रशियन भाषेत मूळ असलेल्या घटकाचे फ्रेंच नाव (अझोट) 18 व्या शतकात प्रस्तावित केले गेले. Lavoisier, ग्रीक नकारात्मक उपसर्ग "a" आणि "zoe" या शब्दापासून ते तयार केले आहे - जीवन (प्राणीशास्त्र या शब्दांमध्ये समान मूळ आणि त्याच्या व्युत्पन्नांचे वस्तुमान - प्राणीसंग्रहालय, प्राणीशास्त्र इ.), उदा. "नायट्रोजन" म्हणजे "निर्जीव", "जीवनाला आधार देत नाही". त्याच मूळचे आणि या घटकाचे जर्मन नाव स्टिकस्टॉफ - गुदमरणारा पदार्थ. मूळ “अझो” हे रासायनिक शब्द “अॅझाइड”, “अझो कंपाऊंड”, “अझिन” इत्यादींमध्ये देखील आहे. आणि लॅटिन नायट्रोजेनियम आणि इंग्रजी नायट्रोजन हिब्रू “नेटर” (ग्रीक “नायट्रॉन”, लॅटिन नायट्रम) मधून आले आहेत. ; म्हणून प्राचीन काळात ते नैसर्गिक अल्कली - सोडा आणि नंतर - सॉल्टपीटर म्हणतात. "नायट्रोजन" हे नाव अगदी योग्य नाही: वायू नायट्रोजन श्वासोच्छवासासाठी योग्य नसला तरी, हा घटक जीवनासाठी पूर्णपणे आवश्यक आहे. सर्व सजीवांच्या रचनेत तुलनेने लहान घटकांचा समावेश होतो आणि त्यापैकी सर्वात महत्वाचे म्हणजे नायट्रोजन, प्रथिनांमध्ये - सुमारे 17% नायट्रोजन. डीएनए आणि आरएनए रेणूंच्या संरचनेत नायट्रोजन देखील समाविष्ट आहे, जे आनुवंशिकता सुनिश्चित करतात.

पृथ्वीवर भरपूर नायट्रोजन आहे, परंतु त्याचे मुख्य साठे वातावरणात केंद्रित आहेत. तथापि, NєN ट्रिपल बाँडच्या उच्च सामर्थ्यामुळे (942 kJ/mol, जे Cl–Cl बाँड उर्जेच्या जवळजवळ 4 पट आहे), नायट्रोजन रेणू खूप मजबूत आहे आणि त्याची प्रतिक्रिया कमी आहे. परिणामी, कोणताही प्राणी किंवा वनस्पती हवेतील नायट्रोजन वायू शोषण्यास सक्षम नाही. प्रथिने आणि शरीरातील इतर आवश्यक घटकांच्या संश्लेषणासाठी आवश्यक असलेले हे घटक त्यांना कोठून मिळतात? प्राण्यांना त्यांचा नायट्रोजन वनस्पती आणि इतर प्राणी खाण्यापासून मिळतो. झाडे मातीतून इतर पोषक तत्वांसह नायट्रोजन काढतात आणि फक्त काही शेंगायुक्त झाडे हवेतून नायट्रोजन शोषू शकतात - आणि स्वतःहून नाही तर त्यांच्या मुळांवर राहणाऱ्या नोड्यूल बॅक्टेरियामुळे धन्यवाद.

मातीतील नायट्रोजनचा मुख्य स्त्रोत जैविक नायट्रोजन स्थिरीकरण आहे, म्हणजे, वातावरणातील नायट्रोजनचे बंधन आणि सूक्ष्मजीवांद्वारे त्याचे वनस्पतींद्वारे आत्मसात करता येणार्‍या स्वरूपात रूपांतर करणे. सूक्ष्मजीव स्वतःच मातीत राहू शकतात किंवा ते काही वनस्पतींसह सहजीवन ("कॉमनवेल्थ") मध्ये असू शकतात, प्रामुख्याने शेंगा - क्लोव्हर, मटार, बीन्स, अल्फल्फा इ. या वनस्पतींच्या मुळांवर जीवाणू "स्थायिक" होतात - विशेष नोड्यूलमध्ये; त्यांना सहसा नोड्यूल बॅक्टेरिया म्हणून संबोधले जाते. या सूक्ष्मजीवांमध्ये एक जटिल एंझाइम, नायट्रोजनेज असतो, जो नायट्रोजन ते अमोनिया कमी करण्यास सक्षम असतो. नंतर, इतर एंजाइम प्रणालींच्या मदतीने, अमोनियाचे इतर नायट्रोजन संयुगेमध्ये रूपांतर होते, जे वनस्पतींद्वारे शोषले जातात. मुक्त-जिवंत जीवाणू प्रति वर्ष 1 हेक्टर पर्यंत 50 किलो नायट्रोजन बांधतात, आणि नोड्यूल बॅक्टेरिया - आणखी 150 किलो, आणि विशेषतः अनुकूल परिस्थितीत - 500 किलो पर्यंत!

जमिनीतील नैसर्गिक नायट्रोजनचा दुसरा स्त्रोत म्हणजे वीज. प्रत्येक सेकंदाला, जगावर सरासरी 100 वीज चमकतात. आणि जरी त्यापैकी प्रत्येक सेकंदाचा फक्त एक अंश टिकतो, तरीही त्यांची एकूण विद्युत शक्ती 4 अब्ज किलोवॅटपर्यंत पोहोचते. लाइटनिंग चॅनेलमध्ये तापमानात तीव्र वाढ - 20,000 डिग्री सेल्सियस पर्यंत नायट्रिक ऑक्साईड NO च्या निर्मितीसह नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन रेणूंचा नाश होतो. नंतर वातावरणातील ऑक्सिजनद्वारे त्याचे डायऑक्साइडमध्ये ऑक्सीकरण केले जाते: 2NO + O 2  2NO 2. डायऑक्साइड, वातावरणातील आर्द्रतेसह अतिरिक्त ऑक्सिजनवर प्रतिक्रिया देऊन, नायट्रिक ऍसिडमध्ये बदलते: 4NO 2 + 2H 2 O + O 2  4HNO 3. या परिवर्तनांचा परिणाम म्हणून, वातावरणात दररोज अंदाजे 2 दशलक्ष टन नायट्रिक ऍसिड तयार होते, किंवा दरवर्षी 700 दशलक्ष टनांपेक्षा जास्त. नायट्रिक ऍसिडचे कमकुवत द्रावण पावसाने जमिनीवर पडते. "आकाशीय ऍसिड" चे हे प्रमाण त्याच्या औद्योगिक उत्पादनाशी तुलना करणे मनोरंजक आहे; नायट्रिक ऍसिडचे उत्पादन ही सर्वात मोठ्या उत्पादन सुविधांपैकी एक आहे. असे दिसून आले की येथे माणूस निसर्गापेक्षा खूप मागे आहे: नायट्रिक ऍसिडचे जागतिक उत्पादन सुमारे 30 दशलक्ष टन आहे. विजेद्वारे नायट्रोजन रेणूंचे विभाजन झाल्यामुळे, पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या प्रत्येक हेक्टरवर दरवर्षी सुमारे 15 किलो नायट्रिक ऍसिड पडतो, ज्यामध्ये पर्वत आणि वाळवंट, समुद्र आणि महासागर. मातीमध्ये, हे ऍसिड त्याच्या क्षारांमध्ये बदलते - नायट्रेट्स, जे वनस्पतींद्वारे पूर्णपणे शोषले जातात.

असे दिसते की "थंडरस्टॉर्म नायट्रोजन" पिकांसाठी इतके महत्त्वाचे नाही, परंतु क्लोव्हर आणि इतर शेंगा पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचा फक्त एक छोटासा भाग व्यापतात. कोट्यवधी वर्षांपूर्वी, नायट्रोजन-फिक्सिंग बॅक्टेरिया दिसण्यापूर्वी, वातावरणात वीज चमकू लागली. त्यामुळे त्यांनी वातावरणातील नायट्रोजन निश्चित करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावली. उदाहरणार्थ, एकट्या गेल्या दोन सहस्राब्दीमध्ये, विजेने 2 ट्रिलियन टन नायट्रोजनचे खतामध्ये रूपांतर केले आहे - हवेतील त्याच्या एकूण प्रमाणाच्या सुमारे 0.1%!

लिबिग विरुद्ध माल्थस. 1798 मध्ये इंग्रज अर्थशास्त्रज्ञ थॉमस माल्थस (1766-1834) यांनी त्यांचे प्रसिद्ध पुस्तक प्रकाशित केले. लोकसंख्येचा अनुभव. त्यात, त्यांनी निदर्शनास आणले की लोकसंख्या झपाट्याने वाढते आहे, म्हणजे. जसे की 1, 2, 4, 8, 16... त्याच वेळी, समान कालावधीसाठी निर्वाहाचे साधन, अगदी अनुकूल परिस्थितीतही, केवळ अंकगणित प्रगतीमध्ये वाढू शकते, म्हणजे. जसे 1, 2, 3, 4... उदाहरणार्थ, या सिद्धांतानुसार, अन्न उत्पादन केवळ शेतजमिनीचा विस्तार, जिरायती जमिनीची उत्तम मशागत इत्यादीद्वारे वाढू शकते. माल्थसच्या सिद्धांतावरून असे दिसून आले की भविष्यात मानवतेला दुष्काळाचा धोका आहे. 1887 मध्ये, या निष्कर्षाची पुष्टी इंग्लिश शास्त्रज्ञ थॉमस हक्सले (1825-1897), चार्ल्स डार्विनचे ​​मित्र आणि त्याच्या शिकवणींना लोकप्रिय करणारे यांनी केली.

मानवजातीची "उपासमार" टाळण्यासाठी, शेतीची उत्पादकता झपाट्याने वाढवणे आवश्यक होते आणि त्यासाठी वनस्पतींच्या पोषणाची सर्वात महत्वाची समस्या सोडवणे आवश्यक होते. बहुधा, या दिशेने पहिला प्रयोग 1630 च्या दशकाच्या सुरुवातीस त्याच्या काळातील एक महान शास्त्रज्ञ, डच चिकित्सक आणि किमयाशास्त्रज्ञ जॅन बॅप्टिस्ट व्हॅन हेल्मोंट (1579-1644) यांनी केला होता. झाडांना पोषक तत्वे कोठून मिळतात - पाण्यातून की मातीतून हे तपासायचे त्याने ठरवले. व्हॅन हेल्माँटने 200 पौंड (सुमारे 80 किलो) कोरडी माती घेतली, ती एका मोठ्या भांड्यात ओतली, जमिनीत विलोची शाखा लावली आणि पावसाच्या पाण्याने ते परिश्रमपूर्वक पाणी द्यायला सुरुवात केली. फांदी रुजली आणि वाढू लागली, हळूहळू झाडात बदलली. हा अनुभव बरोबर पाच वर्षे टिकला. असे दिसून आले की या वेळी वनस्पतीचे वजन 164 पौंड 3 औंस (सुमारे 66 किलो) वाढले, तर पृथ्वीने फक्त 3 औंस "गमवले", म्हणजे. 100 ग्रॅम पेक्षा कमी. त्यामुळे, व्हॅन हेल्मॉन्टने निष्कर्ष काढला, वनस्पती केवळ पाण्यातून पोषक तत्वे घेतात.

त्यानंतरच्या अभ्यासांनी या निष्कर्षाचे खंडन केले आहे असे दिसते: शेवटी, पाण्यात कार्बन नसतो, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात वनस्पती बनतात! यावरून असे झाले की वनस्पती अक्षरशः "हवेवर अन्न देतात", त्यातून कार्बन डाय ऑक्साईड शोषून घेतात - व्हॅन हेल्मॉन्टने नुकतेच शोधून काढले होते आणि त्याला "फॉरेस्ट हवा" देखील म्हटले होते. हे नाव वायूला अजिबात दिले गेले नाही कारण ते जंगलात भरपूर आहे, परंतु केवळ कोळशाच्या ज्वलनाच्या वेळी ते तयार होते या वस्तुस्थितीमुळे ...

18 व्या शतकाच्या शेवटी वनस्पतींचे "हवा पोषण" हा प्रश्न विकसित झाला. स्विस वनस्पतिशास्त्रज्ञ आणि शरीरशास्त्रज्ञ जीन सेनेबियर (1742-1809). त्यांनी प्रायोगिकरित्या सिद्ध केले की कार्बन डायऑक्साइड वनस्पतींच्या पानांमध्ये विघटित होतो, तर ऑक्सिजन सोडला जातो आणि कार्बन वनस्पतीमध्ये राहतो. परंतु काही शास्त्रज्ञांनी या दृष्टिकोनावर तीव्र आक्षेप घेतला आणि "ह्युमस सिद्धांत" चे रक्षण केले, त्यानुसार झाडे प्रामुख्याने मातीतून काढलेल्या सेंद्रिय पदार्थांवर आहार देतात. शेतीच्या जुन्या प्रथेने याची पुष्टी केली आहे असे दिसते: माती, बुरशीने समृद्ध, खताने सुपीक, वाढीव उत्पादन देते...

तथापि, बुरशीच्या सिद्धांताने खनिजांची भूमिका विचारात घेतली नाही, जी वनस्पतींसाठी पूर्णपणे आवश्यक आहेत. झाडे हे पदार्थ मातीतून मोठ्या प्रमाणात काढतात आणि कापणी करताना ते शेतातून वाहून जातात. प्रथमच, ही परिस्थिती, तसेच खनिजे मातीत परत करण्याची गरज, जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ जस्टस लीबिग यांनी निदर्शनास आणून दिली. 1840 मध्ये त्यांनी एक पुस्तक प्रकाशित केले सेंद्रिय रसायनशास्त्र जसे कृषी आणि शरीरविज्ञानावर लागू होते, ज्यामध्ये, विशेषतः, त्याने लिहिले: "एक वेळ येईल जेव्हा प्रत्येक शेत, त्यावर प्रजनन करणार्या वनस्पतीच्या अनुषंगाने, रासायनिक वनस्पतींमध्ये तयार केलेल्या स्वतःच्या खताने खत दिले जाईल."

सुरुवातीला, लीबिगच्या कल्पनांना शत्रुत्व मिळाले. "माझ्या हातात पडलेले हे सर्वात निर्लज्ज पुस्तक आहे," ह्यूगो मोल (१८०५-१८७२), टुबिंगेन विद्यापीठातील वनस्पतिशास्त्राचे प्राध्यापक, यांनी याबद्दल लिहिले. "एक पूर्णपणे निरर्थक पुस्तक," प्रसिद्ध जर्मन लेखक फ्रिट्झ रॉयटर (1810-1874), जो काही काळ शेतीमध्ये गुंतला होता, प्रतिध्वनी करतो. जर्मन वृत्तपत्रांनी लीबिग आणि वनस्पतींच्या खनिज पोषणाच्या त्याच्या सिद्धांताबद्दल अपमानास्पद पत्रे आणि व्यंगचित्रे प्रकाशित करण्यास सुरुवात केली. लिबिग स्वत: अंशतः यासाठी जबाबदार होता, ज्याचा प्रथम चुकून असा विश्वास होता की खनिज खतांमध्ये फक्त पोटॅशियम आणि फॉस्फरस असावा, तर तिसरा आवश्यक घटक - नायट्रोजन - झाडे स्वतःच हवेतून शोषू शकतात.

