Азотні добрива виробництво з чого

З селітрою людство познайомилось давно. Ще в XVIII столітті було встановлено, що причина знаменитих повеней Нілу криється . в селітрі.

Велика частина аміаку переробляється в аміачну селітру – найцінніше азотне добриво. Тільки спочатку з нього потрібно виробити азотну кислоту. Дві третини азотної кислоти використовується у виробництві мінеральних добрив і нітратів. Крім того, це дорогоцінний напівпродукт для отримання фарб і ліків, пластмас і лаків, сірчаної кислоти і вибухових речовин. Використовується вона і як окислювач в ракетній техніці.

Колись азотну кислоту отримували шляхом нагрівання селітри в суміші з залізним купоросом. З її допомогою відрізняли чисте золото від фальшивого. Робили це так. На золото капали азотною кислотою, і якщо в ньому була домішка міді, вона розчинялася в кислоті, з’являлися зелені плями. На чисте ж золото азотна кислота не діє.

У XVIII столітті хіміки навчилися отримувати азотну кислоту перегонкою селітри з сірчаною кислотою. Цей метод дуже докладно описав Жуль Верн в своєму романі «Таємничий острів».

І лише на початок XX століття був розроблений спосіб отримання азотної кислоти з аміаку, спосіб, який покладено нині в основу її технології в усьому світі. Основоположником вітчизняного виробництва азотної кислоти з аміаку був російський учений і інженер Іван Іванович Андрєєв.

Під час першої світової війни російські війська відчували гостру нестачу в боєприпасах. Для виготовлення вибухових речовин потрібна була азотна кислота. До війни її отримували з чи лійской селітри. Але під час війни німецькі судна і підводні човни блокували всі морські шляхи, і поставки селітри з Південної Америки до Росії припинилися. В цей час в Петрограді І. І. Андрєєвим і був розроблений новий метод отримання азотної кислоти шляхом окислення аміаку. Він запропонував оригінальну конструкцію контактного апарату. Реакція проходила в присутності каталізатора – платинової сітки.

Для дослідної перевірки свого методу І. І. Андрєєв восени 1915 приїхав до Донбасу, де аміак коксових печей тоді ще тільки починали вловлювати, а в більшості випадків просто викидали на вітер. У Макіївці на коксохімічному заводі бельгійської фірми біля рекуперативних коксових печей і була побудована досвідчена установка. На ній отримали азотну кислоту хорошої якості.

Дані про роботу цієї установки лягли в основу проекту першого вітчизняного азотного заводу. Завод цей вирішили будувати в Юзівці, маючи на увазі близькість до основного джерела сировини. Будівництво почалося навесні 1916 року на майданчику, орендованій у Новосмоляніновского рудника і перебувала в чотирьох кілометрах від Юзівки. І. І. Андрєєв був призначений консультантом, а будівництвом керували інженери Н. М. Кулепетов, І. В. Гер-васіев і А. К. Колосов. Одночасно з цим проектом розглянули і проект подібного заводу, запропонований англійськими і норвезькими ділками. Російський варіант був визнаний найбільш оптимальним.

При втіленні проекту виникло багато труднощів. Почалося з того, що приватні фірми відмовилися від виготовлення великої партії кислототривкої цегли, який був потрібний для зведення веж, поглинаючих оксиди азоту. Однак талановитий дослідник, і тут знайшов вихід: запропонував спорудити вежі з кислотоупорного граніту. І згодом вони витримали випробування. Одночасно велися пошуки кислотостойких цементів, що зв’язують граніт. Дуже тонку, майже ювелірну роботу довелося виконати, щоб зробити каталізатор – платинову сітку. У виготовленні її на Московській металоткацьких фабриці брав участь і сам І. І. Андрєєв.

На початок 1917 року будівництво заводу було завершено. 22 лютого Н. М. Кулепетов доповідав в Петроград: «Юзівський азотний завод пущений в хід”. В подальшому рапорті він писав: «Досягнуто надзвичайно блискучі результати, контактні апарати чудові». Підприємство почало виробляти азотну кислоту і аміачну селітру. Досвід цього заводу був потім використаний при створенні подібних підприємств в нашій країні в роки перших п’ятирічок.

