ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Розділ 10. ПІДГРУПА НІТРОГЕНУ

§ 10.12. Мінеральні добрива

Речовини, переважно солі, які містять необхідні для рослин елементи живлення, називаються мінеральними добривами. їх вносять у ґрунт для підвищення його родючості з метою вирощування високих та стійких врожаїв.

Макро- та мікродобрива. Основними хімічними елементами, необхідними для життєдіяльності рослин, є (їх десять): С, О, Н, N, Р, К, Са, Mg, Fe, S. Такі елементи мінерального живлення рослин, як N, Р, К та деякі інші, необхідні рослинам у великих дозах. Тому їх називають макроелементами, а добрива, що містять їх,— макродобривами, або звичайними добривами.

Проте крім перелічених 10 елементів живим організмам необхідні в дуже невеликих кількостях (мікрокількостях) такі хімічні елементи, як В, Cu, Со, Мn, Zn, Мо, l. Вони називаються мікроелементами, а добрива, що містять їх,— мікродобривами. Тепер уже не можна обійтися без мікродобрив — вітамінів полів, оскільки їх застосування відкриває додаткові можливості при виробництві сільськогосподарської продукції (див. Вступ).

Класифікація добрив. Мінеральні добрива поділяють на прості (однобічні) і комплексні (складні та змішані).

Прості добрива містять один поживний елемент. Наприклад, натрієва селітра містить нітроген, а хлорид калію — калій і т. д.

Складні добрива в однорідних частинках містять два і більше поживних елементів. Наприклад, калійна селітра містить калій і нітроген, нітрофоска — нітроген, фосфор, калій і т. д.

Змішані добрива — це механічні суміші різних видів добрив — простих, складних або тих і інших. Вони часто називаються тукосумішами.

Мінеральні добрива часто називають туками, а промисловість, що їх виробляє,— туковою. Нині вона випускає понад 40 видів мінеральних добрив.

Азотні, фосфорні і калійні добрива. Найбільше значення мають азотні, фосфорні та калійні добрива.

Азотні добрива, як уже зазначалося, містять зв’язаний азот. Це селітри (нітрати натрію, калію, амонію і кальцію), солі амонію, рідкий аміак, аміачна вода, сечовина CO (NH₂)₂ (застосовується і як кормовий засіб для худоби, містить найбільше азоту — 47 %) та ін. Із цих добрив тепер найширше застосовується аміачна селітра, тобто нітрат амонію. Щоб він не злежувався, його випускають у гранульованому (зернистому) вигляді.

Фосфорні добрива — це кальцієві та амонійні солі фосфатної кислоти. Вони становлять половину всіх мінеральних добрив, що виробляються. Найпоширенішими фосфорними добривами є такі.

Фосфоритне борошно, яке добувають при тонкому розмелюванні фосфоритів. Оскільки воно містить малорозчинну сіль Са₃(РO₄)₂, то засвоюватися рослинами може тільки на кислих ґрунтах — підзолистих і торф’яних. Засвоєнню сприяє м’якість помелу, а також внесення його в ґрунт разом з кислими добривами, наприклад з (NH₄)2SO₄ або гноєм.

Простий суперфосфат, який добувають обробкою апатитів і фосфоритів сульфатною кислотою. Мета обробки — добути розчинну сіль, що добре засвоюється рослинами у будь-якому ґрунті:

Са₃ (РO₄)₂ + 2H₂SO₄ = Са (Н₂РO₄)₂ + 2CaSO₄.

Суміш добутих солей Са (Н₂РO₄)₂ і CaSO₄ звичайно і називається простим суперфосфатом. Його виробляють у дуже великих кількостях як в гранульованому вигляді, так і у вигляді порошку.

Гранульоване добриво має ряд переваг порівняно з порошковим: його легше зберігати (не злежується); зручніше вносити у ґрунт за допомогою тукових сівалок, а головне — на більшості ґрунтів воно дає вищий приріст урожаю. Подвійний суперфосфат — концентроване фосфорне добриво складу Са (Н₂РO₄)₂. Порівняно з простим суперфосфатом не містить баласту — CaSO₄. Добування подвійного суперфосфату здійснюють у дві стадії. Спочатку добувають фосфатну кислоту (див. рівняння, § 10.11). Потім водним розчином фосфатної кислоти обробляють апатит або фосфорит. Кількість вихідних продуктів беруть відповідно до рівняння:

Са₃ (РO₄)₂ + 4Н₃РО₄ = ЗСа (Н₂РO₄)₂.

Преципітат — концентроване фосфорне добриво складу СаНРO₄ • 2Н₂О. Малорозчинний у воді, але добре розчиняється в органічних кислотах. Утворюється при нейтралізації фосфатної кислоти розчином гідроксиду кальцію:

Н₃РO₄ + Са (ОН)₂ = СаНРO₄ ∙ 2Н₂O.

Кісткове борошно, яке добувають переробкою кісток домашніх тварин, містить Са₃ (РO₄)₂.

Амофос — добриво, що містить фосфор і нітроген. Утворюється при нейтралізації фосфатної кислоти аміаком. Звичайно містить солі NH₄H₂PO₄ та (NH₄)₂ НРO₄.

Отже, фосфорними добривами є кальцієві та амонійні солі фосфатної кислоти.

Калійні добрива також необхідні для живлення рослин. Нестача калію в ґрунті помітно зменшує врожай та стійкість рослин до несприятливих умов. Тому близько 90 % солей калію, які добувають, використовують як калійні добрива.

Найважливіші калійні добрива:

1) сирі солі, що є розмеленими природними солями, переважно мінерали сильвініт NaCl ∙ КСl і каїніт MgSO₄ ∙ КСl ∙ 3Н₂О;

2) концентровані добрива, які добувають в результаті переробки природних калійних солей, це — КСl і K₂SO₄;

3) деревна та торф’яна зола, що містить поташ К₂СО₃.

Велику увагу приділяють виробництву змішаних добрив, що містять мікроелементи.