|
|
|
| | |
|
Реферат: Минеральные удобрения (Химия)
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.
Реферат на тему: 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).
Калиевые удабрения – минеральные вещества( содержащие калий; применяются
в качестве источника калийного питания с/х растений для повышения их
урожайности.
В дореволюционной России калийные удабрения не производились. В СССР за
годы довоенных пятилеток на базе открытых советскими учёными месторождений
калия создана мощная калийная промышленн-
ость( обеспечивающая возрастающую потребность социалистического с/х в
калийных удабрениях. В качестве калийных удабрений исполь –
зуются( сырые калийные соли (сильвинит( каинит)( представляющие собой
раздроблённые и размолотые соли; концентрированные удабрения
(хлористый калий( сернокислый калий) получаемые химической перера –
боткойсырых калийных солей; смешанные (30%-ные и 40%-ные калий –
ные соли)( представляющие механическую смесь хлористого калия силь –
винитом или каинитом; сульфат калия-магния( или кали-магнезия; дре –
весная торфяная и другаязола.
Сильвинит (mKCL – nNACL) содержат в среднем 14% K2O ( принято
пересчитывать содержание калия в калийных удабрениях на окись калия K2O
даже в том случае( если удабрение не заключает в себе кисло –
рода); обладает значительной гигроскопичностью( при хранении слёжи –
вается.
Каинит употребляемый на удабрение( не всегда отвечает формуле
минерала каинита MgSO4 · KCL ·3HO( а может представлять собой или
соль( близкую по составу к сильвиниту( или механическую смесь KCL(
MgSO4 NaCL( каинита( карналлита и других солей. В каините из прикар –
патских месторождений СССР – около 10% K2O( 20% Na2O( 3-4% MgO( 40% CL.
Сырые калийные соли составляют небольшую долю в общей проду –
кции калийных удабрений. Общие недостатки сырых калийных солей( низкий
процент калия и большое количество балластных компонентов( не всегда
безвредных для растений. Зерновые злаки (пшеница( рожь( овёс( ячмень)(
сахарная свёкла и другие корнеплоды не чувствительны к избы-
тку хлора в сырых калийных солях и хорошо их используют. Особенно
эффективно внесение сельвинита под свёклу( которая положительно реагирует
на примесь натрия. Для многих культур (табак( виноград( чай(
цитрусовые( плодово – ягодные культуры( картофель( лён( гречиха) избы-
ток хлора вреден( он снижает урожай и ухудшает его качество. Поэтому под
указанные культуры сырые калийные соли не применяют.
Хлористый калий KCL – основной вид калийных удабрений в России.
Получается из сильвинита( который для этого растворяют в горячей воде до
состояния насыщения и затем охлаждают раствор; при этом осажда –
ется главным образом KCL( а NaCL остаётся в растворе. Химически чистый
хлористый калий содержит 63(2% K2O( а сорта( идущие на уда –
брение( - от 50 до 60% K2O. Это белый мелкокристаллический продукт( слабо
гигроскопичный( при хранении слёживается. Вносится почти под все культуры в
том числе и под некоторые с/х растения( чувствительные к хлору (в хлористом
калии на еденицу действующего вещества прихо –
дится в пять раз меньше хлора( чем в сильвините или в каините).
Сернокислый калий( сульфат калия K2SO4 получают обменным разложением
KCL и MgSO4( а также разложением KCL серной кислотой.
Чистая соль содержит 54(1% K2O. В технических сортах соли( идущих на
удабрение( 48 – 52% K2O. Это мелкокристаллический порошок сероватого цвета(
негигроскопичен и не слёживается. Сернокислый калий – хорошее
калийное удабрение для всех культур и лучшее для растений( чувстви –
тельных к хлору. Внесение сульфата калия под табак( виноград( чай(
цитрусовые( плодово – ягодные даёт большой прирост уражая и улучшает
его качество.
Смешанные 30%-ые и 40%-ые калийные соли по своей удобрительной ценности
занимают промежуточное положение между хлористым калием и сильвинитом.
Особенно эффективны при внесении под сахарную и кормовую свёклу. Все
применяемые на удабрения калийные соли раство- римы в воде. В почве калий(
взаимодействуя с почвенным поглощающим
комплексом( переходит в поглащённую( обменную форму. Доступность калия для
растений при этом не теряется( но способность к передвиже –
нию в почве (а следовательно( к вымыванию из неё) крайне ограничена.
Поэтому калийные удабрения целесообразно заделывать на глубину пахо-
тного слоя. Содержащие хлор сырые калийные соли вносят с осени под зяблевую
вспашку. При этом значительная часть хлора вымывается из верхних слоёв
почвы( а калий остаётся в пахотном слое. В России потре –
бность в калийных удабрениях проявляется на большей части почв( но вних
особенно нуждаются сх культуры при возделывании на дегради –
рованных и выщелоченных чернозёмах и на дерново – подзолистых
почвах( на лёгких песчаных и супесчаных почвах( на трофянисто – болот-
ных и луговых. Для большинства культур калийные удабрения вносят из расчёта
около 45 – 60 кг. K2O на 1га. Для культур повышенной потреб –
ностью в калии (свёкла( картофель( табак и др.) дозы калийных удабре – ний
увеличивают до 90 – 100кг. K2O на 1га. Отличным калийным удабре-
нием является зола( особенно на кислых почвах( где она( кроме того(
нейтрализует вредную почвенную кислотность. Новоз также служит источником
калия для растений т. к. содержит в среднем около 0(6% K2O.
Сульфат калия можно получить взаимодействием хлорида калия и суль- фата
магния(
2KCL + 2MgSO4 = K2SO4 • MgSO4 + MgCL2
K2SO4 • MgSO4 + 2KCL = 2K2SO4 + MgCL2
| |
| | |
|
