Главная Контакты О сайте

1. Сложные удобрения, получаемые путем нейтрализации фосфорной и азотной кислот аммиаком

Сырьем для получения этих удобрений служат экстракционная или термическая фосфорная кислота, слабая азотная кислота и соли калия. Особенности технологических схем заключаются в методах нейтрализации фосфорной и азотной кислот. По этой технологии получают нитроаммофосы, нитроаммофоски и диаммонитрофоски. Эти соединения хорошо растворимы в воде. Суммарное содержание питательных веществ в нитроаммофоске около 50%, а в нитро-аммофосе 46%, в том числе в водорастворимой форме - более 90%.

Нитроаммофоска марки 17:17:17 получается в результате введения хлористого калия как калийного компонента. При введении сернокислого калия получается марка 16:16:16. Эти удобрения универсальны и используются на всех типах почв в качестве основного, а под сахарную свеклу и картофель также и при посеве.

2. Сложные удобрения, получаемые путем нейтрализации фосфорных кислот аммиаком (фосфаты аммония)

1. Н3РО4 + NH3 = NH4H2PO4 - моноаммонийфосфат (аммофос).

2. Н3РО4 + 2NH3 = (NH4)2HPO4 - диаммонийфосфат (диаммофос). Аммофос содержит  10-12% N и 46-50% Р2О5; диаммофос, производимый из апатитов, - 18% N и 50% Р2О5, а из фосфоритов Каратау - 16-17% N и 41-42% Р2О5. Аммофос обладает хорошими
физико-химическими и механическими свойствами, не нуждается в
применении кондицирующих добавок при гранулировании. Аммофос и диаммофос - физиологически кислые удобрения,  поэтому при внесении они несколько подкисляют почву.

Аммофос преимущественно применяется в качестве рядкового удобрения под различные сельскохозяйственные культуры, можно использовать и как основное удобрение, например под хлопчатник и другие культуры. Это хороший компонент для приготовления тукосмесей, так как характеризуется хорошей совместимостью со всеми стандартными удобрениями. Недостатком его является неуравновешенное содержание в нем азота и фосфора (1:4), что ограничивает его самостоятельное использование.

У диаммофоса лучшее соотношение азота и фосфора (1:2,5), но худшие физические свойства. Его также можно широко использовать для внесения в рядки и в подкормку под технические и овощные культуры. Однако из-за высокой стоимости применение его в качестве удобрения ограничено; используется в животноводстве в качестве кормовой добавки.

При добавлении к аммофосу и диаммофосу хлористого калия производят   тройные   удобрения.   Они   преимущественно   распро­странены в США, Англии, Японии и Индии, что связано с широкими возможностями  использования больших запасов серы и крупным производством    серной    кислоты,    что    обеспечивает    получение фосфорной кислоты и сложных удобрений на ее основе. США по производству и применению моно- и диаммонийфосфатов занимают ведущее место в мире. Эти удобрения, обладая рядом положительных качеств   (хорошие   физические   свойства,   высокая   концентрация питательных веществ, хорошая смешиваемость с другими удобре­ниями), имеют и существенные недостатки — неудовлетворительное соотношение между азотом и фосфором. Поэтому в США значитель­ный объем этих удобрений используют для получения преимущест­венно смешанных удобрений с более уравновешенным соотношением между азотом и фосфором.

Полифосфаты аммония получают путем аммонизации поли­фосфорных кислот аммиаком. В принципе, получение полифосфорных кислот требует нагревания и вакуума.

В этих реакциях происходит конденсация (уплотнение) молекул с выделением воды. Поэтому полифосфорные кислоты называют еще конденсированными. В химической промышленности за ними утвердилось название суперфосфорной кислоты (коммер­ческий термин). Смесь полифосфорных кислот состоит из метафос-форной НРО3, пирофосфорной Н4Р2О7, триполифосфорной Н5Р3О10, тетраполифосфорной H6P4O13 и др.

Максимальная концентрация Р2О5 в смеси полифосфорных кислот составляет 83%. При обычном атмосферном давлении и температуре образуется полифосфат аммония с содержанием 13—15% NH3 и 60-65% Р2О5, полифосфаты аммония хорошо растворимы в воде. Они удерживают в растворе и микроэлементы (цинк, медь, железо), которые дают нерастворяющиеся соли с ортофосфатами. Они хелатируются полифосфорными кислотами, сохраняясь в до­ступном для растений состоянии. Физические свойства полифосфатов аммония хорошие, гранулы прочные. Они являются хорошим компонентом для тукосмешения. Например, добавив к ним аммиач­ную селитру и хлорид калия, приготовляют тройное удобрение с суммарным содержанием 60% д.в. С такой же концентрацией можно выпускать сложное удобрение, смешав полифосфат аммония с мочевиной и хлоридом калия.

