Минеральные удобрения и ядохимикаты

 

Министерство образования  и науки «Республики Бурятия»

  ГБОУ СПО «Бурятский Республиканский Техникум Строительных и Промышленных Технологий»

 

 

 

                  Выпускная квалификационная работа

 

 

 

 

                               Выпускная  квалификационная  работа 

                                        аттестована на оценку  _____

 

 

 

 

                                                                          Выполнила: Резникова В.С

                                                                                    Учащаяся группы КППК-3

                                                                                     Руководитель: Демчук Е.В

                                                                                                   Мастер П/О

 

 

                                                    

 

                                                          Кяхта

                                                           2014 г.

Содержание

Введение___________________________________________3

1. Минеральные удобрения____________________________5

1.1 Классификация минеральных удобрений______________5

1.2 Распознавание  минеральных удобрений______________17

2. Ядохимикаты(Пестициды)___________________________21

2.1 Влияние  пестицидов на человека и окружающую среду__22

 

2.2 Ассортимент ядохимикатов_________________________23

 

2.3 Хранение удобрений и ядохимикатов_________________24

 

2.3 Презентация «Минеральные удобрения»_____________25

 

Список литературы__________________________________26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Минеральные удобрения - источник различных питательных  элементов для растений, в первую очередь это азот, фосфор и калий, а затем кальций, магний, сера, железо. Все эти элементы относятся к  группе макроэлементов, так как они  поглощаются растениями в значительных количествах. При полном отсутствии любого элемента в почве растение не может расти и развиваться нормально. Все минеральные элементы участвуют в сложных преобразованиях органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза. Растения для образования своих органов - стеблей, листьев, цветков, плодов, клубней - используют минеральные питательные элементы в разных соотношениях.

В целом прогнозируется, что в течение оставшихся лет  текущего десятилетия мировое потребление  минеральных удобрений будет увеличиваться в соответствии с ростом мирового населения. Несмотря на то, что в развитых странах Западной и Восточной Европы, включая бывший СССР и Северную Америку, живёт лишь около четверти населения земного шара, в 1990 году на эти страны приходилось 56% от общего мирового потребления минеральных удобрений. Однако доля развивающихся стран в общем, объёме потребления увеличилась с 29% в 1980 году до 44% в 1990 году и ожидается, что эта доля будет продолжать увеличиваться, хотя и более медленными темпами, чем в 80-е годы. Потребление в Северной Америке и Западной Европе, по-видимому, сократится из-за изменений в сельскохозяйственной политике (в частности, из-за мер, направленных на сокращение излишков продукции растениеводства в Западной Европе), а также из-за возрастающей обеспокоенности по поводу экологических проблем, которая в некоторых из этих стран привела к введению законодательных актов, направленных на защиту окружающей среды. Опасения, связанные с нитратами, (сильные в Западной Европе), распространяются на другие развитые регионы. Уже отмечено, и, по-видимому, будет продолжаться сокращение потребления минеральных удобрений в Восточной Европе и бывшем СССР - вследствие недавних экономических изменений. Приведённый прогноз по увеличению спроса в этих регионах, безусловно, нуждается в пересмотре в свете последних экономических изменений.

Согласно более позднему прогнозу, в бывшем СССР и Восточной  Европе общее потребление минеральных  удобрений будет сокращаться  приблизительно на 3 млн. т в год. В целом, однако, прогнозируется, что мировое потребление удобрений будет увеличиваться.

Целью этой курсовой работы является обобщение современных  сведений о выпуске минеральных  удобрений, особенностях их использования  в зависимости от физиологического действия, химического состава, а также собраны некоторые сведения об истории их разработки.

Немаловажным является также разработка справочных материалов, которые могут быть использованы для создания электронных изданий  и в курсе преподавания химии  в школах.

Дипломная состоит из двух разделов, иллюстративного материала и списка использованной литературы.

 

            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 1. Минеральные удобрения

 

                 1. Общая классификация удобрений

 

В клетках растений содержится более 70 химических элементов — практически все, имеющиеся в почве. Но для нормального роста, развития и плодоношения растений необходимы лишь 16 из них. Это элементы, поглощаемые растениями из воздуха и воды, — кислород, углерод и водород, и элементы, поглощаемые из почвы, среди которых различают макроэлементы — азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и микроэлементы — молибден, медь, цинк, марганец, железо, бор и кобальт.

