|
Реферат: Миграция химических элементов (Химия)
Реферат по геохимии «Миграция элементов»
Выполнила: Першикова Ольга
Содержание
Введение
1.Миграция элементов в атмосфере
2. Углерод
Заключение
Введение
Литосфера, гидросфера и атмосфера служат источниками химических
элементов для ландшафта. Огромное разнообразие горных пород. Химические
элементы различаются по поведению в ландшафте. Одни образуют химические
соединения, вступая в реакции с другими элементами, и определяют многие
важные свойства и особенности ландшафта («активные мигранты»), в то время
как другие почти не участвуют в реакциях и соответственно оказывают
небольшое влияние на геохимические особенности ландшафта («неактивные
мигранты»). Неактивные мигранты мигрируют в ландшафте «пассивно», в ходе
механического перемещения отдельных частит горных пород и минералов
водными, ледниковыми, воздушными и другими потоками.
Большая часть химических элементов активно мигрирует в ландшафте. По
преобладающему способу миграции активные мигранты могут быть разделены на
воздушные и водные.
Воздушные мигранты – кислород, углевод, азот и водород – играют
ведущую роль во всех ландшафтах, их миграция и накопление определяют
важнейшие геохимические особенности ландшафта и являются необходимыми
условием его существования. Эти элементы составляют большую часть массы
живых организмов и природных вод. Воздушные мигранты также мигрируют с
водными растворами, но для них особенно характерна миграция в газообразном
состоянии, в виде летучих соединений, в то время как водные мигранты, как
правило, не мигрируют или слабо вигрируют в газообразном состоянии.
Миграция элементов в атмосфере
Наземная атмосфера ландшафта в основном состоит из азота (78,09%) и
кислорода (20,95%), значительно меньше в ней аргона (0,98%) и углекислого
газа (в среднем 0,03%). Содержание остальных газов крайне невелико. Это
инертные газы – гелий (5,2*10-5), неон (1,8*10-4), криптон (1*10-4), и
ксенон (8*10-6), водород (10*10-5 ), метан ( т). Главные углеродсодержащие минералы |
|карбонаты. Углерод обладает уникальной способностью образовывать |
|огромное количество соединений, которые могут состоять практически из |
|неограниченного числа атомов углерода. Многообразие соединений углерода |
|определило возникновение одного из основных разделов химии органической |
|химии. Углерод биогенный элемент; его соединения играют особую роль в |
|жизнедеятельности растительных и животных организмов (среднее содержание|
|углерода 18%). Углерод широко распространен в космосе; на Солнце он |
|занимает 4-е место после водорода, гелия и кислорода. |
|Оксид углерода |
| |
| Оксид углерода (СО), называемый в быту угарным газом, - |
|самая распространенная и наиболее значительная (по массе) примесь |
|атмосфера. В естественных условиях содержание СО в атмосфере очень мало:|
|оно колеблется от сотых долей до 0,2 млн-1 (напомним, что содержание |
|диоксида углерода в среднем составляет 325 млн-1 ). Основная масса СО |
|образуется в процессе сжигания ископаемого топлива. При этом двигатели |
|внутреннего сгорания являются главными источниками оксида углерода. В |
|США, например, автомашины ежегодно выбрасывают свыше 120 Мт этого газа. |
|Максимальное количество СО образуется в период прогревания двигателя, а |
|также в случае переобогащенной смеси. Объем углерода может достигать 10%|
|объема выхлопных газов. |
|Общая масса СО, выбрасываемая в атмосферу, оценивается (по состоянию на |
|1988г) примерно в 380Мт, при этом за счет сжигания бензина – около 270 |
|Мт, угля – 15Мт, дров – 15Мт, промышленных отходов – 35 Мт и лесных |
|пожаров – 15Мт. |
|Содержание СО в крупных городах колеблется от 1 до 250 млн при среднем |
|значении около 20 млн. Наиболее высокое содержание СО (значительно |
|превышающее ПДК – некоторую нормативно установленную концентрацию |
|загрязняющего вещества, при которой оно не оказывает значительно |
|отрицательно воздействия на организм и условия (качество) жизни |
|человека. Различают разовую и суточную ПДК, характеризующее степень |
|кратковременного (обычно не более 20-30 мин) и длительного влияния |
|вещества на организм человека) наблюдается на улицах и площадях городов |
|с интенсивным движением автотранспорта, особенно в автомобильных |
|пробках. |
| |
|Углеводороды |
|Основным естественным источником углеводородов являются растения (на из |
|долю приходиться около 1 Гт в год), а антропогенным – автотранспорт |
|(двигатели внутреннего сгорания и топливные баки автомобилей). В США из |
|32Мт углеводородов, ежегодно выбрасываемых в атмосферу, больше половины |
|приходится на двигатели внутреннего сгорания (в которых топливо не |
|полностью сгорает), около 14% - на промышленные выбросы и около 27% - на|
|остальные источники. При неполном сгорании происходит к тому же |
|образование (синтез) опасных канцерогенных углеводородов содержится в |
|гудронах и саже, выбрасываемых дизельными двигателями и отопительными |
|системами. Хотя путем хорошей регулировки двигателя и умелого управления|
|автомобилем можно добиться некоторого снижения выбросов, дизельныи дв |
| |
| |
Реферат на тему: Минеральные удобрения
Минеральные удобрения.
Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур огромное значение
имеет внесение в почву элементов, необходимых для роста и развития
растений. Эти элементы вносятся в почву в виде органических (навоз, торф и
др.) и минеральных (продукты химической переработки минерального сырья)
удобрений. Производство последних является одной из важнейших отраслей
химической промышленности, тесно связанной с производством серной кислоты и
связанного азота.
Вырабатываемые химической промышленностью минеральные удобрения
подразделяются на:
а) фосфорные (главным образом простой и двойной суперфосфаты и
преципитат);
б) азотные (сульфат аммония, аммиачная селитра, кальциевая и
натриевая селитры);
в) калийные (хлористый калий и смешанные калийные соли);
г) борные, магниевые и марганцевые (соединения и соли, содержащие эти
элементы).
Природные соединения фосфора – фосфориты и апатиты – содержат фосфор
в виде нерастворимого третичного фосфата Ca3(PO4)2, который плохо
усваивается растениями. Для получения легко усваиваемых удобрений фосфориты
подвергают химической переработке, заключающейся в превращении нормальной
соли в кислую. Таким путем приготовляют наиболее важные фосфорные удобрения
– суперфосфат, двойной суперфосфат и преципитат.
Для получения суперфосфата мелко размолотый природный фосфорит
смешивают с таким количеством серной кислоты, чтобы на одну молекулу
третичного фосфата кальция приходилось две молекулы серной кислоты. Смесь
энергично перемешивают и загружают в особые непрерывно действующие камеры,
где реакция заканчивается:
Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2
В результате реакции получается смесь гипса с первичным фосфатом
Ca(H2PO4)2, сравнительно легко растворимым в воде. Эта смесь в измельченном
или гранулированном виде и называется суперфосфатом.
Простой суперфосфат – удобрение со сравнительно невысоким содержанием
питательных веществ (14 – 20% усвояемой P2O5). Более эффективным и
транспортабельным является двойной суперфосфат, представляющий собой
продукт разложения природного фосфата не серной, а фосфорной кислотой.
Количество усвояемой P2O5 в двойном суперфосфате составляет 40 – 50%.
Преципитат представляет собой фосфорное удобрение, в состав которого
входит вторичный фосфат кальция Ca2(HPO4)3 или CaHPO4, нерастворимый в
воде, но растворяющийся в кислотах находящихся в почве.
Для приготовления преципитата с начла выделяют из фосфорита свободную
фосфорную кислоту, действуя на фосфорит серной кислотой в количестве
большем, чем это надо для получения суперфосфата:
Ca3(PO4)2+3H2O=3CaSO4+2H3PO4
Затем раствор фосфорной кислоты сливают с осадка, содержащего гипс и
другие нерастворимые примеси, и прибавляют к нему известкового молока, т.е.
извести, разболтанной в воде, в таком количестве, чтобы образовался
вторичный фосфат:
H3PO4+Ca(OH)2=CaHPO4·H2O+H2O
Кристаллический осадок отделяют от жидкости и осторожно, чтобы не
удалить входящую в состав кристаллов воду, высушивают. Полученная соль,
если она не потеряла кристаллизационной воды, хорошо усваивается
растениями.
Описанные выше фосфорные удобрения называются простыми, так как
содержат только один из необходимых растению элементов. Более
перспективными являются сложные минеральные удобрения, содержащие несколько
питательных веществ. К удобрениям такого типа относятся: аммофос, калийная
селитра и нитрофоска.
Первое из этих веществ получается путем взаимодействия фосфорной
кислоты с аммиаком. В зависимости от степени нейтрализации образуется
моноаммонийфосфат NH4H2PO4 и диаммонийфосфат (NH4)2HPO4. Калийная селитра
представляет собой двойное удобрение, содержащее азот и калий. Получается
она в результате обменного разложения хлористого калия и натронной или
аммиачной селитры. Нитрофоска – тройное удобрение, содержащее азот, фосфор
и калий. Получают нитрофоску сплавлением фосфата аммония (NH4)2HPO4,
азотнокислого аммония NH4NO3 и хлористого или сернокислотного калия.
До революции производства минеральных удобрений в России практически
не было; вся продукция нескольких мелких заводов составляла в 1913 г.
только 89 тыс. т. Строительство новых заводов началось лишь в 1925–1926 гг.
и приобрело в дальнейшем большой размах.
Особенно выросло производство минеральных удобрений после окончания
второй мировой войны. Если в 1940 г. было произведено всех минеральных
удобрений только 3,2 млн. т, то в 1954 г. выработка удобрений составила
почти 8 млн. т, а через 10 лет – уже 25,6 млн. т.
| |
