Минеральные удобрения и ядохимикаты

Простой суперфосфат Са(Н₂Р0₄)₂ + 2CaS0₄ получают при взаимодействии фосфоритной или апатитовой муки с серной кислотой по уравнению:

 

 

Простой суперфосфат применяют для питания всех культур. К недостаткам его относится наличие гипса CaS0₄, который является балластом и тем самым удорожает транспортировку удобрения от завода до поля. Поэтому особое значение он имеет для культур, нуждающихся, кроме фосфора, в гипсе (клевер и другие бобовые). Лучшей формой его применения является гранулированный простой суперфосфат.

Двойной суперфосфат Са(Н₂Р0₄)₂ отличается от простого тем, что не содержит гипса. Выпускается в виде порошка и гранул. Его производство осуществляется в две стадии:

 

 

б) жидкую часть отделяют от осадка (гипса и других 
примесей) и обрабатывают ею новую порцию сырья:

 

 

Преципитат СаНР0₄ • 2Н₂0 получают взаимодействием Н₃Р0₄, полученной экстракционным способом, с известковым молоком или мелом:

 

 

Или

 

 

Отечественный агрохимик Д. Н. Прянишников предложил получать преципитат путем обработки фосфатного сырья азотной кислотой. При этом дополнительно образуется кальциевая селитра. Преципитат можно смешивать с любым удобрением. Он может применяться на всех почвах и под различные культуры.

В последнее время большой интерес вызывает возможность применения в качестве удобрения красного фосфора. Он неядовит, является самым концентрированным фосфорсодержащим продуктом (229% в пересчете на Р₂0₅). Его можно вносить в почву в запас на ряд лет. Агрохимические исследования показали, что из общего количества внесенного в почву красного фосфора за сезон в растение переходит 15—17%, остальное количество остается в почве и используется в последующие годы.

Почему фосфоритную муку целесообразно вносить в почву до посева?

Почему внесенная в почву фосфоритная мука действует в течение нескольких лет?

Почему некоторые фосфорные удобрения (фосфоритная мука, преципитат, красный фосфор), внесенные в почву, сохраняют свои питательные свойства в течение нескольких лет, а калийные удобрения нужно вносить в почву ежегодно?

Какие питательные элементы содержатся в комплексных удобрениях: фосфат калия, калийная селитра, дигидрофосфат аммония (аммофос)? Какова массовая доля каждого питательного элемента в этих удобрениях?

Комнатные растения можно поливать подкормкой из минеральных удобрений: в 1 л воды растворяют 2,5 г KN0₃, 2,5 г КН₂Р0₄ и 10 г Ca(N0₃)₂. Какова массовая доля (в %) каждого из компонентов в такой подкормке?

В образце суперфосфата массовая доля оксида фосфора (V) составляет 20%. Найдите массовую долю дигидрофосфата кальция в удобрении.

Водный раствор содержит 39,2 г фосфорной кислоты. Его нейтрализовали раствором, содержащим 37 г гидроксида кальция. Найдите массу полученного преципитата.

 2. Определение и распознавание минеральных удобрений

 

В школьном курсе химии  минеральные удобрения рассматриваются  подробно в IX классе. Как известно, состав удобрений, их свойства, применение и  эффективность изучает специальная  наука — агрохимия (агрономическая химия). Основы агрохимии в школе рассматриваются на факультативных занятиях «Химия в сельском хозяйстве. Хотелось бы заметить, что если в городских школах изучение минеральных удобрений может носить общепознавательный характер, то в сельских школах к рассмотрению этого вопроса следует подойти более подробно как в теоретическом так и в практическом плане. Изучение минеральных удобрений, на современном научном уровне окажет большую помощь школьникам для подготовки их к практической деятельности в сельском хозяйстве. В связи с этим и хочется поделиться отдельными мыслями по улучшению изучения минеральных удобрений в школе и их практическому применению.