Отдельным растениям для нормального роста и развития требуются и другие химические элементы. Так, например, сахарной свекле для получения высокого урожая корнеплодов нужен натрий. Он также ускоряет рост и улучшает развитие кормовой свеклы, ячменя, цикория и других культур. Положительное влияние на обмен веществ у некоторых растений оказывают кремний, алюминий, никель, кадмий, йод и др.

Наиболее полно потребности сельскохозяйственных культур в питательных элементах удовлетворяются при внесении в почву удобрений. Недаром их образно называют витаминами полей.

Удобрения содержат питательные элементы в связанном виде, т. е. в виде их соединений. Растения поглощают эти соединения из почвы, при этом осуществляется ионный обмен. Если, например, взять пробу почвы, насыщенной кальцием, и взболтать ее с раствором какой-либо соли, например хлоридом калия, то часть ионов К⁺ из раствора перейдет в соединение с почвой, а в раствор вместо К⁺ перейдет Са²⁺:

 

По химическому составу удобрения делятся на неорганические, или минеральные, органические, органоминеральные и бактериальные. Схема классификации удобрений представлена на с. 3.

Минеральные удобрения — вещества неорганического происхождения. По действующему, питательному элементу минеральные удобрения подразделяют на макроудобрения: азотные, фосфорные, калийные и микроудобрения (борные, молибденовые и т. д.).

Для изготовления минеральных удобрений используют природное сырье (фосфориты, селитры и др.), а также побочные продукты и отходы некоторых отраслей промышленности, например сульфат аммония — побочный продукт в коксохимии и производстве капрона. Минеральные удобрения получают в промышленности или механической обработкой неорганического сырья, например измельчением фосфоритов, или с помощью химических реакций. Выпускают твердые и жидкие минеральные удобрения.

Органические удобрения — вещества растительного и животного происхождения. В первую очередь, это навоз, торф, компосты, птичий помет, городские отходы и отбросы пищевых производств. Сюда относят и зеленые удобрения (растения люпин, бобы)

 

 

 

 

 

 

Внесенные в почву, эти удобрения под действием почвенных микроорганизмов разлагаются с образованием минеральных соединений азота, фосфора, калия и других питательных элементов.

Органоминеральные удобрения содержат органические и минеральные вещества. Их получают путем обработки аммиаком и фосфорной кислотой органических веществ (торфа, сланцев, бурого угля и др.) или путем смешивания навоза или торфа с фосфорными удобрениями.

Бактериальные удобрения — препараты (азотобактерин, нитрагин почвенный), содержащие культуру микроорганизмов, поглощающих органические вещества почвы и удобрений и превращающих их в минеральные.

По агрохимическому воздействию минеральные удобрения разделяют на прямые и косвенные.

Прямые удобрения предназначаются для непосредственного питания растений. Они содержат азот, фосфор, калий, магний, серу, железо и микроэлементы (В, Mo, Си, Zn). Подразделяются на простые и комплексные удобрения.

Простые удобрения содержат один элемент питания (азот, фосфор, калий, молибден и т. д.). Это

• азотные удобрения, которые различают по форме соединений азота (аммиачные, аммонийные, амидные и их сочетания);
• фосфорные удобрения, которые разделяют на растворимые в воде (двойной суперфосфат) и нерастворимые в ней (фосфоритная мука и др., используемые на кислых почвах);
• калийные удобрения, которые разделяют на концентрированные (КС1, К₂С0₃ и др.) и сырые соли (сильвинит, каинит и др.);
• микроудобрения — вещества, содержащие микроэлементы (Н₃В0₃, молибдат аммония и др.).

Комплексные удобрения содержат не менее двух питательных элементов. По характеру их производства они подразделяются на следующие группы:

• смешанные — получают механическим смешиванием различных готовых порошкообразных или гранулированных удобрений;

• сложносмешанные гранулированные удобрения — получают смешиванием порошкообразных готовых удобрений с введением в процессе смешивания жидких удобрений (жидкого аммиака, фосфорной кислоты, серной кислоты и др.);
• сложные удобрения — получают химической переработкой сырья в едином технологическом процессе.

Косвенные удобрения применяют для химического, физического, микробиологического воздействия на почву с целью улучшения условий использования удобрений. Например, для нейтрализации кислотности почв применяют молотые известняки, доломит, гашеную известь, для мелиорации солонцов — гипс, для кислования почв — гидросульфит натрия.