लीबिगची चूक बहुधा प्रसिद्ध फ्रेंच कृषी रसायनशास्त्रज्ञ जीन बॅप्टिस्ट बौसिंगॉल्ट (1802-1887) यांच्या प्रयोगांच्या चुकीच्या अर्थाने झाली असावी. 1838 मध्ये, त्याने काही झाडांच्या वजनाच्या बिया जमिनीत पेरल्या ज्यामध्ये नायट्रोजन खतांचा समावेश नव्हता आणि 3 महिन्यांनंतर त्याने अंकुरांचे वजन केले. गहू आणि ओट्समध्ये वस्तुमान व्यावहारिकदृष्ट्या अपरिवर्तित राहिले, तर क्लोव्हर आणि मटारमध्ये ते लक्षणीय वाढले (उदाहरणार्थ, मटारमध्ये, 47 ते 100 मिलीग्राम पर्यंत). यावरून काही झाडे थेट हवेतून नायट्रोजन शोषू शकतात असा चुकीचा निष्कर्ष काढण्यात आला. त्या वेळी, शेंगांच्या मुळांवर नोड्यूल बॅक्टेरिया राहतात आणि वातावरणातील नायट्रोजन अडकतात याबद्दल काहीही माहिती नव्हते. परिणामी, सर्वत्र फक्त पोटॅश-फॉस्फरस खतांचा वापर करण्याच्या प्रथम प्रयत्नांनी नकारात्मक परिणाम दिला. आपली चूक उघडपणे मान्य करण्याचे धाडस लीबिगमध्ये होते. त्याच्या सिद्धांताचा अखेर विजय झाला. याचा परिणाम म्हणजे 19व्या शतकाच्या उत्तरार्धात शेतीचा परिचय झाला. रासायनिक खते आणि त्यांच्या उत्पादनासाठी वनस्पतींचे बांधकाम.

नायट्रोजन संकट.

फॉस्फरस आणि पोटॅश खतांमध्ये कोणतीही विशेष समस्या नव्हती: पोटॅशियम आणि फॉस्फरस संयुगे पृथ्वीच्या आतड्यांमध्ये मुबलक प्रमाणात आढळतात. नायट्रोजनची परिस्थिती पूर्णपणे भिन्न होती: शेतीच्या तीव्रतेसह, ज्याने पृथ्वीच्या वेगाने वाढणारी लोकसंख्या खायला दिली पाहिजे, नैसर्गिक स्त्रोत यापुढे मातीतील नायट्रोजन साठ्याच्या भरपाईचा सामना करू शकत नाहीत. "बाउंड" नायट्रोजनचे स्त्रोत शोधण्याची तातडीची गरज होती. रसायनशास्त्रज्ञ काही संयुगे संश्लेषित करण्यास सक्षम होते, उदाहरणार्थ, लिथियम नायट्राइड Li 3 N, वातावरणातील नायट्रोजनपासून सुरू होते. परंतु अशाप्रकारे लाखो टनांची गरज असताना ग्रॅम, सर्वोत्तम, किलोग्रॅम पदार्थ मिळवणे शक्य झाले!

बर्‍याच शतकांपासून, बांधलेल्या नायट्रोजनचा जवळजवळ एकमेव स्त्रोत सॉल्टपीटर होता. हा शब्द लॅटिन साल - मीठ आणि नायट्रम, शब्दशः - "अल्कधर्मी मीठ" मधून आला आहे: त्या दिवसांत, पदार्थांची रचना अज्ञात होती. सध्या, सॉल्टपीटरला नायट्रिक ऍसिडचे काही लवण म्हणतात - नायट्रेट्स. सॉल्टपीटर मानवजातीच्या इतिहासातील अनेक नाट्यमय टप्प्यांशी संबंधित आहे. प्राचीन काळापासून, केवळ तथाकथित भारतीय सॉल्टपीटर ज्ञात होते - पोटॅशियम नायट्रेट केएनओ 3. युरोपमध्ये सॉल्टपीटरचे कोणतेही नैसर्गिक स्त्रोत नसताना हे दुर्मिळ खनिज भारतातून आणले गेले. भारतीय सॉल्टपीटरचा वापर केवळ गनपावडरच्या उत्पादनासाठी केला जात असे. दर शतकात अधिकाधिक गनपावडरची गरज भासत होती, आणि आयात केलेले सॉल्टपीटर पुरेसे नव्हते आणि ते खूप महाग होते.

कालांतराने, त्यांनी नायट्रोजन असलेल्या विविध सेंद्रिय अवशेषांमधून विशेष "नायट्रेट्स" मध्ये सॉल्टपीटर मिळवण्यास शिकले. भरपूर नायट्रोजन, उदाहरणार्थ, प्रथिनांमध्ये. जर कोरडे अवशेष फक्त जाळले गेले, तर त्यात असलेला नायट्रोजन मोठ्या प्रमाणात N 2 वायूमध्ये ऑक्सिडाइज केला जातो. परंतु जर ते किडण्याच्या संपर्कात आले तर नायट्रिफायिंग बॅक्टेरियाच्या प्रभावाखाली, नायट्रोजन नायट्रेट्समध्ये बदलते, जे जुन्या दिवसात विशेष मूळव्याधांमध्ये लीच केले गेले होते - मूळव्याध आणि सॉल्टपीटरला ढीग म्हणतात. त्यांनी हे असे केले. विविध सेंद्रिय कचरा मिसळला - खत, प्राण्यांच्या आतड्या, गाळ, दलदलीचा स्लरी इ. तेथे कचरा, चुना, राखही टाकण्यात आली. हे भयंकर मिश्रण खड्ड्यात ओतले गेले किंवा ढीग बनवले गेले आणि लघवी किंवा स्लरीसह भरपूर प्रमाणात ओतले गेले. आपण कल्पना करू शकता की या उत्पादनातून काय वास आला आहे! एक ते दोन वर्षांच्या आत विघटन प्रक्रियेमुळे, 6 किलो "सॉल्टपीटर अर्थ" पासून 1 किलो सॉल्टपीटर प्राप्त झाले, जे अशुद्धतेपासून शुद्ध केले गेले. फ्रान्समध्ये सर्वाधिक सॉल्टपीटर प्राप्त झाले: जे या अप्रिय उत्पादनात गुंतले होते त्यांना सरकारने उदारपणे बक्षीस दिले.

लीबिगच्या प्रयत्नांबद्दल धन्यवाद, हे स्पष्ट झाले की शेतीसाठी सॉल्टपीटरची आवश्यकता असेल आणि गनपावडरच्या उत्पादनापेक्षा जास्त प्रमाणात. ते मिळविण्याचा जुना मार्ग यासाठी पूर्णपणे अनुपयुक्त होता.

चिली सॉल्टपीटर.

1830 पासून, नायट्रोजनचा सर्वात श्रीमंत नैसर्गिक स्त्रोत असलेल्या चिली सॉल्टपीटरच्या ठेवींचा विकास सुरू झाला. चिलीमध्ये, समुद्रसपाटीपासून सुमारे 1000 मीटर उंचीवर कॉर्डिलेरासच्या पायथ्याशी असलेले अटाकामा वाळवंट सारखे विस्तीर्ण क्षेत्रे आहेत जेथे पाऊस पडत नाही. वनस्पती आणि प्राण्यांच्या सेंद्रिय अवशेषांच्या (प्रामुख्याने पक्ष्यांची विष्ठा - ग्वानो) विघटन करण्याच्या हजारो वर्षांच्या प्रक्रियेच्या परिणामी, अटाकामामध्ये सॉल्टपीटरचे अद्वितीय साठे तयार झाले. ते महासागराच्या किनाऱ्यापासून 40-50 किमी अंतरावर आहेत. जेव्हा हे निक्षेप विकसित होऊ लागले, तेव्हा ते सुमारे 200 किमी लांब आणि 3 किमी रुंद पट्टीमध्ये 30 सेमी ते 3 मीटरच्या थर जाडीसह पसरले. खोऱ्यांमध्ये, थर लक्षणीयरीत्या घट्ट झाले आणि ते वाळलेल्या तलावांसारखे दिसू लागले. विश्लेषणाने दाखवल्याप्रमाणे, चिलीयन सॉल्टपीटर हे सोडियम नायट्रेट आहे ज्यामध्ये सल्फेट आणि सोडियम क्लोराईड, चिकणमाती आणि वाळू आहे; कधीकधी ग्वानोचे अपघटित अवशेष सॉल्टपीटरमध्ये आढळतात. चिली सॉल्टपीटरचे एक मनोरंजक वैशिष्ट्य म्हणजे त्यात सोडियम आयोडेट NaIO 3 ची उपस्थिती.

सहसा खडक मऊ आणि जमिनीवरून सहज काढला जात असे, परंतु काहीवेळा सॉल्टपिटरचे साठे इतके दाट होते की ते काढण्यासाठी ब्लास्टिंग आवश्यक होते. खडक गरम पाण्यात विरघळल्यानंतर, द्रावण फिल्टर आणि थंड केले गेले. त्याच वेळी, शुद्ध सोडियम नायट्रेटचा अवक्षेप झाला, जो खत म्हणून विकला गेला. उर्वरित द्रावणातून आयोडीन काढण्यात आले. 19 व्या शतकात चिली सॉल्टपीटरचा मुख्य पुरवठादार बनला. 19व्या शतकात चिलीच्या खाण उद्योगात ठेवींच्या विकासाने पहिले स्थान व्यापले.

चिलीयन नायट्रेटपासून पोटॅशियम नायट्रेट मिळविण्यासाठी, NaNO 3 + KCl ® NaCl + KNO 3 ही प्रतिक्रिया वापरली गेली. वेगवेगळ्या तापमानात त्याच्या उत्पादनांच्या विद्राव्यतेमध्ये तीव्र फरकामुळे अशी प्रतिक्रिया शक्य आहे. NaCl ची विद्राव्यता (प्रति 100 ग्रॅम पाण्यात) 100 ° C वर केवळ 39.8 g वरून 0 ° C वर 35.7 g पर्यंत बदलते, त्याच तापमानात KNO 3 ची विद्राव्यता खूप वेगळी असते आणि ती 246 आणि 13.3 G असते! म्हणून, जर तुम्ही NaNO 3 आणि KCl चे गरम केंद्रित द्रावण मिसळले आणि नंतर मिश्रण थंड केले, तर KNO 3 चा एक महत्त्वपूर्ण भाग अवक्षेपित होईल आणि जवळजवळ संपूर्ण NaCl द्रावणात राहील.

अनेक दशकांपासून, चिली सॉल्टपीटर - नैसर्गिक सोडियम नायट्रेट - ने मानवी गरजा पूर्ण केल्या आहेत. परंतु जागतिक शेतीसाठी या खनिजाचे अनन्यसाधारण महत्त्व उघड होताच, निसर्गाची ही अनोखी देणगी मानवजातीला किती काळ टिकेल याची मोजणी त्यांनी सुरू केली. पहिले अंदाज खूपच आशावादी होते - 1885 मध्ये सॉल्टपीटर रिझर्व्ह 90 दशलक्ष टन निर्धारित केले गेले होते. असे दिसून आले की वनस्पतींच्या "नायट्रोजन उपासमार" बद्दल अधिक वर्षे काळजी करू शकत नाही. परंतु या गणनेत जगभरातील लोकसंख्येची जलद वाढ आणि कृषी उत्पादनाचा वेग लक्षात घेतला गेला नाही.

माल्थसच्या काळात, चिली सॉल्टपीटरची निर्यात प्रतिवर्षी फक्त 1000 टन होती; 1887 मध्ये ते प्रति वर्ष 500 हजार टनांपर्यंत पोहोचले आणि 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस. लाखों मध्ये संख्या! चिलीच्या सॉल्टपीटरचा साठा लवकर संपला, तर नायट्रेट्सची मागणी अपवादात्मकरीत्या वेगाने वाढली. लष्करी उद्योगाद्वारे सॉल्टपीटर देखील मोठ्या प्रमाणात वापरला जात असल्याने परिस्थिती चिघळली होती; 19व्या शतकाच्या उत्तरार्धात गनपावडर त्यात 74-75% पोटॅशियम नायट्रेट असते. नायट्रोजन खते मिळविण्यासाठी नवीन पद्धती विकसित करणे आवश्यक होते आणि केवळ वातावरणातील हवा त्यांचा स्रोत असू शकते.

"नायट्रोजन भूक" वर मात.

20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस औद्योगिक नायट्रोजन फिक्सेशनसाठी सायनामाइड पद्धत प्रस्तावित केली आहे. प्रथम, चुना आणि कोळशाचे मिश्रण गरम करून कॅल्शियम कार्बाइड प्राप्त होते: CaO + 3C ® CaC 2 + CO. उच्च तापमानात, कार्बाईड वातावरणातील नायट्रोजनवर प्रतिक्रिया देऊन कॅल्शियम सायनामाइड तयार करते: CaC 2 + N 2 ® CaCN 2 + C. हे कंपाऊंड सर्व पिकांसाठी खत म्हणून उपयुक्त ठरले, म्हणून प्रथम अमोनिया यापासून अमोनिया मिळवला. अतिउष्ण पाण्याच्या वाफेची क्रिया: CaCN 2 + 3H 2 O ® CaCO 3 + 2NH 3, आणि अमोनिया आणि सल्फ्यूरिक ऍसिडपासून अमोनियम सल्फेट आधीच प्राप्त झाले होते.

नॉर्वेजियन केमिस्ट स्वस्त स्थानिक वीज वापरून पूर्णपणे वेगळ्या मार्गाने गेले (नॉर्वेमध्ये अनेक जलविद्युत केंद्रे आहेत). इलेक्ट्रिक आर्कमधून ओलसर हवा पार करून त्यांनी नायट्रोजन स्थिरीकरणाच्या नैसर्गिक प्रक्रियेचे पुनरुत्पादन केले. त्याच वेळी, हवेतून सुमारे 1% नायट्रिक ऍसिड प्राप्त झाले, ज्याचे रूपांतर चुन्याशी संवाद साधून कॅल्शियम नायट्रेट Ca(NO 3) 2 मध्ये झाले. आश्चर्याची गोष्ट नाही की या पदार्थाला नॉर्वेजियन सॉल्टपीटर म्हटले गेले.

तथापि, दोन्ही पद्धती खूप महाग होत्या. नायट्रोजन फिक्सेशनची सर्वात किफायतशीर पद्धत 1907-1909 मध्ये जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ फ्रिट्झ हेबर (1868-1934) यांनी विकसित केली होती; ही पद्धत नायट्रोजन थेट अमोनियामध्ये रूपांतरित करते; अमोनियाचे नायट्रेट्स आणि इतर नायट्रोजन यौगिकांमध्ये रूपांतर करणे आता कठीण नव्हते.

सध्या नायट्रोजन खतांचे उत्पादन वर्षाला लाखो टन इतके आहे. रासायनिक रचनेवर अवलंबून, ते वेगवेगळ्या प्रकारचे असतात. अमोनिया आणि अमोनियम खतांमध्ये -3 ऑक्सिडेशन अवस्थेत नायट्रोजन असते. हे द्रव अमोनिया, त्याचे जलीय द्रावण (अमोनिया पाणी), अमोनियम सल्फेट आहे. आयन NH 4 + नायट्रिफायिंग बॅक्टेरियाच्या क्रियेखाली मातीमध्ये नायट्रेट आयनमध्ये ऑक्सिडाइझ केले जातात, जे वनस्पतींद्वारे चांगले शोषले जातात. नायट्रेट खतांमध्ये KNO 3 आणि Ca(NO 3) 2 यांचा समावेश होतो. अमोनियम नायट्रेट खतांमध्ये प्रामुख्याने अमोनियम नायट्रेट NH 4 NO 3 समाविष्ट असते ज्यामध्ये अमोनिया आणि नायट्रेट नायट्रोजन दोन्ही असतात. सर्वात जास्त केंद्रित घन नायट्रोजन खत कार्बामाइड (युरिया) आहे, ज्यामध्ये 46% नायट्रोजन असते. नायट्रोजन-युक्त संयुगेच्या जागतिक उत्पादनात नैसर्गिक सॉल्टपीटरचा वाटा 1% पेक्षा जास्त नाही.

अर्ज.

अनुवांशिकरित्या सुधारित केलेल्या वनस्पतींच्या नवीन जातींचे प्रजनन, कृषी तंत्रज्ञानाच्या सुधारित पद्धती कृत्रिम खतांच्या वापराची गरज दूर करत नाहीत. तथापि, प्रत्येक कापणीसह, शेतात नायट्रोजनसह पोषक घटकांचे महत्त्वपूर्ण प्रमाण गमावले जाते. दीर्घकालीन निरीक्षणांनुसार, नायट्रोजन खतांमध्ये प्रत्येक टन नायट्रोजन गव्हाच्या उत्पादनात 12-25%, बीट्स - 120-160%, बटाटे - 120% वाढ देते. आपल्या देशात, गेल्या अर्ध्या शतकात, नायट्रोजन खतांच्या वनस्पतींमध्ये नायट्रोजन खतांचे उत्पादन दहापट वाढले आहे.

