Azot Elementi
Renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır; ne hidrojen gibi kolayca yanar, ne de oksijen gibi başka maddelerin yanmasına yardımcı olur. Ama böylesine eylemsiz gözükmesine karşılık bütün canlılar için yaşamsal önem taşıyan bir elementtir. Soluduğumuz havanın dörtte üçünden fazlasını azot oluşturur. Ayrıca başka elementlerle birleşerek nitro bileşikleri, nitrat, amonyak ve amonyum tuzları gibi çeşitli inorganik bileşikler ya da bütün canlıların yapısında bulunan protein ve nükleik asitler gibi organik bileşikler verir (bak. Protein). Azot bileşiklerinden çoğunun nitrat, nitrit gibi adlar taşımasının nedeni bu elementin batı dillerindeki bir adının da "nitrojen" olmasıdır. Bu yüzden kimya da N simgesiyle gösterilen azot, atom numarası 7, atom ağırlığı 14,0067 olan bir ametal, yani metal özellikleri taşımayan bir elementtir.
Havanın bileşiminde büyük oranda azot bulunmasına karşılık ne insanlar ve hayvanlar azot gereksinimlerini solunum yoluyla havadan karşılayabilir, ne de bitkiler karbon dioksidi aldıkları gibi havadaki azotu yapraklarıyla alabilirler. Canlıların yararlanabilmesi için, havadaki azot gazının, yani element halindeki serbest azotun bileşiklerine dönüştürülmesi gerekir; bunu da toprakta yaşayan bazı bakteriler sağlar. Böylece bitkiler, proteinlerin ve Öbür azotlu organik bileşiklerin yapımında kullanacakları azotu nitrat biçiminde topraktan alırlar. İnsanlar ve hayvanlar ise bitkileri yiyerek aldıkları bu azotlu bileşikleri, büyümeleri ve sağlıklı yaşamaları için gerekli olan maddelere dönüştürürler. Hayvanlar azotlu bileşiklerin fazlasını vücutlarında depolayamadıkları için bu bileşikler parçalanır ve dışkıyla birlikte vücuttan dışarı atılır. Çiftçiler bu dışkıları toplayıp gübre olarak tarlalarına serperler ve böylece bitkilerin topraktan almış olduğu azot yeniden toprağa karışır. İnsanların ve hayvanların yemediği bitkiler ise çürüyerek ölür ve hücrelerindeki azotlu bileşikler bu kez topraktaki bakteri ve mantarlarca nitratlara dönüştürülür. Topraktaki azotun bitki ve hayvanlarca alınıp kullanıldıktan sonra yeniden toprağa dönmesine "azot çevrimi" ya da "azot dolaşımı" denir.
Azot çevrimi sırasında bir miktar azot kaybı olur. Bunun başlıca nedeni insan dışkısının çok az bir bölümünün gübre halinde toprağa geri dönebilmesidir. Örneğin İngiltere'de her yıl toplam 40 bin ton azot kanalizasyona karışır ve bunun ancak yüzde 40'ı toprağa geri döner. Şiddetli yağmurların topraktaki nitratları sürükleyip götürmesi de azot kaybına yol açan önemli bir etkendir.
Buna karşılık fasulye, bezelye, bakla ve yonca gibi baklagillerin köklerinde yaşayan bazı bakteriler havadaki serbest azotu "bağlayarak", yani çeşitli azot bileşiklerine dönüştürerek topraktaki bu azot kaybını bir ölçüde karşılayabilir. Baklagillerin ortakçısı olan bu azot bağlayıcı bakteriler konak bitkinin köklerindeki yumrularda yaşar ve toprağın içindeki havadan aldıkları azotu, bitkinin yararlanabileceği nitratlara dönüştürür. Bu olaya "azot bağlanması" denir. Bu bakterilerin en büyük yararı, bitkilerin kullanabileceğinden daha fazla azot üreterek toprağı zenginleştirmeleridir. Bu yüzden çiftçiler bazen tarlalarına yonca ya da baklagillerden başka bir bitki ekip, ürünü toplamadan tarlayı sürerek toprağı bu "yeşil gübre" ile zenginleştirirler. Ama tarımda hayvan dışkısı ve çürümüş bitki artıkları gibi doğal gübrelerin ya da nitrat ve amonyum bileşikleri içeren azotlu yapay gübrelerin kullanımı daha yaygındır.
Yıldırım ve şimşek de havadaki bir miktar azotun toprağa geçmesine yardımcı olur. Çünkü şimşekteki elektrik enerjisi havadaki azot ile oksijenin birleşerek azot oksitlerinin oluşmasına yol açar. Bu oksitler de yağmur suyuyla birleşip nitrik ve nitröz asitler halinde toprağa düşer.
Azotlu yapay gübreler yıllarca hep sodyum nitrattan elde edilmiş, havagazmın üretimi sırasında bir yan ürün olarak açığa çıkan amonyum sülfat da gübre yapımında kullanılmıştı. Alman kimyacı Fritz Haber'in havadaki azottan amonyak elde etmeyi başarması gübre sanayisinde bir dönüm noktası oldu. HaberBosch yöntemi denen bu işlemde, sıvılaştırılmış havadan elde edilen azot ile hidrojen gazı karıştırılıp basınç altında sıkıştırılır, ısıtılır ve demir içeren bir karışımdan geçirilir. Bu katalizör iki gazın amonyak halinde birleşmesini sağlar. Amonyak da gübre yapımında kullanılan nitrik asidin ve azotlu bileşiklerin üretiminde kullanılır.
MsXLabs.org & Temel Britannica
