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:
| Показатели | 1 сорт | 2 сорт | 3 сорт |
| Содержание NH3, % не менееСодержание примесей, неболее: H2S, г/лСО2 г/л Нерастворимый остаток, % | 25ОтсутствиеТо же0,1– | 18,580100Не нормируется— | 18Не нормируетсяТо жеТо же— |
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.
- 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
- Удобрение аммонийное (жидкое) (ТУ 6-03-320—72)
- 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
- 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:
1) 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);
2) 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);
3) 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% балластaСаSO4 ∙ 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.