıdı, çünkü Antoine Laurent Lavoisier gibi parlak bir kimyageri bile yanılttı. Havanın solunumu ve yanmayı desteklemeyen kısmını elde eden ve inceleyen ne ilk ne de son kişi olduğundan, nitrojene nitrojen adını vermeyi öneren Lavoisier'di. Lavoisier'e göre "nitrojen", "cansız" anlamına gelir ve bu kelime, Yunanca "a" - olumsuzlama ve "zoe" - hayat kelimelerinden türemiştir.
"Azot" terimi, Fransız bilim adamının onu ödünç aldığı simyacıların sözlüğünde hâlâ kullanılıyordu. Bu, belli bir "felsefi prensip", bir tür kabalistik büyü anlamına geliyordu. Uzmanlar, "nitrojen" kelimesini çözmenin anahtarının Kıyamet'teki son cümle olduğunu söylüyor: "Ben alfa ve omegayım, başlangıç ve sonum, ilk ve sonum..." Orta Çağ'da üç dil özellikle saygı görüyordu: Latince, Yunanca ve İbranice. Simyacılar da bu üç alfabenin ilk harfi olan “a” (a, alpha, aleph) ve son harfleri olan “zet”, “omega” ve “tov”dan “nitrojen” kelimesini oluşturdular. Dolayısıyla bu gizemli sentetik kelime “tüm başlangıçların başlangıcı ve sonu” anlamına geliyordu.
Lavoisier'in çağdaşı ve yurttaşı J. Chaptal, daha fazla uzatmadan, 7 numaralı elemente "güherçile taşıyan" anlamına gelen Latince-Yunanca melez "nitrojenyum" adını vermeyi önerdi. Nitrat, eski çağlardan beri bilinen bir madde olan nitrat tuzudur. (Bunlar hakkında daha sonra konuşacağız.) "Azot" teriminin yalnızca Rusça ve Fransızca dillerinde kök saldığı söylenmelidir. İngilizce'de 7 numaralı element "Azot", Almanca'da "Stockton" (boğucu) anlamına gelir. Kimyasal sembol N, Shaptal'ın nitrojenyumuna bir övgüdür.
Azotu kim keşfetti?
Azotun keşfi, 1772'de "Sözde sabit ve pis hava üzerine" tezini yayınlayan dikkat çekici İskoç bilim adamı Joseph Black Daniel Rutherford'un öğrencisine atfedilir. Black, "sabit hava" - karbondioksit ile ilgili deneyleriyle ünlendi. Karbondioksiti sabitledikten (alkali ile bağladıktan) sonra, yanmayı ve solunumu desteklemediği için "mefitik" - bozulmuş - olarak adlandırılan bir tür "sabitlenmemiş havanın" hala kaldığını keşfetti. Black, Rutherford'a bu "hava"nın incelenmesini bir tez olarak önerdi.
Aynı sıralarda K. Scheele, J. Priestley, G. Cavendish nitrojeni elde etti ve laboratuvar kayıtlarından da anlaşılabileceği gibi ikincisi bu gazı Rutherford'dan önce inceledi, ancak her zaman olduğu gibi bu kitabı yayınlamak için acelesi yoktu. çalışmalarının sonuçları. Ancak tüm bu seçkin bilim adamlarının, keşfettikleri maddenin doğası hakkında oldukça belirsiz bir fikri vardı. Onlar, filojiston teorisinin sadık destekçileriydi ve "mefik havanın" özelliklerini bu hayali maddeyle ilişkilendirdiler. Sadece filojistona saldıran Lavoisier, "cansız" dediği gazın oksijen gibi basit bir madde olduğuna kendini ve başkalarını inandırdı...
Evrensel katalizör mü?
Simyasal “azot”ta “tüm başlangıçların başlangıcı ve sonu”nun ne anlama geldiğini ancak tahmin edebiliriz. Ancak 7 numaralı elementle ilgili "başlangıçlardan" birinden ciddi olarak bahsedebiliriz. Azot ve hayat birbirinden ayrılamaz kavramlardır. En azından biyologlar, kimyacılar ve astrofizikçiler, yaşamın "başlangıçlarının başlangıcını" anlamaya çalıştıklarında mutlaka nitrojenle karşılaşırlar.
Dünyevi kimyasal elementlerin atomları yıldızların derinliklerinde doğar. Dünyevi yaşamımızın kökenleri oradan, gece ışıklarından ve gün ışığından başlar. İngiliz astrofizikçi W. Fowler "hepimiz... yıldız tozunun bir parçacığıyız" derken aklındaki durum buydu...
Nitrojenin yıldız "külleri", başlangıç aşaması hidrojenin helyuma dönüşümü olan çok karmaşık bir termonükleer işlemler zincirinde ortaya çıkar. Bu, iki şekilde gerçekleştiğine inanılan çok adımlı bir reaksiyondur. Karbon-azot döngüsü adı verilen bunlardan biri doğrudan 7 numaralı elementle ilgilidir. Bu döngü, yıldız maddesinin hidrojen çekirdekleri - protonlara ek olarak zaten karbon içerdiği zaman başlar. Karbon-12 çekirdeği bir proton daha ekleyerek kararsız nitrojen-13 çekirdeğine dönüşür:
12 6 C + 1 1 H → 13 7 N + y.
Ancak bir pozitron yayan nitrojen tekrar karbon haline gelir - daha ağır bir izotop 13 C oluşur:
13 7 N → 13 6 C + e + + γ.
Fazladan bir protonu kabul eden böyle bir çekirdek, dünya atmosferindeki en yaygın izotop olan 14 N'nin çekirdeğine dönüşür.
13 6 C + 1 1 H → 14 7 N + y.
Ne yazık ki, bu nitrojenin yalnızca bir kısmı Evrenin etrafında dolaşıyor. Protonların etkisi altında nitrojen-14, oksijen-15'e dönüşür ve bu da bir pozitron ve bir gama kuantumu yayarak başka bir karasal nitrojen izotopuna - 15 N'ye dönüşür:
14 7 N + 1 1 H → 15 8 O + y;
15 8 Ö → 15 7 N + e + + γ.
Karasal nitrojen-15 stabildir ancak aynı zamanda bir yıldızın iç kısmında nükleer bozunmaya da maruz kalır; 15 N çekirdeği başka bir protonu kabul ettikten sonra, yalnızca oksijen 16 O oluşumu değil, aynı zamanda başka bir nükleer reaksiyon da meydana gelecektir:
15 7 N + 1 1 H → 12 6 C + 4 2 He.
Bu dönüşüm zincirinde nitrojen ara ürünlerden biridir. Ünlü İngiliz astrofizikçi R.J. Theiler şöyle yazıyor: “14 N, yapımı kolay olmayan bir izotoptur. Azot, karbon-azot döngüsünde oluşur ve daha sonra tekrar karbona dönüşse de, süreç durağan ilerlerse maddede karbondan daha fazla nitrojen bulunur. Bu 14 N'nin ana kaynağı gibi görünüyor...
Orta derecede karmaşık karbon-azot döngüsü ilginç modeller sergiliyor. Karbon 12C, içinde bir tür katalizör rolü oynar. Kendinize hakim olun, sonuçta 12 C çekirdeğinin sayısında bir değişiklik olmaz, sürecin başında ortaya çıkan nitrojen, sonunda kaybolur... Ve eğer bu döngüdeki karbon bir katalizörse, o zaman nitrojen açıkça bir otokatalizördür. yani diğer ara adımları katalize eden bir reaksiyonun ürünü.
Burada 7 numaralı elementin katalitik özellikleri hakkında konuşmaya başlamamız tesadüf değil. Peki yıldız nitrojeni bu özelliği canlı maddelerde de korudu mu? Yaşam süreçlerinin katalizörleri enzimlerdir ve çoğu hormon ve vitamin gibi bunların hepsi de nitrojen içerir.