В США твердые смеси готовят из полифосфорной кислоты и твердого полифосфата аммония с добавлением калийного компо­нента, окиси магния, окиси цинка, расплавленной серы. Это позволяет производить удобрения более сложного состава по целевому назначению.

В почве протекают процессы гидролиза полифосфатов, которые тем интенсивнее, чем выше биологическая активность среды. При 7-12 °С они протекают медленно, с повышением температуры — усиливаются. Оптимальная температура для гидролиза 30—35 °С.

Растения поглощают фосфор из полифосфатов несколько медленнее, чем из ортофосфатов, в связи с гидролизом последних до ортофосфорной формы. За вегетационный же период некоторое преимущество в поглощении Р2О5 растениями принадлежит поли-

фосфатам, у которых ретроградация выражена в меньшей степени, чем у ортофосфатов. Полифосфаты аммония могут применяться под все культуры на любых почвах.

Фосфаты и полифосфаты мочевины. Образуются при взаимо­действии фосфорных кислот с мочевиной. Фосфаты мочевины со­держат 16-19,6% N и 41-45% Р2О5. Кроме этого, полифосфат мочевины — продукт реакции высококонцентрированной термической фосфорной кислоты с мочевиной с последующей аммонизацией продукта. Готовое удобрение состоит из 31—35% N и 24-31% Р2О5. Варьируя количеством мочевины и полифосфорной кислоты, можно получить удобрения с заданным соотношением азота и фосфора, а с добавлением в смесь калийных солей — и калия. Фосфаты и поли­фосфаты мочевины хорошо растворимы в воде, могут применяться под многие сельскохозяйственные культуры. Исключение составляют луга и пастбища, так как при поверхностном внесении происходят потери азота, что снижает эффективность удобрения.

В Японии, США и других странах выпускаются такие удобрения, как мочевина-фосфат аммония, мочевина-двойной суперфосфат с содержанием питательных веществ 52-60%, а также мочевина-полифосфат аммония.

Карбоаммофосы и карбоаммофоски. При взаимодействии полупродуктов синтеза карбамида (аммиака и двуокиси углерода) и фосфорной кислоты получается карбоаммофос с широким соотноше­нием между азотом и фосфором - марок 25:30; 34:17; 33:20 и т.д., а введение в смеси калийсодержащих солей - карбоаммофоска с суммарным содержанием питательных веществ до 60-65% (например, марки 20:20:20). Азот в этих удобрениях представлен в амидной (70-75%) и аммиачной формах, до 90% фосфора - в водорастворимой форме.

В полевых опытах применение этих удобрений одинаково эффективно со смесью простых удобрений. На рис и хлопчатник они влияли лучше, чем смесь простых удобрений на аммиачной селитре. На сенокосах и пастбищах при поверхностном внесении наблюдались потери азота из карбоаммофосов и карбоаммофосок, что снижает их эффективность.

Магний-аммонийфосфат образуется при взаимодействии раствора моноаммонийфосфата с водной суспензией окиси магния или его солей или фосфорной кислоты, аммиака и гидрата окиси магния или его солей (хлористого, сернокислого или углекислого магния).

Магний-аммоний-фосфат содержит 10,9% N, 45,7% Р2О5 и 15,9% MgO. Азот в этом удобрении представлен водонерастворимой формой, а фосфор и магний - лимонно-растворимой. Поэтому эти  удобрения можно рассматривать как удобрения длительного дей­ствия. Их целесообразно использовать на легких песчаных почвах в виде основного удобрения под картофель, корнеплоды и овощные культуры. В связи с наличием в его составе водонерастворимого азота магний-аммонийфосфат представляет интерес для орошаемого земледелия.

Метафосфат калия (КРО3) содержит до 60% Р2О5 и до 40% К2О. Это предельно концентрированное сложное удобрение. Получен метафосфат калия с содержанием всего фосфора в цитратно-растворимой и водорастворимой формах. Наиболее перспективным является способ его получения путем разложения хлористого или углекислого калия ортофосфорной кислотой при температуре 450°. При использовании экстракционной фосфорной кислоты получены формы метафосфатов калия, содержащие 54% Р2О5 (весь фосфор в водорастворимой форме), 35-40% К2О, а также 60% Р2О5 (весь фосфор в цитратно-растворимой форме) и 40% К2О.

Калийная селитра (KNO3) содержит 13% азота и 46% окиси калия. Образование нитрата калия основано на обменном разложении NaNO3HKCl

В качестве исходного сырья используют упаренные растворы нитрата натрия, которые образуются при щелочной абсорбции отходящих нитрозных газов при производстве разбавленной азотной кислоты, и стандартный хлористый калий. Удобрение негигро­скопично, хорошо рассеивается. Применяется под овощные культуры, особенно в закрытом грунте. Ценное удобрение для культур, чувствительных к хлору.

Читайте также Cложно-смешанные удобрения.