Минеральные удобрения, как правило, содержат некоторое  количество различных примесей (балласта). Это зависит от сырья и технологии получения удобрений. Поэтому называть удобрения, хотя бы для примера, химически чистыми веществами (как дано в учебнике неорганической химии для IX класса), не совсем правильно. Искусственное введение понятия об удобрениях как о химически чистых веществах нередко вводит учителей в заблуждение, и многие из них используют на уроках химически чистые реактивы вместо натуральных удобрений (хлористого калия, сульфата аммония, суперфосфата и др.). Вполне понятно, что внешний вид и проявление химических реакций у таких химически чистых веществ будут отличаться от удобрений.

В учебнике также приводится пример расчета процента действующего вещества в удобрениях по химическим формулам. На наш взгляд, этого делать нельзя, так как удобрения не химически чистые вещества, а смеси. При таких расчетах надо указывать количество примесей для того, чтобы получить точный результат. Приведенным в учебнике методом нельзя определить процент действующего вещества в фосфоритной муке, сильвините, калийной соли. Да и у других удобрений, полученных искусственно синтетическим путем (мочевина, аммиачная селитра), этот способ дает завышенные, не соответствующие действительности, показатели. В агрохимии и в практике сельского хозяйства, такие расчеты никогда не проводятся. Процент действующего вещества в каждом виде и партии удобрений определяется в заводских агрохимических лабораториях на основании количественного метода аналитической химии, а затем он указывается в накладных документах (сертификатах) и на этикетках, приложенных к удобрениям. В практике сельского хозяйства и при работе с удобрениями в школе процент действующего в них вещества надо брать из этих же документов или из справочников.

Вполне целесообразным можно считать определение процента действующего вещества а удобрениях аналитическим путем. Такая работа тесно увязывается с агрохимией и практикой сельского хозяйства, расширяет знания и умения школьников в нужном направлении, повышает их интерес к сельскому хозяйству.

Следовательно, устанавливая межпредметные связи агрохимии с неорганической химией в школе, следует исключить примеры и понятия по отношению к удобрениям, как химически чистым веществам, а также расчет действующего вещества по химическим формулам.

В агрохимии, как известно, сложились определенные названия удобрений. Они общеприняты в сельском хозяйстве. Однако в связи с изменением номенклатуры неорганических соединений многие удобрения в школе стали называть по-иному. Например, удобрение хлористый калин (КО) в школьном курсе неорганической химии называют хлоридом калия; аммиачную селитру (NH₄NOs) — нитратом аммония; жидкое удобрение аммиачную воду или водный раствор аммиака (NH₄OH) гидроксидом аммония. Нам думается, что при изучении удобрений следует указывать традиционные, общепринятые в агрохимии названия и новые, современные, принятые в школе.

Нормы внесения минеральных, или заводских, удобрений под  сельскохозяйственные культуры выражаются в килограммах действующего вещества (д. в.) или в центнерах тука на 1 га (ц/га). Нередко при постановке полевых опытов учителя нечетко указывают нормы внесения удобрений. Например, говорят о внесении 4,0 ц/га фосфорных удобрений, но не называют конкретно каких. Если указанная норма вносится в виде простого суперфосфата, который содержит 19% фосфора, то будет внесено 76 кг/га д. в., если двойного суперфосфата (42%)—то 168 и если фосфоритной муки (23%)—то 92 кг/га д.в.

Как уже отмечалось, чаще всего норма внесения удобрений  выражается в кг/га д. в. Вносят же удобрения  в виде конкретных туков. Поэтому  надо уметь норму внесения удобрений, выраженную в кг/га д. в., переводить в ц/га тука. Например нужно внести Nso, имеется мочевина с содержанием азота 42%. Соответственно мочевины следует внести (60: 42) 1,4 ц/га ^s.Ниже  приведена таблица расчета нормы внесения удобрений

 

 

 

 

 

 

 

 

Как распознать удобрения? Ниже приведена таблица по которой легко определить вид и название минерального удобрения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Ядохимикаты

 

Пестициды (ядохимикаты) - химические препараты для защиты

сельскохозяйственной  продукции, растений, для уничтожения паразитов

у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний  и т.п.

