AZOT

AZOT; Alm. Stickstoff, Fr. Azote, İng. Nitrogen.
Dünyâ etrafındaki atmosferde oksijen ile karışım
hâlinde bulunan renksiz gaz. Atmosferin hacim
olarak % 78.09’u azot, % 20.95’i oksijendir.
Kimyâda (N) sembolü ile gösterilir. Serbest hâlde
bulunan azot, iki atomlu moleküller hâlinde bulunur.
Bu yüzden kimyâ reaksiyon denklemlerinde
azot, N2 hâlinde yazılır. Kabûl edilen atom ağırlığı
14.008 olup, iki tâne kararlı izotopu vardır.
Azot elde edildiği zaman % 99.635 N14, % 0.365
N15 izotoplarını ihtivâ eder ki, bunların ortalaması
yukardaki atom ağırlığını verir. Üretilebilen
dört tâne radyoaktif izotopu vardır. Bunlar N12,
N13, N16ve N17dir. Atom numarası “7” olup çekirdeğinde
“7” proton bulunmaktadır. İki tâne yörüngesi
olup, birincisinde iki, İkincisinde ise 5elektron bulunmaktadır. En büyük (-) değerliği 3,
en büyük (+) değerliği 5’tir. (-3) (+5) arasında
bâzı değerliklere de sâhiptir.
Elementel azot en az tesirli veya en atıl olan elementel
gazdır. Bu, azotun başka maddelerle, yâni
kolay reaksiyona giren maddelerle bile âdi şartlarda
(oda sıcaklığında, normal basınçta) reaksiyona
girmemesi demektir. Atıllık reaksiyon ilgisinin az
olması demektir. Bunun sebebi de N2 molekülündeki
iki atomun birbirine sağlam bağlanmasmdandır.
Atom hâlindeki azot ise oldukça tesirlidir.
Elde edilmesi:
1. En önemli azot kaynağı havadır. Havanın sıvılaştırılıp
fraksiyonlu destilasyona tâbi tutulması
ile elde edilir. Sıvı havadan, önce -196°C’de
(azotun kaynama noktası) azot buharlaşır ve geriye
oksijen kalır. Böylece azot elde edilmiş olur. (Bu
işlem Linde aparatında yapılır.) Azot 150 atmosfer
basınç altında çelik tüplerde saklanabilir.
2. Amonyum nitritin (NH4N02) ısıtılması ile
saf azot ele geçer.
3. Aktif metaller hava azotu ile nitrürleri verirler.
Bu metal nitrürlerin (azotürlerin) bozunmasmdan
azot elde edilir.
4. Amonyağın sıcakta bakır oksit (CuO) üzerinden
geçirilmesinden veya kireç kaymağı ile
yükseltgenmesinden elde edilir.
Târihçesi: 1772 yılında Priestley, ilk defâ havanın
yanmayan kısmının olduğunu, aynı yıl içinde
Scheele havanın azot ve oksijen karışımı olduğunu
buldu. Azot ismini ilk defâ Lavosier verdi.
Kullanılışı: En çok amonyak yapmada, az
miktarda azotlu kireç denilen kalsiyum siyanamid
yapımında kullanılır. Kimyâsal reaksiyonlarda
inert atmosfer olarak, sıvı azot ise, süper soğutmada
kullanılır. Hava azotundan elde edilen
amonyak, azotdioksit ve kireçli azot, gübre olarak
kullanılır. Azot bileşiklerinden faydalanarak harp
mühimmâtı (patlayıcı maddeler) yapılır. Ekseri
bitkiler N2 molekülü hâlindeki azotla bir şey yapamazlar.
Yâni kendi bünyelerine doğrudan alıp
hazmedemezler. Bitki, bünyesindeki proteini inşâ
edebilmek için lâzım olan azotu topraktaki azot bileşiklerinden
alır. Tabiî ve sun’î gübreler bitkilere
azot vermektedir. Baklagiller ve yoncalar elementel
azotu kullanırlar. Fakat bu, bitkinin kendisi
tarafından değil kökünde yaşayan bakteriler tarafından
yapılır. Bu bakteriler havadaki serbest azot
molekülünü bölme sırrını bilirler ve havadan yaptıkları
azot bileşiklerini azot gıdası olarak sunarlar.
Bu sebeple baklagiller azot bakımından zengindir.
Azot bileşiklerince fakir olan tarlaya yonca
ekildiği zaman toprağın azot bakımından zenginleşmesine
sebeb olunur.
Azotun devri: Toprakta bulunan nitratlardan
bir kısmı yağmur suları ve ırmaklar vasıtasıyledenize gider. Bu nitratlar deniz bakterileri yardımıyle
N2 (gaz) hâline dönerek havaya geçer. Fakat
bu kayıp şimşek ve bitki bakterileri yardımıyle
tekrar nitratlar hâlinde döndürülerek telafi edilir.
