Unde se găsește cel mai mult azot? Azotul - Marea Enciclopedie Sovietică

Îngrășămintele sunt cea mai importantă armă a grădinarului. Prin îmbogățirea solului cu diverși compuși ne putem baza pe obținerea unei recolte anuale bune de pe aceeași bucată de pământ. Cu toate acestea, plantele de grădină necesită o gamă completă de aditivi minerali și organici, iar grădinarul trebuie să navigheze destul de bine în acest soi. Astăzi ne interesează ce grupuri sunt acestea, ce sunt acestea și ce influență au asupra creșterii și dezvoltării plantelor - vom lua în considerare toate acestea în detaliu.

Ce este azotul

În primul rând, este important să știi că acesta este unul dintre cele mai comune elemente de pe planeta noastră. Fără el, niciun organism viu nu poate exista, iar acest lucru este valabil și pentru plante. Azotul este o componentă importantă a proteinelor și a aminoacizilor, acizilor nucleici. De aceea, prima poruncă a unui grădinar este că trebuie să aplice în mod regulat îngrășăminte cu azot. Care sunt acestea? Vom vorbi despre asta mai jos, dar deocamdată - puțin mai multă teorie. Prezența unei cantități suficiente de azot în sol crește productivitatea, iar deficiența acestuia o reduce brusc. De aceea, parcelele de grădină care sunt folosite în fiecare an necesită aplicarea constantă a acestor substanțe. Cu toate acestea, este, de asemenea, necesar să ne amintim că, în ciuda utilității sale evidente, trebuie folosit cu multă moderație. Faptul este că un exces al acestei substanțe în sol duce la creșterea crescută a sistemului vegetativ și la încetarea aproape completă a fructificării.

De ce au nevoie plantele de azot?

Știm deja că o recoltă bună nu poate fi obținută numai folosind resurse naturale sol. Prin urmare, este extrem de important să vă completați în mod constant aprovizionarea cu nutrienți. De ce este atât de important să aplicați îngrășăminte cu azot? Ce fel de substante vor fi acestea - organice sau minerale - se decide de catre fiecare gradinar, in functie de perioada anului si de fertilizarea anterioara vom avea in vedere mai jos programul optim de aplicare a fertilizarii. Dar nu despre asta vorbim deocamdată. Azotul face parte din clorofila, care este necesara pentru absorbtia energiei solare. Lipoizii, alcaloizii și multe alte substanțe importante pentru viața plantelor sunt, de asemenea, bogate în azot.

Tulpinile și frunzele tinere sunt deosebit de bogate în azot primăvara, în timpul fazei de creștere activă a plantei în sine. După cum este necesar, atunci când apar muguri, frunze și tulpini noi, ei se grăbesc spre ei. Și după polenizare, se deplasează în organele reproducătoare, unde se acumulează sub formă de proteine. Adică, este extrem de important să aplicați în timp util îngrășămintele cu azot în sol. Vă vom spune în detaliu care sunt aceste substanțe, dar deocamdată să observăm că dacă respectați această regulă, volumul și calitatea recoltei crește semnificativ. În special, proteinele din fructe devin mai valoroase, iar culturile de grădină cresc mult mai repede.

Tipuri de îngrășăminte

Trecem treptat la clasificare, ceea ce înseamnă că vă vom spune mai multe despre îngrășămintele cu azot. „Ce sunt acestea?” În primul rând, un grădinar experimentat își va aminti, desigur, de cele minerale, iar acest lucru nu este surprinzător. Pana la urma sunt cele pe care le vedem de obicei in magazinele specializate, sub semnul corespunzator. Cu toate acestea, lista nu se termină aici. Există și îngrășăminte organice cu azot. Acestea sunt în primul rând nutrienți de origine vegetală și animală. Acest lucru poate fi o surpriză pentru tine, dar gunoiul de grajd conține aproximativ 1% azot. Există și alte îngrășăminte cu azot. Care sunt acestea, de exemplu? Ei bine, cel puțin compost, în care, la eliminarea gunoiului și a turbei, se obține o concentrație de 1,5% a substanței pe care o luăm în considerare, iar dacă frunzele verzi sunt plasate în groapa de compost, atunci cifra menționată mai sus va crește la 2,5. %. Este mult, dar există și alte îngrășăminte organice care acoperă cu ușurință aceste cifre. Este vorba de excremente de păsări care conțin cel puțin 3% azot. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm că astfel de îngrășăminte sunt destul de toxice, ceea ce înseamnă că nu trebuie să te lași dus de ele.

Tipuri lichide de îngrășăminte cu azot (grup de amoniac)

Continuăm să ne uităm la îngrășămintele cu azot. Numele elementului chimic - „azot” - este tradus ca „viață”, din care putem concluziona că, fără astfel de substanțe, creșterea și dezvoltarea plantațiilor verzi este pur și simplu imposibilă. Să vorbim mai întâi despre formele lichide ale acestui îngrășământ. Producția lor este mult mai ieftină decât producția de analogi solidi, ceea ce înseamnă că puteți economisi mult la achiziție. Și există doar trei tipuri de ele, care sunt disponibile oricărui rezident de vară: amoniac anhidru, apă cu amoniac și amoniac. Toate au concentrații diferite, așa că este important să se clarifice în prealabil care dintre îngrășămintele cu azot este cel mai bogat în azot decât altele. Acesta este, fără îndoială, un aditiv produs prin lichefierea amoniacului la presiune ridicată și conține cel puțin 82% din substanța principală.

Caracteristicile aplicării îngrășămintelor cu azot lichid pe sol

Există câteva nuanțe care trebuie luate în considerare. Aplicarea unor astfel de îngrășăminte pe sol este ușoară și simplă, dar pierderile de azot pot apărea din mai multe motive. În primul rând, aceasta este evaporarea amoniacului liber, anhidru. În plus, coloizii din sol absorb instantaneu azotul, iar o parte din îngrășământ reacționează cu apa și se transformă în hidroxid de amoniu. Cel mai bine este să aplicați acest îngrășământ pe sol toamna, după ce îl saturați cu humus, ceea ce va reduce pierderile de mai multe ori.

Grupa nitrați

Forma lichidă este folosită destul de des de micile ferme de grădinărit. Dacă vorbim despre cântare industriale, atunci trebuie să ne gândim în plus la ce îngrășăminte cu azot sunt cele mai bune să folosim. Unul dintre cele mai populare remedii este Acesta este un produs universal care oferă rezultate rapide. Îngrășământul este vândut sub formă de granule albe și roz. Conținutul de azot din acesta ajunge la 35%, ceea ce este suficient, având în vedere conservarea ridicată a substanței active în sol. Mulți grădinari asigură: este suficient să cumpărați salpetru, iar parcela dvs. nu va mai duce lipsă de acest element. Se adaugă în sol la începutul primăverii, deoarece este necesar pentru o pornire rapidă și o bună dezvoltare a plantelor. Consumul aproximativ este de la 25 la 30 g/1m2. În plus, puteți pregăti singur o soluție lichidă - pentru aceasta va trebui să diluați 20 g la 10 litri de apă.

Ce alte îngrășăminte cu azot există?

Grupa azotat de amoniu (sulfat de amoniu)

Acesta este un alt remediu popular care vine sub formă de sare cristalizată. Conținutul său de azot este puțin mai mic, aproximativ 21%. Se poate aplica pe sol atât primăvara, cât și toamna, iar în funcție de intensitatea recoltei se poate varia îmbogățirea de una sau două ori a solului pe an. Îngrășământul nu este spălat din sol, ceea ce înseamnă că oferă un efect de durată. Mulți grădinari au observat o ușoară acidificare a solului cu utilizarea sa regulată. Este necesar să adăugați 40-50 g de substanță menționată la 1 m2 în sol.

Îngrășăminte amidice

Cel mai frapant reprezentant este ureea. Acesta este unul dintre principalele îngrășăminte care conțin azot (concentrația de azot - 46%). De regulă, se folosește primăvara, dar pe cele mai grele soluri se poate aplica toamna. Pentru a face acest lucru, luați 20 g pe 1 m2. Dar dacă trebuie să faceți o soluție pentru pulverizare, puteți dilua de la 30 la 40 g la 10 litri de apă.

Cu toate acestea, acestea nu sunt toate îngrășămintele cu azot existente astăzi. Lista continuă cu uree și cianamidă de calciu. Trebuie remarcat faptul că cel mai valoros, ieftin și accesibil remediu este ureea. Acesta este un îngrășământ foarte concentrat care poate provoca arsuri plantelor, așa că trebuie să fiți extrem de atenți când îl aplicați pe sol.

Aplicație

Acum v-ați dat seama ce îngrășăminte sunt azot și putem vorbi puțin mai multe despre cum să le folosiți pe dvs. cabana de vara. Nu uitați că timpul și cantitatea de hrănire complementară depind direct de tipul de sol și de lipsa de azot din acesta. Merită să luați în considerare faptul că atunci când utilizați cantitate mare Cu îngrășământul care conține azot, înflorirea are loc mult mai târziu, iar fructificarea poate să nu aibă loc deloc. Ce plante trebuie hrănite cu azot? Absolut totul, în afară de lucernă și trifoi. Cu toate acestea, fiecare cultură are propriile cerințe pentru hrănire, iar acest lucru trebuie luat în considerare.

Plante cu nevoie mare de îngrășământ cu azot

Acestea sunt culturi familiare pentru toată lumea și distribuite pe scară largă în grădinile noastre: varză și cartofi, dovleac și dovlecei, ardei și vinete, precum și rubarbă delicioasă. La cultivarea lor, este necesar să adăugați azot atât înainte de plantare, cât și în timpul sezonului de vegetație. Se recomandă utilizarea a cel puțin 25 g de azotat de amoniu la 1 m2. Cu siguranță trebuie să știți ce sunt îngrășămintele cu azot dacă aveți de gând să cultivați fructe și fructe de pădure, cum ar fi zmeura și murele, căpșunile, cireșele și prunele. Este foarte important să folosiți complet acești aditivi dacă aveți de gând să plantați dalii și phloxes decorative, bujori și zinnii, violete și liliac.

A doua grupă: necesarul mediu de azot

Acestea sunt roșii și castraveți, sfeclă și morcovi, usturoi, porumb și pătrunjel. Printre plantele cu fructe și fructe de pădure se remarcă coacăze și agrișe, precum și meri. Majoritatea florilor anuale pot fi incluse și în acest grup.

Când creșteți aceste culturi, este suficient să adăugați azot o dată pe an - la începutul primăverii. Acest lucru este suficient pentru a face plantele să se simtă confortabil. Se recomandă aplicarea a cel mult 20 g de nitrat la 1 m2.

A treia grupă

Acestea sunt plante cu cerințe moderate de azot. Doza recomandată este de 15 g azotat de amoniu la 1 m2. Aceasta include toate legumele cu frunze, ceapa și ridichile și cartofii timpurii. Reprezentanți de seamă acest grup sunt toate bulboase plante ornamentale. În cele din urmă, leguminoasele sunt cele mai nepretențioase (doar 7 g de îngrășământ la 1 m2 sunt suficiente). Acestea nu sunt doar mazăre și fasole, ci și plante ornamentale, cum ar fi azalea, erica și multe altele.

