Ўзбекистон Республикаси Олий ва махсус ўрта таълим вазирлиги олий ўқув юртларининг талабалари учун дарслик сифатида тавсия этган

боб. АММИАК СИНТЕЗИ
1-§. Азотли бирикмаларни синтез қилиш муаммоси
Биз ҳажм бўиича 79% азот бўлган ҳаво океанининг тубида яшаймиз. Азот — бизнинг планетамизда энг кўп тарқалган элементлардан бири ҳисобланади. У ер пўстлоғининг 0,02% ни ташкил этади.
Нима сабабдан, 6у параграф сарлавҳасида ифода эталган муаммо инсоният олдидаги жуда муҳим масала ҳисобланади ва унга бўлган эътибор вақт ўтиши билан камаймаяпти? Бу саволга жавоб бериш учун шубҳасиз, азотнинг ҳаёт учун аҳамияти қандай, азот ва унинг бирикмаларининг табиий манбалари қанақа, азотнинг ер шарида айланиб юриши қандай, бу айланишга инсоннинг ақл-идроки қандай ўзгартиришлар киритмоқда, булар ҳақида ўйлаб кўриш керак.
Биринчи саволга биология жавоб беради. Бизнинг планетамизда азотсиз ҳаёт йўқ, чунки у оқсил моддалар таркибига киради ва уларда азотнинг миқдори анча кўп (17% гача). Оқсилларнинг асосий фабрикаси яшил ўсимликлар бўлиб, улар оқсил моддаларни илдизлари орқали тупроқдан сўриб оладиган аммоний ва нитрат ионларидан синтез қиладилар. Яшил ўсимликлар ўзлаштира олмайдиган молекуляр азот кўпгина микроорганизмлар (эркин ҳолда ва яшил ўсимликлар билан симбиоз ҳолда яшайдиган) ва кўк-яшил сув ўтлари учун озиқ ҳисобланади.
Бошқа хил микроорганизмлар органик бирикмалардаги азотдан фойдаланадилар ва уни анорганик бирикмаларга (аммиак, нитрат кислота ва тузларга) ва қисман молекуляр азотга айлантирадилар.
Иккинчи саволга кимё ва агрокимё, минералогия ва геология жавоб беради. Азотнинг каттагина қисми атмосферада молекула ҳолида бўлиб, ер сиртининг 1 км² устида тахминан 8 млн.т азот бор. Азот бирикмаларининг конлари, хусусан натрий нитрат ҳолида Тинч океанининг энсиз ва узун қирғоғи бўйида жойлашган бўлиб, бунга ажабланмаса ҳам бўлади. Бу— Чили селитраси деб аталадиган натрий нитрат тўпламлари бўлиб у ҳозирда деярли қазиб бўлинган. Азот тузларинииг конларини Ўрта Осиёда, Ҳиндистонда, Африкада қидириш арзигулик яхши натижалар бермади. Ҳамма тупроқда азотнинг органик ва озроқ миқдорда анорганик бирикмалари бўлади. Азотнинг органик бирикмалари ҳамма турдаги қаттиқ ва суюқ қазилма ёқилғилар таркибида ҳам учрайди (нима учун?)
Табиий шароитларда азотнинг биологик айланиб туриши уч қисмдан: азотнинг тирик организмлардаги органик бирикмаларидан, улардан тупроқда ҳосил бўладиган органик бирикмалар ва анорганик бирикмаларидан иборат. Бу цикл микроорганизмларда молекуляр азотнинг боғланиши ҳисобига яна мукамаллашади. Боғланган азотнинг бир қисми азот бирикмаларини йўқотувчи (денитрифицирловчи) микроорганизмларнинг фаолияти ва азот тузларининг тупроқдан ер ости сувлари таъсирида ювилиб кетиши ҳисобига йўқолади. Азот бирикмалари табиатда кимёвий йўл билан ҳам атмосфера азотидан ҳосил бўлади. Қайси реакцияларда ва қандай шароитларда атмосфера азотидан анорганик бирикмалар нитратлар ҳосил бўлишини кўрсатинг. Чили селитраси қатламининг қандай ҳосил бўлиш эҳтимоллиги ҳақида ўйлаб кўринг.