Як же йде процес отримання азотної кислоти? Гази – аміак і кисень – з змішувача надходять в контактний апарат. Всередині його – велика ажурна сітка, зіткана з найтонших металевих ниток платинового сплаву. Платина – один з найактивніших каталізаторів для різних хімічних процесів і в тому числі для процесу окислення аміаку. Без платинового каталізатора молекули аміаку не стали б вступати в хімічну реакцію з молекулами кисню. Не допомогла б і висока температура-майже 1000 градусів, яка підтримується в контактному апараті. А тонких платинових зволікання реакція протікає майже миттєво в частки секунди з аміаку і кисню народжується окис азоту. Цей продукт в спеціальних баштах потім збагачується киснем і перетворюється на двоокис азоту. Тепер залишається лише її розчинити у воді. Тому з вежі двоокис азоту направляють в сталеві циліндри, в яких назустріч їй тече вода. Процес поглинання газів водою зазвичай здійснюють при підвищеному тиску.

З азотної кислоти і аміаку отримують аміачну селітру. Це найцінніше добриво займає перше місце у виробництві азотних добрив в Донбасі. Його виробляють виробничі об’єднання «Азот» в Сєвєродонецьку і «Стирол» у Горлівці.

У аміачну селітру азот знаходиться в аммонийной і нітратної формах. Азот амонійний засвоюється рослинами повільно і діє протягом тривалого часу. Азот ж нітратний формі засвоюється швидко. У цьому полягає ефективність дії аміачної селітри. Правда, є у неї і недоліки: злежуваність і гігроскопічність. Тому зараз хіміки випускають її в гранулах.

Останні публікації

Надлишок соковитої малини влітку та восени — це сезонне частування, яке не можна пропускати. Але навіщо витрачати гроші на купівлю в супермаркеті, коли можна легко виростити смачну малину самостійно вдома або на своїй ділянці?

Як виростити фруктові дерева

Вирощувати фруктові дерева – це весело та корисно. І є величезний вибір, з якого можна вибрати, включаючи гібридні карликові плодові дерева, які добре ростуть у контейнерах, до повнорозмірних традиційних фруктових дерев, які будуть годувати всю родину протягом багатьох років.

Першою ознакою весни для багатьох часто є поява нарцисів. Зазвичай вони прилітають наприкінці лютого і часто вважаються вісниками весни. Цибулини досить витривалі, що допомагає їм пережити холодні зимові місяці.

Що таке азотні добрива: види, правила використання, норма внесення

Добрива ефективно впливають на біопродуктивність культур і збільшують врожайність, серед таких азотна група – кореневі й позакореневі добавки, які містять нітроген (N).

Азотними добривами потрібно збагачувати бідну на цей елемент ґрунт, щоб отримати високий урожай культур. При інтенсивному землеробстві природний нітроген виснажується швидше, а тому необхідним є внесення азотних добрив. Щоб визначити найкращі з них, потрібно врахувати процентний вміст корисних речовин, спосіб і час внесення, потреби конкретної сільськогосподарської культури в цьому мікроелементі. Крім того, внесення таких препаратів передбачає дотримання дозування відповідно рекомендацій, щоб зберегти посів від небажаних наслідків.

Азотні добрива

До цієї групи належать власне препарати, які поліпшують засвоюваність нітрогену. Виділяють два види азотних добрив: органічні й мінеральні. Друга група більш ефективна, так як включає з’єднання зі стабільним складом і властивостями. Їх виробляють на основі синтетичного аміаку.
Органічні азотні добрива отримують в ході природних процесів. Так, до цього виду належить компост, але не кожен має в складі достатньо стабільного нітрогену. Натуральні азотні добрива забезпечують посіви важливими елементами живлення та значно збільшують урожайність культур.

Чому азот так корисний для рослин?

Всі органічні речовини складаються з 4 хімічних елементів:
• оксиген (кисень, O);
• гідроген (водень, H);
• карбон (вуглець, C);
• нітроген (азот, N).
Всього чотири елементи можуть з’єднуватися в різних послідовностях, завдяки чому утворюються різні види органічних кислот. Нітроген входить до складу амінокислот і білків.
Для рослин азот дуже важливий. Він міститься в стеблі, гілках і листках. Особливо велика його концентрація в зеленій масі, так як він входить до складу хлорофілу. Більш того, саме нітроген надає листю зелений колір, і за цією ознакою можна визначити його дефіцит. Якщо рослина має жовтуватий відтінок, це сигналізує про нестачу корисних мікроелементів в ґрунті.
Відсутність, як і надлишок азотних сполук, у кінцевому підсумку впливає на врожайність, якість та розміри плодів.

