AZOT

BİTKİ BESİN ELEMENTLERİNİN ÖZELLİKLERİ

Ayrıntılar için üzerlerine tıklayınız...

AZOT

  • Bitkilerin asal yapı maddesi olan proteinlerin oluşmasında görev alır.
  • Bitkilerde besin maddelerinin üretiminde görev alan klorofilin yapısında bulunur.
  • İyi bir çiçeklenme sağlar ve çiçek dökülmesini önler.
  • Meyvelerin zamanında olumlu ve hasadın beklenen süre içinde yapılmasını sağlar.
  • Bitkilerde güçlü bir gövde yapısı meydana getirir.
  • Birlikte verildiği besin maddelerinin etkisini arttırıcı bir görev yapar.

FOSFOR

  • Bitkilerde enzim aktivatörüdür.
  • Köklenmeyi teşvik eder.
  • Bitkileri vejetatif aksamdan generatif aksama geçirir.
  • Çiçeklenmeyi teşvik eder.
  • Meyve kalitesini arttırır.

POTASYUM

  • Fotosentezde görev alır.
  • Şeker ve azot metabolizmasında etkilidir.
  • Kullanılan azotun daha etkili olmasını sağlar.
  • Sentezlenen organik maddelerin bitkilerin gerekli olan diğer organlarına taşınmasını sağlar.
  • Bitkilerin rüzgar ve benzeri faktörler nedeniyle yatmalarına karşı direncini artırır.
  • Kullanılan fosforun etkisini artırarak bitkilerde kök gelişmesine olumlu katkıda bulunur.
  • Bitkilerin olgunluğa daha kolay erişmelerini sağlar
  • Bitkilerde su tasarrufu sağlar ve bitkilerin susuzluğa karşı dayanıklılığını arttırır.
  • Bitiklerde ürün kalitesini geliştirir.
  • Bitkilerin tuzlu ve kireçli topraklardan daha az etkilenmesini sağlar.
  • Bitkilerin soğuğa karşı dayanıklılığı arttırır.
  • Bitkilerin hastalık ve zararlılara karşı direncini geliştirir.

ÇİNKO

  • Bitkiyi yeşil yapan klorofilin ayrılmaz bir parçasıdır. Klorofil molekülünün merkezinde bulunur ve bitkilerin organik madde üretimleri için güneş enerjisinin kullanımını yönetir.
  • Bitki gelişmesini düzenleyicilerinin bileşiminde yer alır ve onları harekete geçirir.

MAGNEZYUM

  • Bitkiyi yeşil yapan klorofilin ayrılmaz bir parçasıdır. Klorofil molekülünün merkezinde bulunur ve bitkilerin organik madde üretimleri için güneş enerjisinin kullanımını yönetir.
  • Bitki beslenmesinde yaşamsal öneme sahip pek çok enzimin önemli bir parçasıdır ve onları faaliyete geçirir.
  • Vitaminlerin oluşumunda görev alır.
  • Nişasta ve protein oluşumunda önemli bir role sahiptir.

KALSİYUM

  • Bitki hücre duvarlarının temek yapı malzemelerinden biridir.
  • Bitki hücrelerinin hücre uzaması ve çoğalmasında görev alır.
  • Bitki hücrelerinin PH yapısal dayanıklılık ve hücre zarlarının geçirgenliğini düzenleyen önemli bir elementtir.
  • Bitkileri toksinlerden koruyarak onların yaşlanmasını yavaşlatan bir fonksiyona sahiptir.
  • Meyvelerin taşınma veya depolanması sırasında oluşabilecek mekanik zararları en aza indirir.

MİKRO ELEMENTLER

  • Bitkilerde bulunan organik ve inorganik bileşiklerin yapısına girerler.
  • Bitkilerdeki enzim sistemlerini faaliyete geçirirler.
  • Bitki gelişmesi sırasındaki biyokimyasal reaksiyonlarda taşıyıcı görev yaparlar.
  • Mikro elementler, hücrelerin ozmotik basınç düzenleyicisi ve elektokimyasal denge sağlayıcısıdır.

ZEOLİTLER

Zeolitler, kristal yapıları ve kimyasal özellikleri nedeniyle, günümüzde endüstriyel hammaddeler arasında çok önemli bir yere sahiptir. Son yıllarda yapılan yoğun araştırmalar ve zincirleme buluşlarla endüstride geniş uygulama alanları ortaya çıkmış ve 21. yüzyılın endüstriyel hammaddesi olarak anılmaya başlanmıştır.

