Ресурси и суровини за производство на азотни торове

Слайд 1

Въпрос: Ресурси и суровини за производство на азотни торове. Класификация на азотните торове
АУ – ПЛОВДИВ
КАТЕДРА АГРОХИМИЯ И ПОЧВОЗНАНИЕ
ДОЦ. Д-Р СВЕТЛА КОСТАДИНОВА

Слайд 2

Атмосфера
Петрол, природен газ, въглища

N H
NH3
HNO3
NH4H2PO4
(NH4 )2SO4
CO(NH2)2
NH4NO3
Ca(NO3)2
KNO3
Сложни торове

N разтвори
Амониеви полифосфати разтвори

+фосфати

+Ca(CO3)2KCl

оксидиране
+СО2

+H3PO4
+Н2SO4

Слайд 3

Класификация на азотните торове по форма на азота:
амониеви – течни – втечнен амоняк, амонячна вода
твърди – (NH4)SO4, NH4Cl
нитратни – Са(NО3)2, NaNO3
амониево-нитратни – NH4NO3; CaCO3.NH4NO3; (NH4)2SO4.2NH4NO3
амидни – CO(NH2)2 и CaCN2
карбамидформалдехидни
амидно-амониево-нитратни – течни – UAN, КАС-30; Азотан

Слайд 4

Въпрос: Амониеви торове (твърди и течни) – получаване, агрохимични свойства, взаимодействие с почвата и употреба.
АУ – ПЛОВДИВ
КАТЕДРА АГРОХИМИЯ И ПОЧВОЗНАНИЕ
ДОЦ. Д-Р СВЕТЛА КОСТАДИНОВА

Слайд 5

Течни амониеви торове - втечнен амоняк и амонячна вода

Производство - от азота на въздуха и от водород от различни източници
N2 + 3H2O  2NH3 + 92 kJ

Полученият безводен газообразен амоняк се привежда под налягане в течно състояние (втечнен амоняк) или при обикновени условия се сорбира от вода (амонячна вода).

Слайд 6

Агрохимични свойства
Втечненият амоняк съдържа 82,3 % N и е безцветна течност. Съхранява се и се транспортира в цистерни, издържащи налягане от 2 MPa.
Високите концентрации на втечнен амоняк са смъртоносни, работи се с защитни очила и гумени ръкавици. При особени условия е взривоопасен и отровен, тъй като може да се образува циановодород. Складове за втечнен амоняк се строят извън населени места.
Амонячната вода е разреден амоняк и съдържа 20 – 24 % N. Има ниско налягане, не разрушава черните метали и може да се съхранява и превозва в обикновени цистерни, издържащи налягане от 0,04 MPa.

Слайд 7

Взаимодействие с почвата
Амонякът реагира с почвената вода и образува NH4OH.

NH4+ - йони лесно взаимодействат с анионите на почвения разтвор, образувайки различни соли и се адсорбират от ППК.

Влагата, механичният състав и реакцията на почвата, както и дълбочината на внасяне са важни фактори:

Слайд 8

На много суха или преовлажнена почва загубите на амоняк се увеличават поради интензивен газообмен на суха почва или на силно влажна от изпарение.

Амонякът се задържа по-силно на тежки по механичен състав почви и с голяма хидролитична киселинност.

При внасяне се концентрира по оста на преминаване на работния орган в радиус около 10 cm. В междуредията се локализира по линията на внасяне. Минералният азот в хоризонтално направление се изравнява след нитрификация.

Слайд 9

При благоприятни условия – температура 20-27°С, влага, pH, амониевият азот се превръща в нитратен за 3 до 6 седмици.

В карбонатните, типичните и излужените черноземи, излужените смолници, алувиалните и други почви с неутрална и слабо алкална реакция, нитрификацията протича за 2 до 3 седмици, а в оподзолените черноземи, сивите, светло-сивите и канелени горски почви за 2 до 3 месеца.

Слайд 10

Приложение на течните амониеви торове
1. Подходящи за предсеитбено торене на житни култури със слята повърхност, като тора се внася 1-2 седмици преди сеитбата на дълбочина 10-15 cm.
2. Могат да се използват и за подхранване на окопни култури като тора се внася на 15-20 cm от редовете, за да се избегне амонячно отравяне на растенията.
3. Да се внасят на добре обработени почви, за да се намалят газообразните загуби на амоняк.
4. След внасянето им обработка на почвата може да се извършва най-рано след 2-3 седмици т.е. когато изчезне миризмата на амоняк.
5. Переспективни торове, защото съдържат висока концентрация на азот, евтини, технологичните процеси са напълно механизирани, намаляват се загубите при съхраняване. Необходими са инвестиции за специални резервоари за съхраняване и техника за транспорт и внасяне в почвата.

Слайд 11

Твърди амониеви торове - (NH4)2SO4, с 20 % N и NH4Cl с 24 – 25 % N.

Производство:
1. При коксуване на въглища - Отделеният амоняк се пропуска срещу дъжд от сярна киселина. Образуваният амониев сулфат пада на дъното във вид на разтвор, който се изпарява и центрофугира за отделяне на водата от кристалите:
H2SO4 + 2 NH3 = (NH4)2SO4

Слайд 12

2. Вместо сярна киселина може да се използува гипс като по-евтин продукт - амонячна вода се смесва с раздробен гипс и в нея се въвежда под налягане СО2. Образуваният амониев карбонат с гипса при обменното разлагане дава амониев сулфат и калциев карбонат:

2NH3 + CO2 + H2O = (NH4)2CO3

(NH4)2CO3 + CaSO4 = (NH4)2SO4 + CaCO3

Слайд 13

Амониевият хлорид се получава като страничен продукт при производството на сода по метода на Солвей:

NH3 + CO2 + NaCl + H2O = NaHCO3 + NH4Cl

В България не се произвежда амониев хлорид.