Застосування азотних добрив

Ведення прогресивного сільського господарства без азотних добрив неможливо. Фермери застосовують їх для вирощування як овочів, так і зернових, технічних культур.
Азотомісткі хімічні речовини мають різний ступінь стабільності й засвоюваності. Так, деякі з них погано розчиняються у воді, інші швидко вимиваються з ґрунту. Від цих ознак залежить оптимальний час застосування і дозування внесення.
Вносять азотні добрива у вигляді гранул, порошку або рідкого розчину. Останні можуть вноситися в ґрунт – живити кореневу систему, або на листя – позакореневе підживлення.
Оптимальний час, вид і спосіб внесення аміачного добрива визначається відповідно технології вирощування агрокультур.

Норми внесення азотного добрива

Коли вносити азотне добриво, в більшості випадків залежить від його виду. Наприклад, стабільні вносять восени після збирання врожаю. Вони важко розчиняються водою, тому здатні зберігатися до наступного сезону. Якщо добриво розчинне, його використовують як підживлення вже після появи пагонів, при появі ознак дефіциту.
При розрахунку дозування враховується тип ґрунту. Чим тонший шар гумусу, тим обережніше треба дозувати азот. Це пов’язано з тим, що добриво може змінити склад в сторону лугу або кислоти. Як лужність, так і кислотність для рослин згубні.
Норми внесення також залежать від вмісту в добриві азоту (для різних видів воно може бути від 13-45%). Норму і правила внесення вказують на упаковці. Рекомендується при покупці відразу ставити запитання консультанту.
Норма наводиться в перерахунку ваги на площу. Середній показник – 0,6-0,9 кг азоту на 100 м².

Кращі азотні добрива для збільшення врожаю

Поширеними прикладами азотних добрив є селітра (кальцієва, натрієва, аміачна), сульфат амонію, карбамід. Вони відрізняються складом, правилами і нормами внесення, вихідним матеріалом. Нижче розглянемо, конкретні приклади і з чого роблять азотні добрива.

Мочевина

Карбамід (CO (NH2)2) або мочевина містить 46-47% азоту, на один гектар посівів вносять до 200 кг. Добриво виготовлено у формі білих гранул. При зберіганні не допускається потрапляння вологи.
Одночасно і плюсом, і мінусом є хороша розчинність. Негативний ефект цього проявляється в тому, що мочевина не затримується надовго в ґрунті. Тому карбамід можна закладати восени. Позитивний ефект розчинності – вносити розчин мочевини можна як позакореневе підживлення. Більш того, це з’єднання не «обпікає» листя рослин.
Засвоєння відбувається через 5-7 днів після внесення. Карбамід можна комбінувати з селітрою, фосфатами і калієм. Протипоказаний для ґрунту з високою кислотністю.

Сульфат амонію

В сульфат амонію ((NH4)2SO4) азоту більш ніж у 2 рази менше – 20,5%. Тому витрата на 1 га вище – 400 кг. З’єднання добре розчиняється, але в ґрунті знаходиться довго.
Характерна особливість – наявність у складі сірки. Тому сульфат амонію рекомендують закладати в бідну на цей елемент ґрунт. Агрономи зазначають, що сірка позитивно позначається на зберіганні врожаю, особливо овочів.
Протипоказаний сульфат амонію і для кислотного ґрунту. Рекомендується використання нейтралізаторів – крейди або негашеного вапна (навіть при внесенні в збалансований ґрунт). Не можна змішувати з іншими сульфатами, селітрою, підживлювати препаратами з вмістом фосфору.
Головна перевага сірчанокислого амонію – простота зберігання. Вона пов’язана з тим, що він не вбирає воду. Закладають це азотне добриво восени.

Кальцієва селітра

Основні хімічні елементи в складі азотного добрива зрозумілі за назвою. У кальцієвій селітрі (Ca (NO3)2) міститься 15,5% азоту. Часто вноситься під озимі культури (пшениця, ячмінь).
Кальцієву селітру (або нітрат кальцію) використовують на кислих ґрунтах, оскільки сам хімічний елемент є лужним добривом. Характерно, що він не тільки підвищує урожай, але і при періодичному внесенні покращує загальний стан ґрунту.
Кальцієва селітра зберігається погано. Її рекомендується купувати безпосередньо перед використанням, тобто навесні або влітку. Особливо це актуально для фермерів, які не можуть організувати зберігання в сухому приміщенні.
Витрата кальцієвої селітри становить 200 кг/га. Не можна змішувати з суперфосфатом, карбонатом калію, іншими аміачними добривами.