1950’li yıllara kadar yapı sanayindeki kullanımları ile sınırlı kalan doğal zeolitlerin endüstriyel uygulamaları, büyük miktarlardaki zeolit kaynaklarının bulunmasından sonra, giderek araştırmacıların artan ilgisiyle karşılaşmış ve kullanımları gelişim göstermiştir.

Doğal Zeolitlerin Üstünlükleri

Doğal zeolitler, amonyuma (NH4+), ağır metal iyonlarına (Cu+2, Pb+2, Cd+2, Hg+2 vb.), radyoaktif iyonlara (Sr+2, Cs+) karşı gösterdikleri özel seçicilik, asit ortamlardaki yüksek stabilite, moleküler elek özellikleri ve birim maliyetlerindeki ucuzluk
(1’e 4 oranında) gibi nedenlerle sentetik zeolitlerin kullanımlarının uygun olmadığı proseslerde başarılı bir şekilde kullanılmaktadırlar.

Doğal Zeolitlerin Kullanım Alanları

Doğal zeolitlerin kullanım alanları çok geniş bir spektruma yayılmıştır: Kağıt dolgu maddesi, çimento üretimi, yapıtaşı üretimi, hafif ağırlıklı malzeme, gübre, toprak düzenleyici, hayvan yemi katkı maddesi, antimikrobiyal malzeme, diş macunu katkı maddesi, seramik katkı maddesi, havadan oksijen ve azot ayırımı, kömürün gazlaştırılması, baca gazı temizlenmesi (NOx, SO2, CO2 tutulması), kurutma ve saflaştırma işlemleri (doğal gazın saflaştırılması), petrol ürünleri üretimi, kötü kokuların giderilmesi, şeker rafinasyonu, nem çekici madde, güneş enerjisinin depolanması, doğal gaz taşıyıcı malzeme, petrol sızıntılarının temizlenmesi, iyon değişimi uygulamaları, radyoaktif atıkların ayrılması, atık suların ve kullanma sularının temizlenmesi, su kültürü uygulamaları gibi çok farklı endüstri sahalarında başarıyla uygulanmaktadırlar.

Kağıt Dolgu Maddesi

Bir doğal zeolit türü olan klinoptilolit katkılı kağıt, normal kil katkılı kağıtlara göre daha tok olup, kolay kesilebilmekte ve mürekkebi daha az dağıtmaktadır. Klinoptilolit 10 mikrona kadar öğütüldüğünde, aşındırma endeksi %3’den az, parlaklığı 80 civarında bir malzeme özelliği kazanır. %28 zeolit tozu katılmış bir karışımdan klasik kağıda göre çok daha hafif kağıt üretimi mümkündür.

Hayvan Yemi Katkı Maddesi

İlk defa 1965 yılında Japon araştırmacılar tarafından başlatılan mordenit ve klinoptilolit türü doğal zeolitlerin hayvan yemi katkı maddesi olarak kullanılmasına yönelik çalışmalar günümüzde birçok ülkede yaygın olarak kullanılan ürünlerin üretimi ve pazarlanması şeklinde devam etmektedir. Yemlerine zeolit ilave edilen tavuk ve geviş getiren hayvanların, normal yemlerle beslenenlere oranla sağlıklıları bozulmaksızın ağırlıklarının arttığı belirlenmiştir. Zeolit katkı, hayvan sindirim sistemi içerisinde sodyum ve potasyum iyonlarının ortamdaki amonyum iyonları ile yer değiştirmeleri sonucu azot depolama görevi yapmakta ve depolanan bu amonyum iyonlarını daha sonra kademeli olarak geri verilmesi ile hızlı bir gelişim ve ağırlık artışı sağlanmaktadır. Macaristan’da yapılan araştırma çalışmalarında buzağı yetiştirme programı içerisinde sodyumlu zeolitlerin katkı maddesi olarak kullanılması sonucu günlük 77 gramlık artış elde edilmiştir. Zeolit katkının diğer bir avantajı da hayvan dışkılarıyla havaya karışan hastalık yapıcı ve gelişmeyi önleyici etkilere sahip amonyak ve hidrojen sülfür (H2S) gazının yapı içerisine adsorbe edilmesidir. Zeolit katkısı, dışkıların kötü kokusunun giderilmesini, nem içeriklerinin kontrolünü ve dışkıların oksijensiz ortamda çürümesi ile oluşan metan gazının diğer gazlardan ayrılmasını sağlamaktadır. Koku giderimi ve nem içeriğinin kontrolü ile hayvan barınaklarında daha sağlıklı şartlar oluşmaktadır.