Metode de aplicare a îngrășămintelor

Pentru ca aceste substanțe să acționeze în timp util, ele trebuie aplicate corect și, cel mai important, la timp. Pentru aceasta sunt folosite diferite metode. Primul se răspândește. Se poate face fie manual, fie folosind această metodă. Această metodă este utilizată înainte de însămânțare, deoarece îngrășământul durează destul de mult să se dizolve. A doua este metoda centurii, în care azotat de amoniu sau alt îngrășământ mineral cu azot este aplicat într-o centură îngustă în apropierea plantelor de la suprafața solului sau la adâncimi mici. În caz de deficiență severă, pulverizarea este utilizată ca măsură de urgență. În cele din urmă, îngrășămintele sunt disponibile sub formă lichidă, ceea ce înseamnă că puteți folosi irigarea prin picurare.

Cum să diagnosticați deficitul de azot

Sperăm că acum nu veți fi derutat de întrebarea „ce sunt îngrășămintele cu azot?” Fotografiile prezentate pe pagină vor demonstra cu mai multă claritate întreaga varietate de astfel de pansamente. Cu toate acestea, este foarte important să înțelegeți când este timpul să le adăugați în sol și când motivul creșterii slabe constă în ceva complet diferit. Cu o lipsă de azot, primul lucru care apare este inhibarea creșterii și îngălbenirea întregii plante, în special a frunzelor acesteia. De asemenea, ar trebui să vă îngrijorați dacă culoarea plantei devine galben pal. Primul semn care ar trebui să vă alerteze este îngălbenirea marginilor frunzelor vechi. Apoi se usucă și cad.

Semne de exces de azot

Uneori este dificil să distingem unul de celălalt, adică o lipsă și un exces de nutrienți. Prin urmare, trebuie să vă bazați pe ce și în ce cantități ați adăugat în sol, precum și pe observațiile dvs. asupra plantelor. În primul rând, un exces de azot se manifestă prin faptul că partea verde a plantei devine moale și luxuriantă și îi accelerează creșterea, dar înflorirea și ovarul rămân de obicei în urmă în timp. Dacă excesul de azot este mai semnificativ, atunci se observă arsuri ale frunzelor și apoi moartea lor completă. După aceasta, și sistemul rădăcină moare.

Să rezumam

Astfel, pentru a optimiza nutriția plantelor tale, poți folosi materie organică (dejecții de grajd sau dejecții de păsări) sau îngrășăminte minerale, ceea ce este de obicei mai convenabil. Acesta poate fi nitrat de amoniu (conținut de azot - 34%) sau sulfat de amoniu (21%). De asemenea, s-ar putea să găsiți util calciu (15%) și (16%). Dacă plantele au deficit sever de azot sau intenționați să plantați acele culturi care sunt cele mai solicitante, atunci cel mai bine este să luați uree (46%). Folosiți îngrășămintele în proporțiile corecte și exact atunci când este cel mai necesar.

Denumirea franceză a elementului (azote), care a prins rădăcini și în limba rusă, a fost propusă în secolul al XVIII-lea. Lavoisier, formându-l din prefixul negativ grec „a” și cuvântul „zoe” - viață (aceeași rădăcină în cuvintele zoologie și masa derivatelor sale - zoo, zoogeografie etc.), adică. „Azot” înseamnă „fără viață”, „nu susține viața”. Denumirea germană pentru acest element, Stickstoff, este o substanță sufocantă de aceeași origine. Rădăcina „azo” este prezentă și în termenii chimici „azid”, „azocompus”, „azine”, etc. Iar latinescul nitrogenium și englezul nitrogen provin din ebraica „neter” (greacă „nitron”, latină nitrum) ; Așa se face că în antichitate au numit alcalii naturale - sifon, iar mai târziu - salpetru. Numele „azot” nu este în întregime adecvat: deși azotul gazos nu este potrivit pentru respirație, acest element este absolut necesar pentru viață. Toate ființele vii conțin un număr relativ mic de elemente, iar unul dintre cele mai importante dintre ele este azotul, care conține aproximativ 17% azot. Azotul face, de asemenea, parte din moleculele de ADN și ARN care asigură ereditatea.

Există mult azot pe Pământ, dar principalele sale rezerve sunt concentrate în atmosferă. Cu toate acestea, datorită rezistenței mari a legăturii triple NєN (942 kJ/mol, care este de aproape 4 ori energia legăturii Cl-Cl), molecula de azot este foarte puternică și reactivitatea sa este scăzută. Ca urmare, niciun animal sau plantă nu este capabil să absoarbă azotul gazos din aer. De unde obțin acest element de care au nevoie pentru sinteza proteinelor și a altor componente esențiale ale organismului? Animalele obțin azot mâncând plante și alte animale. Plantele extrag azotul împreună cu alți nutrienți din sol și doar câteva plante leguminoase pot absorbi azotul din aer - și nu de la sine, ci datorită bacteriilor nodulare care trăiesc pe rădăcinile lor.

Principala sursă de azot din sol este fixarea biologică a azotului, adică legarea azotului atmosferic și transformarea acestuia de către microorganisme în forme asimilabile de către plante. Microorganismele pot trăi singure în sol sau pot fi în simbioză („commonwealth”) cu unele plante, în principal leguminoase - trifoi, mazăre, fasole, lucernă etc. Bacteriile „se așează” pe rădăcinile acestor plante - în noduli speciali; Ele sunt adesea numite bacterii nodulare. Aceste microorganisme conțin o enzimă complexă numită nitrogenază, care poate reduce azotul la amoniac. Apoi, cu ajutorul altor sisteme enzimatice, amoniacul este transformat în alți compuși de azot care sunt absorbiți de plante. Bacteriile cu viață liberă leagă până la 50 kg de azot pe an la 1 ha, iar bacteriile nodulare - încă 150 kg și în special conditii favorabile– până la 500 kg!

A doua sursă de azot natural din sol este fulgerul. În fiecare secundă, o medie de 100 de fulgere fulgeră pe tot globul. Și deși fiecare dintre ele durează doar o fracțiune de secundă, totalul lor putere electrică ajunge la 4 miliarde de kilowați. O creștere bruscă a temperaturii în canalul fulgerului - până la 20.000 ° C - duce la distrugerea moleculelor de azot și oxigen cu formarea de oxid de azot NO. În continuare, este oxidat de oxigenul atmosferic în dioxid: 2NO + O 2  2NO 2. Dioxidul, reacționând cu excesul de oxigen cu umiditatea atmosferică, se transformă în acid azotic: 4NO 2 + 2H 2 O + O 2  4HNO 3. Ca urmare a acestor transformări, aproximativ 2 milioane de tone de acid azotic se formează zilnic în atmosferă, sau mai mult de 700 de milioane de tone pe an. O soluție slabă de acid azotic cade pe pământ odată cu ploaie. Este interesant să comparăm această cantitate de „acid ceresc” cu producția sa industrială; Producția de acid azotic este una dintre cele mai mari producții. Se dovedește că aici omul este cu mult în urmă naturii: producția mondială de acid azotic este de aproximativ 30 de milioane de tone Din cauza divizării moleculelor de azot de către fulgere, aproximativ 15 kg de acid azotic cad anual pe fiecare hectar de suprafață a pământului, inclusiv. munți și deșerturi, mări și oceane. În sol, acest acid se transformă în sărurile sale - nitrați, care sunt absorbiți perfect de plante.

S-ar părea că „azotul de furtună” nu este atât de important pentru culturi, dar trifoiul și alte leguminoase acoperă doar o mică parte a suprafeței pământului. Fulgerele au început să clipească în atmosferă cu miliarde de ani în urmă, cu mult înainte de apariția bacteriilor fixatoare de azot. Deci au jucat un rol proeminent în fixarea azotului atmosferic. De exemplu, numai în ultimele două milenii, fulgerul a transformat 2 trilioane de tone de azot în îngrășământ - aproximativ 0,1% din cantitatea totală din aer!

Liebig vs. Malthus. În 1798 economist englez Thomas Malthus (1766–1834) și-a publicat celebra carte Experiență despre populație. În el a subliniat că populația tinde să crească în progresie geometrică, adică ca 1, 2, 4, 8, 16... În același timp, mijloacele de existență în aceleași perioade de timp, chiar și în cele mai favorabile condiții, nu pot crește decât prin progresie aritmetică, adică ca 1, 2, 3, 4... De exemplu, conform acestei teorii, producția de alimente nu poate crește decât prin extinderea terenurilor agricole, o mai bună cultivare a terenurilor arabile etc. Din teoria lui Malthus a rezultat că în viitor omenirea se va confrunta cu foametea. În 1887, această concluzie a fost confirmată de omul de știință englez Thomas Huxley (1825–1897), un prieten al lui Charles Darwin și un popularizator al învățăturii sale.

Pentru a evita „foamea” umanității, a fost necesar să se mărească brusc productivitatea agricultură, iar pentru aceasta a fost necesar să se rezolve cea mai importantă problemă a nutriției plantelor. Probabil că primul experiment în această direcție a fost efectuat la începutul anilor 1630 de către unul dintre cei mai mari oameni de știință ai timpului său, medicul și alchimistul olandez Jan Baptiste van Helmont (1579–1644). El a decis să verifice de unde își iau plantele nutrienții din apă sau sol. Van Helmont a luat 200 de lire sterline (aproximativ 80 kg) de pământ uscat, l-a turnat într-un vas mare, a plantat o ramură de salcie în pământ și a început să o ude cu sârguință cu apă de ploaie. Ramura a prins rădăcini și a început să crească, transformându-se treptat într-un copac. Această experiență a durat exact cinci ani. S-a dovedit că în acest timp planta a câștigat în greutate cu 164 de lire 3 uncii (aproximativ 66 kg), în timp ce pământul a „slăbit” cu doar 3 uncii, adică. mai puțin de 100 g În consecință, a concluzionat Van Helmont, plantele iau nutrienți numai din apă.

Studiile ulterioare au părut să infirme această concluzie: la urma urmei, nu există carbon în apă, care constituie cea mai mare parte a plantelor! A urmat că plantele se „hrănesc literalmente cu aer”, absorbind dioxidul de carbon din acesta - același pe care tocmai îl descoperise Van Helmont și chiar îl numea „aer de pădure”. Acest nume a fost dat gazului deloc pentru că există mult în păduri, ci doar datorită faptului că se formează prin arderea cărbunelui...

Problema „nutriției cu aer” a plantelor a fost dezvoltată la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Botanistul și fiziologul elvețian Jean Senebier (1742–1809). El a demonstrat experimental că dioxidul de carbon se descompune în frunzele plantelor, în timp ce oxigenul este eliberat, iar carbonul rămâne în plantă. Dar unii oameni de știință s-au opus aspru la acest punct de vedere, apărând „teoria humusului”, conform căreia plantele se hrănesc în principal cu materie organică extrasă din sol. Acest lucru părea să fie confirmat de practica agricolă veche de secole: solul bogat în humus, bine fertilizat cu gunoi de grajd, a dat randamente crescute...

