14869 (Минеральные удобрения и их применение), страница 3

[Ca₃ (PO₄) ₂] ₃*CaF₂ + 7H₂SO₄ + 3H₂O - > 3Ca (H₂PO₄) _2*H₂O + 7CaSO₄ + 2HF

А также изготовляется из высокопроцентного (39-40% Р₂О₅₎ апатитового концентрата или из природных фосфатов - апатитов и фосфоритов разложением их с 61-67% серной кислотой.

Ca₃ (PO₄) ₂ + 2H₂SO₄= Ca (H₂PO₄) ₂ + 2CaSO₄

Жидкая смесь при выходе затвердевает вследствие кристаллизации монокальцийфосфата [14].

Производство и поставка фосфорсодержащих удобрений и кормовых добавок в РФ, млн. т. P2O5.
Годы	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
Производство	4,2	3,7	2,7	2,3	1,6	1,74	1,49	1,80	1,8
Поставки сельскому хозяйству	3,6	3,6	1,4	0,7	0,3	0,38	0,36	0,4	0,4
Экспорт	0,7	0,7	1,3	1,6	1,3	1,36	1,13	1,4	1,4

Фосфоритная мука

Фосфоритная мука - самое дешевое из фосфорных удобрений. По объему производства и применения она занимает второе место в мире. В настоящее время выпускается фосфоритная мука со следующим содержанием P₂O₅-высший сорт-25%,1 сорт-22%,2 сорт-19%, диаметр крупинок муки - 0,17 мм. Это тонкий порошок серого или бурого цвета [5].

Большой след в агрохимии оставил профессор Петербургского земледельческого института А.Н. Энгельгардт (1832-1893) Ему принадлежит приоритет в применении фосфоритной муки в качестве удобрения. Он впервые доказал хорошее действие и последействие этого удобрения на малоплодородных пустошах. Следует отметить, что никакая другая страна не использует фосфоритную муку в таком количестве и с таким успехом как наша. В этом немалая заслуга А.Н. Энгельгардта [4].

Фосфорные удобрения необходимы растению с начального периода их жизни. Сильный эффект действия такого удобрения обуславливается способностью отдельных растений усваивать фосфорную кислоту труднорастворимых соединений. Она не только увеличивает урожаи, но и улучшает его качество, повышает зимостойкость озимых культур, ускоряет созревание [3].

Эффективность применения фосфоритной муки зависит от контакта с почвой, она усиливается при наибольшем контакте, что зависит от тонины помола. Также эффект зависит от геологического возраста и минералогического состава фосфорита. Более древние хуже усваиваются растениями, чем молодые.

Приготовление муки весьма просто. Фосфорит освобождается от примесей (гипса, песка), дробится и размалывается до состояния тонкой муки (80% -с диаметром 0,17 мм). количество выпуска фосфорных удобрений падает с каждым годом. За пять лет (1990-1994гг.) в три раза сократилось производство апатитового концентрата с 19,3 млн. т.д.о 6,48 млн. т [9].

4. Комплексные удобрения

Аммофос

Аммофос - это смесь NH₄H₂PO₄ и (NH₄) ₂HPO₄. Представляет собой двойное комплексное удобрение для различных почв под различные сельскохозяйственные культуры. Содержит 45-52% P₂O₅ и 10-12% азота. Растворимо в воде. Обладает хорошими физико-химическими и свойствами, не нуждается в гранулировки и применении конденсирующих добавок. В его составе не имеется балластных компонентов, не гигроскопичен, легко рассеивается. Физиологически кислое удобрение, при внесении несколько подкисляет почву [5].

В 1761 шведский ученый Валериус высказал гипотезу о том, что растения питаются гумусом. Этот ошибочный взгляда под названием "гумусовая теория" был достаточно распространен. Эта гипотеза была высказана на основе наблюдений, что растения лучше росли на почвах, богатых гумусом; Но ошибочность этой теории уже тогда была очевидной. Со времен М.В. Ломоносова известно, что гумус появляется в почве только в результат гниения растений, т.е. является образованием вторичным. И только с1859г., когда ученые Кноп и Сакс впервые доказали возможность выращивания растений на растворах минеральных солей, теория минерального питания растений стала безраздельно господствующей. Именно она дала толчок к развитию производства минеральных удобрений. Подтвердилась мысль о том, что нет ничего лучше для практики, чем хорошая теория [7].

Аммофос преимущественно применяется в качестве рядкового удобрения под различные сельскохозяйственные культуры, можно использовать и как основное удобрение (напр. под хлопчатник). Является хорошим компонентом для смешивания со всеми стандартными удобрениями. Недостаток в том, что в нем неуравновешенное содержание N и P (1: 4), что ограничивает его самостоятельное применение.

Аммофос получается путем взаимодействия фосфорной кислоты с аммиаком. В зависимости от степени нейтрализации образуется моноаммонийфосфат NH₄H₂PO₄ и диаммонийфосфат (NH₄) ₂HPO₄

NH₃+H₃PO₄=NH₄H₂PO₄

По итогам І полугодия 2005 года общее производство аммофоса составило 206 тыс. т [13]

Кали-магнезия

Кали-магнезия (сульфат калия магния) K₂SO_4* MgSO₄ - серые кристаллы, легко растворимые в воде. Содержит 28-30% К, в расчете на К₂О и 8-10% Mg в MgO. Обладает хорошей рассеиваемостью и малой гигроскопичностью. Слеживается лишь при длительном хранении. Можно смешивать со всеми удобрениями кроме мочевины [5].