Питательную ценность удобрений условились выражать через массовую долю в них азота N, оксида фосфора (V) Р₂0₅ или оксида калия К₂0.

Массовую долю азота в удобрении рассчитывают так же, как и массовую долю элемента в каком-либо соединении с известной молекулярной формулой. Например, для определения массовой доли азота в азотном удобрении — натриевой селитре NaN0₃ находят сначала относительную молекулярную массу NaN0₃:

 

M_r(NaN0₃) = 23 + 14 + 48 = 85.

 

Далее относительную атомную массу азота A_r(N) = 14 делят на относительную молекулярную массу соединения и результат выражают в процентах.

При определении массовой доли Р₂0₅ и К₂0 в удобрении нужно учитывать, что самих соединений, отвечающих этим формулам, в удобрениях нет, поэтому расчет носит условный характер. Например, массовую долю Р₂0₅ в двойном суперфосфате Са(Н₂Р04)₂ рассчитывают следующим образом:

1) находят относительную молекулярную массу дигидрофосфата кальция

 

М_г[Са(Н₂Р0₄)₂] = 40 + 4 + 62 + 128 = 234

 

и относительную молекулярную массу оксида фосфора

(V) М_г(Р₂0₅) = 62 + 80 = 142;

 

2) зная относительную молекулярную массу оксида фосфора (V) и учитывая, что в молекулах обоих сравниваемых веществ содержится одинаковое число атомов фосфора (по два атома), делят второе число на первое, результат выражают в процентах. Итак,

 

u>(P₂0₅) = HI = 0,607, или 60,7% .

 

Рассмотрим теперь, как определяют в удобрениях массовую долю К₂0. Пусть требуется найти массовую долю К₂0, отвечающую чистому хлориду калия КС1. Для этого поступают следующим образом:

1) вычисляют относительную молекулярную массу хлорида калия

 

МДКС1) = 39 + 35,5 = 74,5

 

и относительную молекулярную массу оксида калия

 

М_г(К₂0) = 78 + 16 = 94;

 

2) зная относительную молекулярную массу оксида калия и учитывая, что в молекуле хлорида калия один атом калия, а в молекуле оксида калия — два атома, делят относительную молекулярную массу оксида калия на удвоенную относительную молекулярную массу хлорида калия, результат выражают в процентах. Азотные, калийные и фосфорные удобрения.

Азотные удобрения получают из аммиака и азотной кислоты на химических заводах. Наиболее типичные азотные удобрения представлены в таблице 11.

Аммиачную селитру NH₄N0₃ — довольно концентрированное азотное удобрение (34,5% азота) получают по реакции между аммиаком и азотной кислотой:

 

 

Выпускают это удобрение в мелкокристаллическом виде или в форме гранул. Относится к лучшим азотным удобрениям и пригодна к применению на кислых и щелочных почвах. Дальнейшее совершенствование технологии производства аммиачной селитры должно идти в направлении улучшения ее физических свойств: чтобы селитра не слеживалась, важно повысить прочность гранул, которая позволяла бы смешивать аммиачную селитру механизированным способом с другими удобрениями.

 

 

 

Мочевина также является эффективной формой азотных удобрений. Она имеет высокое содержание азота (46%) и меньше слеживается по сравнению с аммиачной селитрой.

Жидкий аммиак — это высококонцентрированное удобрение (82% азота). В сельском хозяйстве, используют не посредственно жидкий аммиак, а также аммиакаты, получаемые при растворении в нем аммиачной селитры или смеси аммиачной и кальциевой селитры.

 

 

 

Названия и химический состав калийных удобрений представлены в таблице 1. Основным сырьем для их производства служит минерал сильвинит КС1 • NaCl, богатейшие залежи которого располагаются в Соликамске. Здесь на глубине от 100 до 300 м залегают миллиарды тонн сильвинита.

Каким способом отделить хлорид калия от хлорида натрия? Растворимость хлорида натрия с понижением температуры почти не изменяется, а растворимость хлорида калия резко уменьшается. Поэтому при охлаждении до комнатной температуры насыщенного при 100 °С раствора сильвинита в воде значительная часть хлорида калия выпадает в осадок. Кристаллы отделяют фильтрованием, а раствор используют для растворения следующей порции сильвинита. Этот способ осуществляют в промышленности.

Фосфорные удобрения (табл. 2) получают при переработке руд, содержащих фосфор (фосфориты и апатиты), из костей животных в небольшом количестве и отходов металлургического производства (шлаки).