Классификация удобрений
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (2 Голоса)

Азотные удобрения - история, описание, свойства и производство.

В мировом земледелии азотные удобрения занимают наибольшую долю, которая и в дальнейшем будет увеличиваться. Причина заключается в том, что азотные удобрения и продукты их превращений в почве очень мобильны – они усваиваются растениями и микроорганизмами, могут вымываться из почвы, теряться в виде газообразных веществ, переходить в органичеcкие соединения, фиксироваться минеральной частью почвы и т. д. Азот в минеральной форме не накапливается в почве, поэтому азотные удобрения не имеют существенного последействия и их приходится вносить ежегодно.

 

Возможно накопление азота в составе органического вещества почвы, если удается обеспечить расширенное воспроизводство гумуса, но в настоящее время в нашей стране и в южном ее регионе, в частности, имеет место отрицательный баланс гумуса, а, следовательно, и отрицательный баланс азота.

 

В естественной обстановке мобилизация соединений азота протекает следующим образом. Органическое вещество почвы, в котором содержится азот различного происхождения, разрушается микроорганизмами аммонификаторами до аминокислот и далее - до образования воды, углекислого газа и аммиака. Образовавшийся аммиак ведет себя в почве так же, как и тот, который мы вносим в составе азотных аммиачных удобрений.

 

Он может адсорбироваться почвенными коллоидами, растворяться в воде, имеющейся в почве, образуя при этом гидроксид аммония. Аммоний связывается поглощающим комплексом почвы и прочно удерживается в ней, не перемещается по профилю с водой. Точно так же ведет себя в почве катион аммония, содержащийся в твердых аммонийных удобрениях, или аммоний, образующийся при аммонификации карбамида. В таком состоянии его могут использовать растения и микроорганизмы для построения аминокислот и белков собственных клеток.

 

Кроме того, аммиак или аммоний представляют интерес для автотрофных бактерий - нитрификаторов, как наиболее восстановленные соединения азота, обладающие большим запасом энергии. Эта энергия используется микроорганизмами в процессе окисления аммиака или аммония до нитратов. В виде нитратов азот приобретает подвижность и легко мигрирует с водой, перемещаясь в почве к корням растений. Поэтому можно считать, что в естественных условиях растения, главным образом, питаются нитратами, как наиболее доступной формой азота.

 

К сожалению, нитраты могут мигрировать с осадками или с оросительной водой и за пределы корнеобитаемого слоя почвы. При этом происходят потери азота, загрязняются грунтовые воды, водоемы и водоисточники.

Кроме того, возможны существенные газообразные потери азота в процессе нитрификации и после нее. Известно, что нитрификация протекает в несколько этапов:

NH3 → NH4+→ NH2OH → H2N2O2 → HNO2 → HNO3 → Ca(NO3)2

аммиак - аммоний -  гидроксидамин -  гипонитрит -  азотистая к-та - азотная к-та - нитрат кальция

Этот процесс разделяют на две стадии. Первая, до образования азотистой кислоты, осуществляется преимущественно бактериями рода Nitrosomonas. Вторую стадию осуществляет, главным образом, Nitrobakter, он получает энергию за счет окисления нитритного иона до нитратного, в котором азот приобретает максимальную степень окисления.

Потери азота происходят при разложении гипонитрита:

H2N2O2 → N2O +H2O;

при окислении образующейся азотистой кислотой органических соединений:

R−CHNH2−COOH + HNO2 → R − CHOH − COOH + N2 + H2O;

при взаимодействии азотистой кислоты с гидроксидамином:

HNO2 + 3NH2OH → 5H2O +2N2 .

Эти превращения, как и разложение азотистой и азотной кислот, являются составляющими процесса, который называют хемоденитрификацией, или косвенной денитрификацией. После образования нитратов возможен процесс их прямой денитрификации, особенно активно протекающий в анаэробных условиях, например, в переувлажненных, плотных, заплывающих почвах. Прямую денитрификацию осуществляют B. denitrifikans, B. stutzeri и другие микроорганизмы, которые используют кислород нитратов, а также азотной и азотистой кислот для окисления органического вещества. Азот при этом восстанавливается до свободного состояния:

HNO3 → HNO2 → H2N2O2 → N2O → N2

Газообразные потери азота могут составлять от 10 до 40% и даже больше, что наносит существенный урон сельскому хозяйству, повышает экологическую напряженность в природе. Поэтому при использовании различных форм азотных удобрений нужно учитывать пути их превращений в почве с тем, чтобы правильно определять нормы, дозы, сроки и способы внесения, согласовывая их с гидротермическими условиями региона, свойствами почвы, биологическими особенностями растений, элементами их технологии и т. д.

Производство Азотных удобрении.

Производство минеральных  азотных удобрений, выпускаемых современной азотнотуковой промышленностью, базируется на синтезе аммиака. Основной промышленный метод получения аммиака – синтез его в присутствии катализаторов при высокой температуре и высоком давлении из азота и водорода:

N2 + 3H3 ↔ 2NH3

Азот получают из жидкого воздуха, либо путем пропускания воздуха через генератор с коксующимся углем. В отходящих газах коксовых печей имеется и водород, но получают его, в основном, из метана, содержащегося в природных и попутных газах, а также электролитическим методом.

 

Очищенные от примесей газы постепенно сжимают под высоким давлением и вводят в контактный аппарат. При температуре 500 – 550˚С и давлении около 30 МПа в присутствии активированного железного катализатора образуется газообразный аммиак. Снижая температуру, его переводят в жидкий аммиак, который используют как удобрение.

Азотные удобрения - 5.0 out of 5 based on 2 votes

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство