الامارات 7 - حمض النيتريك (HNO3) هو مركب كيميائي يتميز بكونه سائلًا عديم اللون، شديد التآكل، وسام للغاية. يُستخدم في العديد من المجالات مثل صناعة المتفجرات، واستخراج الذهب في المناجم، وإنتاج الأسمدة الزراعية. يُصنف كحمض غير عضوي قوي يحتوي على النيتروجين، ويعمل كعامل مؤكسد في تكوين النترات، كما يدخل في تصنيع المركبات العضوية المختلفة مثل الأصباغ والأسمدة. هناك نوع نقي منه يُعرف بـ"حمض النيتريك اللامائي"، والذي يكون عديم اللون ويتحول إلى بلورات بيضاء عند درجات حرارة منخفضة، ويُحفظ عند درجة حرارة أقل من الصفر لمنع تحلله.
كيفية إنتاج حمض النيتريك
يُنتج حمض النيتريك من أكسدة غاز الأمونيا، حيث يتحول إلى أكسيد النيتريك ثم إلى ثاني أكسيد النيتروجين، وذلك من خلال تفاعل مع الهواء أو الأكسجين بوجود محفز. بعد ذلك، يتم امتصاص ثاني أكسيد النيتروجين بواسطة الماء لتكوين حمض النيتريك، ويمكن تجفيفه من خلال التقطير باستخدام حمض الكبريتيك. على الرغم من كونه عديم اللون، فإنه قد يظهر باللون الأصفر عند تخزينه لفترة طويلة بسبب تراكم أكاسيد النيتروجين. وعندما يتجاوز تركيزه 86%، يُعرف باسم "حمض النيتريك المدخن".
حمض النيتريك والأسمدة النيتروجينية
يُعد حمض النيتريك عنصرًا أساسيًا في صناعة الأسمدة النيتروجينية التي تحتوي على النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، وهي عناصر ضرورية لنمو النباتات. تتميز هذه الأسمدة بما يلي:
احتواؤها على أيونات النترات (NO3-)، التي تُعد مصدرًا غذائيًا رئيسيًا للنباتات.
قابليتها العالية للذوبان في التربة، مما يسهل امتصاصها عبر الجذور.
استخدامها في مختلف المحاصيل الزراعية عالميًا.
توفرها بنسب كيميائية مختلفة وفقًا لاحتياجات كل نوع من النباتات.
تمتص النباتات النيتروجين من التربة على شكل أيونات الأمونيوم (NH4+) وأيونات النترات، حيث تُستخدم مع الجزيئات الأخرى الناتجة عن التمثيل الضوئي في إنتاج الأحماض الأمينية، التي تشكل البروتينات النباتية. الأسمدة الصناعية تعوّض نقص النترات في التربة، حيث تتشكل النترات طبيعيًا في البيئة من خلال تفاعل غازي النيتروجين والأكسجين في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تكوّن ثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، والذي يتفاعل مع الماء مكونًا حمض النيتريك الذي يصل إلى التربة عبر الأمطار الحمضية.
أهمية الأسمدة النيتروجينية للنباتات
تحتاج النباتات إلى جميع العناصر الكيميائية المتوفرة في الطبيعة لتنمو وتزدهر، وأهمها النيتروجين، الفوسفور، والبوتاسيوم، حيث تساهم هذه العناصر في:
نمو الأوراق: يساعد النيتروجين على إنتاج أوراق خضراء من خلال تحفيز إنتاج صبغة الكلوروفيل، الضرورية لعملية التمثيل الضوئي.
تقوية الجذور: يعزز الفوسفور نمو الجذور، مما يساعد النبات على البقاء والاستمرار.
مقاومة الأمراض: يساهم البوتاسيوم في تقوية مناعة النباتات وجعلها أكثر قدرة على تحمل الظروف البيئية المتغيرة.