Большой вклад в изучение роли калийных удобрений в питании растений сделал выдающийся ученый-агрохимик Ф.В. Турчин. Им внесено новое представление о значении К в азотном и углеводном обмене, в синтезе азотных органических соединениях, установлена специфическая роль К в нитратном и аммиачном питании растений. Ф.В. Турчин доказал, что недостаток К в условиях NH₄ питания вызывает обильное накопление NH₄⁺, приводящее к аммиачному отравлению. Поэтому при недостатке К в растениях скорость синтеза аминокислот и обновление белков замедляется. Применяют кали-магнезию как основное удобрение при посеве и в подкормках. Оно является одним из лучших удобрений для чувствительных к хлору культур [6]. Особенно эффективно на легких (песчаных и субпесчаных) почвах под картофель, горох, люпин, клевер, гречиху, ягодные и плодовые растения.

Получают из минералов и руд, содержащих К и Mg в сульфатной форме и других калийных солей смешиванием с K₂SO₄, а также образуется как побочный продукт при производстве сернокислого калия. Кроме России производят в Германии и Англии [4].

Нитроаммофоска

Нитроаммофоска (азофоска) - комплексное азотно-фосфорное удобрение. Гранулы состоят из аммиачной селитры, аммофоса, частично диаммофоса, NH₄Cl, NH₄NO₃, KNO₃-водорастворимых солей доступных растениям. Азофоска содержит 18,2% N, 14,6% Р₂О₅, 14,6% К₂О. Для придания лучших физических свойств гранулы обрабатывают с поверхности гидрофобными веществами [5].

Удобрение используют как основное, но особенно ценно оно для предпосевного внесения, вследствие высокого содержания водорастворимого Р₂О₅. На посевах зерновых культур дает ту же прибавку урожая, что и смесь простых удобрений аммиачной селитра, суперфосфата и хлористого калия. Использование нитроаммофоски экономически более выгодно, так как избавляет хозяйства от приготовления смесей в период напряженных работ, кроме того 1 т азофоски заменяет более чем 1,5 т простых удобрений, поэтому уменьшаются затраты на упаковку и перевозку [3].

Получают ее при взаимодействии аммиака, азотной и фосфорной кислот с добавлением хлористого или сернокислого калия. Аммиак и азотную кислоту можно заменить твердым нитратом аммония и фосфорной кислотой [5].

Одно из крупнейших предприятий России по выпуску новых видов минеральных удобрений, в том числе и азофоски - Буйский химический завод (Костромская область). Но в ассортименте нашей страны преобладает аммофос [1].

Производство сложных удобрений в нашей стране организовано в 60-ых годах. Удельный вес их в общих поставках земледельного фонда страны уже в 1980г составил 20,2% [12].

Нитрофоска

Нитрофоска - это смесь аммофоса с калийной селитрой, нитратом калия, KNO₃. Она особенно удобна для пользования, так как одновременно содержит всё наиболее необходимые растениям элементы - азот, фосфор, калий. Нитрофоска представляет собой тройное комплексное удобрение для различных почв под различные сельскохозяйственные культуры. Содержит 35-52% N, P₂O₅ и K₂O. Удобрение растворимо в воде [5].

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. [12]

Сложно-смешанные удобрения характеризуются высокой концентрацией питательных веществ, поэтому применение таких удобрений обеспечивает значительное сокращение расходов хозяйства на их транспортировку, смешивание, хранение и внесение

К числу недостатков комплексных удобрений относится то, что при внесении, например, необходимого количества азота, других питательных элементов вносится меньше или больше, чем требуется [7].

Получают нитрофоску сплавлением фосфата аммония (NH₄) ₂HPO₄, азотнокислого аммония NH₄NO₃ и хлористого или сернокислотного калия [3].

Вывод

В настоящее время трудно найти издание, в котором в полном объеме подробно описывался бы весь ряд минеральных удобрений. В этой курсовой работе проведен анализ литературы и справочных материалов по минеральным удобрениям, что может быть использовано в. электронных изданиях и в курсе изучения химии в средних школах. Приведенный материал использовался при проведении уроков и подготовки тематических пособий по химии в средней школе №5 г. Калуга.

Приложения

Приложение 1

ИЛЛЮСТРАТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ

Таблица 1 Производство минеральных удобрений в России (тыс. т питательных веществ).

Удобрения		1985	1990	1992	1993	1994	1995	1996
В том числе Россия
Всего		17304	15979	12300	9917	8266	9639	9076
Из них
Азотные		8013	7186	5815	4777	4050	4879	4807
Фосфорные		4437	4943	3015	2512	1718	1929	1584
Калийные		4852	3848	4086	2628	2498	2831	2685
% от общего производства по СССР		52,1	50,4	-	-	-	-	-

Таблица 2. Поставка минеральных удобрений сельскому хозяйству России (тыс. т питательных веществ).

Удобрения	1985	1990	1992	1993	1994	1995	1996
Всего по России	17304	15979	12300	9917	8266	9639	9076
Из них
Азотные	8013	7186	5815	4777	4050	4879	4807
Фосфорные	4437	4943	3015	2512	1718	1929	1584
Калийные	4852	3848	4086	2628	2498	2831	2685
% от общего производства по СССР	52,1	50,4	-	-	-	-	-

Таблица 3. Поставка минеральных удобрений на 1 гектар, кг (100% питательных веществ).

Удобрения	1985	1990	1992	1993	1994	1995	1996
Россия всего	96,5	83,4	44,2	31,8	12,1	14,1	14,2
В том числе
Азотные	40,4	32,5	21,0	17,8	8,5	8,8	8,9
Фосфорные	30,6	33,4	12,4	7,8	2,3	3,9	3,4
Калийные	25,5	17,5	10,8	6,2	1,3	1,4	2,0
% от общих поставок по СССР	84,8	-	-	-	-	-	-

Диаграмма 1: Производство минеральных удобрений в России (в тыс. т/год питательных веществ).