Навигация
Производство и применение фосфорных удобрений
51622
знака
21
таблица
1
изображение
Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский Государственный Университет
Географический факультет
Контрольная работа по курсу
Технико-экономические основы производства
Студента 2-ого курса
Заочного отделения
Географического факультета
Специальность геоэкология
Машука Глеба Геннадьевича
Научный руководитель:
Казакова Татьяна Леонидовна
Минск 2009
Оглавление
Введение
Глава 1 Добыча, обогащение, получение фосфорных удобрений
1.1 Производство фосфорной кислоты
1.2 Производство фосфорных удобрений
Глава 2 Применение фосфорных удобрений
ЗаключениеСписок использованных источников
Введение
Различные удобрительные средства типа золы, мергеля, органических остатков в практике возделывания культурных растений использовались в течение тысячелетий. Однако лишь в конце XVIII—середине XIX вв. в связи с успехами в развитии естественных наук стало возможным познание сущности корневого и воздушного питания растений, а следовательно, научно обоснованное применение удобрений. Удобрения (туки), предназначены для улучшения питания растений и свойств почв. Удобрения подразделяют на прямые (содержат непосредственно элементы питания растений) и косвенные (улучшают свойства почв; напр., гипс, известь).
Оптимальный рост растений зависит от климатических факторов (световой, тепловой, водный, воздушный режимы), обеспеченности питательными элементами, а также от структуры и кислотности почв, содержания в них гумуса и других свойств. Все почвы обладают значительным запасом питательных веществ, но большая часть их находится в малодоступной форме. Поэтому для оптимизации питания растений в почву вносят удобрения.
В составе растений обнаружено более 70 хим. элементов. Для нормального роста растений нужны только 15: С, О, H, N, P, К, Ca, Mg, S, В, Fe, Mn, Cu, Mo, Zn. Каждый из этих элементов выполняет в растениях свою специфическую роль и не может быть заменен. Ряд исследователей считает Si необходимым элементом (напр., для риса). Для отдельных культур установлена полезность Na, Со и Cl. Вода - являющаяся источником H и О, имеется обычно в достаточных количествах. Углерод и кислород поглощаются растениями из атмосферы в виде CO2; дополнительное обеспечение им требуется лишь в теплицах.
Основатель первой опытной станции Дж. Лооз (Англия) в 1843 г. впервые изготовил промышленное минеральное удобрение суперфосфат, успешное применение которого вместе с селитрой из Чили, а затем и калийными солями из Германии положило начало развитию туковой промышленности.
Область применения соединений фосфора огромна и не представляется возможным дать всеохватывающий ее обзор. Определение А.Е.Ферсмана: «Фосфор – элемент жизни…» находит повсеместное подтверждение. Фосфор – элемент не только биологической жизни, но и повседневной, действительно, фосфорсодержащие соединения используются в сельском хозяйстве, медицине, фармакологии, научных исследованиях, пищевой и химической промышленности, строительстве, металлургии, технике и, наконец, в повседневном быту. Такая ситуация была не всегда, и на протяжении долгого времени после открытия Бранда фосфор оказывался замешанным во многих скверных историях, все началось со спекуляций самого Бранда и его последователей. Далее «таинственные» вспыхивающие надписи на стенах в храмах и «чудо самовоспламенения свечей». Долгое время бытовали предрассудки и суеверия, связанные с «блуждающими» огнями, возникающими иногда над болотами и являющимися следствием самовоспламенения фосфина.
Фосфор - один из важнейших элементов питания растений, так как входит в состав белков. Если азот в почве может пополняться путем фиксации его из воздуха, то фосфаты - только внесением в почву в виде удобрений. Главные источники фосфора - фосфориты, апатиты, вивианит и отходы металлургической промышленности - томасшлак, фосфатшлак. Все фосфорные удобрения - аморфные вещества, беловато-серого или желтоватого цвета. Основные из них - суперфосфат и фосфоритная мука.
Глава 1 Добыча, обогащение, получение фосфорных удобрений
1.1 Производство фосфорной кислоты
Фосфорные кислоты - кислородные кислоты фосфора, представляющие собой продукты гидратации фосфорного ангидрида. Различают ортофосфорную кислоту (обычно называемую фосфорной кислотой) и конденсированные Ф. к. Наиболее изучена и важна ортофосфорная кислота H3PO4, образующаяся при растворении P4O10 (или P2O5) в воде.
