Haber İşlemi Nedir?

Haber işlemi, diyatomik azot gazının amonyak oluşturmak için hidrojen gazıyla reaksiyona girdiği kimyasal bir reaksiyondur. Reaksiyon denklemi şudur: N2 + 3H2 ->; 2NH3. Her ne kadar bu reaksiyon aldatıcı bir şekilde basit görünse de, Haber işlemi sadece yüksek basınç ve sıcaklık koşullarında, 200 atmosfer ve 400 derece Santigrat derecesinde amonyak üretir. Demir oksitler veya osmiyum, reaksiyonu hızlandırmak için katalizör görevi görebilir.

Mikrobiyoloji alanında, bazı bakteriler atmosferik azotu amonyağa dönüştürme yeteneğini geliştirmiştir. Bu azot sabitleyici bakteriler toprakta ve baklagillerin ve diğer bitkilerin köklerinde nodüllerde yaşar. Bu bakteriler, Haber işleminden çok daha düşük sıcaklık ve basınçlarda azot gazını amonyağa dönüştürmelerini sağlayan ayrıntılı bir strateji geliştirmiştir.

Azot sabitleyici bakteriler, N2'yi bir arada tutan üçlü bağı ayırmak ve amonyak oluşturmak üzere her azot atomunu hidrojenle azaltmak için nitrojenaz denilen bir enzimatik kompleksi kullanır. Nitrojenaz, bu çok aşamalı reaksiyonu bir şekilde koordine eden molibden, demir ve sülfür kümeleri içerir.

Ayrıntılar tam olarak anlaşılmamasına rağmen, iki özellik iyi tanımlanmıştır; ilk olarak, nitrojenaz yalnızca bir anaerobik ortamda çalışır. Shethna adlı özel bir demir kükürt proteini, nitrojenazın etkisiz kalmasını önlemek için serbest oksijeni temizler. İkincisi, NH3'e dönüştürülen her N2 molü, tek hücreli bir bakteri için çok büyük (ancak sonuçta değerli) bir enerji yatırımı olan 16 molekül ATP girişi gerektirir.