Высокое содержание биурета в карбамиде токсично для растений.

Карбамид является высококонцентрированным безбалластным азотным удобрением. По величине физиологической кислотности карбамид приближается к аммиачной селитре. Промышленные способы получения карбамида основаны на его синтезе из аммиака и оксида углерода (IV). Процесс синтеза протекает в две стадии. В самом начале образуется карбамат аммония (аммонийная соль карбаминовой кислоты):

2NH3 + СО2 - NH2 -- COONH4 + 163,4 кДж

Карбамат аммония затем превращается в карбамид, отщепляя воду:

NH2 -- COONH4 - NH2 -- CO -- NH2 + Н2О--28,5 кДж

В почве карбамид под влиянием уробактерий превращается в карбонат аммония.

Хранят в бумажных или полиэтиленовых мешках вместимостью до 50 кг. Имеет температуру вспышки 182°С и температуру самовоспламенения -- 640°. Не взрывоопасен. Выделяет аммиак, вызывающий легкое раздражение глаз и слизистой оболочки носа. В помещении для хранения устраивают активную вентиляцию.

Мочевино-формальдегидные удобрения (МФУ; за рубежом называется уреаформ). МФУ содержат 33-- 42% азота. Это белая, аморфная смесь, не поглощающая влагу. Процесс ее получения можно изобразить в виде схемы:

30?C

Формальдегид > Разбавленный раствор СО (NH2)2 > МФУ

Н2SO

Состав их варьирует от водно-растворимых молекул метилен-мочевины с короткими цепями до нерастворимых в воде длинных молекулярных цепей полиметилен-мочевины [ NH2 CO NH (CH2 NH CO NH2) CH2 NH CO NH2 ]. Метилен-мочевина образуется путем следующих реакций:

NH2CONH2 + CH2O > NH2CONHCH2OH

NH2CONHCH2OH + NH2CONH2 > NH2CONHCH2NHCONH2 + Н2О

Диуреа-метилен [ NH2 CONHCH2NHCO NH2 ], соединяясь с новыми молекулами метилен-мочевины, образует еще более длинные молекулярные цепи. МФУ содержат как непрореагировавшую мочевину, так и метилeн-мочевину. Одно вещество растворимо в воде и содержит легко доступный растениям азот, другое нерастворимо в воде и содержит азот, медленно переходящий в доступную для растений форму. Поэтому МФУ называют медленнодействующими. МФУ используют в больших дозах, так как оно не вымывается из почвы. Применение этого удобрения в сельском хозяйстве ограничено в связи с высокой его стоимостью.

Цианамид кальция CaCN2. Содержит 20--21% азота, получается при взаимодействии азота и карбида кальция при 1100° С. Так как образование кальцийцианамида идет с выделением тепла, то достаточно нагреть смесь в наглухо закрытой печи до 1000? С, а далее реакция протекает сама:

N2 + СаС2 = CaCN2 + С + 70 ккал

Цианамид кальция представляет собой аморфный порошок темно-серого цвета (от примеси углерода), негорюч, ядовит, разлагается водой, поэтому применяется в качестве удобрения в незначительных количествах. В почве под действием воды и оксида углерода разложение цианамида кальция медленно протекает и при обычных температурах--превращается в кислую соль цианамида кальция Са(НСN2)2, цианамид NH2СN, мочевину. Очень хорошо вносить вместе с томасшлаком. При увлажнении разогревается, выделяет ацетилен. Хранят в стальных барабанах емкостью 50--100 л, в битумированных мешках емкостью до 35 кг. Мешки укладывают на стоечные поддоны, бочки -- на плоские, в штабеля в 3 яруса и более. Гарантийный срок хранения -- 1 год.

Жидкие азотные удобрения в настоящее время широко применяют на полях нашей страны. На складах их хранят в сварных стальных резервуарах, оснащенных полным комплектом оборудования и арматуры, обеспечивающих герметичность и безопасность работы. Наружную поверхность резервуаров окрашивают в светлый цвет. Для предотвращения потерь аммиака от испарения обеспечивают полную герметизацию, регулируют дыхательную аппаратуру; систематически проверяют сальниковые уплотнения, набивки и прокладки. При хранении аммиачной воды используют герметизирующий самозатекающий пленкообразующий состав (ГСПС), который заливают на поверхность воды слоем не менее 3 см. Бывают следующих видов:

Жидкий аммиак (ГОСТ 6221-81) -- бесцветная подвижная жидкость с неприятным запахом. Чистый продукт содержит 82,3% N, но жидкий аммиак добрение должен содержать не менее 82% N и не более 0,4% влаги. Наиболее концентрированное из всех азотных удобрений.