इल्या लीनसन

प्रत्येकाला माहित आहे की नायट्रोजन जड आहे. यासाठी आम्ही घटक क्रमांक 7 बद्दल अनेकदा तक्रार करतो, जे नैसर्गिक आहे: आम्हाला त्याच्या सापेक्ष जडत्वासाठी खूप जास्त किंमत मोजावी लागते, आम्हाला ते महत्त्वपूर्ण संयुगे बनवण्यासाठी खूप ऊर्जा, प्रयत्न आणि पैसा खर्च करावा लागतो.

परंतु, दुसरीकडे, जर नायट्रोजन इतका जड नसता, तर ऑक्सिजनसह नायट्रोजनची प्रतिक्रिया वातावरणात घडली असती आणि आपल्या ग्रहावरील जीवन ज्या स्वरूपात अस्तित्वात आहे ते अशक्य होईल. वनस्पती, प्राणी, तुम्ही आणि मी अक्षरशः जीवनासाठी अस्वीकार्य ऑक्साईड आणि ऍसिडच्या प्रवाहात गुदमरून जाऊ. आणि "त्या सर्वांसाठी," ते ऑक्साईड्स आणि नायट्रिक ऍसिडमध्ये आहे जे आम्ही वातावरणातील नायट्रोजनचा सर्वात मोठा संभाव्य भाग रूपांतरित करण्याचा प्रयत्न करतो. हा घटक #7 च्या विरोधाभासांपैकी एक आहे. (येथे लेखक क्षुल्लकतेचा आरोप होण्याचा धोका पत्करतो, कारण नायट्रोजनचे विरोधाभासी स्वरूप, किंवा त्याऐवजी त्याचे गुणधर्म, एक उपशब्द बनले आहेत. आणि तरीही ...)

नायट्रोजन हा एक विलक्षण घटक आहे. कधीकधी असे दिसते की आपण त्याबद्दल जितके अधिक शिकतो तितके ते अधिक अनाकलनीय होते. घटक क्रमांक 7 च्या गुणधर्मांची विसंगती त्याच्या नावावरही दिसून आली, कारण त्याने अँटोनी लॉरेंट लॅव्हॉइसियरसारख्या प्रतिभाशाली रसायनशास्त्रज्ञाची देखील दिशाभूल केली. श्वासोच्छ्वास आणि ज्वलनास समर्थन न देणारा हवेचा भाग मिळवणारा आणि त्याचा अभ्यास करणारा तो पहिला आणि शेवटचा नसून नायट्रोजन नायट्रोजन कॉल करण्याची सूचना लव्हॉइसियरनेच केली. Lavoisier च्या मते, "नायट्रोजन" म्हणजे "निर्जीव" आणि हा शब्द ग्रीक "a" - negation आणि "zoe" - life मधून आला आहे.

"नायट्रोजन" हा शब्द अल्केमिस्टच्या शब्दकोशात अस्तित्त्वात होता, जिथून फ्रेंच शास्त्रज्ञाने ते घेतले. याचा अर्थ एक विशिष्ट "तात्विक सुरुवात", एक प्रकारचा कॅबॅलिस्टिक शब्दलेखन होता. तज्ञ म्हणतात की "नायट्रोजन" शब्दाचा उलगडा करण्याची गुरुकिल्ली म्हणजे अपोकॅलिप्समधील अंतिम वाक्यांश आहे: "मी अल्फा आणि ओमेगा आहे, सुरुवात आणि शेवट, पहिला आणि शेवटचा ..." मध्य युगात, तीन भाषा विशेषतः आदरणीय आहेत: लॅटिन, ग्रीक आणि हिब्रू. आणि "नायट्रोजन" हा शब्द किमयाशास्त्रज्ञांनी "a" (a, alpha, aleph) आणि शेवटच्या अक्षरांपासून बनविला आहे: "zet", "ओमेगा" आणि "tov" या तीन अक्षरे. अशाप्रकारे, या रहस्यमय सिंथेटिक शब्दाचा अर्थ "सर्व सुरुवातीचा आरंभ आणि शेवट" असा होतो.

लॅव्हॉइसियरचे समकालीन आणि देशबांधव जे. चॅपटल यांनी आणखी काही अडचण न ठेवता, घटक क्रमांक 7 ला संकरित लॅटिन-ग्रीक नाव "नायट्रोजेनियम", ज्याचा अर्थ "सॉल्टपीटरला जन्म देणे" असे सुचवले. सॉल्टपीटर - नायट्रेट लवण, पदार्थ प्राचीन काळापासून ओळखले जातात. (आम्ही त्यांच्याबद्दल नंतर बोलू.) असे म्हटले पाहिजे की "नायट्रोजन" हा शब्द फक्त रशियन आणि फ्रेंच भाषेत रुजला आहे. इंग्रजीमध्ये, घटक क्रमांक 7 "नायट्रोजन" आहे, जर्मनमध्ये - "स्टॉकटन" (गुदमरणारा पदार्थ). रासायनिक चिन्ह N हे शप्तलच्या नायट्रोजेनियमला ​​श्रद्धांजली आहे.

नायट्रोजनचा शोध कोणी लावला

नायट्रोजनच्या शोधाचे श्रेय उल्लेखनीय स्कॉटिश शास्त्रज्ञ जोसेफ ब्लॅक, डॅनियल रदरफोर्ड यांच्या विद्यार्थ्याला दिले जाते, ज्यांनी 1772 मध्ये "तथाकथित स्थिर आणि मेफिटिक वायुवर" प्रबंध प्रकाशित केला. "फिक्स्ड एअर" - कार्बन डायऑक्साइडच्या प्रयोगांसाठी काळा प्रसिद्ध झाला. त्याने शोधून काढले की कार्बन डाय ऑक्साईड निश्चित केल्यावर (त्याला अल्कलीसह बांधून), काही “नॉन-फिक्सेबल हवा” उरते, ज्याला “मेफिटिक” म्हणतात - खराब झाली - कारण ती ज्वलन आणि श्वसनास समर्थन देत नाही. या "हवा" ब्लॅकच्या अभ्यासाने रदरफोर्डला प्रबंध कार्य म्हणून ऑफर केले.

त्याच वेळी, के. शीले, जे. प्रिस्टली, जी. कॅव्हेंडिश यांनी नायट्रोजन मिळवला आणि नंतरच्या, त्यांच्या प्रयोगशाळेतील नोंदींनुसार, रदरफोर्डसमोर या वायूचा अभ्यास केला, परंतु, नेहमीप्रमाणे, प्रकाशित करण्याची घाई नव्हती. त्याच्या कामाचे परिणाम. तथापि, या सर्व प्रमुख शास्त्रज्ञांना त्यांनी शोधलेल्या पदार्थाच्या स्वरूपाची अतिशय अस्पष्ट कल्पना होती. ते फ्लोगिस्टन सिद्धांताचे कट्टर समर्थक होते आणि "मेफिटिक एअर" चे गुणधर्म या काल्पनिक पदार्थाशी संबंधित होते. फ्लोगिस्टनवरील हल्ल्याचे नेतृत्व करणारे केवळ लॅव्हॉइसियर यांनी स्वत: ला पटवून दिले आणि इतरांनाही पटवून दिले की वायू, ज्याला तो "निर्जीव" म्हणतो तो ऑक्सिजनसारखा एक साधा पदार्थ आहे ...

युनिव्हर्सल कॅटॅलिस्ट?

अल्केमिकल "नायट्रोजन" मध्ये "सर्व सुरुवातीची सुरुवात आणि शेवट" म्हणजे काय याचा अंदाज लावता येतो. परंतु घटक क्रमांक 7 शी संबंधित "सुरुवात" पैकी एक गंभीरपणे घेतले जाऊ शकते. नायट्रोजन आणि जीवन या अविभाज्य संकल्पना आहेत. किमान, जेव्हा जेव्हा जीवशास्त्रज्ञ, रसायनशास्त्रज्ञ, खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ जीवनाची "सुरुवातीची सुरुवात" समजून घेण्याचा प्रयत्न करतात तेव्हा त्यांना नक्कीच नायट्रोजनचा सामना करावा लागतो.

पार्थिव रासायनिक घटकांचे अणू ताऱ्यांच्या खोलीत जन्माला येतात. तिथूनच, रात्रीच्या प्रकाशापासून आणि दिवसाच्या प्रकाशापासून, आपल्या पृथ्वीवरील जीवनाची उत्पत्ती सुरू होते. ही परिस्थिती इंग्लिश खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ डब्ल्यू. फॉलर यांनी सांगितली होती की, "आपण सर्व... तारकीय धुळीचा तुकडा आहोत"...

नायट्रोजनची तारकीय "धूळ" थर्मोन्यूक्लियर प्रक्रियेच्या सर्वात जटिल साखळीमध्ये उद्भवते, ज्याचा प्रारंभिक टप्पा म्हणजे हायड्रोजनचे हेलियममध्ये रूपांतरण. ही एक मल्टी-स्टेज प्रतिक्रिया आहे, जी दोन प्रकारे पुढे जाणे अपेक्षित आहे. त्यापैकी एक, ज्याला कार्बन-नायट्रोजन सायकल म्हणतात, सर्वात थेट घटक क्रमांक 7 शी संबंधित आहे. हे चक्र तेव्हा सुरू होते जेव्हा तारकीय पदार्थात, हायड्रोजन न्यूक्ली - प्रोटॉन व्यतिरिक्त, आधीच कार्बन असतो. कार्बन -12 न्यूक्लियस, आणखी एक प्रोटॉन जोडल्यानंतर, अस्थिर नायट्रोजन -13 न्यूक्लियसमध्ये बदलतो:

12 6 C + 1 1 H → 13 7 N + γ.

परंतु, पॉझिट्रॉन उत्सर्जित केल्यावर, नायट्रोजन पुन्हा कार्बन बनतो - एक जड समस्थानिक 13 सी तयार होतो:

13 7 N → 13 6 C + e + + γ.

असा न्यूक्लियस, अतिरिक्त प्रोटॉन घेतल्यानंतर, पृथ्वीच्या वातावरणातील सर्वात सामान्य समस्थानिकेच्या केंद्रकात बदलतो - 14 एन.

13 6 C + 1 1 H → 14 7 N + γ.

अरेरे, या नायट्रोजनचा फक्त एक भाग विश्वाच्या प्रवासात पाठवला जातो. प्रोटॉनच्या कृती अंतर्गत, नायट्रोजन -14 ऑक्सिजन -15 मध्ये बदलते आणि त्या बदल्यात, पॉझिट्रॉन आणि गॅमा क्वांटम उत्सर्जित करून, दुसर्या स्थलीय नायट्रोजन समस्थानिकेमध्ये बदलते - 15 एन:

14 7 N + 1 1 H → 15 8 O + γ;

15 8 O → 15 7 N + e + + γ.

स्थलीय नायट्रोजन -15 स्थिर आहे, परंतु ताऱ्याच्या आतील भागातही ते अणु क्षय होण्याच्या अधीन आहे; 15 एन न्यूक्लियसने दुसरा प्रोटॉन स्वीकारल्यानंतर, केवळ ऑक्सिजन 16 O ची निर्मितीच होणार नाही तर आणखी एक परमाणु प्रतिक्रिया देखील होईल:

15 7 N + 1 1 H → 12 6 C + 4 2 He.

परिवर्तनाच्या या साखळीत, नायट्रोजन हे मध्यवर्ती उत्पादनांपैकी एक आहे. प्रसिद्ध इंग्रजी खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ आर.जे. थेलर लिहितात: “14 N एक समस्थानिक आहे जो बांधणे सोपे नाही. कार्बन-नायट्रोजन चक्रात नायट्रोजन तयार होतो आणि ते नंतर कार्बनमध्ये वळत असले तरी, प्रक्रिया स्थिर राहिल्यास, कार्बनपेक्षा पदार्थात जास्त नायट्रोजन असते. हे 14 N" चे मुख्य स्त्रोत असल्याचे दिसते ...

माफक प्रमाणात जटिल कार्बन-नायट्रोजन चक्रात उत्सुक नमुने शोधले जाऊ शकतात. कार्बन 12 सी त्यात एका प्रकारच्या उत्प्रेरकाची भूमिका बजावते. स्वत: साठी निर्णय घ्या, शेवटी 12 सी केंद्रकांच्या संख्येत कोणताही बदल होत नाही. प्रक्रियेच्या सुरुवातीला दिसणारे नायट्रोजन शेवटी नाहीसे होते ... आणि जर या चक्रातील कार्बन उत्प्रेरक असेल तर नायट्रोजन स्पष्टपणे एक ऑटोकॅटलिस्ट आहे. , म्हणजे प्रतिक्रियेचे उत्पादन जे त्याच्या पुढील मध्यवर्ती चरणांना उत्प्रेरित करते.

हे योगायोगाने नाही की आम्ही येथे घटक क्रमांक 7 च्या उत्प्रेरक गुणधर्मांबद्दल बोलू लागलो. पण तारकीय नायट्रोजनने सजीव पदार्थातही हे वैशिष्ट्य टिकवून ठेवले आहे का? जीवन प्रक्रियेचे उत्प्रेरक एन्झाईम आहेत आणि त्या सर्वांमध्ये, तसेच बहुतेक हार्मोन्स आणि जीवनसत्त्वे, नायट्रोजन असतात.

पृथ्वीच्या वातावरणात नायट्रोजन

जीवसृष्टीला नायट्रोजनचे जास्त देणे लागतो, परंतु नायट्रोजन, किमान वातावरणातील नायट्रोजन, त्याचे उगम सूर्यावर इतके नाही की जीवन प्रक्रियेसाठी. लिथोस्फियर (0.01%) आणि वातावरणात (वस्तुमानानुसार 75.6% किंवा व्हॉल्यूमनुसार 78.09%) घटक क्रमांक 7 च्या सामग्रीमध्ये एक उल्लेखनीय विसंगती आहे. सर्वसाधारणपणे, आपण ऑक्सिजनने माफक प्रमाणात समृद्ध असलेल्या नायट्रोजन वातावरणात राहतो.

दरम्यान, सूर्यमालेतील इतर ग्रहांवर किंवा धूमकेतू किंवा इतर कोणत्याही शीत अवकाशातील वस्तूंच्या रचनेत मुक्त नायट्रोजन आढळला नाही. त्याचे संयुगे आणि रॅडिकल्स आहेत - CN *, NH *, NH * 2, NH * 3, परंतु नायट्रोजन नाही. खरे आहे, शुक्राच्या वातावरणात सुमारे 2% नायट्रोजन नोंदवले गेले आहे, परंतु अद्याप या आकड्याची पुष्टी करणे आवश्यक आहे. असे मानले जाते की पृथ्वीच्या प्राथमिक वातावरणात एकही घटक क्रमांक 7 नव्हता. मग तो हवेत कुठे आहे?

वरवर पाहता, आपल्या ग्रहाच्या वातावरणात सुरुवातीला पृथ्वीच्या आतड्यांमध्ये तयार झालेल्या अस्थिर पदार्थांचा समावेश होता: H 2, H 2 O, CO 2, CH 4, NH 3. फ्री नायट्रोजन, जर ते ज्वालामुखीच्या क्रियाकलापांचे उत्पादन म्हणून बाहेर आले तर ते अमोनियामध्ये बदलले. यासाठी परिस्थिती सर्वात योग्य होती: जास्त हायड्रोजन, भारदस्त तापमान - पृथ्वीची पृष्ठभाग अद्याप थंड झालेली नाही. तर नायट्रोजन प्रथम वातावरणात अमोनियाच्या रूपात होता याचा अर्थ काय? वरवर पाहता. चला ही वस्तुस्थिती लक्षात ठेवूया.

पण नंतर जीवन निर्माण झाले... व्लादिमीर इव्हानोविच वर्नाडस्की यांनी असा युक्तिवाद केला की "पृथ्वीचे गॅस शेल, आपली हवा ही जीवनाची निर्मिती आहे." जीवनानेच प्रकाशसंश्लेषणाची अद्भुत यंत्रणा सुरू केली. या प्रक्रियेच्या अंतिम उत्पादनांपैकी एक - मुक्त ऑक्सिजन सक्रियपणे अमोनियासह एकत्र होऊ लागला, आण्विक नायट्रोजन सोडतो:

CO 2 + 2H 2 O → प्रकाशसंश्लेषण→ HSON + H 2 O + O 2;

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O.

ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन, जसे की ज्ञात आहे, सामान्य परिस्थितीत एकमेकांशी प्रतिक्रिया देत नाहीत, ज्यामुळे पृथ्वीच्या हवेला रचनाची "स्थिती" राखता आली. लक्षात घ्या की हायड्रोस्फियरच्या निर्मिती दरम्यान अमोनियाचा एक महत्त्वपूर्ण भाग पाण्यात विरघळला जाऊ शकतो.

आजकाल, वातावरणात प्रवेश करणा-या N 2 चे मुख्य स्त्रोत ज्वालामुखीय वायू आहेत.

तुम्ही तिहेरी बंधन तोडले तर...

बद्ध सक्रिय नायट्रोजनचा अतुलनीय साठा नष्ट केल्यामुळे, वन्यजीवांना नायट्रोजन कसे बांधायचे या समस्येचा सामना करावा लागला आहे. मुक्त, आण्विक अवस्थेत, जसे आपल्याला माहित आहे, ते खूप जड असल्याचे दिसून आले. याचे कारण त्याच्या रेणूचे तिहेरी रासायनिक बंध आहे: N≡N.

सहसा अशा बहुविधतेचे बंध अस्थिर असतात. एसिटिलीनचे उत्कृष्ट उदाहरण आठवा: HC = CH. त्याच्या रेणूचा तिहेरी बंध अतिशय नाजूक आहे, जो या वायूच्या अविश्वसनीय रासायनिक क्रियाकलापांचे स्पष्टीकरण देतो. परंतु नायट्रोजनमध्ये येथे स्पष्ट विसंगती आहे: त्याचे तिहेरी बंध सर्व ज्ञात डायटॉमिक रेणूंपैकी सर्वात स्थिर आहेत. हा संबंध तोडण्यासाठी खूप मेहनत घ्यावी लागते. उदाहरणार्थ, अमोनियाच्या औद्योगिक संश्लेषणासाठी 200 एटीएमपेक्षा जास्त दाब आवश्यक आहे. आणि 500 ​​डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमान, आणि उत्प्रेरकांची अनिवार्य उपस्थिती देखील... नायट्रोजन स्थिरीकरणाची समस्या सोडवण्यासाठी, निसर्गाला वादळाच्या पद्धतीने नायट्रोजन संयुगांचे सतत उत्पादन स्थापित करावे लागले.

आकडेवारी सांगते की आपल्या ग्रहाच्या वातावरणात वर्षाला तीन अब्जाहून अधिक वीज पडते. वैयक्तिक डिस्चार्जची शक्ती 200 दशलक्ष किलोवॅट्सपर्यंत पोहोचते, तर हवा 20 हजार अंशांपर्यंत (स्थानिकरित्या, अर्थातच) गरम होते. अशा भयंकर तापमानात, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजनचे रेणू अणूंमध्ये विघटित होतात, जे एकमेकांशी सहजपणे प्रतिक्रिया देऊन नाजूक नायट्रिक ऑक्साईड तयार करतात:

N 2 + O 2 → 2NO.

जलद थंडीमुळे (विजेचा स्त्राव सेकंदाच्या दहा-हजारव्या भागाचा असतो), नायट्रिक ऑक्साईडचे विघटन होत नाही आणि हवेच्या ऑक्सिजनद्वारे अधिक स्थिर डायऑक्साइडमध्ये मुक्तपणे ऑक्सिडाइज केले जाते:

2NO + O 2 → 2NO 2.

वातावरणातील ओलावा आणि पावसाच्या थेंबांच्या उपस्थितीत, नायट्रोजन डायऑक्साइडचे नायट्रिक ऍसिडमध्ये रूपांतर होते:

3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 + NO.

म्हणून, ताज्या गडगडाटी पावसाच्या खाली पडल्यानंतर, आम्हाला नायट्रिक ऍसिडच्या कमकुवत द्रावणात पोहण्याची संधी मिळते. मातीमध्ये प्रवेश करून, वातावरणातील नायट्रिक ऍसिड त्याच्या पदार्थांसह विविध नैसर्गिक खते तयार करते. नायट्रोजन देखील फोटोकेमिकल पद्धतीने वातावरणात निश्चित केले जाते: प्रकाशाचे प्रमाण शोषून घेतल्यानंतर, एन 2 रेणू उत्तेजित, सक्रिय अवस्थेत जातो आणि ऑक्सिजनसह एकत्र करण्यास सक्षम होतो ...

बॅक्टेरिया आणि नायट्रोजन

मातीतून, नायट्रोजन संयुगे वनस्पतींमध्ये प्रवेश करतात. पुढे: "घोडे ओट्स खातात", आणि भक्षक शाकाहारी प्राणी खातात. अन्नसाखळी हे पदार्थाचे चक्र आहे, ज्यामध्ये घटक क्रमांक 7 समाविष्ट आहे. त्याच वेळी, नायट्रोजनच्या अस्तित्वाचे स्वरूप बदलते, ते अधिकाधिक जटिल आणि बर्‍याचदा सक्रिय संयुगेच्या रचनेत समाविष्ट केले जाते. परंतु हे केवळ "वादळातून जन्मलेले" नायट्रोजन नाही जे अन्नसाखळीतून प्रवास करते.

अगदी पुरातन काळात, हे लक्षात आले की काही झाडे, विशेषत: शेंगा, जमिनीची सुपीकता वाढवण्यास सक्षम आहेत.

“...किंवा जसे वर्ष बदलते तसे सोन्याचे धान्य पेरा
जिथे त्याने शेंगांनी गंजून शेतातून कापणी केली,
किंवा जेथे कडू ल्युपिनसह लहान-फळलेले वेच वाढले ... "

समजून घ्या: ही एक गवत-क्षेत्र शेती प्रणाली आहे! या ओळी सुमारे दोन हजार वर्षांपूर्वी लिहिलेल्या व्हर्जिलच्या कवितेतून घेतल्या आहेत.

शेंगा धान्य उत्पादनात वाढ का देतात याचा विचार करणारे कदाचित प्रथम फ्रेंच कृषी रसायनशास्त्रज्ञ जे. बुसिंगॉल्ट होते. 1838 मध्ये, त्याला आढळले की शेंगा नायट्रोजनसह माती समृद्ध करतात. तृणधान्ये (आणि इतर अनेक वनस्पती) पृथ्वीला कमी करतात, विशेषतः, सर्व समान नायट्रोजन घेतात. शेंगांची पाने हवेतील नायट्रोजन शोषून घेतात असे बौसेन्गो यांनी सुचवले, परंतु हा गैरसमज होता. त्या वेळी, हे गृहीत धरणे अशक्य होते की ही बाब स्वतः वनस्पतींमध्ये नाही, परंतु विशेष सूक्ष्मजीवांमध्ये आहे ज्यामुळे त्यांच्या मुळांवर नोड्यूल तयार होतात. शेंगांच्या सहजीवनात, हे जीव वातावरणातील नायट्रोजनचे निराकरण करतात. आता हे सत्य आहे...

आजकाल, बरेच भिन्न नायट्रोजन फिक्सर ज्ञात आहेत: बॅक्टेरिया, ऍक्टिनोमायसीट्स, यीस्ट आणि मोल्ड बुरशी, निळा-हिरवा शैवाल. आणि ते सर्व झाडांना नायट्रोजन पुरवतात. पण प्रश्न असा आहे: सूक्ष्मजीव विशेष ऊर्जा खर्चाशिवाय निष्क्रिय N 2 रेणू कसे तोडतात? आणि त्यांच्यापैकी काहींमध्ये सर्व सजीवांसाठी ही सर्वात उपयुक्त क्षमता का आहे, तर इतरांकडे नाही? बराच काळ ते रहस्यच राहिले. शांत, मेघगर्जना आणि विजेशिवाय, घटक क्रमांक 7 च्या जैविक स्थिरीकरणाची यंत्रणा अलीकडेच शोधली गेली. हे सिद्ध झाले आहे की सजीव पदार्थाकडे मूलभूत नायट्रोजनचा मार्ग कमी करण्याच्या प्रक्रियेमुळे शक्य झाला, ज्या दरम्यान नायट्रोजनचे अमोनियामध्ये रूपांतर होते. नायट्रोजनेज एनजाइमद्वारे मुख्य भूमिका बजावली जाते. त्याची केंद्रे, लोह आणि मॉलिब्डेनमची संयुगे असलेली, हायड्रोजनसह "डॉकिंग" साठी नायट्रोजन सक्रिय करतात, जे पूर्वी दुसर्या एंजाइमद्वारे सक्रिय केले जाते. तर, अक्रिय नायट्रोजनपासून, अतिशय सक्रिय अमोनिया प्राप्त होतो - जैविक नायट्रोजन निर्धारणचे पहिले स्थिर उत्पादन.

ते कसे बाहेर वळते ते येथे आहे! प्रथम, जीवन प्रक्रियांनी प्राथमिक वातावरणातील अमोनियाचे नायट्रोजनमध्ये रूपांतर केले आणि नंतर जीवनाने पुन्हा नायट्रोजनचे अमोनियामध्ये रूपांतर केले. यावर निसर्गाने “भाले तोडणे” योग्य होते का? अर्थात, कारण अशा प्रकारे घटक क्रमांक 7 चे चक्र उद्भवले.

सॉल्टपीटर ठेवी आणि लोकसंख्या वाढ

लाइटनिंग आणि मातीच्या जीवाणूंद्वारे नायट्रोजनचे नैसर्गिक निर्धारण दरवर्षी या घटकाचे सुमारे 150 दशलक्ष टन संयुगे तयार करते. तथापि, सर्व बंधनकारक नायट्रोजन सायकलमध्ये गुंतलेले नाही. त्यातील काही भाग प्रक्रियेतून काढून टाकला जातो आणि सॉल्टपीटर ठेव म्हणून जमा केला जातो. कॉर्डिलेरासच्या पायथ्याशी असलेले चिलीचे अटाकामा वाळवंट असे सर्वात श्रीमंत पॅन्ट्री होते. इथे वर्षानुवर्षे पाऊस पडला नाही. परंतु अधूनमधून मुसळधार पाऊस पर्वतांच्या उतारांवर पडतो, ज्यामुळे मातीची संयुगे वाहून जातात. सहस्राब्दीसाठी, पाण्याचा प्रवाह विरघळलेले क्षार खाली वाहून नेले, ज्यामध्ये सॉल्टपीटर सर्वात जास्त होता. पाण्याचे बाष्पीभवन झाले, क्षार उरले... अशा प्रकारे नायट्रोजन संयुगांचा जगातील सर्वात मोठा साठा निर्माण झाला.

१७ व्या शतकात राहणारे दुसरे प्रसिद्ध जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ जोहान रुडॉल्फ ग्लाबर यांनी वनस्पतींच्या विकासासाठी नायट्रोजन क्षारांचे अपवादात्मक महत्त्व नोंदवले. त्यांच्या लेखनात, निसर्गातील नायट्रोजनयुक्त पदार्थांच्या चक्रावर प्रतिबिंबित करून, त्यांनी "नायट्रस मातीचा रस" आणि "सॉल्टपीटर - प्रजननक्षमतेचे मीठ" या शब्दांचा वापर केला.

परंतु खत म्हणून नैसर्गिक सॉल्टपीटरचा वापर केवळ गेल्या शतकाच्या सुरूवातीसच होऊ लागला, जेव्हा चिलीच्या ठेवी विकसित होऊ लागल्या. त्या वेळी, बंधनकारक नायट्रोजनचा हा एकमेव महत्त्वपूर्ण स्त्रोत होता, ज्यावर मानवजातीचे कल्याण अवलंबून असल्याचे दिसते. तेव्हा नायट्रोजन उद्योगाचा प्रश्नच नव्हता.

1824 मध्ये, इंग्रज धर्मगुरू थॉमस माल्थस यांनी त्यांचा कुप्रसिद्ध सिद्धांत घोषित केला की लोकसंख्या अन्न उत्पादनापेक्षा खूप वेगाने वाढत आहे. त्या वेळी, चिली सॉल्टपीटरची निर्यात प्रति वर्ष फक्त 1000 टन होती. 1887 मध्ये, माल्थसचे एक देशबांधव, प्रसिद्ध शास्त्रज्ञ थॉमस हक्सले यांनी चिलीयन सॉल्टपीटरच्या ठेवींच्या विकासानंतर येणार्‍या "नायट्रोजन भूक" मुळे सभ्यतेच्या नजीकच्या समाप्तीची भविष्यवाणी केली (तेव्हा त्याचे उत्पादन 500 हजार टनांपेक्षा जास्त होते. दर वर्षी).

अकरा वर्षांनंतर, आणखी एक प्रसिद्ध शास्त्रज्ञ, सर विल्यम क्रोक्स यांनी ब्रिटीश सोसायटी फॉर द अॅडव्हान्समेंट ऑफ सायन्सला सांगितले की लोकसंख्या कमी झाली नाही तर अर्ध्या शतकापेक्षा कमी काळात अन्न क्रॅश होईल. आगामी सर्व परिणामांसह "लवकरच चिलीयन सॉल्टपीटरच्या ठेवींचा संपूर्ण ऱ्हास होईल" या वस्तुस्थितीद्वारे त्याने आपल्या दुःखी अंदाजाचा युक्तिवाद केला.

या भविष्यवाण्या खरे ठरल्या नाहीत - मानवता मरण पावली नाही, परंतु घटक क्रमांक 7 च्या कृत्रिम निर्धारणमध्ये प्रभुत्व मिळवले. शिवाय, आज नैसर्गिक सॉल्टपीटरचा वाटा नायट्रोजनयुक्त पदार्थांच्या जागतिक उत्पादनात केवळ 1.5% आहे.

नायट्रोजन कसे बांधले होते

लोक बर्याच काळापासून नायट्रोजन संयुगे प्राप्त करण्यास सक्षम आहेत. हेच सॉल्टपीटर विशेष शेडमध्ये तयार केले गेले होते - सॉल्टपीटर, परंतु ही पद्धत अगदी आदिम होती. सॉल्टपीटर खताचा ढीग, राख, विष्ठा, त्वचा खरवडून, रक्त, बटाट्याच्या शेंड्यांपासून बनवले जाते. या दोन वर्षांसाठी, ढीगांना लघवीने पाणी दिले जाते आणि उलटे केले जाते, त्यानंतर त्यांच्यावर सॉल्टपीटर लेप तयार होतो, ”एका जुन्या पुस्तकात सॉल्टपीटर उत्पादनाचे असे वर्णन आहे.

कोळसा, ज्यामध्ये 3% पर्यंत नायट्रोजन असते, ते नायट्रोजन संयुगेचे स्त्रोत म्हणून देखील काम करू शकतात. बद्ध नायट्रोजन! हे नायट्रोजन कोळसा कोकिंग दरम्यान वेगळे केले जाऊ लागले, अमोनियाचा अंश कॅप्चर करून सल्फ्यूरिक ऍसिडमधून जातो.

अंतिम उत्पादन अमोनियम सल्फेट आहे. पण हे, सर्वसाधारणपणे, crumbs. वेळेत वातावरणातील नायट्रोजनच्या औद्योगिकदृष्ट्या स्वीकार्य निर्धारणाची समस्या सोडवली नाही तर आपली सभ्यता कशी विकसित होईल याची कल्पना करणे देखील कठीण आहे.

शीले हे वातावरणातील नायट्रोजन बांधणारे पहिले होते. 1775 मध्ये, त्याने नायट्रोजन वातावरणात सोडा कोळशासह गरम करून सोडियम सायनाइड मिळवले:

Na 2 CO 3 + 4C + N 2 → 2NaCN + 3CO.

1780 मध्ये, प्रिस्टलीला असे आढळून आले की पाण्यावर उलटलेल्या भांड्यात असलेल्या हवेचे प्रमाण कमी होते जर त्यातून विद्युत ठिणगी गेली आणि पाण्याला कमकुवत ऍसिडचे गुणधर्म प्राप्त होतात. हा प्रयोग, जसे आपल्याला माहीत आहे (प्रिस्टलीला माहित नव्हते), नायट्रोजन स्थिरीकरणाच्या नैसर्गिक यंत्रणेचे मॉडेल होते. चार वर्षांनंतर, कॅव्हेंडिशने, अल्कली असलेल्या काचेच्या नळीमध्ये बंद केलेल्या हवेतून इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज पार करून, तेथे सॉल्टपीटर शोधला.