Bunun böyle olduğunu yüce kitabımız Kur’ân-ı kerîm
ve hadîs-i şerifler açıkça haber veriyor. Nitekim
Mü’min sûresi 13. âyet-i kerîmesinde meâlen;”
Size mûcizelerini gösteren, size gökten rızk
indiren O’dur. Allah’a yönelenlerden başkası ibret
almaz.” buyrulmaktadır.
Bugün fen adamları, bu hakikati anlamaya başlamışlardır.
Yağmurlu havalarda, şimşekler sebebiyle,
havanın azot gazı oksijen gazı ile kimyâca
birleşerek, azot monoksid denilen, renksiz gaz hâsıl
eder. Bu gaz havada serbest halde kalamaz.
Tekrar oksijenle birleşerek azot dioksid hâline döner.
Turuncu renkli ve boğucu olan bu gaz da, havadaki
nem (su buharı) ile birleşerek, nitrik asit (yâni
kezzab ismi ile satılan mâyi)i teşekkül ettirir. Yine
şimşeklerin tesiri ile havadaki su buharının parçalanmasından
serbest hafe geçen hidrojen (müvellidülnıa)
gazı da, havanın azotu ile birleşerek
amonyak gazı hâsıl eder ki, bu gaz, o esnâda hâsıl
olan nitrat asidi ile ve havada zâten mevcud olan
karbon dioksit gazı ile birleşerek, amonium nitrat
ve amonium karbonat tuzları meydana getirir. Bu
iki tuz, diğer bütün alkali metallerin tuzları gibi, suda
çözündüğünden, yağmurla toprağa iner. Toprak,
bu maddeleri kalsium nitrat hâline çevirerek, bitkilere
verir. Bitkiler, bu tuzlan albüminli maddelere
(proteinlere) çevirir. Proteinler, bitkiden, ot yiyen
hayvanlara ve insanlara geçer. İnsanlar bu proteinleri
bitkilerden ve ot yiyen hayvanlardan alır.
Bu maddeler insanların ve hayvanların hücrelerinin
yapı taşıdır. Kuru proteinlerin içinde % 14 azot
gazı vardır. İşte, yağmur suları vâsıtası ile toprağa,
her sene dört yüz milyon tondan ziyâde hava azotunun
gelerek gıdâ hâline döndüğü bugün hesâb
edilmiştir. Denizlere gelen, elbette daha çoktur.
Semâdan (gökyüzünden) bu sûretle rızk indiğini bugün
fen yolu ile anlayabiliyoruz. Daha nice şekillerde
de inmektedir. Fen, ileride bu yollardan bâzısını
da belki açıklayacaktır.
Topraktaki nitratların bir kısmını da bitkiler
alarak kendi laboratuvarlarında bitkisel protein
(azotlu bileşikler) hâline çevirirler. Bu bitkilerin
bir kısmı ölüp çürür ve toprağa karjsır. Bitkisel
proteinler toprakta amonyak hâline döner. Amonyak
da nitrifikan bakteriler tarafından tekrar nitrat
hâline dönüştürülür. Yine bu bitkilerden bir
kısmını hayvanlar yer ve onlar da bitkisel proteini
hayvansal protein hâline çevirir. Bu proteinler
kazurat hâlinde insan ve hayvanlardan toprağa
ve denizlere geçer. Toprakta, proteinler yine
nitratlar hâline dönüşürken denizde azot hâline
dönüşür.Azot Bileşikleri
Hidrazin (Diamit) H2N-NH2: Renksiz zayıfça
amonyak kokulu, kaynama noktası 113.5°C
olan bir sıvıdır. Donma noktası 1.8°C, yoğunluğu
1.101 g/cm3tür. Su ile her oranda karışır. Saf halde
kararlı değildir. Asitlerle tuzları verir. Meselâ
HC1 ile H2N-NH3C1 kararlı bileşiğini verir. Hidrazin,
amonyaktan iki yolla elde edilebilir. Biri,
amonyağın 180°C ve 50 atm.de NaOCİ ile reaksiyona
sokulmasıdır. Hidrazin ve tuzları meselâ
sülfatları kuvvetli indirgeme araçlarıdır.
Hidrazin, asimetrik dimetil hidrazin (H2NN(
CH3)2 roket yakıtı olarak, hidrojen peroksitle
birlikte kullanılmaktadır. Sodyum hidrazid kolayca
patlar.
Hidroksil amin H2NOH: Hidroksil amin yan
hidrazin yan hidrojen peroksit gibidir. % 50’lik sülfat
asidi içinde, nitrat tuzlannın elektrolitik olarak indirgenmesinden
tuz olarak elde edilir. Sentezlerde
miyoz (belirteç) olarak kullanılır. Meselâ aldehit ve
keton, hidroksil amin yardımı ile belirlenir. Hidroksil
amin hem indirgen, hem yükseltgendir. Antiseptik
ve fotoğrafçılıkta devolaper olarak kullanılır.
Erime noktası 33.1°C’dir. Bu derecenin üstünde
kararlı olmayıp, patlama şeklinde bozunur.