Dünya atmosferindeki azot
Yaşam nitrojene çok şey borçludur, ancak nitrojen, en azından atmosferik nitrojen, kökenini Güneş'e değil, yaşam süreçlerine borçludur. Litosferdeki (%0,01) ve atmosferdeki (kütlece %75,6 veya hacimce %78,09) 7 numaralı elementin içeriği arasındaki tutarsızlık dikkat çekicidir. Genel olarak oksijenle orta derecede zenginleştirilmiş bir nitrojen atmosferinde yaşıyoruz.
Bu arada, ne güneş sisteminin diğer gezegenlerinde, ne kuyruklu yıldızlarda ne de soğuk uzay nesnelerinde serbest nitrojene rastlanmadı. Bileşikleri ve radikalleri var - CN *, NH *, NH * 2, NH * 3, ancak nitrojen yok. Doğru, Venüs'ün atmosferinde yaklaşık% 2 nitrojen kaydedildi, ancak bu rakamın hala onaylanması gerekiyor. 7 numaralı elementin Dünya'nın birincil atmosferinde bulunmadığına inanılıyor. Peki bu hava nereden geliyor?
Görünüşe göre, gezegenimizin atmosferi başlangıçta dünyanın bağırsaklarında oluşan uçucu maddelerden oluşuyordu: H2, H20, CO2, CH4, NH3. Serbest nitrojen volkanik aktivitenin bir ürünü olarak ortaya çıkarsa amonyağa dönüşür. Bunun için koşullar en uygun olanıydı: aşırı hidrojen, yüksek sıcaklıklar - Dünya'nın yüzeyi henüz soğumamıştı. Peki nitrojenin atmosferde ilk olarak amonyak formunda bulunması ne anlama geliyor? Görünüşe göre öyle. Bu durumu hatırlayalım.
Ama sonra hayat ortaya çıktı... Vladimir İvanoviç Vernadsky şunu savundu: "Dünyanın gaz kabuğu, bizim havamız, yaşamın yaratımıdır." Fotosentezin en şaşırtıcı mekanizmasını başlatan hayattı. Bu sürecin son ürünlerinden biri olan serbest oksijen, amonyakla aktif olarak birleşerek moleküler nitrojeni açığa çıkarmaya başladı:
CO 2 + 2H 2 O → fotosentez→ HSON + H20 + O2;
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H20.
Oksijen ve nitrojenin bilindiği gibi normal şartlarda birbirleriyle reaksiyona girmemesi, dünya havasının “statüko” bileşimini korumasını sağladı. Hidrosferin oluşumu sırasında amonyağın önemli bir kısmının suda çözünmüş olabileceğini unutmayın.
Günümüzde atmosfere giren N2'nin ana kaynağı volkanik gazlardır.
Eğer üçlü bağı koparırsan...
Tükenmeyen bağlı aktif nitrojen rezervlerini yok eden canlı doğa, nitrojenin nasıl bağlanacağı sorunuyla karşı karşıya kaldı. Serbest moleküler durumda, bildiğimiz gibi, oldukça hareketsiz olduğu ortaya çıktı. Bunun nedeni molekülündeki üçlü kimyasal bağdır: N≡N.
Tipik olarak bu çokluğun bağları kararsızdır. Asetilenin klasik örneğini hatırlayalım: HC = CH. Molekülünün üçlü bağı çok kırılgandır ve bu da bu gazın inanılmaz kimyasal aktivitesini açıklar. Ancak nitrojenin burada açık bir anormalliği var: üçlü bağı bilinen tüm diatomik moleküller arasında en kararlı olanı oluşturuyor. Bu bağlantıyı yok etmek çok büyük bir çaba gerektirir. Örneğin amonyağın endüstriyel sentezi 200 atm'den fazla basınç gerektirir. ve 500°C'nin üzerindeki sıcaklıklar ve hatta katalizörlerin zorunlu varlığı... Nitrojen fiksasyonu sorununu çözen doğanın, fırtına yöntemini kullanarak sürekli bir nitrojen bileşiği üretimi oluşturması gerekiyordu.
İstatistikler, gezegenimizin atmosferine her yıl üç milyardan fazla yıldırım düştüğünü söylüyor. Bireysel deşarjların gücü 200 milyon kilowatt'a ulaşıyor ve hava (tabii ki yerel olarak) 20 bin dereceye kadar ısıtılıyor. Böylesine korkunç bir sıcaklıkta, oksijen ve nitrojen molekülleri atomlara ayrışır ve bunlar birbirleriyle kolayca reaksiyona girerek kırılgan nitrik oksit oluşturur:
N2 + Ö2 → 2NO.
Hızlı soğutma sayesinde (yıldırım çarpması saniyenin on binde biri kadar sürer), nitrojen oksit parçalanmaz ve atmosferik oksijen tarafından serbestçe daha kararlı bir dioksite oksitlenir:
2NO + O2 → 2NO2.
Atmosferdeki nem ve yağmur damlalarının varlığında nitrojen dioksit nitrik asite dönüştürülür:
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO.
Böylece, taze bir fırtınaya yakalandık, zayıf bir nitrik asit çözeltisinde yüzme fırsatı buluyoruz. Toprağa nüfuz eden atmosferik nitrik asit, içerdiği maddelerle çeşitli doğal gübreler oluşturur. Azot da atmosferde fotokimyasal yollarla sabitlenir: Bir miktar ışık emdikten sonra N2 molekülü uyarılmış, aktif hale gelir ve oksijenle birleşebilir hale gelir...
Bakteriler ve nitrojen
Topraktan azot bileşikleri bitkilere girer. Ayrıca: "atlar yulaf yer" ve yırtıcı hayvanlar otçulları yer. Maddenin döngüsü, 7 numaralı element de dahil olmak üzere, besin zinciri boyunca meydana gelir. Aynı zamanda nitrojenin varoluş biçimi de değişir; giderek daha karmaşık ve çoğunlukla çok aktif bileşiklerin bir parçası haline gelir. Ancak besin zincirlerinde dolaşan yalnızca "fırtınanın ürettiği" nitrojen değildir.
Antik çağlarda bile bazı bitkilerin, özellikle baklagillerin toprağın verimliliğini artırabildiği fark edilmiştir.
“...Ya da yıl değiştikçe altın taneleri ekin
Tarladan hasatı topladığım yerde, baklalar hışırdıyor,
Veya küçük meyveli fiğ ile acı baklanın yetiştiği yer..."
Bunu okuyun: Bu bir çim yetiştirme sistemidir! Bu satırlar Virgil'in yaklaşık iki bin yıl önce yazdığı bir şiirden alınmıştır.
Baklagillerin tahıl verimini neden artırdığını düşünen ilk kişi belki de Fransız tarım kimyacısı J. Boussingault'du. 1838 yılında baklagillerin toprağı azotla zenginleştirdiğini tespit etti. Tahıllar (ve diğer birçok bitki), özellikle aynı nitrojeni alarak toprağı tüketir. Boussingault, baklagil yapraklarının havadaki nitrojeni emdiğini öne sürdü ancak bu yanıltıcıydı. O zamanlar sorunun bitkilerin kendisinde değil, köklerinde nodül oluşumuna neden olan özel mikroorganizmalarda olduğunu varsaymak düşünülemezdi. Baklagillerle simbiyoz halinde olan bu organizmalar atmosferik nitrojeni sabitler. Artık bu ortak bir gerçek...