Слайд 14

Агрохимични свойства

лесно разтворими във вода, слабо хигроскопични кристални соли, оцветени са различно в зависимост от примесите – прозрачно бял, сив, жълт или зеленикав цвят.

В сухо състояние имат добра сипкавост и равномерно се разпределят при внасяне. Могат да се съхраняват и в насипно състояние.

физиологично кисели соли и системното им използване води до вкисляване на почвите

Слайд 15

Взаимодействие с почвата
1) В почви наситени с бази, почвеният разтвор се обогатява главно с калциеви катиони:
[ППК]Са2+ + (NH4)2SO4 = [ППК] 2NH4+ + CaSO4
2) В кисели почви повишават активната почвена киселинност:
[ППК] 2Н+ + (NH4)2SO4 = [ППК] 2NH4+ + H2SO4
Активната киселиност на почвата се повишава и в резултат на нитрификацията на твърдите амониеви торове. Степента на вкисляване зависи от буферната способност на почвата.

Слайд 16

Приложение

Амониевите торове се подходящи за предсеитбено торене на картофи, царевица, ориз и зеленчукови култури, склонни към натрупване на нитрати. Използват се на почви с неутрална или слабо алкална реакция и при поливни условия.

Слайд 17

Въпрос: Нитратни и амониево-нитратни торове – получаване, агрохимични свойства, взаимодействие с почвата и употреба.
АУ – ПЛОВДИВ
КАТЕДРА АГРОХИМИЯ И ПОЧВОЗНАНИЕ
ДОЦ. Д-Р СВЕТЛА КОСТАДИНОВА

Слайд 18

Нитратни торове:
NaNO3 с 15–16% N
Сa(NO3)2 с 13–15% N
Производство на NaNO3:
1. Нитрозни газове + разтвор на NaCO3
2. 2HNO3 + NaCO3 = NaNO3 + H2O + CO2

Слайд 19

Производство на Сa(NO3)2:
1. Добива се от природни залежи в Чили, Перу, Боливия, Индия и други райони. Чилска селитра

2. 2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 +H2CO3

3. Разлагане на фосфоритни брашна с азотна киселина (метод на Прянишников).
Ca3(PO4)2 + 6HNO3 = 3Ca(NO3)2 + 2H3PO4

Слайд 20

Агрохимични свойства
NaNO3 и Ca(NO3)2 са кристални соли с бял или сивкав цвят. Те са водоразтворими, силно хигроскопични, което затруднява съхранението особено на Ca(NO3)2, физиологично алкални торове.
Взаимодействие с почвата

[почва] Са2+ + 2NaNO3 = [почва] 2Na+ + Ca(NO3)2
[почва] Н+ + NaNO3 = [почва] Na+ + НNO3

Слайд 21

Прекомерното торене с NaNO3 може да доведе до изместване на Са от ППК и влошаване структурата, водния и въздушен режим на почвата.

Ca(NO3)2 действа в почвата и като химичен мелиорант и смекчава почвената киселиност.

Нитратният азот поради голямата си подвижност може да се измие при поливни условия или влажен климат.

Слайд 22

Приложение
Слабо поради ниското съдържание на азот. Подходящи са за подхранване на растенията, за почви със слабо кисела реакция, за култури с въглехидратен тип на обмяна на веществата като захарно и кръмно цвекло, моркови и други кореноплоди.

Слайд 23

Амониево-нитратни торове
NH4NO3 - амониев нитрат (амониева селитра)

CaCO3.NH4NO3 калциево-амониева селитра (вар-амониева селитра)
(NH4)2SO4.NH4NO3 амониев сулфонитрат.

Слайд 24

Агрохимични свойства на NH4NO3
Бял и гранулиран. Съдържа около 34 % N.

Взаимодействие на NH4NO3 с почвата

NH4+ измества от ППК еквивалентно количество други катиони, а NO3- остава подвижен в почвения разтвор.
1. В почви, наситени с бази:
[ППК]Са2+ + 2NH4NO3 = [почва]2NH4+ + Ca2+ + 2NO3-

Слайд 25

2. В кисели почви се повишава активната почвена киселинност:

[ППК]Н+ + NH4NO3 = [ППК]NH4+ + HNO3

Почвената киселинност нараства и от дейността на нитрифициращите бактерии:

2NH4NO3 + 4O2 = 4HNO3 + 2H2O

NH4NO3 има по-слабо вкисляващо действие от амониевите торове.

Слайд 26

Приложение

Амониевият нитрат е универсален бързодействащ азотен тор, подходящ за всички почви и култури за предсеитбено торене и подхранване.

Слайд 27

Амидни торове – получаване, агрохимични свойства, взаимодействие с почвата и употреба.
АУ – ПЛОВДИВ
КАТЕДРА АГРОХИМИЯ И ПОЧВОЗНАНИЕ
ДОЦ. Д-Р СВЕТЛА КОСТАДИНОВА

Слайд 28

Карбамид CO(NH2)2
и калциев цианамид CaCN2

Слайд 29

Получаване

Първият синтез на карбамид е от немския химик Ф. Вьолер през 1828 г.

Получава се по карбаматния метод от амоняк и въглероден диоксид при висока температура (130 – 190°С) и налягане (30 – 200 атмосфери).

Слайд 30

Процесът протича в две фази:
1) образуване на амониев карбамат:

2 NH3 + CO2 = СО + 159068 kJ


2) дехидратация на амониевия карбамат:

CО CO(NH2)2 + Н2О

NH2
O – NH4
NH2
O – NH4

Регистрирайте се за пълен достъп