Doğaya hayran kalmamak elde değil. Öyle ki bazen bilim insanlarının laboratuvarlarda ömrünü harcayıp da bulduğu bileşiklerin aynısını doğa görebiliyoruz. İşte amonyak da bunlardan bir tanesi. Günümüzde pek çok farklı endüstri alanında kullanılan en yaygın kimyasal maddelerden bir tanesi olan amonyak, aslında insan dahil doğanın birçok farklı noktasında karşımıza çıkıyor.
Bugün bildiğimiz anlamdaki endüstriyel üretimi ile amonyağın yüz yıldan biraz daha uzun bir geçmişi var. Ancak bu aynı zamanda doğal bir bileşen olduğu için aslında tarihi çok ama çok daha eski. Endüstriyel kullanım alanlarının yanı sıra sporcular tarafından uygulanan ilginç bir kullanım yöntemi daha var. Yani tarihi epey ilginç. Gelin amonyak nedir, ne işe yarar gibi merak edilen sorulara yakından bakalım.
Kısaca maddemizi tanıyarak başlayalım: Amonyak nedir, asit mi baz mı?
NH3 formülü ile bilinen amonyak, bir azot ve üç hidrojen atomunun birleşmesi ile oluşan bir bileşiktir. Suda baz özelliği gösteren amonyak, oda sıcaklığında gaz halinde bulunmasına rağmen ticari alan sulu çözelti olarak kullanılmaktadır. Günümüzde pek çok farklı endüstri alanında yaygın olarak kullanılan bir kimyasaldır.
Amonyak kendine has özelliklere sahip:
- Renksizdir.
- Tahriş edicidir.
- Keskin ve hatta boğucu bir kokuya sahiptir.
- Saf halinde susuzdur ama nemi kolayca emer.
- Alkali özelliklere sahiptir.
- Aşındırıcıdır.
- Suda kolay çözünür.
- Gaz hali sıkıştırılarak sıvı hali elde edilir.
- Çelik kaplarda sıkıştırılmış sıvı halde taşınır.
- Yüksek derecede yanıcı olmasa bile taşıma kaplarında patlayabilir.
Pek çok farklı endüstri alanının temel maddesi amonyaktır:
- Boya ürünlerinde
- Sanayi tesislerinde soğutma amacıyla
- Parfümlerde
- Nitrik asit üretiminde
- Temizlik malzemelerinde
- Üre üretiminde
- Patlayıcı maddelerde
- Plastik maddelerde
- Gübre yapımında
Günümüzde endüstriyel olarak üretilen amonyağın yaklaşık yüzde 80’lik bir bölümü gübre üretiminde kullanılıyor. Ev tipi temizlik malzemelerinde yüzde 5 ile yüzde 10 arasında değişen bir oranda amonyak bulunabilir. Endüstriyel kullanımda ise bu oran yüzde 25’e çıkar.
İyi ama tam olarak amonyak ne işe yarar?
Gazlaşma gizli ısısı olarak adlandırılan bir değer amonyakta son derece yüksek olduğu için soğutma sistemlerinin vazgeçilmezidir. Bakteriyel tepkime yarattığı için topraktaki nitrojen döngüsünün önemli bir parçasını oluşturuyor. Bunun yanı sıra pek çok farklı kimyasal ve biyolojik süreçte gerekli tepkimelerde öncü görevi görür.
Endüstriyel olarak üretilmeden önce amonyak bulunması zor bir bileşendi:
Az çok köy hayatını gören herkes bilir, oradaki hayvanların dışkıları gübre olarak toprağa karıştırılır ve böylece verim artar. 19. yüzyıla geldiğimizde ise tarım bilimciler bunun altındaki sırrı çözdü ve nitrojenin gerekli olduğunu anladılar. Nitrojen döngüsünün en önemli bileşeni ise amonyaktı.
Henüz endüstriyel olarak üretilmediği dönemde bu nedenle amonyak son derece kıymetliydi. Öyle ki kaşifler Peru kıyılarındaki bir adada doğal amonyak kaynağı bulunca altın bulmuş gibi oldular. Burada yüzlerce yıldır birikmiş kuş dışkısı, farklı ve zengin bir amonyak kaynağı sunuyordu. Adaya akın akın insanlar geldi ve 1840 - 1870 yılları arasında tahminen 12 milyon ton amonyak çıkarıldı.