Cu toate acestea, teoria humusului nu a ținut cont de rolul mineralelor, care sunt absolut necesare plantelor. Plantele extrag aceste substanțe din sol în cantități mari, iar la recoltare sunt duse departe de câmp. Pentru prima dată, această împrejurare, precum și necesitatea de a returna mineralele în sol, a fost subliniată de chimistul german Justus Liebig. În 1840 a publicat o carte Chimie organică aplicată agriculturii și fiziologiei, în care, în special, scria: „Va veni vremea când fiecare câmp, în conformitate cu planta care va fi cultivată pe el, va fi fertilizat cu îngrășământ propriu preparat în fabrici chimice”.

La început, ideile lui Liebig au fost întâmpinate cu ostilitate. „Aceasta este cea mai nerușinată carte care mi-a căzut vreodată în mâinile mele”, a scris despre ea Hugo Mol (1805–1872), profesor de botanică la Universitatea din Tübingen. „O carte complet lipsită de sens”, a repetat faimosul scriitor german Fritz Reuter (1810–1874), care s-a ocupat de ceva timp în agricultură. Ziarele germane au început să publice scrisori și caricaturi jignitoare împotriva lui Liebig și a teoriei sale despre nutriția minerală a plantelor. Liebig însuși a fost parțial vinovat pentru acest lucru, care la început a crezut în mod eronat că îngrășămintele minerale ar trebui să conțină doar potasiu și fosfor, în timp ce a treia componentă necesară - azotul - ar putea fi absorbită de plante înseși din aer.

Greșeala lui Liebig s-a datorat probabil unei interpretări incorecte a experimentelor faimosului chimist agricol francez Jean Baptiste Boussingault (1802–1887). În 1838, a plantat semințe în suspensie ale unor plante în pământ care nu conținea îngrășăminte cu azot, iar după 3 luni a cântărit mugurii. La grâu și ovăz, masa a rămas practic neschimbată, în timp ce la trifoi și mazăre a crescut semnificativ (la mazăre, de exemplu, de la 47 la 100 mg). Acest lucru a condus la concluzia incorectă că unele plante pot absorbi azotul direct din aer. La acea vreme nu se știa nimic despre bacteriile nodulare care trăiesc pe rădăcinile leguminoaselor și captează azotul atmosferic. Drept urmare, primele încercări de a folosi numai îngrășăminte cu potasiu-fosfor au dat rezultate negative peste tot. Liebig a avut curajul să-și recunoască deschis greșeala. Teoria lui a câștigat în cele din urmă. Rezultatul a fost introducerea în agricultură din a doua jumătate a secolului al XIX-lea. îngrăşăminte chimice şi construcţia de fabrici pentru producerea acestora.

Criza de azot.

Nu au existat probleme deosebite cu îngrășămintele cu fosfor și potasiu: compușii de potasiu și fosfor se găsesc din abundență în intestinele pământului. Situația cu azotul era complet diferită: odată cu intensificarea agriculturii, care trebuia să hrănească populația în creștere rapidă a Pământului, sursele naturale nu mai puteau face față refacerii rezervelor de azot din sol. Era nevoie urgentă de a găsi surse de azot „fix”. Chimiștii au reușit să sintetizeze unii compuși, de exemplu, nitrură de litiu Li 3 N, pornind de la azotul atmosferic. Dar astfel se putea obține grame, sau în cel mai bun caz kilograme din substanță, în timp ce erau necesare milioane de tone!

Timp de multe secole, practic singura sursă de azot fixat a fost salitrul. Acest cuvânt provine din latinescul sal - sare și nitrum, literalmente - „sare alcalină”: în acele zile, compoziția substanțelor era necunoscută. În prezent, salitrul este numit unele săruri ale acidului azotic - nitrați. Câteva repere dramatice din istoria omenirii sunt asociate cu salitrul. Din cele mai vechi timpuri, se cunoștea doar așa-numitul salpetru indian - azotat de potasiu KNO 3. Acest mineral rar a fost adus din India, în timp ce în Europa nu existau surse naturale de nitrați. Salpetrul indian a fost folosit exclusiv pentru producția de praf de pușcă. Praful de pușcă era nevoie din ce în ce mai mult cu fiecare secol, dar salitrul importat nu era suficient și era foarte scump.

De-a lungul timpului, ei au învățat să producă salpetru în vase speciale de „nitrat” din diverse reziduuri organice care conțin azot. Destul de mult azot, de exemplu, în proteine. Dacă reziduurile uscate sunt pur și simplu arse, azotul conținut în ele va fi în principal oxidat la N2 gazos. Dar dacă putrezesc, atunci sub influența bacteriilor nitrificatoare, azotul se transformă în nitrați, care erau leșiați pe vremuri în grămezi speciale - grămezi, iar salpetro se numea grămadă. Au făcut-o așa. Au fost amestecate diverse deșeuri organice - gunoi de grajd, măruntaie de animale, nămol, nămol de mlaștină etc. Acolo au fost adăugate și gunoi, var și cenușă. Acest amestec groaznic a fost turnat în găuri sau făcut în grămezi și turnat din abundență cu urină sau nămol. Vă puteți imagina mirosul care a provenit de la această producție! Datorită proceselor de descompunere în decurs de unul până la doi ani, 1 kg de salpetru a fost obținut din 6 kg de „pământ azotat”, care a fost purificat de impurități. Salpetrul a primit cel mai mult în Franța: guvernul i-a răsplătit cu generozitate pe cei care s-au angajat în această producție neplăcută.

Datorită eforturilor lui Liebig, a devenit evident că salitrul va fi necesar în agricultură și într-o măsură semnificativă. cantitati mari decât pentru producţia de praf de puşcă. Vechiul mod de a-l obține era complet nepotrivit pentru asta.

salitrul chilian.

Din 1830, a început dezvoltarea zăcămintelor de salpetru chilian, cea mai bogată sursă naturală de azot. Există zone vaste în Chile unde nu plouă niciodată, precum Deșertul Atacama, situat la poalele Cordillerei la o altitudine de aproximativ 1000 m deasupra nivelului mării. Ca urmare a miilor de ani de descompunere a resturilor organice de plante și animale (în principal excremente de păsări - guano), în Atacama s-au format depozite unice de nitrați. Sunt situate la 40–50 km de coasta oceanului. Când aceste depozite au început să fie dezvoltate, ele se întindeau într-o fâșie de aproximativ 200 km lungime și 3 km lățime cu o grosime a stratului de 30 cm până la 3 m. În bazine, straturile s-au îngroșat semnificativ și semănau cu lacuri uscate. După cum au arătat analizele, salitrul chilian este nitrat de sodiu cu amestecuri de sulfat de sodiu și clorură de sodiu, argilă și nisip; uneori rămășițe nedescompuse de guano se găsesc în salpetru. Caracteristică interesantă Nitratul chilian este prezența iodatului de sodiu NaIO 3 în el.

De obicei, roca era moale și se îndepărta cu ușurință de pe pământ, dar uneori depozitele de salpetro erau atât de dense încât a fost nevoie de sablare pentru a le extrage. După dizolvarea rocii în apă fierbinte, soluția a fost filtrată și răcită. În același timp, a precipitat azotat de sodiu pur, care a fost vândut ca îngrășământ. Iodul a fost extras din soluția rămasă. În secolul al XIX-lea Chile a devenit principalul furnizor de salpetru. Mineritul a ocupat primul loc în industria minieră din Chile în secolul al XIX-lea.

Pentru a obține azotat de potasiu din azotat chilian s-a folosit reacția NaNO3 + KCl® NaCl + KNO3. Această reacție este posibilă datorită diferenței puternice de solubilitate a produselor sale la diferite temperaturi. Solubilitatea NaCl (în grame la 100 g de apă) se modifică doar de la 39,8 g la 100 ° C la 35,7 g la 0 ° C, în timp ce solubilitatea KNO 3 la aceleași temperaturi diferă foarte mult și este de 246 și 13,3 G! Prin urmare, dacă amestecați soluții concentrate fierbinți de NaNO3 și KCl și apoi răciți amestecul, o parte semnificativă a KNO3 va precipita și aproape tot NaCl va rămâne în soluție.

De zeci de ani, salitrul chilian, un azotat de sodiu natural, a satisfăcut nevoile umane. Dar, de îndată ce semnificația unică a acestui mineral pentru agricultura mondială a fost dezvăluită, au început să calculeze cât de mult va dura acest dar unic al naturii pentru omenire. Primele calcule au fost destul de optimiste - în 1885, rezerva de nitrați a fost determinată la 90 de milioane de tone. S-a dovedit că nu a fost nevoie să vă faceți griji cu privire la „foametea de azot” a plantelor pentru mulți ani. Dar aceste calcule nu au luat în considerare creșterea rapidă a populației și a producției agricole în întreaga lume.

Pe vremea lui Malthus, exportul de salpetru chilian era de numai 1000 de tone pe an; în 1887 a ajuns la 500 de mii de tone pe an, iar la începutul secolului al XX-lea. se ridica deja la milioane de tone! Rezervele de salpetru din Chile s-au epuizat rapid, în timp ce nevoia de nitrați a crescut extrem de rapid. Situația a fost agravată de faptul că salitrul era consumat în cantități mari și de industria militară; praf de pușcă la sfârșitul secolului al XIX-lea conținea 74–75% azotat de potasiu. A fost necesar să se dezvolte noi metode de producere a îngrășămintelor cu azot, iar sursa lor nu putea fi decât aerul atmosferic.

Depășirea „foamei de azot”.

La începutul secolului al XX-lea. Metoda cianamidei a fost propusă pentru fixarea industrială a azotului. În primul rând, carbura de calciu a fost obținută prin încălzirea unui amestec de var și cărbune: CaO + 3C ® CaC 2 + CO. La temperaturi ridicate, carbura reacționează cu azotul aerului pentru a forma cianamidă de calciu: CaC 2 + N 2 ® CaCN 2 + C. Acest compus s-a dovedit a fi potrivit ca îngrășământ nu pentru toate culturile, astfel încât amoniacul a fost obținut mai întâi din el prin acțiune de vapori de apă supraîncălziţi: CaCN 2 + 3H 2 O ® CaCO 3 + 2NH 3 , iar sulfatul de amoniu a fost obţinut din amoniac şi acid sulfuric.

Chimiștii norvegieni au adoptat o abordare complet diferită, folosind electricitate locală ieftină (Norvegia are multe centrale hidroelectrice). Ei au replicat de fapt procesul natural de fixare a azotului prin trecerea aerului umed printr-un arc electric. În acest caz, din aer a fost obținut aproximativ 1% acid azotic, care a fost transformat în azotat de calciu Ca(NO 3) 2 prin interacțiunea cu var. Nu este surprinzător că această substanță a fost numită salpetru norvegian.

Cu toate acestea, ambele metode erau prea scumpe. Cea mai economică metodă de fixare a azotului a fost dezvoltată în 1907–1909 de chimistul german Fritz Haber (1868–1934); această metodă transformă azotul direct în amoniac; transformarea amoniacului în nitrați și alți compuși cu azot nu mai era dificilă.