Günümüzde pek çok farklı nitrojen sabitleyici bilinmektedir: bakteriler, aktinomisetler, mayalar ve küfler, mavi-yeşil algler. Ve hepsi bitkilere nitrojen sağlıyor. Ancak soru şu: Mikroorganizmalar inert N2 molekülünü çok fazla enerji harcamadan nasıl parçalıyor? Peki neden bazılarında tüm canlılar için en faydalı olan bu yeteneğe sahipken bazılarında yoktur? Uzun süre bu bir sır olarak kaldı. 7 numaralı elementin gök gürültüsü ve şimşek olmadan biyolojik olarak sabitlenmesinin sessiz mekanizması ancak yakın zamanda keşfedildi. Azotun amonyağa dönüştürüldüğü indirgeme işlemleri sayesinde, elementel nitrojenin canlı maddeye giden yolunun mümkün olduğu kanıtlanmıştır. Nitrojenaz enzimi bu süreçte belirleyici bir rol oynar. Demir ve molibden bileşikleri içeren merkezleri, nitrojeni, daha önce başka bir enzim tarafından aktive edilen hidrojen ile "bağlantıya" geçirmek üzere aktive eder. Böylece, biyolojik nitrojen fiksasyonunun ilk stabil ürünü olan inert nitrojenden çok aktif amonyak elde edilir.
İşte böyle çalışır! İlk olarak, yaşam süreçleri ilkel atmosferdeki amonyağı nitrojene dönüştürdü ve daha sonra yaşam, nitrojeni tekrar amonyağa dönüştürdü. Doğanın bu konuda “mızraklarını kırmasına” değer miydi? Elbette, çünkü 7 numaralı elementin döngüsü tam olarak bu şekilde ortaya çıktı.
Güherçile yatakları ve nüfus artışı
Yıldırım ve toprak bakterileri tarafından doğal nitrojen fiksasyonu yılda yaklaşık 150 milyon ton bu elementin bileşiğini üretmektedir. Ancak sabit nitrojenin tamamı döngüye katılmaz. Bir kısmı prosesten çıkarılır ve güherçile birikintileri şeklinde biriktirilir. Bu türden en zengin deponun Cordillera'nın eteklerindeki Şili Atacama Çölü olduğu ortaya çıktı. Yıllardır buraya yağmur yağmadı. Ancak bazen dağ yamaçlarına şiddetli yağmurlar yağarak toprak bileşiklerini yıkar. Binlerce yıl boyunca su akışları, çoğunluğu nitrat olan çözünmüş tuzları aşağıya taşıdı. Su buharlaştı, tuzlar kaldı... Dünyanın en büyük nitrojen bileşiği yatağı böyle ortaya çıktı.
17. yüzyılda yaşayan ünlü Alman kimyager Johann Rudolf Glauber, azot tuzlarının bitkilerin gelişimi açısından olağanüstü önemine dikkat çekti. Yazılarında doğadaki azotlu maddelerin döngüsü üzerine düşünerek “toprağın azotlu suları” ve “güherçile bereketin tuzudur” gibi ifadeler kullanmıştır.
Ancak doğal güherçile ancak Şili yataklarının geliştirilmeye başlandığı geçen yüzyılın başında gübre olarak kullanılmaya başlandı. O zamanlar insanlığın refahının bağlı olduğu tek önemli sabit nitrojen kaynağıydı. O zamanlar nitrojen endüstrisi söz konusu bile olamazdı.
1824'te İngiliz din adamı Thomas Malthus, nüfusun gıda üretiminden çok daha hızlı arttığı yönündeki meşhur doktrinini ilan etti. Şu anda Şili güherçilesinin ihracatı yılda yalnızca 1000 ton civarındaydı. 1887'de Malthus'un yurttaşı ünlü bilim adamı Thomas Huxley, Şili güherçile yataklarının gelişmesinden sonra meydana gelmesi gereken "nitrojen kıtlığı" nedeniyle uygarlığın yakın sonunu öngördü (bu zamana kadar üretimi zaten yılda 500 bin tonun üzerindeydi) ).
On bir yıl sonra, bir diğer ünlü bilim adamı Sir William Crookes, Britanya Bilimi İlerletme Derneği'nde, eğer nüfus azalmazsa yarım yüzyıl içinde bir gıda krizinin yaşanacağını ilan etti. Ayrıca, tüm sonuçlarıyla birlikte "Şili güherçile yataklarının yakında tamamen tükeneceği" gerçeğiyle üzücü öngörüsünü de savundu.
Bu kehanetler gerçekleşmedi - insanlık ölmedi, ancak 7 numaralı elementin yapay olarak sabitlenmesinde ustalaştı. Üstelik bugün doğal nitratın payı, dünya nitrojen içeren madde üretiminin yalnızca% 1,5'idir.
Nitrojen nasıl sabitlendi?
İnsanlar uzun zamandır nitrojen bileşiklerini elde edebildiler. Aynı güherçile özel hangarlarda - güherçile - hazırlandı, ancak bu yöntem çok ilkeldi. “Gübreyi gübre yığınlarından, külden, pisliklerden, deri döküntülerinden, kandan ve patateslerin üst kısmından yapıyorlar. Bu iki yıl boyunca yığınlar idrarla sulanıp ters çevriliyor, ardından üzerlerinde güherçile tabakası oluşuyor” diye eski bir kitapta güherçile üretiminin anlatımıdır.
%3'e kadar nitrojen içeren kömür aynı zamanda nitrojen bileşiklerinin kaynağı olarak da kullanılabilir. Nitrojen bağlı! Bu nitrojen, kömürlerin koklaşması sırasında açığa çıkmaya başladı, amonyak fraksiyonunu hapsedip sülfürik asitten geçirdi.
Nihai ürün amonyum sülfattır. Ama genel olarak bu bile kırıntıdır. Atmosferdeki nitrojenin endüstriyel olarak kabul edilebilir şekilde sabitlenmesi sorununu zamanında çözmemiş olsaydı uygarlığımızın nasıl gelişeceğini hayal etmek bile zor.
Scheele atmosferik nitrojeni bağlayan ilk kişiydi. 1775 yılında soda ve kömürü nitrojen atmosferinde ısıtarak sodyum siyanür elde etti:
Na2C03 + 4C + N2 → 2NaCN + 3CO.
1780 yılında Priestley, su üzerine ters çevrilmiş bir kapta bulunan hava hacminin, içinden bir elektrik kıvılcımı geçirildiğinde azaldığını ve suyun zayıf asit özelliklerini kazandığını keşfetti. Bu deney, bildiğimiz gibi (Priestley bunu bilmiyordu), nitrojen fiksasyonunun doğal mekanizmasının bir modeliydi. Dört yıl sonra Cavendish, alkali içeren bir cam tüp içindeki havadan elektrik deşarjı geçirerek güherçileyi keşfetti.
Ve tüm bu deneyler o dönemde laboratuvarın ötesine geçemese de, 19....20. yüzyılların başında ortaya çıkan endüstriyel nitrojen sabitleme yöntemlerinin (siyanamid ve ark) prototipini gösteriyorlar.
Siyanamid yönteminin patenti 1895 yılında Alman araştırmacılar A. Frank ve N. Caro tarafından alınmıştır. Bu yöntemi kullanarak nitrojen, kalsiyum karbür ile ısıtıldığında kalsiyum siyanamide bağlandı:
CaC2 + N2 → Ca(CN)2.
1901 yılında Frank'ın oğlu, kalsiyum siyanamidin iyi bir gübre görevi görebileceği düşüncesiyle esasen bu maddenin üretimine başladı. Sabit nitrojen endüstrisinin büyümesi, ucuz elektriğin mevcudiyeti ile desteklenmiştir. 19. yüzyılın sonunda atmosferik nitrojeni sabitlemenin en umut verici yöntemi. elektrik deşarjı kullanılarak bir yay olarak kabul edildi. Niagara Elektrik Santrali'nin inşasından kısa bir süre sonra Amerikalılar, yakınlardaki ilk ark tesisini (1902'de) faaliyete geçirdi. Üç yıl sonra, kuzey ışıklarının incelenmesinde teorisyen ve uzman olan H. Birkeland ve uygulamalı mühendis S. Eide tarafından geliştirilen bir yay kurulumu Norveç'te faaliyete geçti. Bu tür bitkiler yaygınlaştı; Ürettikleri güherçileye Norveç adı verildi. Ancak bu işlem sırasında enerji tüketimi son derece yüksekti ve bağlı nitrojenin tonu başına 70 bin kilowatt/saat'e kadar çıkıyordu ve bu enerjinin yalnızca %3'ü doğrudan fiksasyon için kullanılıyordu.