आणि जरी हे सर्व प्रयोग त्या वेळी प्रयोगशाळांच्या पलीकडे जाऊ शकले नाहीत, तरीही ते नायट्रोजन फिक्सेशनच्या औद्योगिक पद्धतींचे प्रोटोटाइप दर्शवतात - सायनामाइड आणि आर्क, जे 19 व्या ... 20 व्या शतकाच्या शेवटी दिसून आले.

सायनामाइड पद्धतीचे पेटंट जर्मन संशोधक ए. फ्रँक आणि एन. कारो यांनी 1895 मध्ये घेतले होते. या पद्धतीनुसार, नायट्रोजन, कॅल्शियम कार्बाइडसह गरम केल्यावर, कॅल्शियम सायनामाइडशी बांधील होते:

CaC 2 + N 2 → Ca(CN) 2.

1901 मध्ये, फ्रँकच्या मुलाने, कॅल्शियम सायनामाइड एक चांगले खत म्हणून काम करू शकते अशी कल्पना मांडून, मूलत: या पदार्थाच्या निर्मितीचा पाया घातला. स्वस्त विजेच्या उदयामुळे स्थिर नायट्रोजन उद्योगाची वाढ सुलभ झाली. XIX शतकाच्या शेवटी वातावरणातील नायट्रोजनचे निराकरण करण्याचा सर्वात आशादायक मार्ग. इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज वापरून चाप मानले जात असे. नायगारा पॉवर प्लांटच्या बांधकामानंतर लवकरच, जवळच्या अमेरिकन लोकांनी (1902 मध्ये) पहिला आर्क प्लांट सुरू केला. तीन वर्षांनंतर, नॉर्वेमध्ये एक आर्क इन्स्टॉलेशन कार्यान्वित करण्यात आले, जे उत्तर दिवे H. Birkeland आणि व्यावहारिक अभियंता S. Eide च्या अभ्यासातील सिद्धांतकार आणि तज्ञ यांनी विकसित केले. या प्रकारच्या वनस्पती व्यापक आहेत; त्यांनी तयार केलेल्या सॉल्टपीटरला नॉर्वेजियन म्हटले जात असे. तथापि, या प्रक्रियेतील ऊर्जेचा वापर अत्यंत उच्च होता आणि 70 हजार किलोवॅट/तास प्रति टन बांधलेल्या नायट्रोजन इतका होता आणि या उर्जेपैकी केवळ 3% थेट फिक्सेशनसाठी वापरली गेली.

अमोनिया द्वारे

वर सूचीबद्ध केलेल्या नायट्रोजन फिक्सेशनच्या पद्धती केवळ पहिल्या महायुद्धाच्या काही काळापूर्वी दिसलेल्या पद्धतीच्या दृष्टिकोन होत्या. त्याच्याबद्दल असे होते की विज्ञानाचे अमेरिकन लोकप्रिय करणारे ई. स्लोसन यांनी अतिशय विनोदीपणे टिप्पणी केली: “असे नेहमी म्हटले गेले आहे की ब्रिटीशांचे समुद्रावर प्रभुत्व आहे आणि फ्रेंच - जमिनीवर, तर जर्मन लोकांकडे फक्त हवा उरली आहे. जर्मन लोकांनी हा विनोद गांभीर्याने घेतल्याचे दिसले आणि त्यांनी ब्रिटीश आणि फ्रेंचांवर हल्ला करण्यासाठी हवेच्या साम्राज्याचा वापर करण्यास सुरुवात केली ... कैसर ... कडे झेपेलिनचा संपूर्ण ताफा आणि नायट्रोजन निश्चित करण्याची पद्धत होती जी इतर कोणालाही माहित नव्हती. राष्ट्र झेपेलिन हवेच्या पिशव्यांसारखे फुटले, परंतु नायट्रोजन फिक्सिंग प्लांट कार्यरत राहिले आणि जर्मनीला चिलीपासून केवळ युद्धाच्या काळातच नव्हे तर शांततेच्या काळातही स्वतंत्र केले ... "आम्ही अमोनियाच्या संश्लेषणाबद्दल बोलत आहोत - मुख्य प्रक्रिया. बद्ध नायट्रोजनचा आधुनिक उद्योग.

अमोनियामध्ये नायट्रोजन मिसळण्याची पद्धत जर्मनीशिवाय इतर कोठेही ज्ञात नाही असे स्लोसनचे म्हणणे अगदी बरोबर नव्हते. या प्रक्रियेचा सैद्धांतिक पाया फ्रेंच आणि ब्रिटिश शास्त्रज्ञांनी घातला. 1784 मध्ये, प्रसिद्ध सी. बर्थोलेटने अमोनियाची रचना स्थापित केली आणि या पदार्थाच्या संश्लेषण आणि विघटनाच्या प्रतिक्रियांचे रासायनिक समतोल सुचवले. पाच वर्षांनंतर, इंग्रज डब्ल्यू. ऑस्टिनने नायट्रोजन आणि हायड्रोजनपासून NH 3 चे संश्लेषण करण्याचा पहिला प्रयत्न केला. आणि, शेवटी, फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञ ए. ले चॅटेलियर यांनी, मोबाइल समतोलचे तत्त्व स्पष्टपणे तयार केल्यामुळे, अमोनियाचे संश्लेषण करणारे पहिले होते. त्याच वेळी, त्याने उच्च दाब आणि उत्प्रेरक - स्पंज प्लॅटिनम आणि लोह लागू केले. 1901 मध्ये, Le Chatelier ने या पद्धतीचे पेटंट घेतले.

शतकाच्या सुरूवातीस अमोनियाच्या संश्लेषणावर इंग्लंडमधील ई. परमन आणि जी. ऍटकिन्स यांनीही संशोधन केले होते. त्यांच्या प्रयोगांमध्ये, या संशोधकांनी उत्प्रेरक म्हणून विविध धातूंचा वापर केला, विशेषतः तांबे, निकेल आणि कोबाल्ट ...

परंतु औद्योगिक स्तरावर हायड्रोजन आणि नायट्रोजनपासून अमोनियाचे संश्लेषण प्रथमच जर्मनीमध्ये यशस्वी झाले. हे प्रसिद्ध रसायनशास्त्रज्ञ फ्रिट्झ हॅबरचे गुण आहे. 1918 मध्ये त्यांना रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले.

एका जर्मन शास्त्रज्ञाने विकसित केलेले NH 3 च्या उत्पादनाचे तंत्रज्ञान त्या काळातील इतर उद्योगांपेक्षा खूप वेगळे होते. येथे, प्रथमच, सतत कार्यरत उपकरणे आणि ऊर्जा पुनर्प्राप्तीसह बंद चक्राचे तत्त्व लागू केले गेले. अमोनियाच्या संश्लेषणासाठी तंत्रज्ञानाचा अंतिम विकास हेबरचे सहकारी आणि मित्र के. बॉश यांनी पूर्ण केला, ज्यांना उच्च दाबांवर रासायनिक संश्लेषण पद्धती विकसित केल्याबद्दल 1931 मध्ये नोबेल पारितोषिकही मिळाले होते.

निसर्गाच्या वाटेवर

अमोनियाचे संश्लेषण घटक क्रमांक 7 च्या नैसर्गिक निर्धारणसाठी आणखी एक मॉडेल बनले आहे. लक्षात ठेवा की सूक्ष्मजीव NH 3 मध्ये नायट्रोजन बांधतात. हेबर-बॉश प्रक्रियेच्या सर्व फायद्यांसह, ते नैसर्गिक प्रक्रियेच्या तुलनेत अपूर्ण आणि अवजड दिसते!

"वातावरणातील नायट्रोजनचे जैविक निर्धारण ... हा एक प्रकारचा विरोधाभास होता, रसायनशास्त्रज्ञांसाठी एक सतत आव्हान होते, आपल्या ज्ञानाच्या अपुरेपणाचे एक प्रकारचे प्रदर्शन होते." हे शब्द सोव्हिएत रसायनशास्त्रज्ञ एम.ई. व्होलपिन आणि ए.ई. शिलोव्ह, ज्यांनी सौम्य परिस्थितीत आण्विक नायट्रोजनचे निराकरण करण्याचा प्रयत्न केला.

सुरुवातीला अपयश आले. परंतु 1964 मध्ये, यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या ऑर्गेनोइलेमेंट कंपाऊंड्स संस्थेत, व्हॉलपिनच्या प्रयोगशाळेत, एक शोध लावला गेला: संक्रमण धातूंच्या संयुगे - टायटॅनियम, व्हॅनेडियम, क्रोमियम, मॉलिब्डेनम आणि लोह - घटक क्रमांक 7 आहे. सक्रिय आणि सामान्य परिस्थितीत पाण्याद्वारे अमोनियामध्ये विघटित जटिल संयुगे तयार होतात. हेच धातू नायट्रोजन-फिक्सिंग एन्झाईम्समध्ये नायट्रोजन स्थिरीकरण केंद्रे आणि अमोनियाच्या उत्पादनात उत्कृष्ट उत्प्रेरक म्हणून काम करतात.

त्यानंतर लवकरच, कॅनेडियन शास्त्रज्ञ ए. अॅलन आणि के. झेनोफ यांनी, हायड्रॅझिन एन 2 एच 2 च्या रुथेनियम ट्रायक्लोराईडच्या प्रतिक्रियेचा अभ्यास करून, एक रासायनिक कॉम्प्लेक्स प्राप्त केले ज्यामध्ये, पुन्हा सौम्य परिस्थितीत, नायट्रोजन बंधनकारक असल्याचे दिसून आले. हा निकाल नेहमीच्या कल्पनांच्या इतका विरुद्ध होता की जर्नलच्या संपादकांनी, जिथे संशोधकांनी त्यांचा लेख खळबळजनक संदेशासह पाठवला होता, तो प्रकाशित करण्यास नकार दिला. नंतर, सोव्हिएत शास्त्रज्ञ सौम्य परिस्थितीत नायट्रोजन युक्त सेंद्रिय पदार्थ मिळविण्यात यशस्वी झाले. वायुमंडलीय नायट्रोजनच्या सौम्य रासायनिक स्थिरीकरणाच्या औद्योगिक पद्धतींबद्दल बोलणे अद्याप खूप लवकर आहे, तथापि, केलेली प्रगती आपल्याला घटक क्रमांक 7 निश्चित करण्याच्या तंत्रज्ञानामध्ये येऊ घातलेल्या क्रांतीची पूर्वकल्पना देते.

आधुनिक विज्ञान ऑक्साईडद्वारे नायट्रोजन संयुगे मिळविण्याच्या जुन्या पद्धती विसरलेले नाही. येथे, मुख्य प्रयत्न तांत्रिक प्रक्रियेच्या विकासाकडे निर्देशित केले जातात जे N 2 रेणूचे अणूंमध्ये विभाजन करण्यास गती देतात. नायट्रोजन ऑक्सिडेशनची सर्वात आशादायक क्षेत्रे म्हणजे विशेष भट्टींमध्ये हवेचे ज्वलन, प्लाझ्मा टॉर्चचा वापर आणि या हेतूंसाठी प्रवेगक इलेक्ट्रॉन बीमचा वापर.

कशाला घाबरायचे?

आज मानवजातीला नायट्रोजन संयुगांची कमतरता जाणवेल अशी भीती बाळगण्याचे कारण नाही. घटक #7 चे औद्योगिक निर्धारण अविश्वसनीय वेगाने प्रगती करत आहे. जर 60 च्या दशकाच्या शेवटी निश्चित नायट्रोजनचे जागतिक उत्पादन 30 दशलक्ष टन होते, तर पुढच्या शतकाच्या सुरूवातीस ते बहुधा एक अब्ज टनांपर्यंत पोहोचेल!

असे यश केवळ उत्साहवर्धकच नाही तर चिंतेचे कारणही आहे. वस्तुस्थिती अशी आहे की एन 2 चे कृत्रिम निर्धारण आणि मोठ्या प्रमाणात नायट्रोजनयुक्त पदार्थांचा मातीमध्ये प्रवेश करणे हा पदार्थांच्या नैसर्गिक अभिसरणातील सर्वात स्थूल आणि महत्त्वपूर्ण मानवी हस्तक्षेप आहे. आजकाल, नायट्रोजन खते केवळ प्रजनन करणारे पदार्थ नाहीत तर पर्यावरण प्रदूषक देखील आहेत. ते मातीतून नद्या आणि तलावांमध्ये धुतले जातात, जलाशयांमध्ये हानिकारक फुलांचे कारण बनतात आणि हवेच्या प्रवाहांद्वारे लांब अंतरापर्यंत वाहून जातात...

खनिज खतांमध्ये असलेले 13% नायट्रोजन भूजलात जाते. नायट्रोजन संयुगे, विशेषतः नायट्रेट्स, मानवांसाठी हानिकारक आहेत आणि विषबाधा होऊ शकतात. येथे तुमच्यासाठी नायट्रोजन फीडर आहे!

जागतिक आरोग्य संघटनेने (WHO) पिण्याच्या पाण्यात नायट्रेट्सचे जास्तीत जास्त स्वीकार्य प्रमाण स्वीकारले आहे: समशीतोष्ण अक्षांशांसाठी 22 mg/l आणि उष्ण कटिबंधांसाठी 10 mg/l. यूएसएसआरमध्ये, स्वच्छताविषयक मानके "उष्णकटिबंधीय" मानकांनुसार जलाशयांच्या पाण्यात नायट्रेट्सची सामग्री नियंत्रित करतात - 10 mg / l पेक्षा जास्त नाही. असे दिसून आले की नायट्रेट्स हा एक "दुहेरी" उपाय आहे ...

4 ऑक्टोबर 1957 रोजी, मानवजातीने पुन्हा एकदा नायट्रोजनने भरलेला "बॉल" अंतराळात प्रक्षेपित करून घटक क्रमांक 7 च्या चक्रात हस्तक्षेप केला - पहिला कृत्रिम उपग्रह ...

नायट्रोजन वर मेंडेलीव्ह

"जरी सर्वात सक्रिय, म्हणजे. आपल्या सभोवतालच्या हवेचा सर्वात सहज आणि बर्‍याचदा रासायनिक दृष्ट्या सक्रिय भाग म्हणजे ऑक्सिजन, परंतु त्याचे सर्वात मोठे वस्तुमान, आकारमान आणि वजन दोन्हीनुसार, नायट्रोजन आहे; म्हणजे, वायू नायट्रोजन 3/4 पेक्षा जास्त बनवते, जरी हवेच्या आकारमानाच्या 4/5 पेक्षा कमी. आणि नायट्रोजन ऑक्सिजनपेक्षा थोडा हलका असल्याने, हवेतील नायट्रोजनचे वजन त्याच्या संपूर्ण वस्तुमानाच्या 3/4 इतके असते. एवढ्या मोठ्या प्रमाणात हवेत प्रवेश केल्याने, नायट्रोजन, वरवर पाहता, वातावरणात विशेषतः प्रमुख भूमिका बजावत नाही, ज्याचा रासायनिक प्रभाव प्रामुख्याने त्यातील ऑक्सिजनच्या सामग्रीद्वारे निर्धारित केला जातो. परंतु नायट्रोजनची योग्य कल्पना तेव्हाच प्राप्त होते जेव्हा आपण हे शिकतो की प्राणी शुद्ध ऑक्सिजनमध्ये जास्त काळ जगू शकत नाहीत, ते मरतात आणि हवेतील नायट्रोजन, जरी हळूहळू आणि हळूहळू, विविध संयुगे तयार करतात, त्यापैकी काही निसर्गात, विशेषत: जीवांच्या जीवनात महत्त्वाची भूमिका बजावते.

नायट्रोजन कुठे वापरले जाते?