În prezent, producția de îngrășăminte cu azot se ridică la zeci de milioane de tone pe an. În funcție de compozitia chimica vin în diferite tipuri. Îngrășămintele cu amoniac și amoniu conțin azot în stare de oxidare –3. Acesta este amoniacul lichid, soluția sa apoasă (apa cu amoniac), sulfatul de amoniu. Sub influența bacteriilor nitrificatoare, ionii NH 4 + sunt oxidați în sol în ioni de nitrați, care sunt bine absorbiți de plante. Îngrășămintele cu nitrați includ KNO3 și Ca(NO3)2. Îngrășămintele cu nitrat de amoniu includ, în primul rând, azotat de amoniu NH 4 NO 3, care conține atât amoniac, cât și azot nitrat. Cel mai concentrat îngrășământ cu azot solid este ureea (ureea), care conține 46% azot. Ponderea nitratului natural în producția mondială de compuși care conțin azot nu depășește 1%.

Aplicație.

Dezvoltarea de noi soiuri de plante, inclusiv a celor modificate genetic, și a tehnicilor agricole îmbunătățite nu elimină necesitatea utilizării îngrășămintelor artificiale. La urma urmei, cu fiecare recoltă, câmpurile pierd o cotă semnificativă de nutrienți, inclusiv azotul. Conform observațiilor pe termen lung, fiecare tonă de azot din îngrășămintele cu azot crește randamentul grâului cu 12-25%, al sfeclei cu 120-160% și al cartofilor cu 120%. În țara noastră, în ultima jumătate de secol, producția de îngrășăminte cu azot la fabricile de îngrășăminte cu azot a crescut de zece ori.

Ilya Leensonne

În grădinărit, îngrășămintele cu azot sunt principala substanță care asigură plantei o bună compactare a rădăcinilor, apariția de frunze noi, creșterea florilor și dezvoltarea fructelor.

Hrănirea cu azot este deosebit de importantă pentru culturile de fructe și fructe de pădure. Crește creșterea fructelor și le îmbunătățește gustul. Azotul este ușor absorbit în astfel de tipuri de sol precum soluri podzolice, turbării și cernoziomuri.

O mulțime de azot este conținut în compușii organici, cu toate acestea, această formă acționează ca un fel de momeală pentru mulți dăunători. Sub influența unui număr mare de insecte, este posibil ca planta să nu supraviețuiască. Prin urmare, locuitorii de vară folosesc o formă de îngrășământ cu azot pe bază de minerale, care este mai utilă pentru culturile de grădină.

Cu o cantitate insuficientă de îngrășăminte azotate, planta crește foarte slab, organele vegetative se dezvoltă lent, frunzele nu cresc mari, aspect vopsite cu o nuanță gălbuie și în curând se prăbușesc prematur. Aceste procese au un efect dăunător asupra plantei și pot duce la o întrerupere a perioadei de înflorire și o reducere a fructificării.

Îngrășămintele minerale cu azot aplicate în timp util și corect vor contribui la dezvoltarea sănătoasă a plantei și vor obține rezultatul dorit pentru rezidentul de vară.

Îngrășăminte lichide cu azot

Producția de îngrășăminte lichide este mult mai ieftină decât omologii lor solizi. Prin urmare, îngrășămintele lichide pot fi achiziționate la prețuri mai mici. Eficacitatea unor astfel de îngrășăminte nu depinde de starea lor naturală.

Cei mai mulți rezidenți de vară care abia încep grădinăritul sunt interesați de ce sunt îngrășămintele cu azot lichid?

Există trei tipuri principale de compuși cu azot destinati fertilizării solului:

• amoniac anhidru;
• apă cu amoniac;
• Amoniac.

Amoniac anhidru. O soluție destul de concentrată care arată ca un lichid incolor. Amoniacul anhidru este creat într-o fabrică prin lichefierea amoniacului din starea sa gazoasă la presiune ridicată. Lichidul rezultat conține 82,3% azot.

Îngrășământul cu azot lichid este depozitat în recipiente bine închise. Nu trebuie depozitat în recipiente din cupru, zinc și aliaje similare. Se recomanda folosirea recipientelor din fier, sau din otel si fonta. Amoniacul anhidru trebuie depozitat în recipiente închise, deoarece tinde să se evapore rapid.

Apa cu amoniac. Concentrația de azot din acest îngrășământ este de aproximativ 16,4% minim și până la 20,5% maxim. Nu are un efect distructiv asupra metalelor feroase. Apa amoniacală are presiune scăzută, ceea ce îi permite să fie depozitată în recipiente din oțel carbon. Nu este nici profitabil, nici practic să folosiți acest tip de îngrășământ cu azot lichid pe distanțe lungi, deoarece azotul tinde să se evapore rapid. Îngrășământul pe bază de azot își pierde unele dintre proprietățile originale în timpul transportului.

Aplicarea îngrășământului cu azot în sol este destul de simplă, dar pierderile de azot pot apărea și ca urmare a procesului de evaporare a amoniacului liber, anhidru. Coloizii din sol absorb instantaneu azotul. O mică parte din îngrășămintele cu azot, ca urmare a reacției cu umiditatea solului, se transformă în hidroxid de amoniu.

În solurile saturate, eficiența îngrășământului cu azot crește de câteva ori. În acest caz, pierderile de amoniac sunt minime.

În lut nisipos și soluri nisipoase, instabile, cu saturație minimă de humus, pierderile de amoniac cresc de mai multe ori și, în consecință, eficiența aplicării scade.

Dacă există volume mari de teren care trebuie fertilizate cu îngrășăminte cu azot, există echipamente speciale. Cu ajutorul acestuia, îngrășământul este aplicat la o adâncime de până la 12 cm pe soluri ușoare. Acest lucru se face pentru a minimiza pierderile de azot și pentru a crește eficiența acțiunii sale. Aplicarea la suprafață pe sol nu va da niciun rezultat.

Îngrășămintele care conțin azot se aplică și pe solul înghețat toamna, sau la cultivarea solului înainte de campania de semănat.

Amoniac. Producerea amoniacului are loc ca urmare a amestecării amoniacului apos și a îngrășămintelor cu azot. Compoziția rezultată are aproximativ 30-50% azot. Se găsește în amoniac în diferite compuși și proporții (forma de nitrat și amidă)

Pentru culturile horticole, amoniacul în stare lichidă nu este inferior în proprietăți față de tipurile solide de îngrășăminte cu azot.

Când hrăniți solul cu îngrășăminte lichide, trebuie să purtați o uniformă specială pentru a preveni intrarea acestuia pe piele și în tractul respirator, precum și pe membranele mucoase. Este necesar să folosiți ochelari de protecție pentru a vă proteja ochii și măști sau aparate de protecție pentru a vă proteja respirația.

Tipuri de îngrășăminte cu azot și metode de utilizare a acestora

Azotul este una dintre componentele principale ale complexului nutritiv al plantelor. Funcția sa principală în acest complex este de a crește rodnicia culturilor de grădină.

In ceea ce priveste dozele de aplicat in sol, la culturile de fructe de padure si fructe norma este de 9-12 g/1m2 de sol. Pentru culturile care au o sămânță în interior, aceste valori sunt de 4-6 g/1m2 de sol. Pentru hrănirea simplă, pentru a susține starea generală a fructului, se folosește o doză de până la 4 g/1m2 suprafață.

Principalele tipuri de îngrășăminte cu azot:

Îngrășăminte cu azot joacă un rol important pentru buna dezvoltare a culturilor de grădină. Sarcina principală pentru un rezident de vară este să hrănească planta în timp util cu acest tip de îngrășământ. Cum se utilizează îngrășămintele cu azot și în ce proporții este scris în detaliu în instrucțiunile de pe ambalaje și în sursele de informații.

Aplicarea îngrășămintelor cu azot pentru pomi fructiferi (video)

Gunoiul de grajd este cel mai popular îngrășământ organic. Pentru fermele și fermele filiale specializate în îngrășarea animalelor și păsărilor de curte, este un îngrășământ gratuit ca produs secundar al producției în plus, ele vând surplusul pe bani buni; Aplicarea lui la plantarea și fertilizarea plantelor crește semnificativ randamentul și îmbunătățește structura pământului. Conține toate mineralele necesare și este valoroasă deoarece are o etapă lungă de descompunere, de până la 4 ani.

Toată lumea a observat că după ce l-a adăugat în paturi, plantele cresc foarte repede, dobândind o masă puternică, verde strălucitoare, acest lucru se datorează faptului că azotul este prezent în el. Azotul este necesar pentru creșterea plantelor și formarea clorofilei, precum și pentru transmiterea trăsăturilor ereditare.

Cât azot conțin diferitele tipuri de gunoi de grajd?

Gunoiul de grajd este fecale de animale sau de pasăre amestecate cu așternutul. Prin urmare, se bazează pe paie, turbă și rumeguș. Conținutul de azot depinde de unde provine și de ce tip de gunoi a fost. Cel mai mare azot din gunoi de grajd cu așternut de turbă este de până la 0,8%, deci este cel mai valoros. Pe locul doi se află paiele, unde conținutul de azot este de aproximativ 0,5%. Cel mai puțin valoros cu rumeguș, există cel mai puțin azot aici. Cât de mult azot este conținut depinde de ce tip de animal este obținut.

1. Excrementele de păsări conțin până la 2,5% azot, deci nu pot fi adăugate proaspete. Datorită conținutului ridicat de azot, plantele pot suferi, după cum se spune: „arde”. Dacă excrementele de păsări sunt aplicate direct pe plante, acestea se vor îngălbeni și se vor usca. Prin urmare, excrementele de păsări sunt folosite ca vorbărie. O treime din așternut se toarnă într-un recipient, iar restul se adaugă cu apă.
   Deoarece excrementele de păsări sunt de obicei uscate, se înmoaie timp de câteva zile, amestecând ocazional. Înainte de adăugarea în paturi, chatterbox-ul este diluat încă de 4 ori. Excrementele de păsări sunt un îngrășământ concentrat cu un conținut ridicat de azot. Nu este recomandat să înmuiați excrementele de păsări mai mult de 2 zile, va începe să fermenteze și apoi o parte semnificativă a azotului se va pierde.
   Pe baza excrementelor de păsări, îngrășămintele bioactive uscate sunt produse în pungi compacte: „Câmpul miracolelor”, „Bionex”. Nu este necesar să le diluați; acestea sunt făcute folosind o astfel de tehnologie încât puteți adăuga o lingură sub formă uscată sub fiecare plantă sau în gaură la plantare.
2. Pe locul doi se află gunoiul de porc. Conținut de azot mai mare de 1%. Acest gunoi de grajd este considerat „acru” și este de obicei aplicat cu îngrășăminte de var și potasiu. Este chiar mai bine să-l folosești ca humus și cu așternut de paie. Este mai bine să nu-l aduceți în sere; produce puțină căldură, dar ciupercile și mucegaiul încep adesea să crească pe el. Dejecțiile de porc sunt disponibile, deoarece mulți oameni țin porci, folosind unele trucuri, acesta poate fi folosit ca un bun îngrășământ complex, care conține mult azot.
3. Blegarul de vacă este cel mai popular, dar nu pentru că este cel mai valoros, ci pur și simplu pentru că este întotdeauna din abundență, nu este în lipsă. Cantitatea de azot nu este mai mare de 0,9%. Balega de vacă este cel mai adesea amestecată cu paie, ceea ce este un plus. Gunoiul de grajd proaspăt poate fi adăugat într-o seră, în special pentru cultivarea castraveților, deoarece acționează ca îngrășământ și biocombustibil în același timp. Supraîncălzit, va elibera căldură pentru câteva luni, ceea ce va reduce costul încălzirii serei.
4. Gunoiul de grajd de cal este considerat cel mai bun. Cantitatea de azot din acesta este de 0,8%. Acest gunoi de grajd este bogat în microelemente buruieni rareori cresc după el. Când este proaspătă, poate genera căldură până la 33 de grade. Aceasta este cea mai „caldă” hrănire. Doar că acum sunt ținuți puțini cai, gunoiul de grajd de cal este greu de găsit, este mult mai scump decât gunoiul de vacă.
5. Dejecțiile de iepure, capră și oaie conțin 0,8% azot. De asemenea, aceste tipuri de materie organică sunt bogate în alte microelemente. Dezavantajul acestui gunoi de grajd este că se descompune foarte mult timp. Prin urmare, este bine să-l folosiți în mormane de compost pentru a pregăti humus.