Amonyak aracılığıyla
Yukarıda listelenen nitrojen fiksasyonu yöntemleri, yalnızca Birinci Dünya Savaşı'ndan kısa bir süre önce ortaya çıkan bir yönteme yönelik yaklaşımlardı. Amerikalı bilimi popülerleştiren E. Slosson, çok esprili bir şekilde onun hakkında şunları söyledi: “Her zaman İngilizlerin denize, Fransızların karaya hakim olduğu, Almanların ise yalnızca havasının kaldığı söylenir. Almanlar bu şakayı ciddiye almış gibi görünüyordu ve İngiliz ve Fransızlara saldırmak için hava krallığını kullanmaya başladılar... Kaiser... tam bir Zeplin filosuna ve başka hiçbir ulusun bilmediği bir nitrojen sabitleme yöntemine sahipti. . Zeplinler hava torbaları gibi patladı, ancak nitrojen sabitleme tesisleri çalışmaya devam etti ve Almanya'yı yalnızca savaş sırasında değil barış zamanında da Şili'den bağımsız hale getirdi. "... Ana süreç olan amonyak sentezinden bahsediyoruz. Modern sabit nitrojen endüstrisinin
Slosson, nitrojeni amonyağa sabitleme yönteminin Almanya dışında hiçbir yerde bilinmediğini söylerken tamamen haklı değildi. Bu sürecin teorik temelleri Fransız ve İngiliz bilim adamları tarafından atılmıştır. 1784 yılında ünlü C. Berthollet amonyağın bileşimini belirledi ve bu maddenin sentez ve ayrışma reaksiyonlarının kimyasal dengesi fikrini dile getirdi. Beş yıl sonra İngiliz W. Austin, NH3'ü nitrojen ve hidrojenden sentezlemek için ilk girişimi yaptı. Ve son olarak, mobil denge ilkesini açıkça formüle eden Fransız kimyager A. Le Chatelier, amonyağı sentezleyen ilk kişi oldu. Aynı zamanda yüksek basınç ve katalizörler (sünger platin ve demir) kullandı. 1901 yılında Le Chatelier bu yöntemin patentini aldı.
Yüzyılın başında amonyak sentezine ilişkin araştırmalar da İngiltere'de E. Perman ve G. Atkins tarafından yürütülmüştür. Deneylerinde bu araştırmacılar, başta bakır, nikel ve kobalt olmak üzere çeşitli metalleri katalizör olarak kullandılar.
Ancak Almanya'da endüstriyel ölçekte hidrojen ve nitrojenden amonyak sentezini sağlamak ilk kez gerçekten mümkün oldu. Bunun nedeni ünlü kimyager Fritz Haber'dir. 1918'de Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü.
Alman bilim adamının geliştirdiği NH3 üretim teknolojisi, o zamanın diğer endüstrilerinden çok farklıydı. Burada ilk kez sürekli çalışan ekipmanlarla ve enerji geri kazanımıyla kapalı çevrim prensibi uygulandı. Amonyak sentezi teknolojisinin son gelişimi, Haber'in meslektaşı ve arkadaşı K. Bosch tarafından tamamlandı; kendisi de 1931'de yüksek basınçlarda kimyasal sentez yöntemlerinin geliştirilmesi nedeniyle Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
Doğanın yolu boyunca
Amonyak sentezi, 7 numaralı elementin doğal fiksasyonu için başka bir model haline geldi. Mikroorganizmaların nitrojeni tam olarak NH3'e bağladığını hatırlayalım. Haber-Bosch işleminin tüm avantajlarıyla birlikte, doğal olana göre kusurlu ve hantal görünüyor!
"Atmosferik nitrojenin biyolojik olarak sabitlenmesi... bir tür paradokstu, kimyagerler için sürekli bir meydan okumaydı, bilgimizin yetersizliğinin bir tür göstergesiydi." Bu sözler Sovyet kimyagerleri M.E.'ye aittir. Volpin ve A.E. Ilıman koşullar altında moleküler nitrojeni sabitlemeye çalışan Shilov.
İlk başta başarısızlıklar vardı. Ancak 1964'te, SSCB Bilimler Akademisi Organoelement Bileşikleri Enstitüsü'nde, Volpin'in laboratuvarında bir keşif yapıldı: geçiş metali bileşiklerinin varlığında - titanyum, vanadyum, krom, molibden ve demir - 7 numaralı element aktive edilir ve normal koşullar altında su ile amonyağa ayrışan karmaşık bileşikler oluşturur. Azot sabitleyici enzimlerde nitrojen sabitleyici merkezler olarak ve amonyak üretiminde mükemmel katalizörler olarak görev yapanlar bu metallerdir.
Bundan kısa bir süre sonra Kanadalı bilim adamları A. Allen ve K. Zenof, hidrazin N2H2'nin rutenyum triklorür ile reaksiyonunu inceleyerek, yine hafif koşullar altında nitrojenin bağlandığı bir kimyasal kompleks elde etti. Bu sonuç alışılagelmiş fikirlere o kadar aykırıydı ki, araştırmacıların sansasyonel bir mesajla makalelerini gönderdikleri derginin editörleri, makaleyi yayınlamayı reddetti. Daha sonra Sovyet bilim adamları, ılıman koşullar altında nitrojen içeren organik maddeler elde etmeyi başardılar. Atmosferdeki nitrojenin hafif kimyasal fiksasyonuna yönelik endüstriyel yöntemlerden bahsetmek için henüz çok erken, ancak elde edilen başarılar, 7 numaralı bağlayıcı eleman teknolojisinde yaklaşan bir devrimi öngörmeyi mümkün kılıyor.
Modern bilim, oksitler yoluyla nitrojen bileşikleri üretmenin eski yöntemlerini unutmadı. Burada asıl çaba, N2 molekülünün atomlara bölünmesini hızlandıran teknolojik süreçlerin geliştirilmesine yöneliktir. Azot oksidasyonunun en umut verici alanları, havanın özel fırınlarda yakılması, plazma meşalelerinin kullanılması ve bu amaçlar için hızlandırılmış elektron ışınının kullanılması olarak kabul edilir.
Neyden korkmalı?
Bugün insanlığın nitrojen bileşiklerinden yoksun kalacağından korkmak için hiçbir neden yok. 7 numaralı elemanın endüstriyel sabitlenmesi inanılmaz bir hızla ilerliyor. 60'lı yılların sonunda dünya sabit nitrojen üretimi 30 milyon ton ise, gelecek yüzyılın başında büyük olasılıkla bir milyar tona ulaşacak!
Bu tür başarılar sadece cesaret verici değil, aynı zamanda endişeye de neden oluyor. Gerçek şu ki, N2'nin yapay olarak sabitlenmesi ve büyük miktarlarda nitrojen içeren maddelerin toprağa sokulması, maddelerin doğal döngüsüne en kaba ve önemli insan müdahalesidir. Günümüzde azotlu gübreler sadece doğurganlık maddesi değil, aynı zamanda çevre kirleticidir. Topraktan nehirlere ve göllere sürükleniyorlar, su kütlelerinde zararlı çoğalmalara neden oluyorlar ve hava akımlarıyla uzun mesafelere taşınıyorlar...