Натрієва селітра

Основні характеристики натрієвої селітри:
• формула NaNO3;
• містить 16% азоту;
• норма на 1 га – 400 кг.
Цей вид селітри найкраще підходить для коренеплодів. Його додають при вирощуванні картоплі та буряків.
Недоліком добрива є те, що воно швидко вимивається з ґрунту. Якщо застосувати його восени, то високий ризик потрапляння корисних елементів в ґрунтові води, тобто позитивного ефекту досягти не вдасться. Оптимальний час для удобрення натрієвою селітрою – одночасно з посадкою.
Протипоказано змішувати з гноєм, добавками на основі фосфору і калію. Потребує особливої уваги при роботі, оскільки неприпустиме попадання на шкіру. Не можна використовувати в тепличних умовах.

Аміачна селітра

За кількістю нітрогену поступається тільки мочевині. У складі аміачної селітри його 34-35%. Одне з найпоширеніших добрив, так як має низьку вартість за кілограм. Витрата на 1 га становить близько 300 кг.
Головна перевага аміачної селітри – легка засвоюваність. Недолік – погано зберігається при потраплянні вологи. У таких випадках селітра злежується, утворюючи тверді шматки, які складно подрібнити.
Підходить для внесення у ґрунт при обробці й при підживленні. Не можна допускати попадання селітри на листя і стебла, оскільки це може викликати всихання, а також комбінувати з елементами на основі кальцію, калію та фосфору. При вирощуванні овочів з органічної підкладкою (солома, компост) використовувати аміачну селітру не можна.

Групи добрив, що містять азот

Залежно від способу отримання, хімічного складу й основних властивостей виділяють наступні види азотних добрив:
• амонійні;
• нітратні;
• аміачно-нітратні;
• амідні.
До цих груп відносять і перераховані вище добрива.

Амонійні добрива

До цієї групи відноситься сульфат амонію, хлористий амоній і нітрат амонію. Отримують їх на основі штучно синтезованого аміаку, який потім піддається хімічній дії кислот або солей. Таким чином виходить зручна для транспортування речовина.
Вноситься як навесні, так і восени. Рекомендований час закладання або підживлення слід уточнювати по кожному конкретному добриву.
Не рекомендується використовувати з коренеплодами, ячменем, іншими рослинами, які гостро реагують на підвищення кислотності. Хлорид амонію протипоказаний для винограду, ягідних культур і картоплі. Пов’язано це з тим, що дані рослини погано реагують на хлор.

Нітратні добрива

До нітратних добрив відносять натрієву, калієву та кальцієву селітру. Це солі, які одержують з аміачної кислоти. Головна властивість цієї групи, за яку цінуються добрива – легка розчинність у воді. Завдяки їй препарати легко вносити в ґрунт.
Середній вміст азоту в нітратних добривах становить 13-15%. При покупці обов’язково потрібно проконсультуватися з фахівцем, оскільки деякі види рослин не переносять хімічні елементи з селітри (кальцій, калій або натрій).
Щоб через розчинність не зійшов нанівець позитивний ефект нітратних добрив, їх вносять у суху пору. Тому якщо площі на зрошенні, його потрібно на якийсь час припинити.

Аміачно-нітратні добрива

У цю групу входять аміачна селітра і нітрат амонію, які підвищують урожай і стійкість рослин. Виділяються значним вмістом аміаку – 34-35%. Відрізняються простотою виробництва і застосування.
При використанні важливо дотримуватися дозування, так як при надлишку проявляється протилежний ефект. При надмірному використанні плоди починають розвиватися гірше, рослини можуть припинити вегетацію в холодну пору.

Амідні добрива

До амідних добрив відноситься мочевина. У цій групі найвищий вміст аміаку, а тому потрібна менша кількість на одиницю площі. Відмінно зберігається, може використовуватися як на посівах, так і на дачній ділянці.
Амідні добрива корисні для озимих і овочевих культур. Залежно від конкретного виду рослин, різняться способи використання. Вноситься як кореневе і позакореневе підживлення.