Tarımsal Amaçlı Kullanımları

Öğütülmüş zeolitik tüfler Japon çiftçilerce asidik volkanik toprakları nötralize etmek için yaklaşık 100 yıldır kullanılmaktadır. Günümüzde doğal zeolitlerin en büyük tüketim alanlarından biri konumundaki tarımsal uygulamalar ise; gübre-toprak hazırlanması, tarımsal mücadele ve toprak kirliliği kontrolüdür. Klinoptilolit ve mordenitin yüksek adsorpsiyon ve iyon değişim kapasiteleri, özellikle klinoptilolitin amonyum iyonlarına karşı gösterdiği seçicilik bu tür zeolitlerin toprakların hazırlanmasında, N-bazlı gübrelerde katkı malzemesi olarak veya doğrudan gübre olarak kullanılmasını sağlamıştır. Su tutma özellikleriyle gerek toprağın ekim öncesi hazırlanması gerekse azot kaynağı olarak kullanılan amonyum bazlı gübrelerin toprağa verdikleri aşırı konsantrasyon değerlerindeki toksin etkisinin önlenmesi için amonyum iyonlarının zeolit yapı içerisine alınarak uzun zaman aralıklarında toprağa geri verilmesi ile etkin gübre kullanımı ve birim maliyette tasarruf gerçekleşmektedir. Doğal zeolitlerin katyon seçme ve değiştirme özelliklerinden, sadece besleyici iyonların bitkiye aktarılmasında faydalanılmayıp, aynı zamanda, beslenme zincirinde kurşun, kadmiyum, çinko ve bakır gibi istenmeyen bazı ağır metal katyonlarının tutulmasında da yararlanılabilir. Bu alanda kullanılan klinoptilolitin, radyoaktif kirlenmenin söz konusu olduğu topraklara ilave edilmesiyle, bitki tarafından alınan Sr90 miktarını büyük ölçüde azalttığı da tespit edilmiştir.
BDT ülkelerinde Çernobil kazasından sonra ülke zeolitlerinin büyük kısmı radyoaktif etkilerin ortadan kaldırılması amacıyla kullanılmıştır.
Doğal zeolitlerin, iyon değiştirme ve adsorpsiyon kapasitelerinin yüksekliğinden dolayı mantar ve diğer bulaşıcı hastalıklara neden olan mikropları öldürücü ilaç taşıyıcı olarak kullanılmaları ve bunları zaman içerisinde toprağa geri vererek sağlıklı ürün eldesi için kullanımları da yaygın tüketim alanlarından biridir.

Su Kültürü Uygulamaları

Göl ve göletlerde biyolojik artıkların neden olduğu kirliliğin temizlenmesinde, doğal zeolitler, özellikle klinoptilolit etkin olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, doğal zeolitlerden, canlı balık taşımacılığı ve su kültürü ortamlarında ihtiyaç duyulan oksijence zengin hava akımını ve su içerisindeki amonyum iyon konsantrasyonunun kontrolü temininde de yararlanılmaktadır.
Belirli bir konsantrasyon değerinin üzerindeki amonyum varlığı su içinde yaşayan organizmalar için toksik etkiye sahiptir. Akvaryum, havuz gibi kapalı sistemlerde ve yüksek yoğunlukta balık kültürünün bulunduğu suların yeniden kullanılması halinde, balıkların normal biyolojik beslenme aktivitesi olarak veya üre gibi azot içerikli atıklarından dolayı su içerisindeki amonyum konsantrasyonu hızla yükselerek toksik seviyeye ulaşır. Bu zehirli etkinin azaltılması için mikrobiyolojik filtreler kullanılabilir. Biyolojik filtre operasyonunun yeniden devreye sokulmasına kadar su içerisindeki amonyum konsantrasyonu hızla yükselir. Tüm bu olumsuz sebeplerden dolayı doğal zeolitlerin tek başına veya mevcut sisteme ek olarak amonyum değişim özelliklerine dayalı kullanımı önem kazanmıştır. Yüksek tuzluluk içeren sularda zeolit iyon değişim sisteminin biyolojik arıtıma ek olarak, düşük yoğunluklu sularda ise ana temizleyici sistem olarak kullanımının daha etkin olduğunu belirlenmiştir.