नायट्रोजन हा सर्व वायूंपैकी सर्वात स्वस्त आहे, सामान्य परिस्थितीत रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय आहे. नॉन-ऑक्सिडायझिंग वातावरण तयार करण्यासाठी हे रासायनिक तंत्रज्ञानामध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. नायट्रोजन वातावरणात प्रयोगशाळांमध्ये सहजपणे ऑक्सिडाइझ केलेले संयुगे साठवले जातात. पेंटिंगची उत्कृष्ट कामे कधीकधी (स्टोरेजमध्ये किंवा वाहतुकीदरम्यान) नायट्रोजनने भरलेल्या हर्मेटिक केसमध्ये ठेवली जातात - पेंटला आर्द्रता आणि हवेतील रासायनिक सक्रिय घटकांपासून संरक्षण करण्यासाठी.

नायट्रोजन धातूशास्त्र आणि धातूकामात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. वितळलेल्या अवस्थेतील भिन्न धातू नायट्रोजनच्या उपस्थितीवर भिन्न प्रतिक्रिया देतात. तांबे, उदाहरणार्थ, नायट्रोजनच्या बाबतीत पूर्णपणे निष्क्रिय आहे, म्हणून तांबे उत्पादने बहुतेकदा या वायूच्या जेटमध्ये वेल्डेड केली जातात. मॅग्नेशियम, त्याउलट, हवेत जाळल्यावर, केवळ ऑक्सिजनच नव्हे तर नायट्रोजनसह संयुगे देखील देते. म्हणून, उच्च तापमानात मॅग्नेशियम उत्पादनांसह काम करण्यासाठी, नायट्रोजन वातावरण लागू होत नाही. टायटॅनियम पृष्ठभागाच्या नायट्रोजन संपृक्ततेमुळे धातूला अधिक सामर्थ्य आणि पोशाख प्रतिरोधकता मिळते - ते खूप मजबूत आणि रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय टायटॅनियम नायट्राइड बनवते. ही प्रतिक्रिया केवळ उच्च तापमानातच होते.

सामान्य तापमानात, नायट्रोजन केवळ एका धातू, लिथियमसह सक्रियपणे प्रतिक्रिया देते.

नायट्रोजनची सर्वात मोठी रक्कम अमोनियाच्या उत्पादनात जाते.

नायट्रोजन नार्कोसिस

नायट्रोजनच्या शारीरिक जडत्वाबद्दलचे व्यापक मत पूर्णपणे बरोबर नाही. नायट्रोजन सामान्य परिस्थितीत शारीरिकदृष्ट्या निष्क्रिय आहे.

वाढत्या दाबाने, उदाहरणार्थ, जेव्हा गोताखोर डुबकी मारतात तेव्हा प्रथिने आणि विशेषत: शरीराच्या फॅटी टिश्यूमध्ये विरघळलेल्या नायट्रोजनची एकाग्रता वाढते. यामुळे तथाकथित नायट्रोजन नार्कोसिस होतो. गोताखोर नशेत असल्याचे दिसते: हालचालींचे समन्वय विस्कळीत झाले आहे, चेतना गोंधळलेली आहे. याचे कारण नायट्रोजन आहे हे तथ्य, शास्त्रज्ञांना प्रयोग केल्यानंतर शेवटी खात्री पटली ज्यामध्ये, सामान्य हवेऐवजी, डायव्हरच्या सूटला हेलियम-ऑक्सिजन मिश्रण पुरवले गेले. त्याच वेळी, ऍनेस्थेसियाची लक्षणे नाहीशी झाली.

स्पेस अमोनिया

खगोलशास्त्रज्ञांच्या मते, सूर्यमालेतील मोठे ग्रह शनी आणि गुरू हे अंशतः घन अमोनियाचे बनलेले आहेत. अमोनिया -78°C वर गोठते, तर गुरूच्या पृष्ठभागावर, उदाहरणार्थ, सरासरी तापमान 138°C आहे.

अमोनिया आणि अमोनियम

नायट्रोजनच्या मोठ्या कुटुंबात एक विचित्र कंपाऊंड आहे - अमोनियम एनएच 4. मुक्त स्वरूपात, ते कोठेही आढळत नाही आणि क्षारांमध्ये ते अल्कली धातूची भूमिका बजावते. "अमोनियम" हे नाव 1808 मध्ये प्रसिद्ध इंग्रजी रसायनशास्त्रज्ञ हम्फ्रे डेव्ही यांनी प्रस्तावित केले होते. अमोनियम या लॅटिन शब्दाचा अर्थ एकदा असा होता: अमोनियमपासून मीठ. अमोनिया हा लिबियामधील एक प्रदेश आहे. इजिप्शियन देव अम्मोनचे एक मंदिर होते, ज्याच्या नंतर संपूर्ण प्रदेश म्हटले जात असे. अमोनियामध्ये, अमोनियम क्षार (प्रामुख्याने अमोनिया) हे उंटाचे शेण जाळून फार पूर्वीपासून मिळतात. क्षारांच्या विघटनाने एक वायू तयार होतो, ज्याला आता अमोनिया म्हणतात.

1787 पासून (त्याच वर्षी "नायट्रोजन" हा शब्द स्वीकारण्यात आला), रासायनिक नामांकन आयोगाने या वायूला अमोनियाक (अमोनियाक) नाव दिले आहे. रशियन रसायनशास्त्रज्ञ या.डी. हे नाव झाखारोव्हला खूप लांब वाटले आणि 1801 मध्ये त्याने त्यातून दोन अक्षरे वगळली. अशा प्रकारे अमोनियाची निर्मिती झाली.

लाफिंग गॅस

नायट्रोजनच्या पाच ऑक्साईडपैकी दोन - ऑक्साईड (NO) आणि डायऑक्साइड (NO 2) - चा व्यापक औद्योगिक वापर आढळून आला आहे. इतर दोन - नायट्रस एनहाइड्राइड (N 2 O 3) आणि नायट्रिक एनहाइड्राइड (N 2 O 5) - प्रयोगशाळांमध्ये सहसा आढळत नाहीत. पाचवा नायट्रस ऑक्साईड (N 2 O) आहे. त्याचा एक अतिशय विलक्षण शारीरिक प्रभाव आहे, ज्यासाठी त्याला सहसा हसणारा वायू म्हणतात.

उत्कृष्ट इंग्रजी रसायनशास्त्रज्ञ हम्फ्रे डेव्ही यांनी या वायूच्या मदतीने विशेष सत्रांची व्यवस्था केली. डेव्हीच्या समकालीनांपैकी एकाने नायट्रस ऑक्साईडच्या प्रभावाचे वर्णन कसे केले ते येथे आहे: "काही सज्जनांनी टेबल आणि खुर्च्यांवर उडी मारली, इतरांनी त्यांच्या जीभ मोकळ्या केल्या, इतरांनी भांडण करण्याची तीव्र प्रवृत्ती दर्शविली."

स्विफ्ट व्यर्थ हसली

प्रख्यात व्यंगचित्रकार जोनाथन स्विफ्ट यांनी स्वेच्छेने समकालीन विज्ञानाच्या वांझपणाची खिल्ली उडवली. गुलिव्हर्स ट्रॅव्हल्समध्ये, लागाडो अकादमीच्या वर्णनात असे एक स्थान आहे: “त्याच्याकडे दोन मोठ्या खोल्या होत्या, ज्या अतिशय आश्चर्यकारक कुतूहलाने भरलेल्या होत्या; त्यांच्या हाताखाली पन्नास सहाय्यक काम करत होते. काहींनी हवेला कोरड्या दाट पदार्थात घनरूप केले, त्यातून सॉल्टपीटर काढले ... "

आता हवेतून सॉल्टपीटर ही अगदी खरी गोष्ट आहे. अमोनियम नायट्रेट NH 4 NO 3 खरोखर हवा आणि पाण्यापासून बनवलेले आहे.

बॅक्टेरिया नायट्रोजन निश्चित करतात

काही सूक्ष्मजीव वातावरणातील नायट्रोजनला बांधू शकतात ही कल्पना प्रथम रशियन भौतिकशास्त्रज्ञ पी. कोसोविच यांनी व्यक्त केली होती. रशियन बायोकेमिस्ट एस.एन. विनोग्राडस्कीने मातीतून नायट्रोजन-बाइंडिंग बॅक्टेरियाचा एक प्रकार वेगळा केला.

वनस्पती निवडक आहेत

दिमित्री निकोलाविच प्रयानिश्निकोव्ह यांना आढळले की वनस्पती, निवडण्याची संधी दिल्यास, नायट्रेटपेक्षा अमोनिया नायट्रोजनला प्राधान्य देते. (नायट्रेट्स हे नायट्रिक ऍसिडचे क्षार आहेत).

महत्वाचे ऑक्सिडायझिंग एजंट

नायट्रिक ऍसिड HNO 3 हे रासायनिक उद्योगात वापरले जाणारे सर्वात महत्त्वाचे ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे. सॉल्टपीटरवर सल्फ्यूरिक ऍसिडसह कार्य करून ते तयार करणारे पहिले, 17 व्या शतकातील महान रसायनशास्त्रज्ञांपैकी एक होते. जोहान रुडॉल्फ ग्लॉबर.

सध्या नायट्रिक ऍसिडच्या मदतीने मिळविलेल्या संयुगेमध्ये अनेक पूर्णपणे आवश्यक पदार्थ आहेत: खते, रंग, पॉलिमरिक पदार्थ, स्फोटके.

दुहेरी भूमिका

कृषी रसायनशास्त्रात वापरल्या जाणार्‍या काही नायट्रोजनयुक्त संयुगे दुहेरी कार्य करतात. उदाहरणार्थ, कॅल्शियम सायनामाइडचा वापर कापूस उत्पादकांद्वारे डिफोलिएंट म्हणून केला जातो, हा एक पदार्थ ज्यामुळे कापणीपूर्वी पाने पडतात. पण हे कंपाऊंड खत म्हणूनही काम करते.

कीटकनाशकांमध्ये नायट्रोजन

सर्व पदार्थ, ज्यामध्ये नायट्रोजन समाविष्ट आहे, कोणत्याही वनस्पतीच्या विकासास हातभार लावत नाही. phenoxyacetic आणि trichlorophenoxyacetic ऍसिडचे अमाइन क्षार हे तणनाशक आहेत. पहिला तृणधान्य पिकांच्या शेतात तणांच्या वाढीस दडपून टाकतो, दुसरा शेतीयोग्य जमिनीसाठी जमीन साफ ​​करण्यासाठी वापरला जातो - यामुळे लहान झाडे आणि झुडुपे नष्ट होतात.

पॉलिमर: जैविक ते अजैविक

नायट्रोजन अणू अनेक नैसर्गिक आणि कृत्रिम पॉलिमरचा भाग आहेत - प्रथिने ते नायलॉनपर्यंत. याव्यतिरिक्त, नायट्रोजन हा कार्बन-मुक्त, अजैविक पॉलिमरचा एक आवश्यक घटक आहे. अजैविक रबरचे रेणू - पॉलीफॉस्फोनिट्राईल क्लोराईड - हे बंद चक्र आहेत, पर्यायी नायट्रोजन आणि फॉस्फरस अणूंनी बनलेले आहे, क्लोरीन आयनांनी वेढलेले आहे. अजैविक पॉलिमरमध्ये काही धातूंचे नायट्राइड्स देखील समाविष्ट असतात, ज्यात सर्व पदार्थांपैकी सर्वात कठीण - बोराझोनचा समावेश होतो.

खते हे माळीचे सर्वात महत्वाचे शस्त्र आहे. विविध संयुगांनी माती समृद्ध करून आपण त्याच जमिनीच्या तुकड्यातून चांगली वार्षिक पीक घेण्यावर विश्वास ठेवू शकतो. तथापि, बागेतील वनस्पतींना खनिज आणि सेंद्रिय पदार्थांची संपूर्ण श्रेणी आवश्यक असते आणि माळीला ही विविधता चांगल्या प्रकारे नेव्हिगेट करावी लागते. आज आम्हाला हे गट काय आहेत, ते काय आहेत आणि त्यांचा वनस्पतींच्या वाढीवर आणि विकासावर काय परिणाम होतो याबद्दल स्वारस्य आहे - आम्ही या सर्वांचा तपशीलवार विचार करू.

नायट्रोजन म्हणजे काय

सर्वप्रथम, आपल्यासाठी हे जाणून घेणे महत्त्वाचे आहे की हे आपल्या ग्रहावरील सर्वात सामान्य घटकांपैकी एक आहे. त्याशिवाय, कोणताही सजीव अस्तित्वात असू शकत नाही आणि हे वनस्पतींना देखील लागू होते. नायट्रोजन हा प्रथिने आणि अमीनो ऍसिड, न्यूक्लिक ऍसिडचा एक महत्त्वाचा घटक आहे. म्हणूनच माळीची पहिली आज्ञा सांगते की त्याने नियमितपणे नायट्रोजन खतांचा वापर केला पाहिजे. हे काय आहे? आम्ही खाली याबद्दल बोलू, परंतु आत्तासाठी - थोडा अधिक सिद्धांत. मातीमध्ये पुरेशा प्रमाणात नायट्रोजनची उपस्थिती उत्पादन वाढवते आणि त्याची कमतरता ती झपाट्याने कमी करते. म्हणूनच दरवर्षी चालवल्या जाणार्‍या बागांच्या भूखंडांना या पदार्थांचा सतत वापर करणे आवश्यक आहे. तथापि, हे देखील लक्षात ठेवले पाहिजे की, स्पष्ट उपयुक्तता असूनही, ते अतिशय संयमाने वापरले पाहिजे. वस्तुस्थिती अशी आहे की मातीमध्ये या पदार्थाच्या जास्त प्रमाणात वनस्पती व्यवस्थेची वाढ होते आणि फळधारणा जवळजवळ पूर्णपणे बंद होते.

वनस्पतींना नायट्रोजन का आवश्यक आहे?

आपल्याला आधीच माहित आहे की केवळ मातीच्या नैसर्गिक संसाधनांचा वापर करून चांगली कापणी मिळवता येत नाही. म्हणून, पोषक तत्वांचा पुरवठा सतत भरून काढणे अत्यंत महत्वाचे आहे. नायट्रोजन फर्टिलायझेशन इतके महत्त्वाचे का आहे? ते कोणते पदार्थ असतील - सेंद्रिय किंवा खनिज - प्रत्येक माळी ठरवतो, वर्षाच्या वेळेनुसार आणि मागील टॉप ड्रेसिंगवर अवलंबून, खाली आम्ही टॉप ड्रेसिंगसाठी इष्टतम वेळापत्रकाचा विचार करू. पण भाषण करताना त्याबद्दल नाही. नायट्रोजन हा क्लोरोफिलचा भाग आहे जो सौर उर्जेच्या शोषणासाठी आवश्यक आहे. लिपॉइड्स, अल्कलॉइड्स आणि वनस्पतींच्या जीवनासाठी महत्त्वाचे असलेले इतर अनेक पदार्थ देखील नायट्रोजनमध्ये समृद्ध असतात.

वसंत ऋतूमध्ये, वनस्पतीच्या सक्रिय वाढीच्या टप्प्यात तरुण देठ आणि पाने विशेषतः नायट्रोजनमध्ये समृद्ध असतात. आवश्यकतेनुसार, जेव्हा नवीन कळ्या, पाने आणि देठ दिसतात तेव्हा ते त्यांच्याकडे धावतात. आणि परागणानंतर, ते पुनरुत्पादक अवयवांकडे जातात, जिथे ते प्रथिनांच्या स्वरूपात जमा होतात. म्हणजेच, नायट्रोजन खतांचा वेळेवर जमिनीत समावेश करणे अत्यंत महत्वाचे आहे. हे पदार्थ काय आहेत ते आम्ही तुम्हाला तपशीलवार सांगू, परंतु आत्तासाठी, आम्ही लक्षात घेतो की जर हा नियम पाळला गेला तर पिकाची मात्रा आणि गुणवत्ता लक्षणीय वाढली आहे. विशेषतः, फळांमधील प्रथिने अधिक मौल्यवान बनतात आणि बाग पिके स्वतःच खूप वेगाने वाढतात.

