Birinci Dünya Savaşı'nın patlak verdiği 1914 yılına kadar doğal nitrat kaynakları gübre ve patlayıcı imalatının ana bileşenleridir. 1883 yılından beri doğal nitrat kaynakların Şili egemenliğinde olup , bahsi geçen yıllarda dünya genelinde üretilen nitratın %80'i bu ülkeden karşılanmaktadır. Peru doğal nitrat kaynaklarının ilk tedarikçisi olup 1840 ila 1870 yılları arasında 10 milyon tondan fazla miktarda nitrat ihracatı gerçekleştirmiştir. Şili Güherçilesi (sodyum nitrat) bu yıllardan sonra pazarı ele geçirmiştir. Aşağıdaki tepkimede gördüğünüz gibi 80 g amonyum nitrat'ın patlaması sonucunda 13 mol gaz molekülü açığa çıkmaktadır. Bu gazların her bir mol için 22,4 L (ideal şartlarda) hacime genişleme ihtiyacı duyacaklarından çevresinde meydana getirecekleri tahribatı hayal edebilirsiniz.
4NH4NO3(s) → 3N2(g) + 2NO2(g) + 8H2O(g)
Hayal edemeyen arkadaşlarımız için Beyrutta 6 yıl depoda tutulan 2750 ton nitrat gübresinin patlaması sonucu 135 kişinin öldüğü 5 bine yakın kişinin yarattığı liman patlamasını hatırlatmak isterim. Haber için TRT Haber sitesine buradan göz atabilirsiniz.
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
Tepkime basit gözükse de azot atomları arasındaki üçlü bağ ve molekülünün elektronik yapısı nedeniyle azot molekülüson derece kararlıdır. Kendisinin tepkimeye girmesi için yüksek sıcaklık ve basınca maruz bırakılması gerekir. Süreç Carl Bosch tarafından büyük ölçekte üretime uygun hale getirildiğinden Bosch-Haber Süreci olarak da adlandırılmaktadır.
Haber süreci yukarıda kısaca özetlenmiştir. Demir katalizörü içeren bir reaktörde hidrojen ve azot gazları yüksek sıcaklık ve basınçta tepkimeye sokulmaktadır. Tepkime verimi yaklaşık %15 seviyesinde olduğundan reaktörden çıkan karışım düşük sıcaklıklara soğutularak oluşan amonyağın sıvılaşması (kaynama noktası -33,34 °C) sağlanır ve sıvı amonyak sistemden ayrılırken tepkimeye girmemiş olan hidrojen (kaynama noktası -252,9 °C) ve azot (kaynama noktası -195,8 °C) sisteme geri beslenir.
-
yıl boyu hayvanların yattıkları ahırların topraklarını 30 cm derinliğinde kazar
-
toprak su dolu kazanlara aktarılır
-
tortu dibe çökünce süzüntü başka bir kazana dekante edilir
-
Kazan bir hafta odun ateşi üzerinde kaynatılır
-
Ardından sıcak çözelti içerisine kül dökülür
-
Süzüntü tekrar dekante edilir
-
soğumaya bırakılan çözelti içerisinde potasyum nitrat kristalleri oluşmaya başlar
adımlarını takip ederek ordunun ihtiyacı olan nitratı karşılamaya çalışırlar. Ayrıca o dönem ahır tabanlarının taş döşenmesinin kral tarafından yasaklandığını anlatmaya gerek yok sanırım. Dalyancı Nitrat Süreci olarak adlandırabileceğimiz bu üretim metodunun kimya endüstrisinin gelişimini gösteren örnek bir hikaye olduğu kanısındayım.
Kitapta II. Dünya Savaşı yıllarında Almanların uranyum saflaştırmak için kullandıkları kalsiyumu Birleşik Devletlerin bor ile kirletme çalışmalarından tutun da İsveç çelik endüstrisinin gelişmesi için yapılan casusluk çalışmalarına kadar pek çok konuda detaylı bilgiler edinebilirsiniz.