Предельное содержание примесей в жидком аммиаке (в мг/л) показано ниже:

Примесь Высший сорт 1 сорт 2 сорт

Масло 2,0

Железо 2,0 8,0 20,0

Технические свойства жидкого аммиака представлены ниже:

Плотность при -- 33,5°С, кг/м3 .... 0,6814

Температура, °С:

сжижения (при атмосферном давлении) --33,5

затвердевания --77,8

критическая 132,4

Критическое давление, МПа . . . . 11,28

Мольная теплоемкость, кДж/(кмоль-К):

при постоянном объеме (25°С) . . 28,2

при постоянном давлении . . . . 37,3

Получается как конечный продукт его синтеза из смеси азота и водорода на железо-калиевом катализаторе путем последующего его сжижения при высоком давлении:

N2 + 3H2 - 2NH3

Поскольку жидкий аммиак получают при высоком давлении, снижение давления приводит к выделению аммиака из удобрения в атмосферу. Поэтому хранят и перевозят жидкий аммиак так:

Перевозку и хранение жидкого аммиака производят в следующих условиях:

в неизолированных стальных цистернах, рассчитанных на давление 1,77--1,96 МПа (рекомендуются для глубинных складов в колхозах и совхозах);

в цистернах с тепловой изоляцией при давлении 0,29 --0,59 МПа;

при атмосферном давлении в резервуарах с аммиачно-холодильной установкой (могут быть рекомендованы только для заводских и пристанционных хранилищ).

Вносят его специальными машинами.

Аммиачная вода (ГОСТ 647-77) представляет собой водный раствор аммиака с резким запахом--25% NH3, или 20,5% N. В аммиачной воде марки Б, предназначаемой для сельского хозяйства, не допускается более 8 г/л СО2 и 0,01 г/л меди.

Давление паров аммиака и воды над аммиачной водой значительно ниже, чем над жидким аммиаком и составляет 49•103 н/м2. В связи с этим аммиачную воду можно хранить и перевозить в закрытых цистернах или баках. Для приготовления аммиачной воды может быть использован синтетический газообразный аммиак, а также аммиак, содержащийся в коксовом газе, который растворяют в очищенной воде (чтобы предотвратить выпадение солей, а также уменьшить коррозионное действие аммиачной воды):

NH3 + H2O - NH4OH - NH4+ + OH--

Аммиачная вода каменноугольная должна отвечать следующим требованиям:

Аммиакатами называют растворы в аммиачной воде различных азотсодержащих веществ: аммиачной или кальциевой селитры, карбамида, карбоната аммония. Такие растворы имеют вид бесцветных или желтоватых жидкостей и обладают сильным запахом аммиака. Давление паров аммиака над аммиакатами значительно ниже давления паров над жидким аммиаком.

v Удобрение жидкое азотное «Плав» (ТУ 6-03-277--78) -- раствор NH4NO3 и CO(NH2)2 (применяется в качестве сезонного удобрения в период с 1 марта по 1 ноября).

Технические требования:

Содержание, %:

CO(NH2)2 35,5-40,0

NH4NO3 36,0-43 0

N, не менее 30

Плотность, кг/м3 ........ 1260--1330

Щелочность, в пересчете на NH3, % . . 1,0--1,5

Температура кристаллизации, °С, не выше 3

v Удобрение аммонийное (жидкое) (ТУ 6-03-320--72)

v Технические требования:

Содержание, %:

азота, не менее 20,5

карбамида, не менее .... 20,0

сульфата аммония (в пересчете

на SO4), не более .... 8,5

хлористого аммония (в пересчете

на хлор-ион), не более . . . 2,0

дихлорэтана, не более . . . 0,1

цинка, не более . . . . . 3,0

v Углеаммиакаты жидкие (ТУ 6-03-374-75)-- аммиачно-водный раствор карбоната аммония и CO(NH2)2. Технические требования:

Содержание, %:

NH3 20--25

CO(NH2)2 19-28

СО2 7--12

N, не менее 29

Температура кристаллизации, °С . .10

Аммиакаты изготовляют по определенной схеме. Предварительно из газообразного аммиака получают 10--15%-ную аммиачную воду. Затем в реактор вводят горячий 75--82%-ный раствор аммиачной селитры. Смешивание этих веществ сопровождается выделением теплоты, поэтому смесь охлаждают.