Cum să îmbunătățim productivitatea?

Primim în permanență scrisori în care grădinarii amatori sunt îngrijorați că din cauza verii reci din acest an va fi o recoltă slabă de cartofi, roșii, castraveți și alte legume. Anul trecut am publicat SFATURI pe această temă. Dar, din păcate, mulți nu au ascultat, dar unii au aplicat în continuare. Iată un raport al cititorului nostru, am dori să recomandăm biostimulatori de creștere a plantelor care vor ajuta la creșterea randamentului cu până la 50-70%.

Citire...

Azot și gunoi de grajd

Când adaugă materie organică în sol și apoi văd cât de activ cresc plantele, chiar spun că sunt „îngrășate”, ei percep acest îngrășământ ca îngrășământ cu azot. Este posibil sau nu să spunem că gunoiul de grajd este un îngrășământ cu azot? Cineva va spune: „Da, desigur, gunoiul de grajd poate fi numit îngrășământ cu azot. Uită-te la tulpinile puternice și la frunzele mari și verzi strălucitoare după ce le-ai aplicat pe castraveți.”

Dar gunoiul de grajd nu este un îngrășământ cu azot, ci unul complex. Pe lângă azot, conține și alte minerale și oligoelemente. Cel mai mult, desigur, conținutul de azot, dar și o mulțime de: fosfor, potasiu, calciu, magneziu, sulf, bor, mangan, cupru, zinc, molibden, cobalt. Toate aceste elemente sunt foarte importante pentru plante. Fosforul este responsabil pentru productivitate, iar potasiul este responsabil pentru gustul și siguranța culturii.

Azotatul de amoniu și ureea (ureea) sunt îngrășăminte cu azot. Gunoiul de grajd, însă, nu poate fi numit atât de clar. Deși, dacă trebuie să asigurați o creștere abundentă a masei vegetative, mai ales în perioada de răsad, atunci îl puteți folosi ca îngrășământ cu azot. Prin urmare, toate pepinierele sunt umplute cu gunoi de grajd și apoi se toarnă pământ deasupra. Răsadurile cresc cu salturi. Este caldă din cauza gunoiului de grajd și are o mulțime de nutrienți, în special azot.

Cum se menține și se crește conținutul de azot

Dacă gunoiul de grajd este compostat, cantitatea de azot poate crește de 3 ori în plus, humusul astfel obținut este mai bine absorbit de plante; Compostul poate fi preparat într-o groapă special săpată sau într-o cutie făcută în acest scop. Faptul este că, cu cât compostul este mai dens, cu atât va pierde mai puțin azot.

Când pregătiți compostul, puteți să stratificați gunoi de grajd, pământ și deșeuri de la plivitul și să stropiți totul cu îngrășăminte minerale. Este bine să adăugați turbă la compost nu este recomandabil; mediul va fi acid, atunci va trebui să adăugați var. Organele din compost trebuie să fie îmbogățite. Acestea pot fi îngrășăminte cu azot (uree, azotat de amoniu), ar fi bine să adăugați superfosfat sau azofosfat.

Compostul preparat în acest fel va fi un îngrășământ unic într-un an. Poate fi aplicat direct pe gropi în timpul plantării, împrăștiat pe pământ înainte de arat și poate fi folosit pentru sere. Un astfel de humus în cantități optime va conține toate substanțele și microelementele de care au nevoie plantele. Acest îngrășământ conține și microorganisme care îmbogățesc și solul. Toate acestea vor da o recoltă bogată, costul unei astfel de fertilizări este ieftin.

Mormanele de compost nu trebuie făcute mici și lăsate descoperite pe tot parcursul iernii. Ei îngheață și pierd o mulțime de nutrienți. Ele devin practic inutile.

Ce să alegeți, ce este mai bine să fertilizați

Toate avantajele gunoiului de grajd au fost deja descrise, dar există o întrebare: ce este mai bine să folosească grădinarii, acesta sau îngrășăminte minerale gata preparate? Dacă aveți propria curte și propriul gunoi de grajd, atunci bineînțeles că merită să îl folosiți, proaspăt, putrezit și sub formă de compost sau humus.

Dar dacă un rezident de vară decide să-și hrănească plantele și are deja mulți ani, atunci merită să ne gândim. Nu avem gunoiul nostru propriu, trebuie să-l cumpărăm și să-l comandăm. Este scump zilele astea, plus livrare. Această plăcere este grea. Nu este ușor de transportat și aruncat la bătrânețe. Iar după aplicarea gunoiului de grajd proaspăt, mai multe buruieni vor fi călcate în picioare și poate se va introduce o boală fungică sau vreo altă boală în zonă.

Prin urmare, tot mai mulți grădinari au început să cumpere îngrășăminte minerale gata făcute. Pentru că un pachet de uree poate satisface toate nevoile de azot, iar azofoska conține (azot, fosfor, potasiu) și poate fi considerat în general un amestec de grădină. Acum se produc o mulțime de îngrășăminte - humați, sub formă de paste și lichide. Totul este compact și convenabil.

Desigur, fiecare trebuie să aleagă singur ce îngrășământ să-i acorde preferință. Din ce în ce mai puține animale sunt ținute în gospodăriile din sat, pare din ce în ce mai scump și mai incomod pentru oameni să folosească gunoiul de grajd ca azot sau îngrășământ complex. Primăvara nu se mai grăbește ca înainte să cumpere mașini, ceea ce este păcat. Gunoiul de grajd va hrăni planta, o va menține cald, va crește imunitatea și totul este natural.

Dacă este posibil, este mai bine să alegeți materia organică (dejecții, turbă, cenușă, nămol de fund), deoarece chimia este chimie. Când utilizați îngrășăminte minerale gata preparate, trebuie să respectați cu strictețe doza, deoarece nimeni nu are nevoie de nitrați suplimentari sau ca plantele să moară din cauza unei supradoze. Este suficient că acum multe plante sunt otrăvite cu pesticide împotriva dăunătorilor.

Și puțin despre secretele autorului

Ați avut vreodată dureri articulare insuportabile? Și știi direct ce este:

• incapacitatea de a se mișca ușor și confortabil;
• disconfort la urcarea și coborârea scărilor;
• zgârieturi neplăcute, clicuri nu de la sine;
• durere în timpul sau după efort;
• inflamație la nivelul articulațiilor și umflare;
• dureri dureroase fără cauză și uneori insuportabile în articulații...

Acum răspunde la întrebarea: ești mulțumit de asta? O astfel de durere poate fi tolerată? Câți bani ați irosit deja pe un tratament ineficient? Așa este - este timpul să terminăm cu asta! Sunteți de acord? De aceea am decis să publicăm un interviu exclusiv cu Oleg Gazmanov, în care acesta ne-a dezvăluit secretele scăpării durerilor articulare, a artritei și a artrozei.

Atentie, doar AZI!

Toată lumea știe: azotul este inert. Ne plângem adesea de elementul nr. 7 pentru acest lucru, ceea ce este firesc: trebuie să plătim un preț prea mare pentru inerția sa relativă, trebuie cheltuiți prea multă energie, efort și bani pentru a-l transforma în compuși vitali;

Dar, pe de altă parte, dacă azotul nu ar fi atât de inert, reacțiile azotului cu oxigenul ar avea loc în atmosferă, iar viața de pe planeta noastră în formele în care există ar deveni imposibilă. Plantele, animalele, tu și cu mine ne-am sufoca literalmente în fluxuri de oxizi și acizi inacceptabile vieții. Și „cu toate acestea”, ne străduim să transformăm cât mai mult din azotul atmosferic posibil în oxizi și acid azotic. Acesta este unul dintre paradoxurile elementului nr. 7. (Aici autorul riscă să fie acuzat de banalitate, pentru că natura paradoxală a azotului, sau mai bine zis proprietățile sale, a devenit de vorbă în oraș. Și totuși...)

Azotul este un element extraordinar. Uneori se pare că, cu cât aflăm mai multe despre el, cu atât devine mai de neînțeles. Proprietățile contradictorii ale elementului nr. 7 s-au reflectat chiar și în numele său, deoarece a indus în eroare chiar și un chimist atât de strălucit precum Antoine Laurent Lavoisier. Lavoisier a fost cel care a propus numirea azotului cu azot după ce nu a fost nici primul, nici ultimul care a obținut și studiat partea din aer care nu suportă respirația și arderea. Potrivit lui Lavoisier, „azot” înseamnă „fără viață”, iar acest cuvânt este derivat din grecescul „a” – negație și „zoe” – viață.

Termenul „azot” era încă folosit în vocabularul alchimiștilor, de unde omul de știință francez l-a împrumutat. Însemna un anumit „principiu filozofic”, un fel de vrajă cabalistică. Experții spun că cheia pentru descifrarea cuvântului „azot” este fraza finală din Apocalipsă: „Eu sunt alfa și omega, începutul și sfârșitul, primul și ultimul...” În Evul Mediu, trei limbi ​au fost venerati în special: latină, greacă și ebraică. Și alchimiștii au făcut cuvântul „azot” din prima literă „a” (a, alfa, aleph) și ultimele litere: „zet”, „omega” și „tov” din aceste trei alfabete. Astfel, acest cuvânt sintetic misterios însemna „începutul și sfârșitul tuturor începuturilor”.

Contemporanul și compatriotul lui Lavoisier, J. Chaptal, a propus, fără alte prelungiri, numirea elementului nr. 7 cu denumirea hibridă latină-greacă „nitrogenium”, care înseamnă „purtător de salin”. Nitratul este o sare de nitrat, o substanță cunoscută din cele mai vechi timpuri. (Vom vorbi despre ele mai târziu.) Trebuie spus că termenul „azot” a luat rădăcini doar în rusă și franceză. În engleză, elementul nr. 7 este „Azot”, în germană – „Stockton” (asfixiant). Simbolul chimic N este un tribut adus azotului lui Shaptal.

Cine a descoperit azotul?

Descoperirea azotului este atribuită studentului remarcabilului om de știință scoțian Joseph Black, Daniel Rutherford, care în 1772 a publicat o disertație „Despre așa-numitul aer fix și mefitic”. Black a devenit faimos pentru experimentele sale cu „aerul fix” - dioxid de carbon. El a descoperit că, după ce a fixat dioxidul de carbon (leandu-l cu alcalii), mai rămâne un fel de „aer nefixat”, care a fost numit „mefitic” - stricat - pentru că nu a susținut arderea și respirația. Black i-a propus lui Rutherford studiul acestui „aer” ca disertație.

Cam în același timp, azotul a fost obținut de K. Scheele, J. Priestley, G. Cavendish, iar acesta din urmă, după cum reiese din înregistrările sale de laborator, a studiat acest gaz înainte de Rutherford, dar, ca întotdeauna, nu s-a grăbit să publice rezultatele muncii sale. Cu toate acestea, toți acești oameni de știință remarcabili aveau o idee foarte vagă despre natura substanței pe care au descoperit-o. Ei au fost susținători convinși ai teoriei flogistului și au asociat proprietățile „aerului mefic” cu această substanță imaginară. Numai Lavoisier, conducând un atac asupra flogistului, s-a convins și i-a convins pe alții că gazul, pe care l-a numit „fără viață”, era o substanță simplă, precum oxigenul...

catalizator universal?

Se poate doar ghici ce înseamnă „începutul și sfârșitul tuturor începuturilor” în „azotul” alchimic. Dar putem vorbi serios despre unul dintre „începuturile” asociate cu elementul nr. 7. Azotul și viața sunt concepte inseparabile. Cel puțin, ori de câte ori biologii, chimiștii și astrofizicienii încearcă să înțeleagă „începutul începuturilor” vieții, ei întâlnesc cu siguranță azot.

Atomii elementelor chimice pământești se nasc în adâncurile stelelor. De acolo, de la luminarii nopții și lumina zilei, încep originile vieții noastre pământești. Această circumstanță a avut în vedere astrofizicianul englez W. Fowler când a spus că „toți... suntem o particulă de praf stelar”...

„Cenusa” stelară de azot ia naștere într-un lanț foarte complex de procese termonucleare, a cărui etapă inițială este conversia hidrogenului în heliu. Aceasta este o reacție în mai multe etape, despre care se crede că are loc în două moduri. Una dintre ele, numită ciclul carbon-azot, este direct legată de elementul nr. 7. Acest ciclu începe atunci când materia stelară, pe lângă nucleele de hidrogen - protoni, conține deja carbon. Nucleul de carbon-12, adăugând un alt proton, se transformă în nucleul instabil de azot-13:

12 6 C + 1 1 H → 13 7 N + γ.

Dar, după ce a emis un pozitron, azotul devine din nou carbon - se formează un izotop mai greu 13 C:

13 7 N → 13 6 C + e + + γ.

Un astfel de nucleu, după ce a acceptat un proton suplimentar, se transformă în nucleul celui mai comun izotop din atmosfera pământului - 14 N.

13 6 C + 1 1 H → 14 7 N + γ.

Din păcate, doar o parte din acest azot călătorește în jurul Universului. Sub influența protonilor, azotul-14 se transformă în oxigen-15, care, la rândul său, emițând un pozitron și un quantum gamma, se transformă într-un alt izotop terestru de azot - 15 N:

14 7 N + 1 1 H → 15 8 O + y;

15 8 O → 15 7 N + e + + γ.

Azotul terestru-15 este stabil, dar este, de asemenea, supus dezintegrarii nucleare în interiorul unei stele; după ce nucleul de 15 N acceptă un alt proton, nu numai că va avea loc formarea oxigenului 16 O, ci și o altă reacție nucleară:

15 7 N + 1 1 H → 12 6 C + 4 2 He.

În acest lanț de transformări, azotul este unul dintre produse intermediare. Celebrul astrofizician englez R.J. Theiler scrie: „14 N este un izotop care nu este ușor de construit. În ciclul carbon-azot, se formează azotul și, deși ulterior se transformă înapoi în carbon, dacă procesul continuă staționar, atunci există mai mult azot în substanță decât carbon. Aceasta pare a fi principala sursă de 14 N"...

Ciclul carbon-azot moderat complex prezintă modele interesante. Carbonul 12C joacă rolul unui fel de catalizator în el. Judecați singuri, în cele din urmă nu există nicio modificare a numărului de 12 nuclee C, azotul care apare la începutul procesului, dispare la sfârșit... Și dacă carbonul din acest ciclu este un catalizator, atunci azotul este în mod clar un autocatalizator. , adică produsul unei reacții care catalizează etapele sale intermediare ulterioare.

Nu întâmplător am început să vorbim aici despre proprietățile catalitice ale elementului nr. 7. Dar azotul stelar a păstrat această caracteristică în materia vie? Catalizatorii proceselor de viață sunt enzime și toate acestea, precum și majoritatea hormonilor și vitaminelor, conțin azot.

Azotul din atmosfera Pământului

Viața datorează mult azotului, dar azotul, cel puțin azotul atmosferic, își datorează originea nu atât Soarelui, cât proceselor vieții. Este izbitoare discrepanța dintre conținutul elementului nr. 7 din litosferă (0,01%) și din atmosferă (75,6% în masă sau 78,09% în volum). În general, trăim într-o atmosferă de azot moderat îmbogățită cu oxigen.

Între timp, pe nicio altă planetă sistemul solar, azotul liber nu a fost găsit în comete sau alte obiecte spațiale reci. Există compușii și radicalii săi - CN *, NH *, NH * 2, NH * 3, dar nu există azot. Adevărat, aproximativ 2% azot a fost înregistrat în atmosfera lui Venus, dar această cifră necesită încă confirmare. Se crede că elementul nr. 7 nu a fost prezent în atmosfera primară a Pământului. Atunci de unde vine în aer?

Aparent, atmosfera planetei noastre a constat inițial din substanțe volatile formate în măruntaie pământului: H2, H20, C02, CH4, NH3. Azotul liber, dacă există, a apărut ca produs activitate vulcanică, s-a transformat în amoniac. Condițiile pentru aceasta au fost cele mai potrivite: hidrogen în exces, temperaturi ridicate - suprafața Pământului nu se răcise încă. Deci, ce înseamnă că azotul a fost prezent pentru prima dată în atmosferă sub formă de amoniac? Aparent asa. Să ne amintim această împrejurare.

Dar apoi a apărut viața... Vladimir Ivanovici Vernadsky a susținut că „învelișul de gaz al pământului, aerul nostru, este creația vieții”. Viața a fost cea care a lansat cel mai uimitor mecanism de fotosinteză. Unul dintre produsele finale ale acestui proces, oxigenul liber, a început să se combine în mod activ cu amoniacul, eliberând azot molecular:

CO2 + 2H20 → fotosinteză→ HSON + H2O + O2;

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O.

Oxigenul și azotul, după cum se știe, nu reacționează unul cu celălalt în condiții normale, ceea ce a permis aerului pământului să mențină compoziția „statu quo”. Rețineți că o parte semnificativă a amoniacului s-ar fi putut dizolva în apă în timpul formării hidrosferei.

În zilele noastre, principala sursă de N2 care intră în atmosferă sunt gazele vulcanice.

Dacă rupeți tripla legătură...

După ce au distrus rezervele inepuizabile de azot activ legat, faunei sălbatice M-am confruntat cu o problemă: cum să leg azotul. Într-o stare liberă, moleculară, după cum știm, sa dovedit a fi foarte inert. Motivul pentru aceasta este legătura chimică triplă a moleculei sale: N≡N.

De obicei, legăturile acestei multiplicități sunt instabile. Să ne amintim de exemplul clasic de acetilenă: HC = CH. Legătura triplă a moleculei sale este foarte fragilă, ceea ce explică activitatea chimică incredibilă a acestui gaz. Dar azotul are aici o anomalie clară: legătura sa triplă formează cea mai stabilă dintre toate moleculele diatomice cunoscute. Este nevoie de un efort enorm pentru a distruge această conexiune. De exemplu, sinteza industrială a amoniacului necesită o presiune mai mare de 200 atm. și temperaturi peste 500°C, și chiar prezența obligatorie a catalizatorilor... Rezolvând problema fixării azotului, natura a trebuit să stabilească o producție continuă de compuși cu azot prin metoda furtunii.

Statisticile spun că peste trei miliarde de fulgere lovesc în atmosfera planetei noastre în fiecare an. Puterea descărcărilor individuale ajunge la 200 de milioane de kilowați, iar aerul este încălzit (local, desigur) la 20 de mii de grade. La o astfel de temperatură monstruoasă, moleculele de oxigen și azot se dezintegrează în atomi, care, reacționând cu ușurință între ele, formează oxid nitric fragil:

N2 + O2 → 2NO.

Datorită răcirii rapide (un fulger durează o zece miimi de secundă), oxidul de azot nu se dezintegrează și este oxidat liber de oxigenul atmosferic la un dioxid mai stabil:

2NO + O 2 → 2NO 2.

În prezența umidității atmosferice și a picăturilor de ploaie, dioxidul de azot este transformat în acid azotic:

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO.

Deci, prinși într-o furtună proaspătă, avem ocazia să înotăm într-o soluție slabă de acid azotic. Pătrunzând în sol, acidul azotic atmosferic formează diverse îngrășăminte naturale cu substanțele sale. Azotul este fixat și în atmosferă prin mijloace fotochimice: după ce a absorbit o cantitate de lumină, molecula de N2 intră într-o stare excitată, activată și devine capabilă să se combine cu oxigenul...

Bacteriile și azotul

Din sol, compușii de azot intră în plante. Mai mult: „caii mănâncă ovăz”, iar prădătorii mănâncă ierbivore. Ciclul materiei, inclusiv elementul nr. 7, are loc de-a lungul lanțului trofic. În același timp, forma de existență a azotului se modifică, devine parte din compuși din ce în ce mai complexi și adesea foarte activi. Dar nu numai azotul „generat de furtună” călătorește prin lanțurile trofice.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, s-a observat că unele plante, în special leguminoasele, sunt capabile să crească fertilitatea solului.

„...Sau, pe măsură ce anul se schimbă, semăna boabele de aur
Unde am adunat recolta de pe câmp, păstăile foșnind,
Sau unde măzicul cu fructe mici creștea cu lupin amar...”

Citiți asta: acesta este un sistem de agricultură pe bază de iarbă! Aceste rânduri sunt preluate dintr-o poezie a lui Virgil, scrisă acum aproximativ două mii de ani.

Poate că prima persoană care s-a gândit la motivul pentru care leguminoasele cresc producția de cereale a fost agrochimistul francez J. Boussingault. În 1838, a stabilit că leguminoasele îmbogățesc solul cu azot. Cerealele (și multe alte plante) epuizează pământul, luând, în special, același azot. Boussingault a sugerat că frunzele de leguminoase au absorbit azotul din aer, dar acest lucru a fost înșelător. La acea vreme, era de neconceput să presupunem că problema nu era în plantele în sine, ci în microorganismele speciale care provocau formarea de noduli pe rădăcinile lor. În simbioză cu leguminoasele, aceste organisme fixează azotul atmosferic. Acum, acesta este un truism...

În zilele noastre, sunt cunoscuți destul de mulți fixatori de azot diferiți: bacterii, actinomicete, drojdii și mucegaiuri, alge albastre-verzi. Și toate furnizează azot plantelor. Dar iată întrebarea: cum descompun microorganismele molecula inertă de N2 fără a consuma multă energie? Și de ce unii dintre ei au această capacitate cea mai utilă pentru toate ființele vii, în timp ce alții nu o au? Multă vreme aceasta a rămas un mister. Mecanismul liniştit de fixare biologică a elementului nr. 7, fără tunete şi fulgere, a fost descoperit abia recent. S-a dovedit că calea azotului elementar în materia vie a devenit posibilă datorită proceselor de reducere în timpul cărora azotul este transformat în amoniac. Enzima nitrogenaza joacă un rol decisiv în acest proces. Centrele sale, care conțin compuși de fier și molibden, activează azotul pentru a se „acosta” cu hidrogen, care este activat anterior de o altă enzimă. Astfel, din azotul inert se obține amoniacul foarte activ - primul produs stabil al fixării biologice a azotului.

Așa funcționează! În primul rând, procesele vieții au transformat amoniacul din atmosfera primordială în azot, iar apoi viața a transformat azotul înapoi în amoniac. A meritat natura să-și „rupă sulițele” în acest sens? Desigur, pentru că exact așa a apărut ciclul elementului nr. 7.

Depozitele de salitr și creșterea populației

Fixarea naturală a azotului de către fulgere și bacteriile din sol produce anual aproximativ 150 de milioane de tone de compuși ai acestui element. Cu toate acestea, nu tot azotul fixat participă la ciclu. O parte din ea este îndepărtată din proces și depusă sub formă de depozite de salpetru. Cel mai bogat astfel de depozit s-a dovedit a fi deșertul chilian Atacama de la poalele Cordillerei. Nu a plouat aici de ani de zile. Dar ocazional ploi abundente cad pe versanții munților, spălând compușii solului. De-a lungul a mii de ani, fluxurile de apă au dus în jos săruri dizolvate, printre care cel mai mult se număra nitrații. Apa s-a evaporat, sărurile au rămas... Așa a luat naștere cel mai mare zăcământ de compuși cu azot din lume.

Celebrul chimist german Johann Rudolf Glauber, care a trăit în secolul al XVII-lea, a remarcat importanța excepțională a sărurilor de azot pentru dezvoltarea plantelor. În scrierile sale, reflectând asupra ciclului substanțelor azotate din natură, el a folosit expresii precum „sucurile azotate ale solului” și „salitrul este sarea fertilității”.

Dar salitrul natural a început să fie folosit ca îngrășământ abia la începutul secolului trecut, când au început să se dezvolte zăcăminte chiliane. La acea vreme era singura sursă semnificativă de azot fix de care părea să depindă bunăstarea omenirii. Industria azotului nu mai era discutată atunci.

În 1824, clerul englez Thomas Malthus și-a proclamat infama doctrină că populația crește mult mai repede decât producția de alimente. În acest moment, exportul de salpetru chilian era de numai aproximativ 1000 de tone pe an. În 1887, compatriotul lui Malthus, celebrul om de știință Thomas Huxley, a prezis sfârșitul iminent al civilizației din cauza „foametei de azot” care ar trebui să apară după dezvoltarea zăcămintelor de salitre chilian (producția sa până în acest moment era deja de peste 500 de mii de tone pe an). ).

Unsprezece ani mai târziu, un alt om de știință celebru, Sir William Crookes, a declarat la Societatea Britanică pentru Avansarea Științei că într-o jumătate de secol va avea loc o criză alimentară dacă populația nu va scădea. De asemenea, el și-a argumentat trista prognoză prin faptul că „zăcămintele de salpetru din Chile vor fi în curând epuizate complet”, cu toate consecințele care decurg.

Aceste profeții nu s-au adeverit - omenirea nu a murit, ci a stăpânit fixarea artificială a elementului nr. 7. Mai mult, astăzi ponderea nitratului natural este de doar 1,5% din producția mondială de substanțe care conțin azot.

Cum a fost fixat azotul

Oamenii au reușit să obțină compuși de azot de mult timp. Același salpetru a fost pregătit în hale speciale - salitrul, dar această metodă era foarte primitivă. „Ei fac salpetru din mormane de gunoi de grajd, cenușă, excremente, răzgâituri de piele, sânge și blaturi de cartofi. În acești doi ani, mormanele sunt udate cu urină și răsturnate, după care se formează un strat de salpetru”, aceasta este o descriere a producției de salnitru într-o carte veche.

Cărbunele, care conține până la 3% azot, poate servi și ca sursă de compuși cu azot. Azot legat! Acest azot a început să fie eliberat în timpul cocsării cărbunilor, captând fracția de amoniac și trecând-o prin acid sulfuric.

Produsul final este sulfatul de amoniu. Dar chiar și aceasta, în general, sunt firimituri. Este greu de imaginat cum s-ar fi dezvoltat civilizația noastră dacă nu ar fi rezolvat în timp problema fixării acceptabile din punct de vedere industrial a azotului atmosferic.

Scheele a fost primul care a legat azotul atmosferic. În 1775, a obținut cianura de sodiu încălzind sifon și cărbune într-o atmosferă de azot:

Na2CO3 + 4C + N2 → 2NaCN + 3CO.

În 1780, Priestley a descoperit că volumul de aer conținut într-un vas răsturnat peste apă scade dacă o scânteie electrică este trecută prin el, iar apa capătă proprietățile unui acid slab. Acest experiment a fost, după cum știm (Priestley nu știa), un model al mecanismului natural de fixare a azotului. Patru ani mai târziu, Cavendish, trecând o descărcare electrică prin aer închis într-un tub de sticlă cu alcali, a descoperit salitrul acolo.

Și deși toate aceste experimente nu puteau depăși laboratorul la acea vreme, ele arată prototipul metodelor industriale de fixare a azotului - cianamidă și arc, apărute la începutul secolelor XIX...XX.

Metoda cianamidei a fost brevetată în 1895 de către cercetătorii germani A. Frank și N. Caro. Conform acestei metode, azotul, atunci când este încălzit cu carbură de calciu, a fost legat în cianamidă de calciu:

CaC2 + N2 → Ca(CN)2.

În 1901, fiul lui Frank, cu ideea că cianamida de calciu ar putea servi ca un bun îngrășământ, a început în esență producția acestei substanțe. Creșterea industriei de azot fix a fost alimentată de disponibilitatea energiei electrice ieftine. Cea mai promițătoare metodă de fixare a azotului atmosferic la sfârșitul secolului al XIX-lea. a fost considerat un arc, folosind o descărcare electrică. La scurt timp după construirea centralei electrice Niagara, americanii au lansat prima uzină cu arc în apropiere (în 1902). Trei ani mai târziu, în Norvegia a intrat în funcțiune o instalație cu arc dezvoltată de teoreticianul și specialistul în studiul luminii boreale H. Birkeland și inginerul practic S. Eide. Plantele de acest tip au devenit larg răspândite; Salpetrul pe care l-au produs se numea norvegian. Cu toate acestea, consumul de energie în timpul acestui proces a fost extrem de mare și s-a ridicat la până la 70 de mii de kilowați/oră pe tonă de azot legat, iar doar 3% din această energie a fost folosită direct pentru fixare.

Prin amoniac

Metodele de fixare a azotului enumerate mai sus au fost doar abordări ale unei metode care a apărut cu puțin timp înainte de Primul Război Mondial. Despre el, popularizatorul american de știință E. Slosson a remarcat foarte inteligent: „Întotdeauna s-a spus că britanicii domină marea, iar francezii domină pământul, în timp ce germanilor le mai rămâne doar aer. Germanii păreau să ia această glumă în serios și au început să folosească regatul aerului pentru a-i ataca pe britanici și francezi... Kaiserul... avea o întreagă flotă de zeppelini și o metodă de fixare a azotului care nu era cunoscută de nicio altă națiune. . Zeppelinurile au izbucnit ca niște pungi de aer, dar instalațiile de fixare a azotului au continuat să funcționeze și au făcut Germania independentă de Chile nu numai în timpul războiului, ci și pe timp de pace”. Este vorba despre despre sinteza amoniacului - principalul proces al industriei moderne de azot fix.

Slosson nu avea dreptate când spunea că metoda de fixare a azotului în amoniac nu era cunoscută nicăieri în afară de Germania. Fundamente teoretice Acest proces a fost stabilit de oamenii de știință francezi și englezi. În 1784, celebrul C. Berthollet a stabilit compoziția amoniacului și a exprimat ideea echilibrului chimic al reacțiilor de sinteză și descompunere a acestei substanțe. Cinci ani mai târziu, englezul W. Austin a făcut prima încercare de a sintetiza NH 3 din azot și hidrogen. Și în cele din urmă, chimistul francez A. Le Chatelier, după ce a formulat clar principiul echilibrului mobil, a fost primul care a sintetizat amoniacul. În același timp, a folosit hipertensiune arterialăși catalizatori - burete platină și fier. În 1901, Le Chatelier a brevetat această metodă.

Cercetările privind sinteza amoniacului la începutul secolului au fost efectuate și de E. Perman și G. Atkins în Anglia. În experimentele lor, acești cercetători au folosit diferite metale ca catalizatori, în special cuprul, nichelul și cobaltul...

Dar a fost într-adevăr posibil pentru prima dată să se stabilească sinteza amoniacului din hidrogen și azot la scară industrială în Germania. Acest lucru se datorează celebrului chimist Fritz Haber. În 1918 i s-a acordat Premiul Nobel pentru Chimie.

Tehnologia de producție NH 3 dezvoltată de omul de știință german a fost foarte diferită de alte industrii ale vremii. Aici a fost aplicat, pentru prima dată, principiul unui ciclu închis cu echipamente care funcționează continuu și recuperarea energiei. Dezvoltarea finală a tehnologiei de sinteză a amoniacului a fost finalizată de colegul și prietenul lui Haber K. Bosch, care în 1931 a primit și Premiul Nobel pentru dezvoltarea metodelor de sinteză chimică la presiuni ridicate.

Pe calea naturii

Sinteza amoniacului a devenit un alt model pentru fixarea naturală a elementului nr. 7. Să ne amintim că microorganismele leagă azotul tocmai în NH 3 . Cu toate avantajele procesului Haber-Bosch, arată imperfect și greoi în comparație cu cel natural!

„Fixarea biologică a azotului atmosferic... a fost un fel de paradox, o provocare constantă pentru chimiști, un fel de demonstrație a insuficienței cunoștințelor noastre.” Aceste cuvinte aparțin chimiștilor sovietici M.E. Volpin și A.E. Shilov, care a încercat să fixeze azotul molecular în condiții blânde.

La început au fost eșecuri. Dar în 1964, la Institutul de Compuși Organoelementali al Academiei de Științe a URSS, în laboratorul lui Volpin, s-a făcut o descoperire: în prezența compușilor metalelor de tranziție - titan, vanadiu, crom, molibden și fier - elementul nr. 7 este activat. iar în condiții normale formează compuși complecși care se descompun de apă în amoniac. Aceste metale sunt cele care servesc drept centre pentru fixarea azotului în enzimele de fixare a azotului și ca catalizatori excelenți în producția de amoniac.