Mineral gübrelerde bulunan azotun %13'e kadarı yeraltı sularına karışır. Azot bileşikleri, özellikle de nitratlar insanlara zararlıdır ve zehirlenmelere neden olabilir. İşte geçiminizi sağlayan nitrojen!
Dünya Sağlık Örgütü (WHO) içme suyunda izin verilen maksimum nitrat konsantrasyonunu benimsemiştir: ılıman enlemler için 22 mg/l ve tropik kuşaklar için 10 mg/l. SSCB'de sıhhi standartlar, rezervuarların suyundaki nitrat içeriğini “tropikal” standartlara göre düzenler - 10 mg / l'den fazla değil. Nitratların "iki ucu keskin bir kılıç" olduğu ortaya çıktı...
4 Ekim 1957'de insanlık bir kez daha 7 numaralı elementin döngüsüne müdahale ederek nitrojenle dolu bir "top"u, yani ilk yapay uyduyu uzaya fırlattı...
Mendeleev nitrojen hakkında
“En aktif olmasına rağmen, yani. Çevremizdeki havanın en kolay ve sıklıkla kimyasal olarak aktif kısmı oksijendir, ancak hem hacmi hem de ağırlığı dikkate alındığında en büyük kütlesi nitrojenden oluşur; yani nitrojen gazı hava hacminin 4/5'inden az olmasına rağmen 3/4'ünden fazlasını oluşturur. Nitrojen oksijenden sadece biraz daha hafif olduğundan, havadaki nitrojenin ağırlık içeriği toplam kütlesinin yaklaşık 3/4'ü kadardır. Havanın bu kadar önemli bir parçası olan nitrojenin, kimyasal etkisi öncelikle içindeki oksijen içeriği tarafından belirlenen atmosferde özellikle önemli bir rol oynamadığı anlaşılıyor. Ancak nitrojenin doğru anlaşılması ancak saf oksijende hayvanların uzun süre yaşayamayacağını, hatta ölemeyeceğini ve havadaki nitrojenin, yavaş yavaş ve azar azar da olsa, bazılarının rol oynadığı çeşitli bileşikler oluşturduğunu öğrendiğimizde elde edilir. doğada, özellikle organizmaların yaşamında çok önemli bir rol oynuyor."
Azot nerede kullanılır?
Azot, normal koşullar altında kimyasal olarak inert olan tüm gazların en ucuzudur. Oksitleyici olmayan ortamlar oluşturmak için kimyasal teknolojide yaygın olarak kullanılır. Laboratuvarlarda kolayca oksitlenebilen bileşikler nitrojen atmosferinde depolanır. Boyaları nemden ve havanın kimyasal olarak aktif bileşenlerinden korumak için olağanüstü resim eserleri bazen (depolamada veya taşıma sırasında) nitrojenle dolu kapalı kutulara yerleştirilir.
Azotun metalurji ve metal işlemedeki rolü önemlidir. Erimiş haldeki farklı metaller nitrojenin varlığına farklı şekillerde tepki verir. Örneğin bakır, nitrojene karşı kesinlikle etkisizdir, bu nedenle bakır ürünleri genellikle bu gazın akışında kaynak yapılır. Magnezyum ise tam tersine havada yandığında sadece oksijenle değil aynı zamanda nitrojenle de bileşikler üretir. Bu nedenle, magnezyum ürünleriyle yüksek sıcaklıklarda çalışmak için nitrojen ortamı geçerli değildir. Titanyum yüzeyinin nitrojenle doyması, metale daha fazla güç ve aşınma direnci verir - üzerinde çok güçlü ve kimyasal olarak inert bir titanyum nitrür oluşur. Bu reaksiyon yalnızca yüksek sıcaklıklarda meydana gelir.
Normal sıcaklıklarda nitrojen yalnızca bir metalle, lityumla aktif olarak reaksiyona girer.
En büyük miktarda nitrojen amonyak üretmek için kullanılır.
Azot narkozu
Azotun fizyolojik inertliği hakkındaki yaygın görüş tamamen doğru değildir. Azot normal koşullar altında fizyolojik olarak inerttir.
Artan basınçla, örneğin dalgıçlar dalış yaparken, proteindeki ve özellikle vücudun yağ dokularındaki çözünmüş nitrojen konsantrasyonu artar. Bu nitrojen narkozuna yol açar. Dalgıç sarhoş oluyor gibi görünüyor: hareketlerin koordinasyonu bozuldu, bilinç bulanıklaştı. Bilim adamları, dalgıcın uzay giysisine sıradan hava yerine helio-oksijen karışımının sağlandığı deneyler yaptıktan sonra nihayet bunun nedeninin nitrojen olduğuna ikna oldular. Aynı zamanda anestezi semptomları da ortadan kalktı.
Uzay amonyağı
Güneş sisteminin büyük gezegenleri Satürn ve Jüpiter'in gökbilimciler tarafından kısmen katı amonyaktan oluştuğuna inanılıyor. Amonyak –78°C'de donar ve örneğin Jüpiter'in yüzeyinde ortalama sıcaklık 138°C'dir.
Amonyak ve amonyum
Büyük nitrojen ailesinde garip bir bileşik vardır - amonyum NH4. Serbest haliyle hiçbir yerde bulunmaz, ancak tuzlarda alkali metal rolünü oynar. Amonyum ismi 1808 yılında ünlü İngiliz kimyager Humphry Davy tarafından önerildi. Latince amonyum kelimesi bir zamanlar şu anlama geliyordu: Amonyumdan elde edilen tuz. Amonyak Libya'da bir bölgedir. Tüm bölgeye adını veren Mısır tanrısı Ammon'un bir tapınağı vardı. Amonyak'ta amonyum tuzları (öncelikle amonyak) uzun zamandır deve gübresinin yakılmasıyla elde edilmektedir. Tuzlar ayrıştığında artık amonyak adı verilen bir gaz oluştu.
1787'den bu yana (“nitrojen” teriminin kabul edildiği yıl), kimyasal isimlendirme komisyonu bu gaza amonyak (amonyak) adını verdi. Rus kimyager Ya.D. Zakharov bu ismin çok uzun olduğunu düşündü ve 1801'de iki harfi hariç tuttu. Amonyak bu şekilde oluştu.
Gülme gazı
Beş nitrojen oksitten ikisi - oksit (NO) ve dioksit (NO 2) - geniş endüstriyel kullanım alanı bulmuştur. Diğer ikisi - nitröz anhidrit (N 2 O 3) ve nitrik anhidrit (N 2 O 5) - laboratuvarlarda sıklıkla bulunmaz. Beşincisi nitröz oksittir (N2O). Çoğunlukla gülme gazı olarak adlandırılan çok benzersiz bir fizyolojik etkiye sahiptir.
Seçkin İngiliz kimyager Humphry Davy bu gazı özel seanslar düzenlemek için kullandı. Davy'nin çağdaşlarından biri nitro oksidin etkilerini şöyle tanımlıyordu: "Bazı beyler masa ve sandalyelerin üzerine atladı, diğerlerinin dilleri çözüldü ve diğerleri aşırı kavga etme eğilimi gösterdi."
Swift boşuna güldü
Seçkin hicivci Jonathan Swift, çağdaş bilimin kısırlığıyla isteyerek alay etti. Gulliver'in Seyahatleri'nde Lagado Akademisi'nin tanımında şu pasaj var: “En şaşırtıcı tuhaflıklarla dolu iki büyük odası emrindeydi; elli asistan onun yönetimi altında çalışıyordu. Bazıları havayı yoğunlaştırıp kuru, yoğun bir madde haline getirdi ve bundan güherçile çıkardı...”
Artık havadan gelen güherçile kesinlikle gerçek bir şey. Amonyum nitrat NH 4 NO 3 aslında hava ve sudan yapılır.