Ортофосфорная кислота - бесцветные гидроскопические кристаллы, плотность 1,87 г/см3, tпл 42,35 ?С, известен кристаллогидрат H3PO4×1/2 H2O с tпл 29,32 ?С. Плотность обычно широко применяемой 85%-ной H3PO4 при 25 ?С 1,685 г/см3 вязкость при 20 ?С 47×10-3 мн×сек/м2, удельная теплоемкость в интервале температур 20-120 ?С 2064,1 дж/кг×К (0,493 кал/г ?С). С водой H3PO4 смешивается в любых отношениях Константы диссоциации при 25 ?С K1 = 7×10-3, K2 = 8×10-8, K3 = 4×10-13. Ортофосфорная кислота трехосновная, средней силы. Образует три ряда солей - фосфатов. При нагревании растворов кислоты происходит её дегидратация с образованием конденсированных фосфорных кислот.
В промышленности ортофосфорную кислоту получают экстракционным (сернокислотным) или термическим способами. Экстракционный способ заключается в разложении фосфатов природных серной и фосфорной кислотами:
Ca5F (PO4)3 + 5H2SO4 + nH3PO4 = (n+3) H3PO4 + 5CaSO4 + HFи последующим разделением на фильтрах образовавшейся кислоты и нерастворимого CaSO4. Термический способ основан на сжигании фосфора до фосфорного ангидрида P4 + 5O2?? P4O10 и гидратации последнего P4O10 + 6H2O = 4H3PO4. Промышленная ортофосфорная кислота - важнейший полупродукт для производства фосфорных и комплексных удобрений и технических фосфатов, широко используется также для фосфатирования металлов, в качестве катализатора в органическом синтезе. Пищевая фосфорная кислота применяется для приготовления безалкогольных напитков, лекарств, зубных цементов и т.д.
Конденсированные (полимерные) фосфорные кислоты подразделяются на полифосфорные с линейным строением фосфатаниона общей формулы Hn+2PnO3n+1, метафосфорные с циклическим строением фосфатаниона общей формулы (HPO3)n и ультрафосфорные кислоты, имеющие разветвленную, сетчатую структуру. Наибольшее практическое значение имеют полифосфорные кислоты. Из полифосфорных кислот наиболее полно изучена дифосфорная (пирофосфорная) кислота H4P2O7, выделенная в кристаллическом виде в двух формах с температурами плавления 54,3 ?С и 71,5 ?С. Пирофосфорная кислота четырёхосновна, константы диссоциации при 18 ?С K1 = 1,4×10-1, K2= 1,1×10-2, K3= 2,1×10-7, K4= 4,1×10-10. Три- и тетраполифосфорные кислоты выделены в виде разбавленных растворов. Существование более конденсированных Ф. к., содержащих до 12 атомов в цепи, доказано методом бумажной хроматографии. Полифосфорные кислоты - полиэлектролиты. Циклические метафосфорные кислоты (например, H3P3O9, H4P4O12) представляют собой сильные кислоты. Ультрафосфорные кислоты мало изучены.
Конденсированные Фосфорные кислоты получают дегидратацией ортофосфорных кислот, гидратацией фосфорного ангидрида соответствующим количеством воды, а также путем ионного обмена из соответствующих конденсированных фосфатов. Применяют в основном для производства высококонцентрированных фосфорных удобрений, в качестве катализаторов при получении нефтепродуктов и в органическом синтезе, для производства различных полифосфатов.
Похожие работы
... значительно повышало содержание подвижного фосфора в почве, тем самым, улучшая условия фосфорного питания, и положительно влило на рост, развитие и продуктивность сортов овса. 3.4 Влияние условий фосфорного питания на продуктивность различных сортов овса При возделывании овса важную роль играют основные факторы жизнедеятельности: влагообеспеченность, свет, тепло, элементы питания. Изменяя условия ...
... тонн удобрений. Особенностью украинской промышленности, производящей минеральные удобрения, является удаленность от сырьевой базы и близость к портам Черного моря. В настоящий момент в структуре украинского производства минеральных удобрений доминируют азотные: карбамид, аммиачная селитра, сульфат аммония. Мощности по производству других видов удобрений незначительны или же не используются. В ...
... материале на всю площадь поля, т. 200 114 109 107 100 107 100 Фактически в данном хозяйстве требуется внесение извести, для устранения окисления почв при применении минеральных удобрений. При расчете использованы формула: СаСО3=Нr х 1,5 По которой мы вычисляем норму известкового удобрения по величине Нr, либо рНСl, умноженную на 1,5. Получившая сумма является нормой чистого и ...
... ячменя не сказывается на содержании этих элементов в почве. Таким образом, на почвах с повышенным содержанием подвижного фосфора и обменного калия применение минеральных удобрений под ячмень – высоко эффективный приём, обеспечивающий рост урожайности зерна на 15 - 69 %. При этом на первом месте по величине прибавок урожайности стоят азотные удобрения. Положительная роль фосфорных и калийных ...
0 комментариев