< Return to Video

Dünyayı besleyen o kimyasal denklem - Daniel D. Dulek

  • 0:07 - 0:12
    Son birkaç yüzyıl içinde yapılmış
    en önemli keşif sizce nedir?
  • 0:12 - 0:13
    Bilgisayar mı?
  • 0:13 - 0:13
    Araba mı?
  • 0:13 - 0:14
    Ya elektrik?
  • 0:14 - 0:16
    Belki de atomun keşfi?
  • 0:16 - 0:20
    Bana göre ise bu kimyasal reaksiyon:
  • 0:20 - 0:23
    1 nitrojen gazı molekülü
    artı 3 hidrojen gazı molekülü
  • 0:23 - 0:27
    2 amonyak gazı molekülü eder.
  • 0:27 - 0:28
    İşte Haber denklemi!
  • 0:28 - 0:32
    Havadaki nitrojen moleküllerini
    hidrojen moleküllerine bağlayan
  • 0:32 - 0:35
    ya da havayı gübreye çeviren
    bu denklemdir.
  • 0:35 - 0:37
    Bu kimyasal tepkime olmasaydı
  • 0:37 - 0:41
    çiftçiler sadece 4 milyar insana
    yetecek kadar yiyecek üretebilirlerdi
  • 0:41 - 0:45
    ki şimdiki popülasyonumuzun
    7 milyarı aştığını biliyoruz.
  • 0:45 - 0:51
    Yani Haber tepkimesi olmasaydı
    3 milyardan fazla insan aç kalabilirdi.
  • 0:51 - 0:55
    Nitrat formundaki nitrojen, yani "NO3,"
  • 0:55 - 0:58
    bitkilerin yaşayabilmesi için
    mutlaka gerekli olan bir şeydir.
  • 0:58 - 1:02
    Bitkiler büyüdükçe topraktan
    ayrıştırdıkları nitrojeni tüketirler.
  • 1:02 - 1:06
    Nitrojen sürekli uzun ve doğal
    fertilizasyon süreçleriyle yenilenir.
  • 1:06 - 1:08
    Örneğin, çürüyen leşlerle.
  • 1:08 - 1:12
    Ama insanlar çok daha kısa sürede
    yiyeceğe ulaşmak isterler.
  • 1:12 - 1:14
    Şimdi kafa karıştıran kısma geliyoruz.
  • 1:14 - 1:17
    Havanın %78'i nitrojenden oluşur.
  • 1:17 - 1:20
    Ama bitkiler havadaki nitrojeni
    olduğu gibi alamazlar.
  • 1:20 - 1:25
    Çünkü nitrojen bitkilerin kıramadığı
    güçlü üçlü bağlarla bağlıdır.
  • 1:25 - 1:28
    Haber, aslında havadaki nitrojeni alıp
  • 1:28 - 1:31
    toprağa karıştırmanın
    bir yolunu bulmuştur.
  • 1:32 - 1:35
    Alman kimyager Fritz Haber, 1908 yılında
  • 1:35 - 1:38
    havadaki geniş nitrojen
    kaynağından yararlanmak için
  • 1:38 - 1:39
    bir kimyasal metod geliştirmiştir.
  • 1:39 - 1:42
    Bu metod, havadaki nitrojeni alıp
  • 1:42 - 1:45
    hidrojene bağlayıp
    amonyak oluşturuyordu.
  • 1:45 - 1:51
    Amonyak da sonradan hızlıca nitrata
    dönüşeceği toprağa geri veriliyordu.
  • 1:51 - 1:55
    Haber'in bu denkleminin
    dünyayı doyurabilmesi için
  • 1:55 - 1:59
    hızlı bir şekilde çok sayıda
    amonyak üretilmesi lazımdı.
  • 1:59 - 2:01
    Haber'in bunu nasıl
    başardığını anlayabilmemiz için
  • 2:01 - 2:04
    öncelikle kimyasal denge kavramını
    bilmemiz gerekiyor.
  • 2:04 - 2:10
    Kimyasal dengeye ancak tepkime
    kapalı bir kaptaysa ulaşılabilir.
  • 2:10 - 2:11
    Diyelim ki
  • 2:11 - 2:15
    hidrojen ve nitrojeni
    kapalı bir kaba koydunuz
  • 2:15 - 2:17
    ve tepkimeye girmelerini beklediniz.
  • 2:17 - 2:18
    Deneyin ilk başında
  • 2:18 - 2:21
    çokça nitrojen ve hidrojenimiz var
  • 2:21 - 2:24
    ve amonyak formuna dönüşmesi için
    hızlı bir sürece ihtiyacımız var.
  • 2:24 - 2:30
    Ama hidrojen ve nitrojen tepkimeye
    girdikçe tepkime yavaşlıyor
  • 2:30 - 2:34
    çünkü artık kapta
    daha az hidrojen ve nitrojen var.
  • 2:34 - 2:36
    Sonuç olarak, amonyak molekülleri
  • 2:36 - 2:41
    tekrardan hidrojen ve nitrojene
    dönüşecekleri bir noktaya ulaşıyorlar.
  • 2:41 - 2:44
    Bir süre sonra, bu iki tepkime
  • 2:44 - 2:48
    amonyağı hem üretip hem parçalayıp
    aynı hıza ulaşıyorlar.
  • 2:48 - 2:53
    Bu iki tepkimenin hızları eşitlenince
    reaksiyon dengeye ulaştı diyebiliriz.
  • 2:53 - 2:55
    Bu kulağa iyi gelebilir
  • 2:55 - 2:59
    ama tonlarca amonyak istiyorsanız