Bakteriler nitrojeni sabitler
Bazı mikroorganizmaların havadaki nitrojeni bağlayabildiği fikri ilk kez Rus fizikçi P. Kossovich tarafından dile getirildi. Rus biyokimyacı S.N. Winogradsky, nitrojeni sabitleyen bir bakteri türünü topraktan izole etmeyi başaran ilk kişiydi.
Bitkiler seçicidir
Dmitry Nikolaevich Pryanishnikov, bir bitkinin seçme fırsatı verildiğinde amonyak nitrojenini nitrat nitrojene tercih ettiğini buldu. (Nitratlar nitrik asit tuzlarıdır).
Önemli oksitleyici ajan
Nitrik asit HNO 3 kimya endüstrisinde kullanılan en önemli oksitleyici ajanlardan biridir. 17. yüzyılın en büyük kimyagerlerinden biri, güherçile sülfürik asit uygulayarak bunu hazırlayan ilk kişiydi. Johann Rudolf Glauber.
Artık nitrik asit yardımıyla üretilen bileşiklerin birçoğu kesinlikle gerekli maddelerdir: gübreler, boyalar, polimerik malzemeler, patlayıcılar.
Çift görev
Tarım kimyasında kullanılan bazı nitrojen içeren bileşikler ikili işlevleri yerine getirir. Örneğin, kalsiyum siyanamid pamuk yetiştiricileri tarafından yaprak dökücü olarak, yani hasattan önce yaprakların düşmesine neden olan bir madde olarak kullanılıyor. Ancak bu bileşik aynı zamanda gübre görevi de görüyor.
Pestisitlerdeki azot
Azot içeren maddelerin tümü herhangi bir bitkinin gelişimine katkıda bulunmaz. Fenoksiasetik ve triklorofenoksiasetik asitlerin amin tuzları herbisitlerdir. Birincisi, tahıl tarlalarındaki yabani otların büyümesini bastırır, ikincisi ise araziyi ekilebilir araziye açmak için kullanılır - küçük ağaçları ve çalıları yok eder.
Polimerler: biyolojikten inorganiğe
Azot atomları, proteinden naylona kadar birçok doğal ve sentetik polimerin parçasıdır. Ayrıca azot, karbon içermeyen inorganik polimerlerin en önemli unsurudur. İnorganik kauçuk molekülleri - polifosfonitril klorür - klor iyonları ile çevrelenmiş, alternatif nitrojen ve fosfor atomlarından oluşan kapalı döngülerdir. İnorganik polimerler aynı zamanda tüm maddelerin en serti olan borazon da dahil olmak üzere bazı metallerin nitritlerini de içerir.
Azot atom numarası 7 olan kimyasal bir elementtir. Kokusuz, tatsız ve renksiz bir gazdır.
Böylece insan, dünya atmosferinde yüzde 78 oranında bu maddeden oluşan nitrojenin varlığını hissetmez. Azot gezegenimizdeki en yaygın maddelerden biridir. Azot olmadan yiyecek olmayacağını sık sık duyabilirsiniz ve bu doğrudur. Sonuçta tüm canlıları oluşturan protein bileşiklerinin mutlaka nitrojen içermesi gerekir.
Doğadaki azot
Azot atmosferde iki atomdan oluşan moleküller halinde bulunur. Atmosfere ek olarak, dünyanın mantosunda ve toprağın humus tabakasında da nitrojen bulunur. Endüstriyel üretim için ana azot kaynağı minerallerdir.
Ancak son yıllarda maden rezervleri tükenmeye başladığında, endüstriyel ölçekte nitrojeni havadan ayırmaya yönelik acil bir ihtiyaç ortaya çıktı. Bu sorun artık çözüldü ve atmosferden endüstriyel ihtiyaçlar için büyük miktarda nitrojen çıkarılıyor.
Azotun biyolojideki rolü, azot döngüsü
Dünya üzerinde nitrojen, hem biyotik (yaşamla ilgili) hem de abiyotik faktörlerin dahil olduğu bir dizi dönüşüme uğrar. Azot bitkilere atmosferden ve topraktan doğrudan değil mikroorganizmalar yoluyla girer. Azot sabitleyen bakteriler azotu tutar ve işleyerek onu bitkiler tarafından kolayca emilebilecek bir forma dönüştürür. Bitki gövdesinde azot, başta proteinler olmak üzere karmaşık bileşiklere dönüştürülür.
Besin zinciri yoluyla bu maddeler otçulların ve daha sonra yırtıcı hayvanların vücutlarına girer. Tüm canlıların ölümünden sonra nitrojen toprağa geri döner ve burada ayrışmaya (amonifikasyon ve denitrifikasyon) uğrar. Azot toprakta sabitlenir, mineraller, su atmosfere girer ve daire tekrarlanır.
Azot uygulaması
Azotun keşfinden sonra (bu 18. yüzyılda gerçekleşti), maddenin kendisinin özellikleri, bileşikleri ve çiftlikte kullanılma olasılığı iyi araştırıldı. Gezegenimizdeki nitrojen rezervleri çok büyük olduğundan bu element son derece aktif olarak kullanılmaya başlandı. 
Saf nitrojen sıvı veya gaz halinde kullanılır. Sıvı nitrojen eksi 196 santigrat derece sıcaklığa sahiptir ve aşağıdaki alanlarda kullanılır:
— eczanede. Sıvı nitrojen, kriyoterapi prosedürlerinde yani soğuk tedavide soğutucu olarak kullanılır. Flaş dondurma, çeşitli tümörleri çıkarmak için kullanılır. Doku örnekleri ve canlı hücreler (özellikle sperm ve yumurtalar) sıvı nitrojende saklanır. Düşük sıcaklık, biyomateryalin uzun süre korunmasına ve daha sonra çözülüp kullanılmasına olanak tanır.
Tüm canlı organizmaların sıvı nitrojende saklanması ve gerekirse zarar vermeden buzunun çözülmesi olasılığı bilim kurgu yazarları tarafından dile getirildi. Ancak gerçekte bu teknolojiye hakim olmak henüz mümkün olmadı;
— gıda endüstrisinde Sıvı nitrojen, kapta inert bir ortam oluşturmak için sıvıları şişelerken kullanılır.
Genel olarak nitrojen, oksijensiz gazlı bir ortamın gerekli olduğu alanlarda kullanılır;
— yangınla mücadelede. Azot oksijenin yerini alır, bu olmadan yanma süreçleri desteklenmez ve yangın söner.
Azot gazı aşağıdaki endüstrilerde uygulama alanı bulmuştur:
— yemek üretimi. Azot, paketlenmiş ürünlerin tazeliğini korumak için inert gazlı bir ortam olarak kullanılır;
— petrol endüstrisinde ve madencilikte. Boru hatları ve tanklar nitrojenle temizleniyor, patlamaya dayanıklı bir gaz ortamı oluşturmak için madenlere enjekte ediliyor;
— uçak imalatındaŞasi lastikleri nitrojenle şişirilir.
Yukarıdakilerin tümü saf nitrojen kullanımı için geçerlidir, ancak bu elementin çeşitli bileşiklerden oluşan bir kütlenin üretimi için başlangıç maddesi olduğunu unutmayın:
- amonyak. Nitrojen içeren son derece aranan bir madde. Amonyak gübre, polimer, soda ve nitrik asit üretiminde kullanılır. Kendisi tıpta, soğutma ekipmanlarının imalatında kullanılır;
- azotlu gübreler;
- patlayıcılar;
- boyalar vb. 
Azot yalnızca en yaygın kimyasal elementlerden biri değil, aynı zamanda insan faaliyetinin birçok dalında kullanılan çok gerekli bir bileşendir.