खतांचे प्रकार

आम्ही सहजतेने वर्गीकरणाकडे जात आहोत, याचा अर्थ आम्ही तुम्हाला नायट्रोजन खतांबद्दल अधिक सांगू. "हे काय आहेत?" तुम्ही विचारता? सर्व प्रथम, एक अनुभवी माळी, अर्थातच, खनिज लक्षात ठेवेल, आणि हे आश्चर्यकारक नाही. शेवटी, तेच आम्ही सहसा विशिष्ट स्टोअरमध्ये योग्य चिन्हाखाली भेटतो. तथापि, यादी तेथे संपत नाही. सेंद्रिय नायट्रोजन खते देखील आहेत. हे प्रामुख्याने वनस्पती आणि प्राणी उत्पत्तीचे पोषक आहेत. हे तुमच्यासाठी प्रकटीकरण म्हणून येऊ शकते, परंतु खतामध्ये सुमारे 1% नायट्रोजन असते. इतर नायट्रोजन खते आहेत. उदाहरणार्थ, हे काय आहेत? होय, किमान कंपोस्ट, ज्यामध्ये कचरा आणि कुजून रुपांतर झालेले वनस्पतिजन्य पदार्थ (सरपणासाठी याचा वापर होतो). % हे बरेच आहे, परंतु इतर ऑर्गेनिक टॉप ड्रेसिंग आहेत जे सहजपणे या संख्यांना कव्हर करतात. ही पक्ष्यांची विष्ठा आहे ज्यामध्ये किमान 3% नायट्रोजन असते. तथापि, आपण हे विसरू नये की अशा ड्रेसिंग खूप विषारी आहेत, ज्याचा अर्थ असा आहे की ते वाहून जाऊ नयेत.

नायट्रोजन खतांचे द्रव प्रकार (अमोनिया गट)

आम्ही नायट्रोजन खतांचा विचार करणे सुरू ठेवतो. रासायनिक घटकाचे नाव - "नायट्रोजन" - "जीवन" म्हणून भाषांतरित केले आहे, ज्यावरून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की अशा पदार्थांशिवाय हिरव्या रोपांची वाढ आणि विकास अशक्य आहे. प्रथम या खताच्या द्रवरूपांबद्दल बोलूया. घन एनालॉग्सच्या उत्पादनापेक्षा त्यांचे उत्पादन खूपच स्वस्त आहे, याचा अर्थ असा की खरेदी करताना आपण खूप बचत करू शकता. आणि त्यापैकी फक्त तीन प्रकार आहेत जे कोणत्याही उन्हाळ्यातील रहिवाशांना उपलब्ध आहेत: हे निर्जल अमोनिया, अमोनिया पाणी आणि अमोनिया आहेत. त्या सर्वांची सांद्रता वेगवेगळी आहे, त्यामुळे नायट्रोजन खतांपैकी कोणते नायट्रोजन इतरांपेक्षा जास्त समृद्ध आहे हे आधीच स्पष्ट करणे महत्त्वाचे आहे. हे निर्विवादपणे उच्च दाबाखाली अमोनियाचे द्रवीकरण करून तयार केलेले एक जोड आहे आणि त्यात कमीतकमी 82% मुख्य पदार्थ असतात.

मातीमध्ये द्रव नायट्रोजन खत लागू करण्याची वैशिष्ट्ये

काही बारकावे आहेत ज्या खात्यात घेणे आवश्यक आहे. अशी टॉप ड्रेसिंग जमिनीत लावणे सोपे आणि सोपे आहे, तथापि, नायट्रोजनचे नुकसान अनेक कारणांमुळे होऊ शकते. सर्व प्रथम, हे मुक्त, निर्जल अमोनियाचे बाष्पीभवन आहे. याव्यतिरिक्त, मातीचे कोलोइड त्वरित नायट्रोजन शोषून घेतात आणि खताचा काही भाग पाण्यावर प्रतिक्रिया देतो आणि अमोनियम हायड्रॉक्साईडमध्ये बदलतो. हे खत बुरशीने संपृक्त केल्यानंतर, शरद ऋतूतील जमिनीत घालणे चांगले आहे, ज्यामुळे नुकसान अनेक वेळा कमी होईल.

नायट्रेट गट

लिक्विड फॉर्मचा वापर लहान बागायती शेतांमध्ये केला जातो. जर आपण औद्योगिक स्केलबद्दल बोललो तर येथे आपल्याला अतिरिक्तपणे विचार करणे आवश्यक आहे की कोणती नायट्रोजन खते वापरणे चांगले आहे. सर्वात लोकप्रिय साधनांपैकी एक म्हणजे हे एक बहुमुखी उत्पादन आहे जे द्रुत प्रभाव प्रदान करते. खत पांढऱ्या-गुलाबी ग्रेन्युल्सच्या स्वरूपात विकले जाते. त्यातील नायट्रोजनचे प्रमाण 35% पर्यंत पोहोचते, जे जमिनीत सक्रिय पदार्थाचे उच्च संरक्षण लक्षात घेऊन पुरेसे आहे. बरेच गार्डनर्स आश्वासन देतात: सॉल्टपीटर खरेदी करणे पुरेसे आहे आणि आपल्या साइटवर या घटकाची कमतरता जाणवणार नाही. ते लवकर वसंत ऋतू मध्ये जमिनीत ओळखले जाते, कारण ते लवकर सुरू करण्यासाठी आणि वनस्पतींच्या चांगल्या विकासासाठी आवश्यक आहे. अंदाजे वापर - 25 ते 30 ग्रॅम / 1 मी 2 पर्यंत. शिवाय, आपण स्वतंत्रपणे द्रव द्रावण तयार करू शकता - यासाठी आपल्याला प्रति 10 लिटर पाण्यात 20 ग्रॅम पातळ करावे लागेल.

इतर कोणती नायट्रोजन खते आहेत?

अमोनियम नायट्रेट गट (अमोनियम सल्फेट)

हा आणखी एक लोकप्रिय उपाय आहे जो क्रिस्टलाइज्ड मिठासारखा दिसतो. त्यात नायट्रोजन सामग्री थोडीशी कमी आहे, सुमारे 21%. हे वसंत ऋतु आणि शरद ऋतूतील दोन्ही जमिनीवर लागू केले जाऊ शकते आणि पिकाच्या तीव्रतेवर अवलंबून, प्रति वर्ष जमीन एक किंवा दोन वेळा समृद्ध केली जाऊ शकते. खत मातीतून धुतले जात नाही, याचा अर्थ ते चिरस्थायी प्रभाव प्रदान करते. बर्‍याच गार्डनर्सनी त्याच्या नियमित वापरासह मातीचे थोडे अम्लीकरण लक्षात घेतले आहे. प्रति 1 मीटर 2 वर नमूद केलेल्या पदार्थाचे 40-50 ग्रॅम मातीमध्ये टाकणे आवश्यक आहे.

अमाइड खते

सर्वात तेजस्वी प्रतिनिधी कार्बामाइड आहे. हे मुख्य नायट्रोजन-युक्त खतांपैकी एक आहे (नायट्रोजन एकाग्रता - 46%). नियमानुसार, ते वसंत ऋतूमध्ये वापरले जाते, परंतु सर्वात जड मातीवर ते शरद ऋतूमध्ये देखील लागू केले जाऊ शकते. हे करण्यासाठी, 20 ग्रॅम प्रति 1 मीटर 2 घ्या. परंतु जर आपल्याला फवारणीसाठी द्रावण तयार करण्याची आवश्यकता असेल तर आपण 30 ते 40 ग्रॅम प्रति 10 लिटर पाण्यात पातळ करू शकता.

तथापि, आज अस्तित्वात असलेली ही सर्व नायट्रोजन खते नाहीत. यादी युरिया आणि कॅल्शियम सायनामाइडसह सुरू आहे. हे लक्षात घ्यावे की सर्वात मौल्यवान, स्वस्त आणि परवडणारे साधन म्हणजे युरिया. हे एक अत्यंत केंद्रित खत आहे ज्यामुळे झाडे जळू शकतात, म्हणून मातीवर लागू करताना आपण अत्यंत सावधगिरी बाळगणे आवश्यक आहे.

अर्ज

आता आपण शोधून काढले आहे की कोणती खते नायट्रोजनयुक्त आहेत आणि आम्ही ते आपल्या उन्हाळ्याच्या कॉटेजमध्ये कसे वापरावे याबद्दल थोडे अधिक बोलू शकतो. हे विसरू नका की आहार देण्याची वेळ आणि रक्कम थेट मातीच्या प्रकारावर आणि त्यात नायट्रोजनच्या कमतरतेवर अवलंबून असते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की मोठ्या प्रमाणात नायट्रोजनयुक्त खत वापरताना, फुलणे खूप नंतर येते आणि फळे अजिबात येऊ शकत नाहीत. कोणत्या झाडांना नायट्रोजन देणे आवश्यक आहे? अल्फल्फा आणि क्लोव्हर वगळता पूर्णपणे सर्वकाही. तथापि, प्रत्येक संस्कृतीची स्वतःची पौष्टिक आवश्यकता असते आणि हे लक्षात घेतले पाहिजे.

नायट्रोजन खतांसाठी उच्च आवश्यकता असलेल्या वनस्पती

ही अशी पिके आहेत जी प्रत्येकाला ज्ञात आहेत आणि आमच्या बागेच्या प्लॉट्समध्ये मोठ्या प्रमाणात वितरीत केली जातात: कोबी आणि बटाटे, भोपळा आणि झुचीनी, मिरपूड आणि एग्प्लान्ट्स, तसेच स्वादिष्ट वायफळ बडबड. त्यांना वाढवताना, लागवड करण्यापूर्वी आणि वाढत्या हंगामात नायट्रोजन लागू करणे आवश्यक आहे. प्रति 1 एम 2 किमान 25 ग्रॅम अमोनियम नायट्रेट वापरण्याची शिफारस केली जाते. जर तुम्ही रास्पबेरी आणि ब्लॅकबेरी, स्ट्रॉबेरी, चेरी आणि प्लम्स यांसारखी फळ पिके घेणार असाल तर नायट्रोजन खते काय आहेत हे जाणून घेणे अत्यावश्यक आहे. जर तुम्ही डेकोरेटिव्ह डहलिया आणि फ्लॉक्स, पेनीज आणि झिनिया, व्हायलेट्स आणि लिलाक लावणार असाल तर या अॅडिटिव्ह्जचा पूर्ण वापर करणे फार महत्वाचे आहे.

दुसरा गट: नायट्रोजनची सरासरी गरज

हे टोमॅटो आणि काकडी, बीट्स आणि गाजर, लसूण, कॉर्न आणि अजमोदा (ओवा) आहेत. फळ आणि बोरासारखे बी असलेले लहान फळ वनस्पतींमध्ये, currants आणि gooseberries, तसेच सफरचंद झाडे, नोंद केली जाऊ शकते. बहुतेक वार्षिक फुलांचे श्रेय एकाच गटाला दिले जाऊ शकते.

ही पिके वाढवताना, वर्षातून एकदा नायट्रोजन लागू करणे पुरेसे आहे - लवकर वसंत ऋतू मध्ये. वनस्पतींना आरामदायक वाटण्यासाठी हे पुरेसे आहे. प्रति 1 मीटर 2 पेक्षा जास्त सॉल्टपीटर 20 ग्रॅम वापरण्याची शिफारस केली जाते.

तिसरा गट

ही मध्यम नायट्रोजनची आवश्यकता असलेली झाडे आहेत. शिफारस केलेले डोस 15 ग्रॅम अमोनियम नायट्रेट प्रति 1 मीटर 2 आहे. यामध्ये सर्व पालेभाज्या, कांदे आणि मुळा आणि लवकर बटाटे यांचा समावेश होतो. या गटाचे उज्ज्वल प्रतिनिधी सर्व बल्बस शोभेच्या वनस्पती आहेत. शेवटी, सर्वात कमी मागणी असलेल्या शेंगा आहेत (प्रति 1 मीटर 2 फक्त 7 ग्रॅम खत पुरेसे आहे). हे केवळ मटार आणि सोयाबीनचेच नाही तर शोभेच्या वनस्पती, जसे की अझलिया, हीदर आणि इतर अनेक आहेत.

फलन पद्धती

हे पदार्थ वेळेवर कार्य करण्यासाठी, त्यांना योग्यरित्या लागू करणे आवश्यक आहे आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे ते वेळेवर जोडणे आवश्यक आहे. यासाठी वेगवेगळ्या पद्धती वापरल्या जातात. सर्वात पहिले पसरत आहे. हे दोन्ही हाताने आणि या पद्धतीच्या मदतीने केले जाऊ शकते. ही पद्धत पेरणीपूर्वी वापरली जाते, कारण खत विरघळण्यास बराच वेळ लागतो. दुसरी टेप पद्धत आहे, ज्यामध्ये अमोनियम नायट्रेट किंवा इतर खनिज नायट्रोजन खत मातीच्या पृष्ठभागावर किंवा उथळ खोलीवर वनस्पतींजवळ अरुंद टेपमध्ये लावले जाते. मजबूत कमतरतेसह, फवारणीचा वापर आपत्कालीन उपाय म्हणून केला जातो. शेवटी, खते द्रव स्वरूपात येतात, म्हणजे तुम्ही ठिबक सिंचन वापरू शकता.

नायट्रोजनच्या कमतरतेचे निदान कसे करावे

आम्हाला आशा आहे की आता आपण "नायट्रोजन खते - ते काय आहेत?" या प्रश्नाने गोंधळून जाणार नाही. पृष्ठावर सादर केलेले फोटो अशा ड्रेसिंगची संपूर्ण विविधता अधिक स्पष्टतेने दर्शवतील. तथापि, हे समजून घेणे फार महत्वाचे आहे की त्यांचा मातीमध्ये परिचय करण्याची वेळ कधी आली आहे आणि खराब वाढीचे कारण पूर्णपणे भिन्न आहे. नायट्रोजनच्या कमतरतेमुळे, संपूर्ण झाडाची वाढ रोखणे आणि पिवळी पडणे, विशेषतः त्याची पाने प्रामुख्याने दिसून येतात. जर झाडाचा रंग फिकट पिवळा झाला असेल तर आपण देखील काळजी घ्यावी. तुम्हाला सावध करणारी पहिलीच चिन्हे म्हणजे जुन्या पानांच्या कडा पिवळसर होणे. मग ते सुकतात आणि पडतात.

जास्त नायट्रोजनची चिन्हे

कधीकधी एकाला दुसर्‍यापासून वेगळे करणे कठीण असते, म्हणजे पोषक तत्वांचा अभाव आणि भरपूर प्रमाणात असणे. म्हणून, आपण मातीवर काय आणि कोणत्या प्रमाणात लागू केले, तसेच वनस्पतींच्या आपल्या निरीक्षणापासून प्रारंभ करणे आवश्यक आहे. सर्वप्रथम, जास्त प्रमाणात नायट्रोजन स्वतःला प्रकट करते की वनस्पतीचा हिरवा भाग मऊ आणि हिरवागार बनतो, त्याच्या वाढीस गती देतो, परंतु फुलणे आणि अंडाशय सहसा वेळेत खूप मागे असतात. जर नायट्रोजनचे प्रमाण अधिक लक्षणीय असेल तर पानांची जळजळ दिसून येते आणि नंतर त्यांचा संपूर्ण मृत्यू होतो. यानंतर, रूट सिस्टम देखील मरते.

सारांश

अशा प्रकारे, आपल्या वनस्पतींचे पोषण अनुकूल करण्यासाठी, आपण सेंद्रिय पदार्थ (खत किंवा पक्ष्यांची विष्ठा) किंवा खनिज खते वापरू शकता, जे सहसा अधिक सोयीस्कर असते. हे अमोनियम नायट्रेट (नायट्रोजन सामग्री - 34%) किंवा अमोनियम सल्फेट (21%) असू शकते. तुम्हाला कॅल्शियम (15%) आणि (16%) देखील आवश्यक असू शकते. जर झाडांमध्ये नायट्रोजनची तीव्र कमतरता असेल, किंवा ज्या पिकांना सर्वात जास्त मागणी आहे अशा पिकांची लागवड करण्याची तुमची योजना असेल, तर युरिया (46%) घेणे चांगले. खते योग्य प्रमाणात आणि नेमकी जेव्हा त्यांची सर्वाधिक गरज असते तेव्हा वापरा.

