Son birkaç yüzyıl içinde yapılmış
en önemli keşif sizce nedir?

Bilgisayar mı?

Araba mı?

Ya elektrik?

Belki de atomun keşfi?

Bana göre ise bu kimyasal reaksiyon:

1 nitrojen gazı molekülü
artı 3 hidrojen gazı molekülü

2 amonyak gazı molekülü eder.

İşte Haber denklemi!

Havadaki nitrojen moleküllerini
hidrojen moleküllerine bağlayan

ya da havayı gübreye çeviren 
bu denklemdir.

Bu kimyasal tepkime olmasaydı

çiftçiler sadece 4 milyar insana 
yetecek kadar yiyecek üretebilirlerdi

ki şimdiki popülasyonumuzun 
7 milyarı aştığını biliyoruz.

Yani Haber tepkimesi olmasaydı
3 milyardan fazla insan aç kalabilirdi.

Nitrat formundaki nitrojen, yani "NO3,"

bitkilerin yaşayabilmesi için 
mutlaka gerekli olan bir şeydir.

Bitkiler büyüdükçe topraktan 
ayrıştırdıkları nitrojeni tüketirler.

Nitrojen sürekli uzun ve doğal 
fertilizasyon süreçleriyle yenilenir.

Örneğin, çürüyen leşlerle.

Ama insanlar çok daha kısa sürede
yiyeceğe ulaşmak isterler.

Şimdi kafa karıştıran kısma geliyoruz.

Havanın %78'i nitrojenden oluşur.

Ama bitkiler havadaki nitrojeni 
olduğu gibi alamazlar.

Çünkü nitrojen bitkilerin kıramadığı
güçlü üçlü bağlarla bağlıdır.

Haber, aslında havadaki nitrojeni alıp

toprağa karıştırmanın 
bir yolunu bulmuştur.

Alman kimyager Fritz Haber, 1908 yılında

havadaki geniş nitrojen 
kaynağından yararlanmak için

bir kimyasal metod geliştirmiştir.

Bu metod, havadaki nitrojeni alıp

hidrojene bağlayıp
amonyak oluşturuyordu.

Amonyak da sonradan hızlıca nitrata
dönüşeceği toprağa geri veriliyordu.

Haber'in bu denkleminin
dünyayı doyurabilmesi için

hızlı bir şekilde çok sayıda
amonyak üretilmesi lazımdı.

Haber'in bunu nasıl 
başardığını anlayabilmemiz için

öncelikle kimyasal denge kavramını
bilmemiz gerekiyor.

Kimyasal dengeye ancak tepkime 
kapalı bir kaptaysa ulaşılabilir.

Diyelim ki

hidrojen ve nitrojeni 
kapalı bir kaba koydunuz

ve tepkimeye girmelerini beklediniz.

Deneyin ilk başında

çokça nitrojen ve hidrojenimiz var

ve amonyak formuna dönüşmesi için
hızlı bir sürece ihtiyacımız var.

Ama hidrojen ve nitrojen tepkimeye 
girdikçe tepkime yavaşlıyor

çünkü artık kapta
daha az hidrojen ve nitrojen var.

Sonuç olarak, amonyak molekülleri

tekrardan hidrojen ve nitrojene 
dönüşecekleri bir noktaya ulaşıyorlar.

Bir süre sonra, bu iki tepkime

amonyağı hem üretip hem parçalayıp
aynı hıza ulaşıyorlar.

Bu iki tepkimenin hızları eşitlenince
reaksiyon dengeye ulaştı diyebiliriz.

Bu kulağa iyi gelebilir

ama tonlarca amonyak istiyorsanız
aslında iyi değil.

Haber, aslında amonyağın 
ayrışmasını istemiyordu.

Ama siz tepkimeyi kapalı bir kapta
akışına bırakırsanız olacağı budur.

İşte burada bize yardımı dokunacak olan

Fransız kimyacı Henry Le Chatelier
devreye girecek.

Bulduğu şey şu:

Eğer sistemi dengeye getirirseniz

ve ona bir şey eklerseniz
mesela nitrojen diyelim,

sistem tekrar dengeye 
dönebilmek için çalışacaktır.

Le Chatelier ayrıca şunu da bulmuştur:

Eğer siz sistemde basıncı artırırsanız

sistem eski basıncına tekrardan
ulaşmaya çalışacaktır.

Aynı kalabalık bir odada olmak gibi.

Daha fazla molekül giriş yaparsa
daha fazla basınç olacaktır.

Denklemimize geri dönersek

sol kısımda dört molekül olduğunu görürüz

ve sağda da iki.

Yani odanın daha az kalabalık olmasını
ve daha az basınçlı sistem istiyorsak

hidrojen ve nitrojeni birleştirip

daha fazla kompakt yapıda

amonyak molekülü 
oluşturmaya başlayacaktır.

Haber daha çok sayıda
amonyak elde edebilmek için

sürekli hidrojen ve nitrojen ekleyen
aynı zamanda basıncı da artıran

dengede olan bir makine 
üretmesi gerektiğini düşündü.

Bunu da yaptı.

Bugün amonyak dünyada 
en çok üretilen kimyasal bileşiktir.

Neredeyse bir yılda 131 milyon 
metrik tonda üretiliyor.

Bu da 290 milyar amonyak bileşiği demek.

Bu yani her biri 
5000 kilo ağırlığında olan

30 milyon Afrika filinin 
kütlesine eşittir.

Üretilen bu amonyağın %80'i
gübre üretiminde,

geri kalanı da endüstriyel 
ve ev temizleyicilerinde

ve nitrik asit gibi diğer nitrojen
bileşiklerinin üretilmesinde kullanılıyor.

Yapılan son araştırmalarla
gübrelerdeki nitrojenin yarısının

bitkiler tarafından 
kullanılmadığı fark edildi.

Sonuç olarak nitrojen,
uçucu bir kimyasal bileşik olarak

çevremize ciddi şekilde zarar vererek

dünyanın su kaynakları 
ve atmosferinde bulunuyor.

Tabii Haber icatını yayarken
bunu öngörememişti.

Haber'in öncülüğünde
bugünün bilim insanları

aynı derecede yardımı olan, 
tehlikeli sonuçları olmayan

21. yüzyılın yeni Haber denklemini
bulmak için uğraşıyorlar.