"Azot içeren gübreler" terimi genellikle bahçe ve sebze bitkileri yetiştirme konusunda çok az deneyimi olan yaz sakinleri ile organik tarımın destekçileri arasında olumsuz bir tepkiye neden olur. Çok az insan "çevre dostu" gübrenin veya kuş pisliklerinin organik azotlu gübreler olduğunu ve bunların fazlasının insan sağlığına sözde "kimyasallardan" daha az zararlı olmadığını düşünüyor. Bu yazıda azotlu gübrelerin ne olduğu ve bahçe arazilerinde ne tür kullanıldığı ile ilgili sorulara değinilecektir.
Bitki yaşamında azot
Azot ve türevlerinin bitki yaşamındaki rolünü abartmak zordur. Hücresel düzeyde metabolik süreçler, bitkilerde hücre bölünmesi için bir yapı malzemesi olan proteinin, klorofil sentezinin, eser elementlerin, vitaminlerin vb. katılımıyla meydana gelir.
Azot kimyasal bir elementtir ve bitki proteininin önemli bir bileşenidir. Eksikliği ile hücrelerdeki tüm organik süreçler yavaşlar, bitkiler gelişmeyi bırakır, hastalanmaya ve solmaya başlar.
Azot tüm bitkiler için güneş ışığı ve su kadar önemli ve gereklidir, onsuz fotosentez işlemi mümkün değildir.
Bağlı formdaki azotun çoğu (organik kimyasal bileşikler), humus ve solucanların atık ürünleri (solucan gübresi) bakımından zengin toprakta bulunur. Azot konsantrasyonunun maksimum (%5'e kadar) çernozemde, minimum konsantrasyonu ise kumlu ve kumlu tınlı topraklarda kaydedildi. Doğal koşullar altında, nitrojenin bitkiler tarafından emilmeye uygun bir formda salınması oldukça yavaş gerçekleşir, bu nedenle mahsul yetiştirirken, kökler tarafından kolayca emilebilecek bir formda nitrojen içeren gübrelerin kullanılması gelenekseldir. Şunlara katkıda bulunurlar:
- mahsullerin hızlandırılmış bitki örtüsü;
- amino asitlerin, vitaminlerin ve mikro elementlerin eksikliğinin giderilmesi;
- bitkilerin yeşil kütlesinin arttırılması;
- besinlerin topraktan bitkiler tarafından daha kolay emilmesi;
- toprak mikroflorasının normalleşmesi;
- hastalık direncinin arttırılması;
- üretkenlikte artış.
Ancak bitkilerde sadece azot eksikliğinin değil, aynı zamanda fazlalığının da zararlı olduğu, bunun da sebze ve meyvelerde nitrat birikmesine katkıda bulunduğu unutulmamalıdır. Gıdalarda tüketilen aşırı nitratlar insan sağlığına ciddi zararlar verebilir.
Bitkilerde azot eksikliği ve fazlalığının belirtileri
Gübre kullanımı doğrudan toprağın bileşimine, kimyasal bileşimine, verimliliğine, asitliğine, yapısına vb. Bu faktörlere bağlı olarak gerekli gübre miktarı belirlenerek gübreleme gerçekleştirilir.
Azot eksikliği
Azot konsantrasyonu yetersizse, bu durum bitkilerin görünümünü ve tonlarını anında etkiler:
- yapraklar küçülür;
- yeşil kütle inceliyor;
- yeşillik rengini kaybeder ve sararır;
- Yapraklar, sürgünler ve meyve yumurtalıkları topluca ölür;
- bitkilerin büyümesi durur;
- genç sürgünlerin görünümü durur.
Bu tür belirtiler ortaya çıktığında azot içeren gübrelerle gübrelemek gerekir.
Aşırı nitrojen
Azot içeriği aşırı ise, bitkilerin tüm gücü yeşil kütlenin büyümesine harcanır, şişmanlamaya başlarlar ve aşağıdaki belirtiler ortaya çıkar:
- büyük, "yağlı" yapraklar;
- yeşil kütlenin koyulaşması, aşırı sululuğu;
- çiçeklenme gecikir;
- yumurtalıklar ya görünmüyor ya da çok azı var;
- meyveler ve meyveler küçük ve göze çarpmaz.
Ana azotlu gübre türleri
Azotlu gübreler, tarımda mahsul büyümesini iyileştirmek ve mahsulün kalitesini ve miktarını arttırmak için kullanılan, çeşitli formlarda nitrojen molekülleri içeren kimyasal bileşiklerdir. Başlangıçta, sınıflandırmaları iki büyük gruba bölünmeyi ima eder:
- Mineral.
- Organik.
Mineral azotlu gübreler ve çeşitleri (gruplara göre):
- nitrat;
- amonyum;
- kompleks (amonyum-nitrat);
- amid;
- sıvı form.
Her grup, farklı isimlere ve özel özelliklere sahip, bitkiler üzerindeki etkileri ve gübreleme prosedürünü içeren kendi gübre türlerini içerir.
Nitrat grubu
Bu grup, nitrat azotu denilen gübreleri içerir, formülü şu şekilde yazılır: NO3. Nitratlar nitrik asit HNO3'ün tuzlarıdır. Nitratlı gübreler arasında sodyum nitrat, kalsiyum nitrat ve potasyum nitrat bulunur.
Kimyasal formül - NaNO3, nitrojen konsantrasyonunun% 16'ya kadar ve sodyumun% 26'ya kadar olduğu sodyum nitrattır (başka bir isim sodyum nitrattır). Dışa doğru sıradan kaba kristal tuza benzer ve suda mükemmel şekilde çözünür. Dezavantajı, uzun süreli depolama sırasında sodyum nitrat keklerinin havadaki nemi iyi emmemesine rağmen olmasıdır.
Bitkiler gübrenin nitrat bileşenini tüketerek toprağın asitliğini azaltarak toprağın oksitlenmesini sağlar. Böylece sodyum nitrat ve bunun asidik reaksiyonla topraklarda kullanılması ek bir deoksidasyon etkisi sağlar.
Bu türün kullanımı özellikle patates, pancar, meyve çalıları, meyve bitkileri vb. Yetiştirirken etkilidir.
Kalsiyum nitrat
Kimyasal formülü Ca(NO3)2 olup, kalsiyum nitrattır (diğer adı kalsiyum nitrattır), içindeki nitrojen konsantrasyonu %13'e ulaşır. Aynı zamanda sofra tuzuna çok benzer, ancak oldukça higroskopiktir, havadaki nemi iyi emer ve nemlendirir. Neme dayanıklı ambalajında saklanır.
Granül formda üretilir, üretim sırasında granüllere özel su itici katkı maddeleri uygulanır. Kalsiyum nitrat, aşırı toprak asitliğiyle iyi başa çıkar ve ayrıca yapılandırıcı bir etki sağlar. Kalsiyum nitrojen emilim süreçlerini iyileştirir ve neredeyse tüm tarımsal ürünler üzerinde genel bir güçlendirici etkiye sahiptir.
Potasyum nitrat
Kimyasal formülü KNO3'tür, potasyum nitrattır, nitrojen konsantrasyonu %13, potasyum %44'tür. Dışarıdan kristal parçacık yapısına sahip beyaz bir tozdur. Sezon boyunca ve özellikle yumurtalıkların oluşumu sırasında, bitkilerin meyve oluşumunu uyaran büyük miktarda potasyuma ihtiyaç duyduğu durumlarda kullanılır.
Tipik olarak potasyum nitrat, çilek, ahududu, pancar, havuç, domates vb. gibi meyve ve meyve mahsullerine uygulanır. Her türlü yeşillik, lahana ve patates için kullanılmaz.
Amonyum grubu
Amonyum pozitif yüklü bir NH4+ iyonudur. Sülfürik ve hidroklorik asitlerle etkileşime girdiğinde sırasıyla amonyum sülfat ve amonyum klorür oluşur.