Ер шарининг анчагина қисмида тез-тез момақалдироқ бўлиб туради ва бу йўл билан кўп миқдордаги эркин азот боғланади, лекин планетамизнинг каттагина қисмида бўладиган чақмоқлар, азотнинг айланишида ҳал қилувчи роль ўйнамайди. Азотнинг айланишига инсон аралашмагунга қадар, тупроқдаги азотли бирикмалар ва уларнинг ўсимликлар томонидан ўзлаштирилиши ўртасидаги мувозанат маълум даражада сақланиб туради. Қулай иқлим шароитларда тупроқ боғланган азотга бойиб боради. Лекин ердан олинадиган ҳосил билан бирга далалардан йилига юз миллион тонналаб азотни олиб кетилади, натижада азот баланси бузилади ва тупроқни кучсизлантиради. Ҳосилдорликни маълум даражада сақлаб туриш учун тупроқдан олиб кетилган азот миқдорини тўлдириб туриш керак. Мамлакатимиз қишлоқ хўжалиги олдига барча экинларнинг ҳосилдорлигини кескин ошириш масаласи қўйилган ҳозирги даврда, тупроқни азотли бнрикмалар билан бойитишга алоҳида эътибор бермоқ лозим.
Бунинг учун асосан гўнгдан фойдаланиш керак, чунки у - азот бирикмалари ҳам бўлган мураккаб ўғитдир. Баъзи жойларда тупроққа таркибида анча кўп миқдорда азот бўлган торф солиш мумкин (нима учун?). Кўриниб турибдики, муаммони фақат маҳаллий ўғитлар ёрдамида ҳал қилиб бўлмайди.
Балки атмосфера азотини унинг органик бирикмаларига айлантирувчи микроорганизмлардан фойдаланиш керакдир? Бунинг учун улар фаолиятини тезлаштириш керак. Микроорганизмлар яшаши учун фақат азот эмас, балки уларга бошқа озиқ моддалар ҳам керак, сув, ҳаво, иссиқлик зарур. Қулай шароитлар яратилганда микроорганизмлар азотнинг боғланишида жуда катта роль ўйнаши мумкин. Илдизида азот тўпловчи тугунак бакгериялари бўлган дуккакли ўсимликлардан алмашлаб экишда фойдаланиб, тупроқнинг ҳосилдорлигини керакли даражада оширса бўлади. Лекин бу усулдан фойдаланиш ҳам муаммони узил-кесил ҳал қила олмайди.
Тинимсиз ривожланаётган қишлоқ хўжалиги ишлаб чиқаришини азотли ўғитларсиз тасаввур этиш қийин ва ҳозирги замон қишлоқ хўжалигида юқори ҳосил олиш учун етарли микдордаги ўғитлар заводларда ишлаб чиқарилмоқда.
Азотли ўғитларни қанақа хом ашёдан ва қандай усул билан ишлаб чиқариш мумкин? Сизга маълумки, азотли ўғитлар бошқа ҳамма уғитлар (фосфорли, калийли, микроўғитлар) дан фарқ қплиб, уларни табиий бирикмалардан олиш мумкин эмас. Ҳаводаги молекуляр азот ягона хом ашё ҳисобланади, Бу хом ашёнинг ердаги запаслари мислсиз кўп ва ҳамма ерда бор.
Нима сабабдан ер атмосфераси азотга бунчалик бой? Сиз бу масалани ҳар томонлама муҳокама қилмай, азот молекулаларининг кимё курсидан маълум бўлган ўзига хос хусусиятига эътибор беринг: улар ҳаддан ташқари мустаҳкам (N₂ молекулаларининг диссоциланиш энергияси 943,2 (кж) молга тенг), шу сабабли одатдаги ер шароитларида инертдир. Бундан шу нарса маълум бўладики, азотли ўғитларни молекуляр азотдан ишлаб чиқариш, одатдаги шароитлардан кескин фарқ қилувчи шароитларни яратиш билан алоқадор катта қийинчиликларга сабабчи бўлди.