Азотні добрива обов’язкові для вирощування зернових, олійних культур, овочів і плодових культур, так як живлять одним з основних хімічних елементів. При цьому потрібно бути обережними, оскільки велика кількість нітрогену згубно впливає на ріст і врожайність, що і є його недоліком.

Азотні добрива

Азо́тні до́брива — мінеральні речовини синтетичного походження, що містять Нітроген (азот) і застосовуються як джерела азотного живлення рослин. Сучасний асортимент азотних добрив мінеральних, які випускає промисловість, поділяють на шість груп: аміачні, амонійні, нітратні, амонійно-нітратні, амідні та аміакати. В окрему групу виділяють азотні добрива тривалої дії. Виробництво азотних добрив ґрунтується переважно на використанні синтетичного амоніаку (аміаку). Пряме зв’язування Нітрогену (азоту) у вигляді його оксидів та кальцій ціанаміду (ціанаміду кальцію) коштує значно дорожче й використовується рідко. Джерелом азоту є атмосфера. Водень для синтезу амоніаку (аміаку) добувають з газу під час коксування вугілля, з води — внаслідок розкладання в процесі газифікації твердого палива й мазуту, під час перероблення вуглеводневих газів (природних, супутніх) конверсією з водяною парою, а також під час електролізу води. Найчастіше для добування водню використовують природні та супутні нафтові гази. Синтетичний амоніак (аміак) добувають під час взаємодії хімічно чистих азоту та водню в співвідношенні 1 : 3. Для цього добуту суміш за допомогою компресорів спочатку поступово стискують, а потім подають у контактну піч (камеру синтезу), де за високої температури (400–500 °С) та наявності каталізаторів — заліза з добавками алюміній оксиду й калій оксиду (оксидів алюмінію та калію) — відбувається синтез амоніаку (аміаку): N₂ + 3H₂ = 2NH₃. Потім амоніак (аміак) надходить у холодильник і зріджується. Отже, вартість азотних добрив значною мірою залежить від вартості енергії. Нині амоніак (аміак) є майже єдиним джерелом зв’язаного Нітрогену (азоту), який використовують для добування різних форм азотних добрив. За оцінкою вчених, які вивчають цикли Нітрогену (азоту) в природі, не менш як 40 % населення Землі живе лише завдяки відкриттю синтезу амоніаку (аміаку). Внести таку кількість Нітрогену (азоту) в ґрунт з органічними добривами неможливо, навіть якби все людство робило це. Виробництво азотних добрив в сучасній Україні здійснюється відповідно до міжнародних стандартів. Основними твердими азотними добривами є аміачна селітра й карбамід. Збільшуються поставки безводного амоніаку (аміаку) та розчинів амоній нітрату (нітрату амонію) і карбаміду (КАС). Азотні добрива особливо ефективні в Поліссі, у вологих районах Лісостепу й на зрошуваних землях, ґрунти яких містять недостатню кількість Нітрогену (азоту). Дози азотних добрив залежать від ґрунтово-кліматичних умов, біологічних особливостей сільськогосподарської культури й властивостей добрив. Азотні добрива застосовують під час удобрення, передпосівного, рядкового внесення й підживлення. Азофос і азофоску добувають у результаті оброблення нітратною (азотною) кислотою апатитового концентрату. Випускають таких марок: 23–21–0, 26–13–0; 16–16–16; 21–11–11, у яких не менш як 85 % Фосфору (фосфору) перебуває у водорозчинній формі.

Література

1. Якість ґрунтів та сучасні стратегії удобрення / За ред. М. М. Городнія та ін. Київ : Арістей, 2004. 488 с.
2. Науково-методичні рекомендації з оптимізації мінерального живлення сільськогосподарських культур та стратегії удобрення / Укл.: Городній М. М. та ін. Київ : Алефа, 2004. 140 с.
3. Городній М. М. Агрохімічний аналіз. Київ : Аристей, 2005. 487 с.
4. Гудзь В. П. та ін. Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії. Київ : Центр учбової літератури, 2007. 408 с.
5. Городній М. М. Агрохімія. 4-те вид., переробл. та доп. Київ : Арістей, 2008. 936 с.
6. Господаренко Г. М., Прокопчук С. В. Вплив азотних добрив на поживний режим чорнозему опідзоленого та врожай нуту // Вісник Уманського національного університету садівництва. 2014. № 1. С. 3–8. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vumnuc_2014_1_3