تحتاج النباتات إلى 16 عنصرًا أساسيًا للنمو السليم، تُقسم إلى عناصر معدنية وغير معدنية. تمتص النباتات العناصر غير المعدنية مثل الكربون والهيدروجين والأكسجين من الهواء والماء، بينما تحصل على المغذيات المعدنية، مثل النيتروجين، الفوسفور، والبوتاسيوم، من التربة. عندما تُستنفد هذه العناصر بسبب الاستهلاك المستمر، يتم تعويضها باستخدام الأسمدة الصناعية. تُحدد نسب هذه العناصر في الأسمدة من خلال أرقام مطبوعة على أكياسها، مثل (24-8-16) أو (10-10-10)، والتي تعبر عن نسب النيتروجين، الفوسفور، والبوتاسيوم في المنتج.
كيفية إنتاج حمض النيتريك
يُنتج حمض النيتريك من أكسدة غاز الأمونيا، حيث يتحول إلى أكسيد النيتريك ثم إلى ثاني أكسيد النيتروجين، وذلك من خلال تفاعل مع الهواء أو الأكسجين بوجود محفز. بعد ذلك، يتم امتصاص ثاني أكسيد النيتروجين بواسطة الماء لتكوين حمض النيتريك، ويمكن تجفيفه من خلال التقطير باستخدام حمض الكبريتيك. على الرغم من كونه عديم اللون، فإنه قد يظهر باللون الأصفر عند تخزينه لفترة طويلة بسبب تراكم أكاسيد النيتروجين. وعندما يتجاوز تركيزه 86%، يُعرف باسم "حمض النيتريك المدخن".
حمض النيتريك والأسمدة النيتروجينية
يُعد حمض النيتريك عنصرًا أساسيًا في صناعة الأسمدة النيتروجينية التي تحتوي على النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، وهي عناصر ضرورية لنمو النباتات. تتميز هذه الأسمدة بما يلي:
احتواؤها على أيونات النترات (NO3-)، التي تُعد مصدرًا غذائيًا رئيسيًا للنباتات.
قابليتها العالية للذوبان في التربة، مما يسهل امتصاصها عبر الجذور.
استخدامها في مختلف المحاصيل الزراعية عالميًا.
توفرها بنسب كيميائية مختلفة وفقًا لاحتياجات كل نوع من النباتات.
تمتص النباتات النيتروجين من التربة على شكل أيونات الأمونيوم (NH4+) وأيونات النترات، حيث تُستخدم مع الجزيئات الأخرى الناتجة عن التمثيل الضوئي في إنتاج الأحماض الأمينية، التي تشكل البروتينات النباتية. الأسمدة الصناعية تعوّض نقص النترات في التربة، حيث تتشكل النترات طبيعيًا في البيئة من خلال تفاعل غازي النيتروجين والأكسجين في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تكوّن ثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، والذي يتفاعل مع الماء مكونًا حمض النيتريك الذي يصل إلى التربة عبر الأمطار الحمضية.
أهمية الأسمدة النيتروجينية للنباتات
تحتاج النباتات إلى جميع العناصر الكيميائية المتوفرة في الطبيعة لتنمو وتزدهر، وأهمها النيتروجين، الفوسفور، والبوتاسيوم، حيث تساهم هذه العناصر في:
نمو الأوراق: يساعد النيتروجين على إنتاج أوراق خضراء من خلال تحفيز إنتاج صبغة الكلوروفيل، الضرورية لعملية التمثيل الضوئي.
تقوية الجذور: يعزز الفوسفور نمو الجذور، مما يساعد النبات على البقاء والاستمرار.
مقاومة الأمراض: يساهم البوتاسيوم في تقوية مناعة النباتات وجعلها أكثر قدرة على تحمل الظروف البيئية المتغيرة.
تحتاج النباتات إلى 16 عنصرًا أساسيًا للنمو السليم، تُقسم إلى عناصر معدنية وغير معدنية. تمتص النباتات العناصر غير المعدنية مثل الكربون والهيدروجين والأكسجين من الهواء والماء، بينما تحصل على المغذيات المعدنية، مثل النيتروجين، الفوسفور، والبوتاسيوم، من التربة. عندما تُستنفد هذه العناصر بسبب الاستهلاك المستمر، يتم تعويضها باستخدام الأسمدة الصناعية. تُحدد نسب هذه العناصر في الأسمدة من خلال أرقام مطبوعة على أكياسها، مثل (24-8-16) أو (10-10-10)، والتي تعبر عن نسب النيتروجين، الفوسفور، والبوتاسيوم في المنتج.