Реферат: 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 +2H₂ SO₄ =2CaSO₄ +Ca(H₂ PO₄ )₂

В результате реакции получается смесь гипса с первичным фосфатом Ca(H₂ PO₄ )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 P₂ O₅ ). Более эффективным и транспортабельным является двойной суперфосфат , представляющий собой продукт разложения природного фосфата не серной, а фосфорной кислотой. Количество усвояемой P₂ O₅ 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 +3H₂ O=3CaSO₄ +2H₃ PO₄

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:

H₃ PO₄ +Ca(OH)₂ =CaHPO₄ ·H₂ O+H₂ O

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 NH₄ H₂ PO₄ и диаммонийфосфат (NH₄ )₂ HPO₄ . 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 )₂ HPO₄ , азотнокислого аммония NH₄ NO₃ 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: Минеральные удобрения

Похожие рефераты: