Azot nedir – Azot hakkında bilgiler
* Azot (atom numarası 7; atom ağırlığı 14,01; simgesi N), canlı maddenin çok önemli bir kimyasal elementidir; tarımda gübre (azotlu) kullanılması bunun kanıtıdır. Azot, gübreden boya maddesine kadar, kimya sanayisinde çeşitli alanlarda kulla;nılır. Dinamitin yapısında azot olduğunu biliyor muydunuz?
• Görünüşte, canlı maddenin bileşimine ortalama yüzde 5 gibi çok küçük bir oranda katılır. Ama atmosfer ye okyanuslarla birlikte, yerkabuğu, var olan azotun ancak yüzde 0,03’ünü taşır, geri kalanı ise yaşamın temel taşları olan protein moleküllerinde bulunur.
AZOT KİMYASI
• Havada oksijenin 1/5 oranına karşılık 4/5 oranında bulunan azot, kimyasal açıdan yansız bir gazdır. Bu yansızlık nedeniyle, kimyacılar azotu tepkimeye sokmakta güçlük çeker. Ama sıcaklık 400°C’a ya da daha yukarı yükseldiğinde, azot çeşitli tepkimelere girer. Sözgelimi, hidrojenle birleşe-rek keskin kokusuyla tanınan amonyağı verir. Bu tepkime, kimya sanayisinde çok önemlidir. Ayrıca elektrik kıvılcımları etkisi altında oksijenle bir-leşebilir ve yeni bir gaz olan azotmonoksiti (2NO) verir. Ö-zellikle, çok büyük kıvılcımlardan başka birşey olmayan şimşekler, azotmonoksit oluşumuna yolaçar.
• Azotun kimyasal eylemsizliğiyle biyolojik önemi arasındaki bu çelişki nasıl açıklanır? Azot molekülleri daha küçük taneciklerden, yani atomlardan oluşur. Her azot molekülünde iki atom vardır ve bu atomlar birbirine çok sıkı bağlıdır. Bu nedenle, azot molekülü N2 ile gösterilir: Burada N bir azot atomunu belirtir. Azotu tepkimeye sokmak için, önce iki N atomu arasındaki karşılıklı çekimi zayıflatmak gerekir; bu da,bağın güçlü oluşu nedeniyle çok zordur.
• Ama azot bir kez tepkimeye girince, artık başka atomlar ona bağlanabilir. Böylece, her amonyak molekülü, üç hidrojen atomuna karşılık bir azot atomu taşır: Formülü NH3’ tür. Amonyak molekülünde a-zot atomu, artık güçlü biçimde bağlı değildir ve hidrojen a-tomlarıyla, daha kolayca gerçekleşen yeni tepkimelere girebilir. Azotun canlı maddede çok etkin biçimde rol oynadı ğı dönüşümler de bunlara benzer.
DOĞADA AZOT KAYNAKLARI
• Bitkiler büyümeleri, yani proteinlerin işlenmesi için gereken azotu topraktan alabilir. Gerçekten, su, topraktaki azot bileşiklerini, yani nitrattan çözelti halinde taşır; bitkiler de, köklerindeki emici kıllarla onları alır.
• İlgi çekici olan nokta, atmosfer’in yüzde 79’unu oluşturan azot gazını bitkilerin genellikle havadan almamalarıdır. Atmosfer azotundan yalnızca bakteriler yararlanır; bu, proteinlerin sentezi için başlangıç noktası olur; sonra bakterilerin ölümüyle, azot toprağa döner.
• Topraktaki atmosfer azotunu özümleyebilen baklagiller gibi (yonca, kabayonca, evliya otu, fasulye, bezelye) yeşil bitkiler de vardır. Eski çağlardan beri, bunlar «toprağı güçlendiren bitkiler» olarak benimsenmiştir. Aynı toprakta sürekli tahıl ekimi verimi düşürür; düşük verimli toprak, laboratuvarda incelenirse, nitrat oranınin önemli ölçüde azaldığı ortaya çıkar. Buna karşılık baklagiller, nitratsız toprakta çok iyi yetişir, hattâ bu bitkiler ekilince, toprağın azot bakımından zenginleştiği görülür. Baklagillerin «zenginleştirici güçleri nereden gelmektedir? Bu bitkiler köklerinde küçük yumrular taşır; yumruların içinde, proteinlerin sentezini yapmak için atmosfer azotunu alan ve öldüklerinde toprağa bırakan
bakteri kolonileri yaşar. Proteinleri yeşil bitkiler kullanır. Bu yüzden, bakterileri barındırmakta yeşil bitkinin çıkarı vardır; ama bakteriler de bu ilişkiden kazançlı çıkar; çünkü beslenmek için, baklagillerin yaptığı klorofil sentezinden doğan maddeleri kullanırlar (iki canlı varlığın bu karşılıklı çıkar birliğine «ortakyaşam» adı verilir).
• Bitkilerden farklı olarak, hayvanlar hiç bir biçimde, protein yapmak için nitratlardan yararlanmazlar. Ancak, bitkisel proteinlerde bulunan organik azoitan yararlanırlar. Otçul hayvanlar, bitkisel proteinleri sindirir ve aminoasitlere dönüştürür. Aminoasitler-den de proteinlerini yapar ve enerji üretirler; bu arada azot, üre biçiminde dışarı atılır.
• Etçil hayvanlar, otçul olanlarla beslenerek onların proteinlerinden yararlanır. Böylece azotun bir bölümü, üre biçiminde toprağa bırakılan bir «beslenme zinciri» oluşur. Hayvanların ölümüyle, henüz bozulmamış proteinler yeniden toprağa döner. Sonuçlarsak, hayvan ve bitkiler, topraktaki mineral azotu (nitratlar) organik azota (üre, proteinler, vb.) dönüştürmeğe yardım eder.
TOPRAKTAKİ AZOTUN YOK EDİLMESİ
• Organik artıklar hiç değişmeşeydi, bunca zamanda yer-kabuğundaki bütün azotu hareketsiz duruma getirir ve böylece yaşam olanağı kalmazdı. Ne var ki, bu artıklar dönüşüme uğrar ve bu dönüşüme bakteriler kadar, çoğunlukla mikroskobik mantarlar da katılır.
Üre, aminoasitler ve yerdeki öbür azotlu artıklar, önce amonyak bileşiklerine dönüşür. Bakterilerin katkısı gereken, «çürüme» dönüşümü sırasında, kötü kokulu maddeler oluşur. Amonyaklaşma ve çürüme evresinden sonra oluşan yeni bileşikleri, başka bakteriler kullanır ve nitrata dönüştürür. Bu işlem için bakteriler, oksijene gereksinme duyar. Bu yüzden, toprak havalandırılarak etkinlikleri artırılır. Atmosfer azotunu kullanan bakteriler için de aynı şey söz konusudur. Tarımsal uygulamalarda, tarlayı sürmenin yararı, gerçek görevi bilinmeden çok önce anlaşılmıştı.
• Görüldüğü gibi, birçok değişime uğradıktan sonra toprakta nitrat olarak bulduğumuz azot, canlı varlıklardan organik madde halinde geçip, yeniden nitrat biçimini alır. Azot çevrimi denilen olgu işte budur.
—► AMONYAK /
BAKTERİLER / GÜBRE / HAVA / PROTEİNLER