Asitlerle muamelesinden tuz elde edilir. Bazik
özelliği NH3’inkinden azdır.Azotür asidi (N3H): Hidrozoik asid de denir.
37 °C*de kaynayan renksiz bir sıvıdır. Erime noktası
80 °C’dir. İlk defâ Curtius tarafından bulundu.
Azotür asidi çok patlayıcı ve zehirlidir. Buharı
solunulursa, burun bir kaç saat sonra şişer. Önemli
tuzları: Sodyum azid (NaN3)dir. Gümüş ve Kurşun
azotürler, insiyal patlayıcı olarak kullanılır.
Azot Oksitleri
Azotoksidul (Diazot monoksit) N20: Güldürücü
gaz olarak bilinir. Anestezik olarak kullanılan
en eski gazdır. Seyreltik halde renksiz, kokusuz,
derişik halde ise tatlımsı bir kokuya sâhiptir.
Amonyum nitratın (NH4N03) 170 °C’ye
ısıtılmasından elde edilir. Yüksek sıcaklıkta bozunarak
azot (N2) ve oksijene (02) dönüşür. Verdiği
oksijenden dolayı yanmayı şiddetlendirir. Az koklandığı
zaman ilk önce bir nevi sarhoşluk verir, çok
koklanırsa bayıltır. Narkozitan tesiri en emin olan
narkozdur. I^içbir zehirleyici özelliği yoktur. Diğer
azot oksitlere nisbetle daha kararlıdır. Azotlarından
biri (+5), diğeri (-3) değerliktedir.
Azot oksit (NO): Renksiz bir gazdır. 1784’te
keşfedildi. Laboratuvarda az miktarda NO elde
etmek için, sulu nitrat asidi, Cu, Ag ve Hg gibi metallere
etki ettirilir. Laboratuvar metodu olarak
başka yolları da vardır. Teknikte ise iki yolla havadan
elde edilir.
1. Norveç metodu: Elektrik arkları ile 4000
°C’lik bir sıcaklık elde edilir. Bu sıcaklıkta hava
azot ve oksijeninden NO elde edilir.
2. Oswald metodu: Önce haber metodu ile hava
azotundan amonyak elde edilir. Husûsî şartlarda
hava oksijeni ile amonyak yakılırsa, azot
monoksit elde edilir. Azot monoksit hava oksijeni
ile hemen reaksiyon vererek renkli azot dioksidi
meydana getirir. Erime noktası -162.6°C, kaynama
noktası ise -152°C’dir.
Diazot trioksit (N20 3): Koyu mâvi renkte bir
gazdır. Aslında NO ve N02 karışımıdır. Fakat N20 3
şeklinde hareket eder. -20°C’ye soğutulursa sıvı hâle
geçer.
Azotdioksit (N02): Kırmızı renkli bir gazdır.
Bu gazın dimeri olan N20 4, renksiz olup, kaynama
noktası 20°C civârındadır. Azotdioksidin kaynama
noktası 21.3°C civânndadır. Azot monoksidin oksidasyonu
ile elde edilir.
Diazotpentaoksit (N2Os): Katı billurî bir maddedir.
Nitrat asidinin anhidritidir. Su ile dumanlı
nitrat asidini verir.
Azo bileşikleri: Molekül yapısında azo grubu
(- N = N -) bulunan organik bileşiklerdir. Azot
atomlarına bağlı atom grupları herhangi bir grup
olabilir. Ancak sanayi açısından büyük kıymet taşıyan
ve ticarî boyarmaddelerin yarıdan fazlasını
teşkil eden azo bileşiklerinde, benzer grubu veya
türevleri azo atomuna bağlıdır.Azo boyaları; Azo boyarmaddeleri olarak da
bilinirler. Bu boyarmaddeler kimyasal özelliklerine
bağlı olarak en iyi sonuç verdiği elyafın cinsine ve
tatbik tekniğine göre çeşitli sınıflara ayrılır.
Pamuğun azo boyalarıyla boyanmasında uygulanan
en eski metod, birbirleriyle tepkimeye
girerek, boyarmaddenin elyafın içinde veya yüzeyinde
tutunmasını sağlayacak olan iki kimyasal
elemanlı çözeltinin ard arda birkaç defa elyafa
uygulanmasına dayanır.
Sübstantif boyalar adıyla bilinen azo boyaları,
uygulanması en kolay olan gruptur. Bu boyaların
bileşiminde, suda çözünmelerini sağlayan kimyâsal
gruplar bulunduğu için, çözelti içindeki boyarmaddeyi
pamuk kolayca emebilir. Kongo kırmızısı
bu tür boyaların ilk misâlidir.
Asit azo bayalan bilhassa yün ve ipekte çok iyi
netice verir. Bugün bile kullanılan eski bir boyarmadde
olan tartrazin sarı renkte bir asit azo boyasıdır.
Diğer azo boyaları metal iyonlarını bağlayan
kimyasal gruplan ihtivâ eder. Bu boyalarla kullanılan
çeşitli metal tuzlan arasında en yaygını krom
ve bakır tuzlarıdır.