    aslında iyi değil.
  • 2:59 - 3:02
    Haber, aslında amonyağın
    ayrışmasını istemiyordu.
  • 3:02 - 3:07
    Ama siz tepkimeyi kapalı bir kapta
    akışına bırakırsanız olacağı budur.
  • 3:07 - 3:09
    İşte burada bize yardımı dokunacak olan
  • 3:09 - 3:12
    Fransız kimyacı Henry Le Chatelier
    devreye girecek.
  • 3:12 - 3:13
    Bulduğu şey şu:
  • 3:13 - 3:15
    Eğer sistemi dengeye getirirseniz
  • 3:15 - 3:18
    ve ona bir şey eklerseniz
    mesela nitrojen diyelim,
  • 3:18 - 3:21
    sistem tekrar dengeye
    dönebilmek için çalışacaktır.
  • 3:21 - 3:23
    Le Chatelier ayrıca şunu da bulmuştur:
  • 3:23 - 3:26
    Eğer siz sistemde basıncı artırırsanız
  • 3:26 - 3:29
    sistem eski basıncına tekrardan
    ulaşmaya çalışacaktır.
  • 3:29 - 3:31
    Aynı kalabalık bir odada olmak gibi.
  • 3:31 - 3:34
    Daha fazla molekül giriş yaparsa
    daha fazla basınç olacaktır.
  • 3:34 - 3:36
    Denklemimize geri dönersek
  • 3:36 - 3:40
    sol kısımda dört molekül olduğunu görürüz
  • 3:40 - 3:42
    ve sağda da iki.
  • 3:42 - 3:47
    Yani odanın daha az kalabalık olmasını
    ve daha az basınçlı sistem istiyorsak
  • 3:47 - 3:48
    hidrojen ve nitrojeni birleştirip
  • 3:48 - 3:50
    daha fazla kompakt yapıda
  • 3:50 - 3:52
    amonyak molekülü
    oluşturmaya başlayacaktır.
  • 3:52 - 3:55
    Haber daha çok sayıda
    amonyak elde edebilmek için
  • 3:55 - 4:00
    sürekli hidrojen ve nitrojen ekleyen
    aynı zamanda basıncı da artıran
  • 4:00 - 4:03
    dengede olan bir makine
    üretmesi gerektiğini düşündü.
  • 4:03 - 4:06
    Bunu da yaptı.
  • 4:06 - 4:11
    Bugün amonyak dünyada
    en çok üretilen kimyasal bileşiktir.
  • 4:11 - 4:15
    Neredeyse bir yılda 131 milyon
    metrik tonda üretiliyor.
  • 4:15 - 4:19
    Bu da 290 milyar amonyak bileşiği demek.
  • 4:19 - 4:22
    Bu yani her biri
    5000 kilo ağırlığında olan
  • 4:22 - 4:24
    30 milyon Afrika filinin
    kütlesine eşittir.
  • 4:24 - 4:28
    Üretilen bu amonyağın %80'i
    gübre üretiminde,
  • 4:28 - 4:32
    geri kalanı da endüstriyel
    ve ev temizleyicilerinde
  • 4:32 - 4:36
    ve nitrik asit gibi diğer nitrojen
    bileşiklerinin üretilmesinde kullanılıyor.
  • 4:36 - 4:39
    Yapılan son araştırmalarla
    gübrelerdeki nitrojenin yarısının
  • 4:39 - 4:42
    bitkiler tarafından
    kullanılmadığı fark edildi.
  • 4:42 - 4:46
    Sonuç olarak nitrojen,
    uçucu bir kimyasal bileşik olarak
  • 4:46 - 4:47
    çevremize ciddi şekilde zarar vererek
  • 4:47 - 4:50
    dünyanın su kaynakları
    ve atmosferinde bulunuyor.
  • 4:50 - 4:53
    Tabii Haber icatını yayarken
    bunu öngörememişti.
  • 4:53 - 4:57
    Haber'in öncülüğünde
    bugünün bilim insanları
  • 4:57 - 5:00
    aynı derecede yardımı olan,
    tehlikeli sonuçları olmayan
  • 5:00 - 5:04
    21. yüzyılın yeni Haber denklemini
    bulmak için uğraşıyorlar.
Title:
Dünyayı besleyen o kimyasal denklem - Daniel D. Dulek
Description:

Tam dersi buradan görüntüleyin: http://ed.ted.com/lessons/the-chemical-reaction-that-feeds-the-world-daniel-d-dulek

Bitkileri dünyadaki milyarlarca insanı besleyecek kadar hızlı nasıl yetiştirebiliriz? Havadaki azotun amonyağa ve bitkilerin yaşamak için ihtiyaç duyduğu nitrata dönüştüğü süreç Haber denklemi olarak adlandırılır. Dünya çapında gıda ihtiyacını sağlamasına rağmen, Haber denklemi çevreye öngörülemeyen bir zarar verdi. Daniel D. Dulek kimyasını ve sonuçlarını araştırıyor.

Uphill Downhill animasyonlarıyla, Daniel D. Dulek tarafından verilen ders karşınızda.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:19

Turkish subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.