Curând după aceasta, oamenii de știință canadieni A. Allen și K. Zenof, studiind reacția hidrazinei N 2 H 2 cu triclorura de ruteniu, au obținut un complex chimic în care, din nou în condiții blânde, azotul a fost legat. Acest rezultat a fost atât de contrar ideilor obișnuite, încât editorii revistei, unde cercetătorii și-au trimis articolul cu un mesaj senzațional, au refuzat să-l publice. Ulterior, oamenii de știință sovietici au reușit să obțină substanțe organice care conțin azot în condiții blânde. Este încă prea devreme să vorbim despre metode industriale de fixare chimică blândă a azotului atmosferic, totuși, succesele obținute fac posibilă prevederea unei revoluții iminente în tehnologia pentru elementul de legare nr. 7.

Știința modernă nu a uitat vechile metode de producere a compușilor de azot prin oxizi. Aici, principalele eforturi sunt îndreptate spre dezvoltarea proceselor tehnologice care accelerează scindarea moleculei de N 2 în atomi. Cele mai promițătoare zone de oxidare a azotului sunt considerate a fi arderea aerului în cuptoare speciale, utilizarea torțelor cu plasmă și utilizarea unui fascicul de electroni accelerați în aceste scopuri.

De ce să-ți fie frică?

Astăzi nu există niciun motiv să ne temem că omenirea va lipsi vreodată de compuși de azot. Fixarea industrială a elementului nr. 7 progresează într-un ritm incredibil. Dacă la sfârșitul anilor 60 producția mondială de azot fix era de 30 de milioane de tone, atunci până la începutul secolului următor va ajunge, după toate probabilitățile, la un miliard de tone!

Astfel de succese nu sunt doar încurajatoare, ci și îngrijorează. Faptul este că fixarea artificială a N2 și introducerea în sol a unor cantități uriașe de substanțe care conțin azot este cea mai grosolană și semnificativă intervenție umană în ciclul natural al substanțelor. În zilele noastre, îngrășămintele cu azot nu sunt doar substanțe de fertilitate, ci și poluanți mediu. Ele sunt spălate din sol în râuri și lacuri, provoacă înflorire dăunătoare în corpurile de apă și sunt transportate de curenții de aer pe distanțe lungi...

ÎN ape subterane se pierde până la 13% din azotul conținut în îngrășămintele minerale. Compușii de azot, în special nitrații, sunt dăunători pentru oameni și pot provoca otrăviri. Iată azotul ca susținător de familie!

Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a adoptat concentrațiile maxime admise de nitrați în apă potabilă: 22 mg/l pentru latitudini temperate și 10 mg/l pentru tropice. În URSS standardele sanitare ele reglează conținutul de nitrați din apa rezervoarelor prin standarde „tropicale” - nu mai mult de 10 mg/l. Se dovedește că nitrații sunt o „sabie cu două tăișuri”...

La 4 octombrie 1957, omenirea a intervenit din nou în ciclul elementului nr. 7, lansând în spațiu o „minge” plină cu azot - primul satelit artificial...

Mendeleev despre azot

„Deși cel mai activ, adică. partea cea mai ușor și adesea activă din punct de vedere chimic a aerului din jurul nostru este oxigenul, dar cea mai mare masă a acestuia, judecând atât după volum, cât și după greutate, este formată din azot; și anume, azotul gazos constituie mai mult de 3/4, deși mai puțin de 4/5, din volumul de aer. Și deoarece azotul este doar puțin mai ușor decât oxigenul, conținutul în greutate de azot din aer este de aproximativ 3/4 din masa sa totală. Făcând parte din aer într-o cantitate atât de semnificativă, azotul aparent nu joacă un rol deosebit de important în atmosferă, a cărui acțiune chimică este determinată în primul rând de conținutul de oxigen din acesta. Însă o înțelegere corectă a azotului se obține numai atunci când aflăm că în oxigenul pur animalele nu pot trăi mult și chiar nu pot muri și că azotul din aer, deși numai încet și încet, formează diverși compuși, dintre care unii joacă un rol important. rol foarte important în natură, în special în viața organismelor.”

Unde se folosește azotul?

Azotul este cel mai ieftin dintre toate gazele, inert chimic în condiții normale. Este utilizat pe scară largă în tehnologia chimică pentru a crea medii neoxidante. În laboratoare, compușii care se oxidează ușor sunt depozitați într-o atmosferă de azot. Lucrările remarcabile de vopsire sunt uneori (în depozit sau în timpul transportului) plasate în cutii sigilate umplute cu azot pentru a proteja vopselele de umiditate și componente chimic active ale aerului.

Rolul azotului în metalurgie și prelucrarea metalelor este semnificativ. Diferite metale în stare topită reacționează la prezența azotului în moduri diferite. Cuprul, de exemplu, este absolut inert față de azot, astfel încât produsele din cupru sunt adesea sudate într-un curent din acest gaz. Magneziul, dimpotrivă, atunci când este ars în aer produce compuși nu numai cu oxigenul, ci și cu azotul. Deci, un mediu cu azot nu este aplicabil pentru lucrul cu produse din magneziu la temperaturi ridicate. Saturarea suprafeței de titan cu azot conferă metalului o mai mare rezistență și rezistență la uzură - pe acesta se formează o nitrură de titan foarte puternică și inertă din punct de vedere chimic. Această reacție are loc numai la temperaturi ridicate.

La temperaturi obișnuite, azotul reacționează activ cu un singur metal - litiul.

Cea mai mare cantitate de azot este folosită pentru a produce amoniac.

Narcoza cu azot

Opinia larg răspândită despre inerția fiziologică a azotului nu este în întregime corectă. Azotul este inert fiziologic în condiții normale.

Odată cu creșterea presiunii, de exemplu atunci când scafandrii se scufundă, crește concentrația de azot dizolvat în proteine ​​și în special în țesuturile grase ale corpului. Acest lucru duce la așa-numita narcoză cu azot. Scafandrul pare să se îmbată: coordonarea mișcărilor este perturbată, conștiința este tulbure. Oamenii de știință s-au convins în sfârșit că motivul pentru aceasta a fost azotul, după ce au efectuat experimente în care, în loc de aer obișnuit, un amestec de helio-oxigen a fost furnizat costumului spațial al scafandrului. În același timp, simptomele anesteziei au dispărut.

Amoniac spațial

Planetele mari ale sistemului solar, Saturn și Jupiter, sunt considerate de astronomi a fi parțial făcute din amoniac solid. Amoniacul îngheață la –78°C, iar pe suprafața lui Jupiter, de exemplu, temperatura medie este de 138°C.

Amoniac și amoniu

În familia mare a azotului există un compus ciudat - amoniu NH4. Nu se găsește nicăieri sub forma sa liberă, dar în săruri joacă rolul unui metal alcalin. Denumirea „amoniu” a fost propusă în 1808 de celebrul chimist englez Humphry Davy. Cuvântul latin amoniu însemna cândva: sare de la amoniu. Amoniacul este o regiune din Libia. Acolo era un templu zeu egiptean Amon, cu numele căruia a fost numită întreaga regiune. În amoniac, sărurile de amoniu (în primul rând amoniacul) au fost obținute de multă vreme prin arderea bălegarului de cămilă. Când sărurile s-au descompus, a fost produs un gaz, care se numește acum amoniac.

Din 1787 (același an în care a fost adoptat termenul „azot”), comisia pe nomenclatura chimică a dat acestui gaz denumirea de ammoniaque (amoniac). Chimistul rus Ya.D. Zaharov a considerat că acest nume era prea lung și, în 1801, a exclus două litere din el. Așa a fost creat amoniacul.

Gaz ilariant

Dintre cei cinci oxizi de azot, doi - oxidul (NO) și dioxidul (NO 2) - au găsit o utilizare industrială largă. Celelalte două - anhidrida de azot (N 2 O 3) și anhidrida de azot (N 2 O 5) - nu se găsesc des în laboratoare. Al cincilea este protoxidul de azot (N 2 O). Are un efect fiziologic foarte unic, pentru care este adesea numit gaz râd.

Remarcabilul chimist englez Humphry Davy a folosit acest gaz pentru a organiza sesiuni speciale. Așa a descris unul dintre contemporanii lui Davy efectele protoxidului de azot: „Unii domni au sărit pe mese și scaune, altora li s-a slăbit limba, iar alții au manifestat o tendință extremă de a se certa”.

Swift râse în zadar

Remarcabilul satiric Jonathan Swift a batjocorit de bunăvoie sterilitatea științei contemporane. În Călătoriile lui Gulliver, în descrierea Academiei Lagado, se află următorul pasaj: „Avea la dispoziție două încăperi mari, pline de cele mai uimitoare curiozități; cincizeci de asistenți lucrau sub conducerea lui. Unii au condensat aerul într-o substanță uscată și densă, extragând salitrul din el...”

Acum salitrul din aer este un lucru absolut real. Nitratul de amoniu NH 4 NO 3 este de fapt produs din aer și apă.

Bacteriile fixează azotul

Ideea că unele microorganisme pot lega azotul din aer a fost exprimată pentru prima dată de fizicianul rus P. Kossovich. Biochimistul rus S.N. Winogradsky a fost primul care a reușit să izoleze din sol un tip de bacterie care fixează azotul.

Plantele sunt pretentioase

Dmitri Nikolaevici Pryanishnikov a constatat că o plantă, dacă i se oferă posibilitatea de a alege, preferă azotul amoniac în locul azotului nitrat. (Nitrații sunt săruri ale acidului azotic).

Agent oxidant important

Acidul azotic HNO3 este unul dintre cei mai importanți agenți oxidanți utilizați în industria chimică. Unul dintre cei mai mari chimiști ai secolului al XVII-lea a fost primul care l-a preparat prin acționarea acidului sulfuric pe salpetru. Johann Rudolf Glauber.

Dintre compușii obținuți acum cu ajutorul acidului azotic, multe sunt substanțe absolut necesare: îngrășăminte, coloranți, materiale polimerice, explozivi.

Rol dublu

Unii compuși care conțin azot utilizați în agrochimie îndeplinesc funcții duble. De exemplu, cianamida de calciu este folosită de cultivatorii de bumbac ca defoliant - o substanță care face ca frunzele să cadă înainte de recoltare. Dar acest compus servește și ca îngrășământ.

Azotul din pesticide

Nu toate substanțele care conțin azot contribuie la dezvoltarea oricărei plante. Sărurile aminelor acizilor fenoxiacetic și triclorofenoxiacetic sunt erbicide. Primul suprimă creșterea buruienilor pe câmp culturi de cereale, al doilea este folosit pentru curățarea terenului pentru teren arabil - distruge copaci și arbuști mici.

Polimeri: de la biologici la anorganici

Atomii de azot fac parte din mulți polimeri naturali și sintetici - de la proteine ​​la nailon. În plus, azotul este cel mai important element al polimerilor anorganici fără carbon. Moleculele de cauciuc anorganic - clorură de polifosfonitril - sunt cicluri închise compuse din atomi de azot și fosfor alternanți, înconjurate de ioni de clor. Polimerii anorganici includ, de asemenea, nitruri ale unor metale, inclusiv cea mai dure dintre toate substanțele, borazonul.