Çıkarılan oran çok büyük gibi görünüyor olabilir ancak dünya nüfusunun da bir yandan giderek arttığını ve yiyecek ihtiyacının da bununla beraber arttığını unutmayın. Adadaki amonyak rezervinin en geç 50 yılda tükeneceğini öngören bilim insanları çalışmalara başladılar ve bu bileşeni doğal olmayan şekilde elde etmenin yollarını aradılar.
Amonyak, kaşiflerine nobel kazandırdı:
Amonyak doğal olarak insan vücudunda, doğada, toprakta, suda, havada ve hatta küçük bakterilerde bile bulunan bir bileşen olduğu için zaten insanlar amonyağın ne olduğunu her zaman biliyorlardı. İzole edilip element bileşiminin bulunması ise 18. yüzyılda gerçekleşti. Pek çok farklı bilim insanı üzerinde çalışmalar yapsa bile tam element bileşenini 1785 yılında Fransız kimyager Claude Louis Berthollet belirlemiştir.
Belirledik bitti olmuyor, bunun nasıl üretileceğini bulmak gerekiyor. İki Alman kimyager olan Fritz Haber ve Carl Bosch, 1909 yılında amonyağın nitrojen ve hidrojenin yüksek sıcaklık ve basınç altındaki katalitik reaksiyon ile üretildiği yöntemi keşfettiler. Yaptıkları bu çalışma sayesinde 1918 yılında Fritz Haber, 1931 yılında ise Carl Bosch Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü. Buldukları yöntem bugün hala kullanılmaktadır.
Amonyak adı rastgele verilmedi, ismi Mısır tanrısı Amon’dan geliyor:
Kimya dedik, endüstri dedik, sanayi dedik; Mısır tanrısı nereden çıktı diye şaşırabilirsiniz ama doğru. Ne demiştik, amonyak doğal olarak bulunduğu için insanlar zaten tarihin ilk çağlarından beri bu maddeyi biliyorlardı. Bizim, onların bunu bildiğini öğrenmemiz ise bir Amon tapınağının keşfedilmesi ile mümkün oldu.
Bugün Libya sınırları içerisinde bulunan antik Mısır tanrılarından Amon’a adanmış bir tapınak, döneminde sayısız ziyaretçi çekiyordu. Gelen ziyaretçiler develerini bir yere bırakıyordu ve develer de burada haliyle dışkılıyordu. Daha sonra tapınak görevlileri yakıp ısınmak için kuruyup tezeğe dönüşen bu dışkıları kullanıyordu. Tezek yandıkça tapınak duvarlarında tuz gibi amonyum klorür birikiyordu. İşte bu madde Amon’un tuzu olarak adlandırılıyordu yani amonyak.
Ağırlık kaldıranların kokladığı şey var ya, işte o amonyak:
Deminden beri anlatıyoruz; endüstri alanında kullanılır, tahriş edicidir, ciğerlere iyi gelmez ama işte bu sert özellikleri aynı zamanda bir uyarıcı vazifesi de görüyor. Özellikle yüzlerce kiloluk ağırlık kaldıran haltercileri ve vücut geliştiricileri izlediyseniz yüksek ağırlıklara girmeden önce bir şey kokladıklarını görmüşsünüzdür. İşte o, amonyaktır.
Sporcu amonyağı kokladığı zaman vücudunda anormal bir adrenalin salgılaması yaşanır ve böylece ağırlığı kaldırmak kolaylaşır. Aynı şekilde amonyak koklandıktan sonra sporcu çok daha fazla nefes alma ihtiyacı hissettiği için kaslara çok daha fazla oksijen gider. Genel kanı bu yöndedir ancak bilimsel olarak amonyak koklamanın ağırlık kaldırmayı kolaylaştırdığına dair bir kanıt yok. Üstelik zararlı olabileceğini de hatırlatalım.
Bugün sayısız endüstri alanında kullanılan amonyak nedir, ne işe yarar gibi merak edilen soruları yanıtlayarak tarihi hakkında bilmeniz gereken önemli detaylardan bahsettik. Nereden nereye değil mi, insan şaşırmadan edemiyor.
