Агрохимия

Применение жидких азотных удобрений позволяет полностью механизировать работы по их погрузке, выгрузке и внесению. На их внесение затрачивается в 2—3 раза меньше труда, чем на внесение твердых азотных удобрений. К тому же жидкие удобрения более равномерно распределяются в почве. Жидкие азотные удобрения не обладают такими отрицательными свойствами твердых удобрений, как слеживаемость, сегрегация (расслоение) и т. д.

Наряду с преимуществами при производстве и применении жидких удобрений имеются определенные трудности и недостатки. Для хранения таких удобрений требуются резервуары большой вместимости, так как они расходуются в течение непродолжительного времени года. Необходимы: организация распределительных пунктов вблизи районов потребления жидких удобрений, создание специального оборудования для внесения их в почву, а также парка цистерн (автомобильных и железнодорожных) для их перевозки.

Жидкий аммиак — NH₃. Это самое концентрированное безбал-ластное удобрение. Содержит 82,3 % азота. Получают его путем сжижения газообразного аммиака под давлением. Это бесцветная подвижная жидкость плотностью 0,61 при 20 °С. Температура замерзания — 77,7 °С, температура кипения 34 °С. При более высокой температуре быстро превращается в газ, и объем его увеличивается. При хранении в открытых сосудах NH₃ быстро испаряется с поглощением тепла, в результате чего происходит сильное охлаждение предметов, соприкасающихся с жидким аммиаком. Жидкий аммиак обладает высокой упругостью паров:

Давление паров аммиака, Па 19210³ 293 10³ 424 10³ 616-10³ 859-10³ 116 10⁴ 178• 10⁴ Температура, °С -20 -10 0 10 20 30 40

Чтобы избежать улетучивания жидкого аммиака, его хранят и перевозят в специальных стальных цистернах, рассчитанных на давление в 2,5—3,0 МПа.

Жидкий аммиак — сильнодействующее отравляющее вещество; смесь его с воздухом при объемной концентрации аммиака 15— 27 % взрывоопасна. Взрыв может произойти от малейшей искры.

При попадании жидкого аммиака на кожу возникают ожоги, а при его испарении — обмораживание.

Внесенный в почву жидкий аммиак превращается в газ, который адсорбируется почвенными коллоидами и поглощается почвенной влагой, образуя гидроксид аммония. Аммиак очень хорошо растворяется в воде: 1 объем воды при 20 °С растворяет 702 объема аммиака при парциальном давлении NH₃, равном атмосферному. Взаимодействуя с анионами почвенного раствора, гидроксид аммония дает различные соли и, вступая в физико-химическое взаимодействие с почвенными коллоидами, поглощается твердой фазой почвы.

Скорость и степень адсорбции аммиака почвой зависят от емкости ее поглощения и влажности, а также от способа и глубины заделки в нее удобрения. На тяжелых, богатых органическим веществом и нормально увлажненных почвах аммиак поглощается лучше, чем на легких, бедных гумусом почвах. Поэтому на легких почвах удобрение продолжительное время сохраняется в виде NH₃ и способно улетучиваться. Из влажной почвы аммиак улетучивается значительно слабее, чем из сухой.

В первые дни после внесения жидкого аммиака в результате образования гидроксида аммония реакция почвы смещается в сторону подщелачивания (до pH 9). В зоне внесения удобрения высокая концентрация аммиака вызывает временную стерилизацию почвы, что, в частности, приостанавливает и процесс нитрификации аммиачного азота. Однако уже через 1— 2 нед численность микроорганизмов в почве восстанавливается и процесс нитрификации возобновляется. Дальнейшая интенсивность нитрификации зависит от наличия необходимых для этого процесса условий. В оптимальных условиях полная нитрификация внесенного аммиака завершается в течение месяца.

Водный аммиак (аммиачная вода) — NH₃ + NH₄OH + Н₂0. Это раствор синтетического или коксохимического аммиака в воде. Он представляет собой прозрачную жидкость, иногда желтоватого оттенка. Содержание свободного аммиака в ней значительно больше, чем гидроксида аммония. Этим обусловлена возможность потерь NH₃ во время транспортировки, хранения и внесения удобрений вследствие его улетучивания. Водный аммиак выпускают двух сортов: первый сорт содержит 20,5 % азота (25%-ный аммиак), второй — 16,4% азота (20%-ный аммиак). Коксохимический водный аммиак, кроме того, содержит сероводород и незначительные количества фенолов, роданистых, цианистых и некоторых других соединений.

Аммиачная вода характеризуется невысокой упругостью паров аммиака (25%-ный водный аммиак — 0,15 кгс/см² при 40 °С), не разрушает черные металлы, замерзает только при очень низкой температуре (25%-ный аммиак при —56 °С, 20%-ный — при —33°С). Поэтому ее можно хранить и перевозить в герметических резервуарах из обычной углеродистой стали, рассчитанных на невысокое давление (0,4 кгс/см²). Аммиачная вода, как и жидкий аммиак, вызывает коррозию цветных металлов (меди, цинка, олова) и их сплавов (бронзы, латуни). Поэтому насосы, краны и клапаны для резервуаров с аммиачной водой изготавливают из черных металлов или чугуна. Алюминий и резину аммиачная вода не повреждает.