Агрохимия

Синтетический аммиак и азотная кислота являются основными исходными продуктами для производства как азотных удобрений, так и комплексных удобрений, содержащих азот.

Классификация азотных удобрений. Азотные удобрения в зависимости от формы соединения азота подразделяются в основном на следующие виды:

нитратные — натриевая (NaN0₃) и кальциевая [Ca(N0₃)₂] селитры;

аммонийные — сульфат [(NH₄)₂S0₄] и хлорид аммония (NH₄C1), карбонат [(NH₄)₂C0₃] и бикарбонат аммония (NH₄HC0₃);

аммонийно-нитратные — аммонийная селитра (NH₄N0₃), суль-фонитрат аммония [(NH₄)₂S0₄ • 2NH₄N0₃];

аммиачные — безводный аммиак, аммиачная вода;

амидные — мочевина [CO(NH₂)₂] и цианамид кальция (CaCN₂).

Кроме того, азотные удобрения могут быть представлены смешанными формами (аммиакаты). В отдельную группу выделяют медленнодействующие формы азотных удобрений (мочевинофор-мальдегидные и капсулированные). Однако их применение пока весьма ограниченно.

5.1.3.1. НИТРАТНЫЕ УДОБРЕНИЯ

К этой группе относятся удобрения, содержащие азот в нитратной форме — NaN0₃ и Ca(N0₃)₂. В ассортименте азотных удобрений, применяемых в нашей стране, нитратные удобрения имеют небольшой удельный вес (менее 1 %). Однако рассмотрение их свойств, особенностей трансформации в почве и применения представляет интерес с точки зрения лучшего понимания особенностей применения других удобрений, в том числе аммонийной селитры.

Натриевая селитра (нитрат натрия, азотнокислый натрий, чилийская селитра) — NaN0₃. Содержит 15—16% азота и 26 % натрия.

Чилийская селитра была первым минеральным азотным удобрением. Самое большое месторождение этой соли находилось в Чили. Значительные залежи селитры были обнаружены также в Калифорнии, на юго-западе Африки и в других местах. В настоящее время натриевую селитру получают как побочный продукт при производстве азотной кислоты из аммиака. Не поглощенные водой в окислительных башнях оксиды азота N0 и N0₂ (так называемые «хвостовые газы») пропускают через поглотительные башни, орошаемые раствором соды или NaOH. При взаимодействии образуется смесь нитрата и нитрита натрия:

Na₂C0₃ + 2N0, = NaN0₃ + NaN0₃ + С0₂.

Для перевода нитрита в нитрат смесь подкисляют слабой азотной кислотой:

3NaN0₂ + 2HN0₃ = 3NaN0₃ + 2N0 + Н₂о.

Оксиды азота вновь возвращают в окислительные башни для окисления в N0₂. Подкисленный раствор нейтрализуют, затем выпаривают и центрифугированием отделяют осадок NaN0₃ от маточного раствора. NaN0₃ — мелкокристаллическая соль белого, серого или буровато-желтого цвета, хорошо растворяется в воде. Она обладает заметной гигроскопичностью, при повышенной влажности перекристаллизовывается в более крупные кристаллы. В сухом состоянии при правильном хранении не слеживается, сохраняет рассыпчатость и удобна для внесения в почву.

Кальциевая селитра (нитрат кальция, азотнокислый кальций, норвежская селитра) — Ca(N0₃)₂. Содержит 13—15 % азота.

Как уже упоминалось, кальциевая селитра была первым синтетическим азотным удобрением. Производство ее в промышленных масштабах было начато в 1905 г. в Норвегии.

В наше время кальциевую селитру производят как побочный продукт при получении азотной кислоты из аммиака (в результате насыщения известнякового молока отходящими нитрозными газами — N0 и N0₂), а также при производстве комплексных удобрений по методу азотнокислого разложения фосфатного сырья.

Кальциевая селитра относится к сильногигроскопичным удобрениям. По этому показателю ее балл 9,5 по 10-балльной системе. При обычных условиях хранения она сильно отсыревает, расплывается и слеживается. Поэтому ее перевозят и хранят во влагонепроницаемых мешках. Для уменьшения гигроскопичности кальциевую селитру смешивают с гидрофобными добавками (гипс, парафинистый мазут). Для улучшения физических свойств продукта к его раствору в процессе производства добавляют 4—7 % аммиачной селитры. Выпускают также гранулированную кальциевую селитру (15—16% азота), которую получают путем добавления небольшого количества (4—7 %) нитрата аммония к упаренному сильноконцентрированному раствору кальциевой селитры с последующей ее грануляцией.

Использование натриевой и кальциевой селитр. Нитратные удобрения можно применять повсеместно на разных почвах и под все сельскохозяйственные культуры. Однако из-за низкого содержания азота в натриевой и кальциевой селитрах перевозить их на большие расстояния экономически невыгодно. Эти селитры лучше использовать в районах, прилегающих к месту их производства.

Кальциевая селитра для большинства растений совершенно равноценна натриевой селитре. Только при внесении под сахарную свеклу и другие корнеплоды она уступает по эффективности натриевой селитре вследствие положительного действия натрия на эти культуры. Последнее объясняется положительным влиянием Na на отток углеводов из листьев в корни, в результате чего урожай корней и содержание в них сахаров повышаются.