Фосфорные удобрения

Описание. Фосфорные удобрения -- это кальциевые и аммонийные соли фосфорной кислоты. Они составляют половину всех производимых минеральных удобрений. Фосфорнокислые соли прочно удерживаются в почве и почти не вымываются водой.

В основу классификации положена их растворимость в воде и органических кислотах, они делятся на:

водорастворимые удобрения, в которых большая часть фосфорных соединений растворима в воде и, следовательно, наиболее легко усваивается растениями (суперфосфат, двойной суперфосфат, а также фосфорсодержащие сложные удобрения -- аммофос, нитроаммофоска, нитрофоска, карбоаммофоска);

цитратнорастворимые удобрения, в которых содержатся соединения фосфора, растворимые в аммиачном растворе лимоннокислого аммония (цитрата аммония). Фосфорная кислота из таких соединений обычно легко усваивается с растениями в результате работы корневой системы. К цитратнорастворимым удобрениям относится преципитат (дикальцийфосфат);

лимоннорастворимые удобрения, нерастворимые в воде и аммиачном растворе цитрата аммония, но растворимые в 2%-ном растворе лимонной кислоты. К ним относятся обесфторенные фосфаты, томасшлак, частично фосфоритная мука. Несмотря на малую растворимость, эти вещества являются для кислых почв хорошими удобрениями. Фосфорные соединения этих удобрений медленно переходят в почвенный раствор, и действие их длится ряд лет.

Водорастворимые производятся в виде порошков и гранул. Труднорастворимые -- в виде высокодисперсных порошков. Лучше не применять в чернозёмах, поскольку они связываются находящимися там окислами железа и алюминия.

Характерные представители. Фосфоритная (фосфорная) мука (ГОСТ 5716-74), получаемая при тонком размоле фосфоритов -- труднорастворимый порошок темно-серый или бурый разных оттенков. Самое дешевое из фосфорных удобрений, занимает второе место по производству и применению после суперфосфата. Фосфоритная мука готовится 3 сортов. Сильно пылит, d (90% частиц) =0,18 мм. Для устранения пылимости ее промышленным путем смешивают с хлоридом аммония в соотношении N:P2O5 = 1:1. Одновременно этот прием повышает содержание растворимого фосфора в удобрении. Или обрабатывают фосфоритную муку при высокой температуре дисульфатом калия, получают сложное удобрение, содержащее около 16% Р2О5 и до 17% К2О. 1 сорт содержит 28-30% Р2О5. 2 сорт -- 22-24% Р2О5. 19-21% Р2О5--это 3 сорт. Самой лучшей считается фосфоритная мука из желваковых фосфоритов, хуже - из мелкозернистых фосфоритов. Усвоению благоприятствует тонкость помола, при влажности выше 3% теряет сыпучесть. Действует на растения медленно, в течение двух-трех лет. Фосфоритная мука тонкого помола при оседании на влажную кожу вызывает раздражение. В помещении для хранения устраивают активную вентиляцию.

Простой суперфосфат Са (Н2РО4)2 • 2Н2О { и до 50% балластa СаSO4 • 2Н2О, силикагеля SiO2 • nН2О, неразложившиеся остатки} (ТУ 6-08-277-83)--cерый мелкозернистый порошок, получаемый обработкой апатитов и фосфоритов серной кислотой. Цель обработки -- получить растворимую в воде соль, хорошо усвояемую растениями в любой почве:

Са3(РО4)2 + 2H2SO4 = Са(Н2РО4)2 + 2CaSO

После тщательного перемешивания влажная масса некоторое время «вызревает» (заканчивается разложение остатков апатитового или фосфоритового концентрата). При этом по вышеприведенной схеме образуется смесь сульфата и первичного фосфата кальция CaSO4 и Са(Н2РО4)2 , которая после измельчения и применяется в качестве удобрения. Кислотность почвы суперфосфат не повышает, так как содержит сернокислый кальций (гипс). Его производят в больших количествах и в гранулированном виде (в виде светло-серых гранул). Горячий суперфосфат необходимо охлаждать до температуры 40 °С и ниже. В присутствии фосфорной кислоты суперфосфат гигроскопичен (гигроскопическая точка 60--65%). Нейтрализация свободной кислотности известняком или аммиаком уменьшает его гигроскопичность (гигроскопическая точка увеличивается до 75-- 87%). В одинаковых условиях гигроскопичность суперфосфата из фосфоритов Каратау, содержащего гигроскопичный мономагнийфосфат, выше, чем апатитового суперфосфата.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9