Kirli Suların Temizlenmesinde Zeolit Kullanımı

Yüksek seçimli katyon değiştirme kapasitelerine bağlı olarak atık su arıtım sistemlerinde kolon operasyonları şeklinde uygulanan iyon değişim reaksiyonları doğal zeolitlerin en büyük uygulama alanlarından biridir. Atık sulardan radyoaktif metal arıtımı, NH4+ ayrımı, ağır metal katyonlarının ayrımı amacıyla günümüzde dünya üzerine dağılmış birçok arıtım tesisinde yüzbinlerce ton doğal zeolit (özellikle klinoptilolit) yüksek randımanla kullanılmaktadır. Yatak dolgu malzemesi olarak genellikle klinoptilolit türü zeolitlerin kullanıldığı sürekli kolon operasyonları sonucunda su içerisindeki kirletici metaller; Pb++> NH4+> Cu++ > Cd++ > Zr+2 > C0+2 > Ni+2 > Hg+2 seçimlik sıralaması içinde arıtılmaktadır.
Kentsel atık su arıtım sistemine zeolit eklenmesi çamurun aktivitesini artırırken askıdaki katı parçacıkların uzaklaştırılma randımanını ve üç değerli katyonların fosfat çöktürme etkisini de artırmaktadır. Amonyum iyonlarının uzaklaştırılması için nitrifikasyona oranla iyon değişimi, daha ucuz ve kolloid organik malzemenin arıtımındaki etkililiği nedeniyle uygun arıtım yöntemi olarak kabul görmektedir. Amonyum iyonlarıyla dolu zeolit yatağı, %2 (ağırlıkça) KCI / NaCI çözeltileri ile pH > 10 şartında rejenere edilerek yeniden kullanılabilmektedir. Macaristan’daki Ballotonberency, Dunakeszi, ve Zalaejerszej arıtma tesislerinde başarı ile uygulanan bu ayrım sonucunda çıkış suyu maksimum 2 mg/lt amonyum iyonu içermektedir.
Nükleer santral atıklarında bulunan ve çevre sağlığı açısından tehlikeli olan Sr90, Cs137, Co60,Ca45 gibi izotoplar, zeolitlerle tulabilmektedirler. Böylece atık sudan alınan radyoaktif atıklar, zeolitle birlikte gömülerek zararsız hale getirilmektedir. Bu alanda asitlere dayanıklılık nedeniyle klinoptilolit ve mordenit kullanılmaktadır.
1979 yılında Three Mile Island (TMI-2,Pennsylvania) nükleer santralindeki kazadan sonra, yüksek radyasyon stabilite özellikleri nedeniyle zeolitler, kirlenmiş sularda radyoaktif iyonların temizlenmesi amacıyla artan bir ilgiyle kullanılmaya başlanmıştır. TMI-2’deki temizleme operasyonunda doğal (klinoptilolit) ve sentetik (zeolit A) zeolitler, 10 m3 lük karışım şeklinde kullanılmıştır. Radyoaktif su, zeolit karışımı içeren seri kolonlara pompalanmış ve her bir kolon dolduğunda yeni bir kolon devreye girerek kirli su arıtılmıştır.

Çevre Dostu Sentetik Zeolitler

Sentetik zeolitler fosfat yerine deterjan üretiminde katkı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Bunların ana avantajları; deterjan bünyesindeki zeolitlerin su yumuşatma özelliği göstermesi ve çevre koruma kapsamı içerisinde fosfatlı deterjan imalinin sınırlandırılmasıdır. Göl veya nehirlere fosfatın artan deşarjının eutrophikasyon oluşumuna neden olması, deterjan üreticilerinin STPP (sodyum-tripolifosfat) yerine zeolit A’yı kullanmalarına yol açmıştır. Zeolit A’nın yüksek teorik katyon değiştirme kapasitesi nedeni ile su içerisinde yapısındaki Na+ iyonları ile Ca++ iyonlarının yerdeğişim reaksiyonlarında oldukça aktiftir. Bu sertlik giderici özellik, deterjan imalalatında tercihli kullanımını sağlar. Buna ek olarak zeolit A çok az miktarda dahi kirlenmeye neden olabilen demir ve manganez iyonlarını ortamdan uzaklaştırarak deterjan katkılı kirlenmeyi minimuma indirmektedir. Bugün Japonya’da kullanılan deterjanların %95’i zeolit içeren deterjanlardır. Ancak %5 kadarı fosfat içeren deterjandır. Görünen odur ki yakında bu oran %0 olacaktır. Yurdumuzda ise fosfatlı deterjanların kullanımı çok büyük bir ağırlık teşkil etmektedir.