Kimyasal formül - (NH4)2SO4, %21'e kadar nitrojen ve %24'e kadar kükürt içerir. Dışarıdan suda iyi çözünen kristalize bir tuzdur. Suyu iyi emmez, bu nedenle uzun süre saklanır. Kimya endüstrisinin yan ürünü olarak üretilir. Genellikle beyaz renklidir ancak kok endüstrisinde üretildiğinde safsızlıklar nedeniyle farklı renklerde (gri, mavi veya kırmızı tonları) renklenir.
Kimyasal formül - NH4Cl, nitrojen içeriği - %25, klor - %67. Diğer bir adı amonyum klorürdür. Soda üretiminde yan ürün olarak elde edilir. Yüksek klor konsantrasyonu nedeniyle yaygın olarak kullanılmaz. Birçok ürün topraktaki klor varlığına olumsuz tepki verir.
Amonyum grubu gübrelerin düzenli kullanıldığında toprağın asitliğini önemli ölçüde artırdığını, çünkü bitkilerin azot kaynağı olarak esas olarak amonyumu emdiğini ve toprakta asit kalıntılarının biriktiğini belirtmek gerekir.
Toprağın asitlenmesini önlemek için, 1 kg gübre başına 1,15 kg deoksidatör oranında gübre ile birlikte kireç, tebeşir veya dolomit unu eklenir.
Amonyum nitrat grubu
Temel gübre. Kimyasal formül - NH4NO3, nitrojen içeriği - %34. Diğer bir adı amonyum nitrat veya amonyum nitrattır. Amonyak ve nitrik asit arasındaki reaksiyon ürünüdür. Görünüm: beyaz kristal toz, suda çözünür. Sıradan güherçilenin depolama sırasında nemi emme ve güçlü bir şekilde kekleşme kabiliyetinin artması nedeniyle bazen granül formda üretilir. Granülasyon bu dezavantajı ortadan kaldırır. Patlayabildiği için güvenlik standartlarına uygun olarak patlayıcı ve yanıcı madde olarak depolanır.
Farklı formlardaki çift azot içeriği sayesinde her türlü toprakta her türlü tarım bitkisi için kullanılabilen üniversal bir gübredir. Azotun hem amonyum hem de nitrat formları tüm ürünler tarafından mükemmel şekilde emilir ve toprağın kimyasal bileşimini değiştirmez.
Nitrat sonbaharda kazmak için, ilkbaharda toprağı ekime hazırlarken ve ayrıca fide dikerken doğrudan dikim deliklerine uygulanabilir.
Sonuç olarak sürgünler ve yapraklar güçlenir ve ürünün dayanıklılığı artar. Toprağın asitlenmesini önlemek için gübreye dolomit unu, tebeşir veya kireç gibi asitliği nötrleştirici katkı maddeleri eklenir.
Amit grubu
Üre
Grubun öne çıkan bir temsilcisidir, diğer adı üredir. Kimyasal formül – CO(NH2)2, nitrojen içeriği – %46'dan az değil. Dışarıdan bakıldığında suda hızla çözünen küçük kristallere sahip beyaz bir tuzdur. Nemi orta derecede emer ve uygun şekilde saklandığında pratikte kekleşmez. Granül formda da mevcuttur.
Topraktaki kimyasal etki mekanizmasına göre, amid tipi gübrenin ikili etkisi vardır - toprağı geçici olarak alkalileştirir, sonra asitleştirir. Amonyum nitratla karşılaştırılabilecek en etkili gübrelerden biri olarak kabul edilir.
Ürenin temel avantajı, yapraklara bulaştığında yüksek konsantrasyonlarda bile yanmaya neden olmaması ve kökler tarafından iyi emilmesidir.
Sıvı gübreler
Sıvı azotlu gübreler, bitkiler tarafından daha yüksek derecede emilim, uzun süreli etki ve toprakta eşit dağılım ile karakterize edilir. Bu tür şunları içerir:
- susuz amonyak;
- amonyak suyu;
- amonyak.
Sıvı amonyak. Kimyasal formül - NH3, nitrojen içeriği - %82. Gaz halindeki halinin basınç altında sıvılaştırılmasıyla üretilir. Dışa doğru keskin kokulu, renksiz bir sıvıdır ve kolayca buharlaşır. Kalın duvarlı çelik kaplarda saklanır ve taşınır.
Amonyak suyu. Kimyasal formül - NH4OH. Esasen, renksiz, güçlü bir kokuya sahip,% 22-25'lik bir amonyak çözeltisidir. Düşük basınç altında kapalı kaplarda taşındığından havada kolayca buharlaşır. Besleme amacıyla susuz amonyaktan daha uygundur, ancak ana dezavantajı düşük nitrojen konsantrasyonudur.
UAN – üre-amonyak karışımı. Bunlar amonyum nitrat ve suda çözünmüş üredir (üre). Azot içeriği –% 28 ila 32 arasında. Buharlaştırma, granülasyon vb. için pahalı prosedürler olmadığından bu türlerin maliyeti çok daha düşüktür. Çözeltiler neredeyse hiç amonyak içermediğinden serbestçe taşınabilir ve püskürtme veya sulama yoluyla bitkilere uygulanabilir. Nispeten düşük maliyetleri, taşıma ve depolama kolaylığı ve kullanım çok yönlülüğü nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadırlar.
Amonyak. Kimyasal bileşim - amonyak içinde çözünmüş amonyum ve kalsiyum nitrat, üre vb. Azot konsantrasyonu – %30-50. Etkinlik açısından katı formlarla karşılaştırılabilirler, ancak önemli bir dezavantaj, kapalı düşük basınçlı alüminyum kaplarda taşıma ve depolamanın zorluğudur.
Organik gübreler
Çeşitli organik madde türleri ayrıca bitkileri beslemek için kullanılan nitrojeni de içerir. Konsantrasyonları küçüktür, örneğin:
- gübre – %0,1–1;
- kuş pisliği – %1-1,25;
- turba ve gıda atıklarına dayalı kompost - %1,5'a kadar;
- bitkilerin yeşil kütlesi – %1-1,2;
- çamur kütlesi – %1,7-2,5.
Uzmanlar, kişisel arsada organik maddenin tek başına kullanılmasının istenen etkiyi vermediğine, bazen toprağın bileşimine zarar verebileceğine inanıyor. Bu nedenle her türlü azotlu gübrenin kullanılması tercih edilir.
Azotlu gübreler nasıl kullanılır?
Bunların insan vücuduna girmeleri halinde ciddi zehirlenmelere neden olabilecek kimyasal olarak aktif maddeler olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle gübrelemenin dozajı ve sıklığı ile ilgili önerilere kesinlikle uymalısınız.
Her pakette eksiksiz bilgi ve kullanım talimatları bulunur; yatakları işlemeden önce bunlar dikkatlice incelenmelidir.
Kimyasallarla çalışırken, cildi ve mukoza zarlarını korumak için kişisel koruyucu ekipman (eldiven, gözlük ve elbise) kullanmanız gerekir. Sıvı gübrelerle çalışırken solunum yollarınızı korumak için maske veya solunum cihazı kullanmalısınız.
Gübrelerin depolanmasına özellikle dikkat edilmeli, garanti edilen raf ömrü ve son kullanma tarihi geçtikten sonra kesinlikle kullanılmamalıdır. Tüm koşullar yerine getirilirse azotlu gübre kullanımından kaynaklanan hoş olmayan sonuçlar olmayacaktır.
Böylece, azotlu gübreler ve bunların kişisel arsada kullanılması, mahsulün verimini büyük ölçüde artırabilir, hastalıklara ve zararlılara karşı direncini artırabilir ve ayrıca toprağın yapısını ve verimliliğini eski haline getirebilir.