नायट्रोजन हा अणुक्रमांक ७ असलेला रासायनिक घटक आहे. हा गंधहीन, चवहीन आणि रंगहीन वायू आहे.


अशा प्रकारे, एखाद्या व्यक्तीला पृथ्वीच्या वातावरणात नायट्रोजनची उपस्थिती जाणवत नाही, तर त्यात हा पदार्थ 78 टक्के असतो. नायट्रोजन हा आपल्या ग्रहावरील सर्वात सामान्य पदार्थांपैकी एक आहे. आपण अनेकदा ऐकू शकता की नायट्रोजनशिवाय नाही, आणि हे खरे आहे. तथापि, प्रथिने संयुगे जे सर्व जिवंत वस्तू बनवतात त्यामध्ये नायट्रोजन असणे आवश्यक आहे.

निसर्गात नायट्रोजन

नायट्रोजन दोन अणूंचा समावेश असलेल्या रेणूंच्या स्वरूपात वातावरणात आढळतो. वातावरणाव्यतिरिक्त, नायट्रोजन पृथ्वीच्या आवरणात आणि मातीच्या बुरशीच्या थरात आढळतो. औद्योगिक उत्पादनासाठी नायट्रोजनचा मुख्य स्त्रोत म्हणजे खनिजे.

तथापि, अलिकडच्या दशकात, जेव्हा खनिज साठे कमी होऊ लागले, तेव्हा औद्योगिक स्तरावर हवेतून नायट्रोजन काढण्याची तातडीची गरज होती. सध्या, ही समस्या सोडवली गेली आहे, आणि उद्योगाच्या गरजेसाठी नायट्रोजनचे प्रचंड प्रमाण वातावरणातून काढले जाते.

जीवशास्त्रातील नायट्रोजनची भूमिका, नायट्रोजन चक्र

पृथ्वीवर, नायट्रोजनमध्ये जैविक (जीवनाशी संबंधित) आणि अजैविक घटकांचा समावेश असलेल्या अनेक परिवर्तनांची मालिका होते. वातावरण आणि मातीतून, नायट्रोजन थेट नाही तर सूक्ष्मजीवांद्वारे वनस्पतींमध्ये प्रवेश करतो. नायट्रोजन-फिक्सिंग बॅक्टेरिया नायट्रोजन टिकवून ठेवतात आणि त्यावर प्रक्रिया करतात, ते वनस्पतींद्वारे सहजपणे शोषून घेतलेल्या स्वरूपात रूपांतरित करतात. वनस्पतींच्या शरीरात, नायट्रोजन जटिल संयुगे, विशेषतः प्रथिनांच्या रचनेत जातो.

अन्नसाखळीसह, हे पदार्थ शाकाहारी प्राण्यांच्या जीवांमध्ये आणि नंतर भक्षकांमध्ये प्रवेश करतात. सर्व सजीवांच्या मृत्यूनंतर, नायट्रोजन पुन्हा मातीमध्ये प्रवेश करतो, जेथे त्याचे विघटन होते (अमोनिफिकेशन आणि डिनिट्रिफिकेशन). नायट्रोजन माती, खनिजे, पाण्यामध्ये स्थिर होते, वातावरणात प्रवेश करते आणि वर्तुळ पुनरावृत्ती होते.

नायट्रोजनचा वापर

नायट्रोजनच्या शोधानंतर (हे 18 व्या शतकात घडले), पदार्थाचे स्वतःचे गुणधर्म, त्याचे संयुगे आणि अर्थव्यवस्थेत त्याचा वापर करण्याच्या शक्यतेचा चांगला अभ्यास केला गेला. आपल्या ग्रहावर नायट्रोजनचा साठा प्रचंड असल्याने, हा घटक अत्यंत सक्रियपणे वापरला गेला आहे.


शुद्ध नायट्रोजन द्रव किंवा वायू स्वरूपात वापरला जातो. द्रव नायट्रोजनचे तापमान उणे 196 अंश सेल्सिअस असते आणि ते खालील भागात वापरले जाते:

— औषध मध्ये.लिक्विड नायट्रोजनचा वापर क्रायोथेरपी प्रक्रियेमध्ये शीतक म्हणून केला जातो, म्हणजे थंड उपचार. फ्लॅश फ्रीझिंगचा वापर विविध निओप्लाझम काढण्यासाठी केला जातो. ऊतींचे नमुने आणि जिवंत पेशी (विशेषतः शुक्राणूजन्य आणि अंडी) द्रव नायट्रोजनमध्ये साठवले जातात. कमी तापमान आपल्याला बायोमटेरियल बर्याच काळासाठी जतन करण्यास आणि नंतर डीफ्रॉस्ट आणि वापरण्यास अनुमती देते.

संपूर्ण सजीवांना द्रव नायट्रोजनमध्ये साठवण्याची आणि आवश्यक असल्यास त्यांना कोणतीही हानी न करता डीफ्रॉस्ट करण्याची क्षमता विज्ञान कथा लेखकांनी व्यक्त केली होती. तथापि, प्रत्यक्षात, या तंत्रज्ञानावर अद्याप प्रभुत्व मिळालेले नाही;

— अन्न उद्योगातकंटेनरमध्ये अक्रिय वातावरण तयार करण्यासाठी द्रव भरण्यासाठी द्रव नायट्रोजनचा वापर केला जातो.

सर्वसाधारणपणे, नायट्रोजनचा वापर ऍप्लिकेशन्समध्ये केला जातो जेथे ऑक्सिजनशिवाय वायू माध्यम आवश्यक असते, उदाहरणार्थ,

— अग्निशमन मध्ये. नायट्रोजन ऑक्सिजन विस्थापित करते, त्याशिवाय ज्वलन प्रक्रियेस समर्थन मिळत नाही आणि आग मरते.

खालील उद्योगांमध्ये वायू नायट्रोजनचा वापर आढळला आहे:

— अन्न उत्पादन. पॅकेज केलेले पदार्थ ताजे ठेवण्यासाठी नायट्रोजनचा वापर अक्रिय वायू माध्यम म्हणून केला जातो;

— तेल उद्योग आणि खाणकाम मध्ये. पाइपलाइन आणि टाक्या नायट्रोजनने शुद्ध केल्या जातात, ते स्फोट-प्रूफ गॅस वातावरण तयार करण्यासाठी खाणींमध्ये इंजेक्शन दिले जाते;

— विमान बांधकाम मध्येचेसिस टायर नायट्रोजनने फुगवले जातात.

वरील सर्व गोष्टी शुद्ध नायट्रोजनच्या वापरावर लागू होतात, परंतु हे घटक विविध संयुगांच्या वस्तुमानाच्या निर्मितीसाठी फीडस्टॉक आहे हे विसरू नका:

- अमोनिया. नायट्रोजन सामग्रीसह अत्यंत मागणी असलेला पदार्थ. अमोनियाचा वापर खते, पॉलिमर, सोडा, नायट्रिक ऍसिड तयार करण्यासाठी केला जातो. स्वतःच, ते औषध, रेफ्रिजरेशन उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाते;

- नायट्रोजन खते;

- स्फोटके;

- रंग इ.


नायट्रोजन हा केवळ सर्वात सामान्य रासायनिक घटकांपैकी एक नाही तर मानवी क्रियाकलापांच्या अनेक शाखांमध्ये वापरला जाणारा एक अत्यंत आवश्यक घटक देखील आहे.

डाचा आणि बागेच्या व्यवसायात, नायट्रोजन खते हे मुख्य पदार्थ आहेत जे वनस्पतीला चांगले रूट कॉम्पॅक्शन, नवीन पाने दिसणे, फुलांची वाढ आणि फळांचा विकास प्रदान करतात.

फळे आणि बोरासारखे बी असलेले लहान फळ पिकांसाठी नायट्रोजन पूरक विशेषतः महत्वाचे आहे. हे फळांच्या वाढीस मदत करते आणि त्यांची रुचकरता सुधारते. पॉडझोलिक, पीट बोग्स, चेर्नोजेम अशा प्रकारच्या मातीमध्ये नायट्रोजन सहजपणे शोषले जाते.

सेंद्रिय संयुगेमध्ये भरपूर नायट्रोजन असते, तथापि, त्याचे हे स्वरूप अनेक कीटकांसाठी एक प्रकारचे आमिष म्हणून कार्य करते. मोठ्या संख्येने कीटकांच्या प्रभावाखाली, वनस्पती जगू शकत नाही. म्हणून, उन्हाळ्यातील रहिवासी खनिज-आधारित नायट्रोजन खताचा वापर करतात जे बागायती पिकांसाठी अधिक उपयुक्त आहे.

नायट्रोजनयुक्त खतांच्या अपर्याप्त प्रमाणात, वनस्पती खूप कमकुवत वाढते, वनस्पतिवत् होणारी बाह्यवृद्धी हळूहळू विकसित होते, पाने मोठी होत नाहीत, त्यांचे स्वरूप पिवळसर रंगाचे असते आणि लवकरच ते अकाली कोसळतात. या प्रक्रियांचा झाडावर हानिकारक प्रभाव पडतो आणि त्यामुळे फुलांच्या कालावधीत व्यत्यय येतो आणि फळधारणा कमी होऊ शकते.

वेळेवर आणि योग्यरित्या लागू केलेले नायट्रोजन खनिज खते रोपाच्या निरोगी विकासास आणि उन्हाळ्यातील रहिवाशांना इच्छित परिणाम प्राप्त करण्यास हातभार लावतील.

द्रव नायट्रोजन खते

द्रव खतांचे उत्पादन त्यांच्या घन समकक्षांपेक्षा खूपच स्वस्त आहे. त्यामुळे द्रव खते कमी किमतीत खरेदी करता येतात. अशा खतांची प्रभावीता त्यांच्या नैसर्गिक स्थितीवर अवलंबून नाही.

बहुतेक उन्हाळ्यातील रहिवासी जे नुकतेच बागकाम सुरू करत आहेत त्यांना द्रव नायट्रोजन खतांमध्ये रस आहे?

मातीच्या सुपिकतेसाठी तीन मुख्य प्रकारचे नायट्रोजन संयुगे आहेत:

• निर्जल अमोनिया;
• अमोनिया पाणी;
• अमोनिया.

निर्जल अमोनिया. तेही केंद्रित समाधान, ज्यामध्ये रंगहीन द्रव आहे. उच्च दाबाखाली वायू स्थितीतून अमोनियाचे द्रवीकरण केल्यामुळे कारखान्यात निर्जल अमोनिया तयार होतो. परिणामी द्रवामध्ये 82.3% नायट्रोजन असते.

द्रव अवस्थेत नायट्रोजन खत घट्ट बंद कंटेनरमध्ये साठवले जाते. तांबे, जस्त आणि तत्सम मिश्रधातूंनी बनवलेल्या भांड्यांमध्ये ते साठवू नका. लोखंडी कंटेनर, किंवा स्टील आणि कास्ट लोह वापरण्याची शिफारस केली जाते. निर्जल अमोनिया बंद कंटेनरमध्ये संग्रहित करणे आवश्यक आहे कारण ते लवकर बाष्पीभवन होते.

अमोनिया पाणी. या खतामध्ये नायट्रोजनचे प्रमाण 16.4% किमान आणि जास्तीत जास्त 20.5% पर्यंत असते. हे फेरस धातूंवर विध्वंसक प्रभाव निर्माण करत नाही. अमोनियाच्या पाण्याचा दाब कमी असतो, ज्यामुळे ते कार्बन स्टीलच्या भांड्यांमध्ये साठवले जाऊ शकते. या प्रकारचे द्रव नायट्रोजन खत फायदेशीर नाही आणि लांब अंतरावर वापरण्यासाठी व्यावहारिक नाही, कारण नायट्रोजन लवकर बाष्पीभवन होते. नायट्रोजन-आधारित खत वाहतुकीदरम्यान त्याचे काही मूळ गुणधर्म गमावते.

जमिनीत नायट्रोजन खत घालणे अगदी सोपे आहे, परंतु मुक्त, निर्जल अमोनियाच्या बाष्पीभवनाच्या प्रक्रियेमुळे नायट्रोजनचे नुकसान देखील होऊ शकते. मातीचे कोलाइड लगेच नायट्रोजन शोषून घेतात. नायट्रोजन खतांचा एक छोटासा भाग, मातीच्या आर्द्रतेच्या प्रतिक्रियेच्या परिणामी, अमोनियम हायड्रॉक्साईडमध्ये बदलतो.

संपृक्त जमिनीत नायट्रोजन खताची कार्यक्षमता अनेक पटींनी वाढते. या प्रकरणात, अमोनियाचे नुकसान कमी आहे.

वालुकामय चिकणमाती आणि वालुकामय, कमीतकमी बुरशी संपृक्तता असलेल्या अस्थिर मातीत, अमोनियाचे नुकसान अनुक्रमे अनेक वेळा वाढते, अर्जाची कार्यक्षमता कमी होते.

नायट्रोजन खतांसह सुपिकता आवश्यक असलेल्या मोठ्या प्रमाणातील जमिनीच्या उपस्थितीत, एक विशेष तंत्र आहे. तिच्या मदतीने, हलक्या मातीत 12 सेंटीमीटर खोलीपर्यंत खत लागू केले जाते. हे नायट्रोजनचे नुकसान कमी करण्यासाठी आणि त्याच्या कृतीची कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी केले जाते. जमिनीवर पृष्ठभाग लावल्याने कोणताही परिणाम होणार नाही.

नायट्रोजन असलेली खते शरद ऋतूमध्ये किंवा पेरणी मोहिमेपूर्वी मातीची मशागत करताना गोठलेल्या जमिनीवर देखील लागू केली जातात.

अमोनिया. जलीय अमोनिया आणि नायट्रोजन खतांच्या मिश्रणाने अमोनिया तयार होतो. परिणामी रचना सुमारे 30-50% नायट्रोजन आहे. हे अमोनियामध्ये वेगवेगळ्या संयुगे आणि प्रमाणात (नायट्रेट आणि अमाइड स्वरूपात) आढळते.

बागायती पिकांसाठी, द्रव अवस्थेतील अमोनिया हे घन प्रकारच्या नायट्रोजन खतांच्या गुणधर्मांपेक्षा कमी दर्जाचे नसते.

माती त्वचेवर आणि श्वसनमार्गामध्ये तसेच श्लेष्मल त्वचेवर येण्यापासून रोखण्यासाठी विशेष गणवेशात द्रव खते द्यावीत. डोळ्यांचे रक्षण करण्यासाठी गॉगल वापरणे आवश्यक आहे आणि श्वासोच्छवासाच्या सुरक्षेसाठी मास्क किंवा रेस्पिरेटर वापरणे आवश्यक आहे.

नायट्रोजन खतांचे प्रकार आणि त्यांच्या वापराच्या पद्धती

नायट्रोजन हा वनस्पती पोषण संकुलातील मुख्य घटकांपैकी एक आहे. या संकुलातील त्याचे मुख्य कार्य बागायती पिकांची फलदायीता वाढवणे हे आहे.

बेरी आणि फळ पिकांसाठी, मातीमध्ये वापरण्यासाठी डोससाठी, प्रमाण 9-12 ग्रॅम / 1 मी 2 माती आहे. आतमध्ये हाड असलेल्या पिकांसाठी, ही मूल्ये मातीच्या 4-6 ग्रॅम / 1 मी 2 सारखी असतात. साध्या टॉप ड्रेसिंगसह, फळाची सामान्य स्थिती राखण्यासाठी, क्षेत्राच्या 4 ग्रॅम / 1 मीटर 2 पर्यंतचा डोस वापरला जातो.

नायट्रोजन खतांचे मुख्य प्रकार:

बागायती पिकांच्या चांगल्या विकासासाठी नायट्रोजन खतांचा मोठा वाटा आहे. उन्हाळ्यातील रहिवाशांसाठी मुख्य कार्य म्हणजे या प्रकारच्या खतासह वनस्पतीला वेळेवर आहार देणे. नायट्रोजन खतांचा वापर कसा करावा आणि कोणत्या प्रमाणात, पॅकेजवरील सूचना आणि माहिती स्त्रोतांमध्ये तपशीलवार वर्णन केले आहे.

फळझाडांसाठी नायट्रोजन खतांचा वापर (व्हिडिओ)