Пестициды в зависимости  от объекта подразделяются на:

- Гербициды - для уничтожения  сорной растительности;

- Инсектициды - против  вредных насекомых;

- Зооциды - для борьба  с грызунами;

- Фунгициды - с возбудителями  грибковых заболеваний;

- Дефолианты - для удаления  листьев;

- Дефлоранты - для удаления  цветков.

За последние десятилетия  число различных типов пестицидов сильно

возросло, только в США их количество достигло 900. По данным                    

РОСКОМСТАТА (2013), в нашей стране в 2013г. было применено

пестицидов в среднем  около 2 кг на 1 га (примерно на 87% пашни) или 

около 1,4 кг на душу населения, а в США 1,6 кг на 1 га (на  

61%пашни)или 1,5 кг на душу населения.

Пестициды распространяются на большие пространства, весьма

удаленные от мест их применения. Многие из них могут сохраняться  в 

почвах достаточно долго (период полураспада ДДТ в воде оценивается в 

10 лет, а для диэлдрина  он превышает 20 лет). При использовании даже

наименее летучих компонентов  более 50% активных веществ в момент

воздействия переходят  прямо в атмосферу, а для таких  пестицидов, как 

ДДТ и диэлдрин, характерна дистилляция с парами воды на земной

поверхности. Эта часть пестицидов, не достигших растений,

подхватывается ветром и осаждается в районах суши или  океана, весьма

удаленных от зон применения вещества. Они в конечном итоге 

попадают в различные  экосистемы, включая океан, пресноводные

водоемы, наземные биомы и др., в значительных количествах

накапливаются в почвах и увеличивают свои концентрации при 

движении по трофическим  цепям.

 

2.1 Влияние  пестицидов на человека и окружающую  среду

 

Пестициды являются единственным загрязнителем, который 

осознано вносится человеком в окружающую среду. Пестициды

поражают различные  компоненты природных экосистем: уменьшают 

биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие

животного мира, снижают  численность полезных насекомых  и птиц, а в 

конечном итоге представляют опасность и для самого человека.

Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран 

и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной

биологической активностью  и способностью накапливаться в  различных 

звеньях пищевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды

подавляют иммунную систему  организма, повышая таким образом  его 

чувствительность к  инфекционным заболеваниям. В более  высоких 

концентрациях эти примеси  оказывают мутагенное и канцерогенное 

действие на организм человека.

Поэтому в некоторых  странах (США, Франция, Германия) начинают

уменьшать дозы применения пестицидов или полностью от них 

отказываться. В последние  годы в СГА разработаны гербициды, не

представляющие явной опасности для живых организмов или быстро

разрушающиеся в окружающей среде. Широкое применение

биологических методов  защиты растений позволит уменьшить  степень 

загрязнения среды пестицидами.

                                 

                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            2.2  Ассортимент ядохимикатов

 

Ядохимикаты (пестициды) являются химическими средствами борьбы с 

 

вредными микроорганизмами, растениями и животными, в том числе с

переносчиками инфекционных заболеваний, вредными насекомыми, клещами-паразитами животных, а также вредителями и болезнями растений.

 

Пестициды представляют собой хлор- и фосфорорганические соединения различного химического строения. Большинство из них являются токсичными препаратами и при их использовании необходимо соблюдать меры предосторожности (резиновые перчатки, защита органов дыхания, глаз).

 

По типу объекта, против которого направлено его действие, пестициды подразделяются на:

инсектициды - средства борьбы с насекомыми (тараканы, комары, муравьи, моль), например, «Райд» Голландия, «Раптор»

Россия;

 

гербициды — для борьбы с нежелательными растениями - сорняками;

акарициды — для борьбы с клещами; фунгициды — с грибами, в том числе плесневыми; бактерициды - для борьбы с бактериями; моллюскоциды — для борьбы с моллюсками и слизнями, например, метальдегид (гранулы);

нематоциды - для борьбы с нематодами (в частности с  червями);

зооциды — для борьбы с вредителями из числа позвоночных, например, «Эфа», «Барьер», «Зоокумарин» против мышей и крыс.

 

Ассортимент пестицидов постоянно обновляется вследствие резистентности (привыкания) микроорганизмов, насекомых к известным препаратам.