Контрольные вопросы и задачи

1. Фосфат кальция в воде практически нерастворим. Однако его можно с успехом применять на кислых почвах. На чем основано это применение?

2. Во сколько раз в двойном суперфосфате больше фосфора по сравнению с простым? Расчет ведется на Р₂О₅. Влажность удобрения не учитывается; сульфат кальция в суперфосфате находится главным образом в виде гипса.

Ответ. В 3,02 раза.

3. Одним из наиболее ценных удобрений считается удобрение, получаемое при взаимодействии азотной кислоты с фосфоритом. Напишите уравнение реакции и подсчитайте процентное содержание азота и фосфора в этом удобрении. При вычислении нужно учесть, что кислотное расщепление идет до дигидрофосфата кальция, а влажность удобрения не учитывается.

Ответ. 11,2 % N и 12,7 % Р.

4. Сколько расходуется по массе и объему 66%-й серной кислоты (d = l,57) на приготовление 1 m суперфосфата?

Ответ. 577,7 кг или 368 л.

Список литературы

1. ^{Ключников Н. Г.,} Практические занятия по химической технологии. – 4-е изд. – М. : Просвещение, 1978. – 262 с.

2. Кононов А. В. Основы технологий комплексных удобрений / А. В. Кононов, В. И. Стерлин. – М. : Химия, 1988. – 319 с.

3. Бабкин В. В. Фосфорные удобрения России / В. В. Бабкин, А. А. Бродский. – М. : Маргус, 1995. – 463 с.

4. Позин М. Е. Технология минеральных удобрений. – Л. : Химия, 1989. – 261 с.

2.10. Лабораторная работа «получение амиачной селитры»

Цель работы – получение аммиачной селитры в кристаллическом виде, определение ее выхода по азотной кислоте и содержания в ней аммонийного азота.

2.10.1. Краткие теоретические сведения

Минеральные удобрения необходимы для питания растений и используются для получения высоких и устойчивых урожаев. Наиболее широко в сельском хозяйстве используются азотные, фосфорные и калийные удобрения.

Азотные удобрения подразделяются на следующие классы:

1) аммиачные, содержащие азот в форме катиона (сульфаты аммония и фосфаты аммония); 2) нитратные, содержащие азот в форме аниона (нитрат кальция, нитрат натрия и нитрат калия); 3) аммиачно-нитратные, содержащие азот в катионе и анионе (аммиачная селитра); 4) амидные, содержащие азот в форме – NH₂ (мочевина). Азот необходим для роста растений и входит в состав всех белков, витаминов и т. д. При взаимодействии аммиака с кислотами или гидроокисей металлов с азотной кислотой образуются азотные удобрения. Аммиачная селитра получается путем нейтрализации 50–60%-го раствора азотной кислоты газообразным аммиаком:

HNО₃ + NH₃ = NH₄NO₃ + 148,6 кДж

В промышленности теплоту реакции используют для испарения воды и концентрирования раствора аммиачной селитры в аппаратах ИТН (использование теплоты нейтрализации).

Нитрат аммония – безбалластное твердое удобрение, содержащее 35 % азота в аммиачной и нитратной формах, благодаря чему может применяться на любых почвах и для любых культур. Но нитрат аммония имеет неблагоприятные физические свойства. Кристаллы его хорошо растворимы в воде и очень гигроскопичны, поэтому на воздухе быстро расплываются и слеживаются в крупные агрегаты. Кроме того, при изменении температуры и влажности воздуха при хранении нитрата аммония происходят полиморфные превращения, т. е. переход кристаллов из одной кристаллической формы в другую. Эти явления ведут к разрушению кристаллов и слеживанию их в монолитную массу. Наиболее эффективный прием борьбы со слеживаемостью нитрата аммония – введение добавок, подавляющих полиморфные превращения при изготовлении удобрения, – фосфата и сульфата аммония, нитрата магния и других. Для уменьшения слеживаемости применяют опрыскивание гранул удобрения растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ), повышающих гидрофобность гранул и опудривание их порошками малогигроскопичных веществ: каолином, талько-магнезитом, фосфоритной мукой.