Бромид, гидрооксид, карбонат, нитрат, сульфат и цианид калия. Нитраты, нитриты Взаимодействие с почвой
Ценность сульфата-нитрата аммония состоит в том, что это удобрение способно одновременно поставлять растениям азот и серу, что в значительной мере улучшает плодородие почвы и положительно влияет на рост и формирование урожая сельскохозяйственных культур.
Согласно последним исследованиям, большинство почв Украины слабо обеспечены доступной серой. В то же время площади под требовательными к сере культуре, в частности под рапсом и соей, с каждым годом увеличиваются. Вынос серы с урожаями колеблется от 30 до 60 кгS/га, а для отдельных культур может достигать даже 100 кг/га.
Вынос серы с урожаем основной продукции (без учета побочной) у ряда сельскохозяйственных культур (данные приведены при влажности зерна 10%) (Источник: National Land and Water Resources Audit, 2001 )
Сульфат-нитрат аммония (синоним: сульфонитрат аммония) представляет собой гранулированное азотное удобрение, типично содержащее около 26% азота и 13% серы (32,5% SO 3).
Существует несколько методов производства сульфата-нитрата аммония. Один из них основан на технологии компактирования (прессования), когда готовые компоненты перемалываются и смешиваются до однородной массы с последующим прессованием, при котором происходит сцепление продуктов на молекулярном уровне (без разрушения кристаллической решетки смешиваемых веществ). По химическому составу такое удобрение представляет собой смесь сульфата аммония (до 65%) и нитрата аммония (до 40%). После грануляции гранулы обрабатываются антислеживателями и пылеподавителями, и в таком виде поступают на рынок. Эта технология позволяет смешивать продукты, которые химически сложно между собой сочетаются.
Другая технология производства предполагает сплавление нитрата аммония с сульфатом аммония, с получением, в результате, двойной соли сульфат-нитрата аммония. По химическому составу удобрение представляет собой смесь двойной соли сульфат-нитрат аммония около 70% и сульфата аммония – 30%. При этом полученный продукт имеет значительно более низкую гигроскопичность и практически не взрывоопасен.
Также возможно производство сульфат-нитрат аммония путем нейтрализации аммиаком смеси серной и азотной кислот. В результате также получают смесь нитрата и сульфата аммония.
Основной характеристикой удобрения, обусловливающей особенности его использование, является наличие азота одновременно в двух формах: в виде аммония NH 4 + и нитрата NO 3 — . Благодаря высокому содержанию аммонийного азота (до 19%, остальные 6-7% приходятся на нитратный), удобрение обладает пролонгированным действием, поскольку ион аммония фиксируется почвой и не вымывается, подобно нитратам.
Азот в виде аммония гарантирует длительный период доступности элемента для растений, имеющих долгий период вегетации (например, кукуруза на зерно). Нитратный азот обеспечивает быстрый ответ растений на внесение удобрения, поскольку нитраты быстро поглощаются и увлекаются в растительный метаболизм.
Кроме того, внесение сульфата-нитрата аммония способствует повышению доступности в почве таких элементов, как фосфор, марганец, железо и бор. Присутствие в составе удобрения серы способствует улучшению поглощения растениями азота, а также других макро- и микроэлементов.
Основным преимуществом сульфата-нитрата аммония по сравнению с аммиачной селитрой является наличие в его составе серы, которая в удобрении присутствует в виде сульфат-иона, непосредственно доступного для растений. По сравнению с сульфатом аммония, содержит больше азота, и часть его находится в легкодоступной для растений нитратной форме.
Взаимодействие с почвой
При взаимодействии с почвой, сульфат-нитрат аммония претерпевает те же взаимодействия, что и каждый компонент в отдельности.
Растворяясь в почвенной влаге, сульфат-нитрат аммония диссоциирует на аммоний NH 4 + , нитрат NO 3 — и сульфат SO 4 2- ионы. Аммоний взаимодействует с почвенным поглощающим комплексом и удерживается в обменном состоянии.
Сульфат и нитрат-ионы почвой фиксируются очень слабо, преимущественно путем биологической фиксации (поглощение растениями и микроорганизмами почвы). При избыточном увлажнении (а также на орошении) на почвах легкого гранулометрического состава они мигрируют из корнеобитаемого слоя почвы.
Сульфат-нитрат аммония является физиологически кислым удобрением, при этом его кислотность выше, чем у аммиачной селитры (но ниже, чем у сульфата аммония). Подкисляющее действие удобрения зависит от буферной способности почв. Поэтому, при внесении на кислых малобуферных почвах, например, в зоне Полесья, необходимо учитывать подкисляющий эффект и либо комбинировать с удобрениями, имеющими щелочной характер (например, фосфоритная мука), либо проводить нейтрализацию кислотности: на каждую тонну сульфата-нитрата аммония необходимо добавить тонну CaCO 3 (для аммиачной селитры это составит 750 кг). Сегодня рынок предлагает отечественному сельхозпроизводителю известковые материалы в гранулированной форме (в виде оксидов и карбонатов кальция и магния), имеющие значительные преимущества при внесении. При этом нужно помнить, что непосредственное смешивание известковых материалов с нитратом и сульфатом аммония недопустимо, это может привести к потерям азота в виде аммиака, поэтому их внесение должно быть разведено во времени.
Также проблема кислотности может быть решена при использовании данного удобрения после проведения известкования.
Вносят как до посева (чаще в предпосевное удобрение), так и в виде корневых подкормок. Ввиду высокого солевого индекса, внесенное при посеве в контакте с семенами может вызвать поражение проростков и молодых растений.
На легких по гранулометрическому составу почвах сера в виде сульфат-аниона и азот в виде нитрата могут вымываться в нижние слои почвы. Поэтому на таких почвах сульфат-нитрат аммония не рекомендуется вносить задолго до посева культуры. В таких условиях внесение данного удобрения следует максимально приблизить ко времени наибольшего его потребления растениями (предпосевное, подкормка).
Использование сульфата-нитрата аммония для корневых подкормок подобно использованию аммиачной селитры. Оно эффективно при ранневесенней подкормке озимого рапса и зерновых. Нитратная форма азота обеспечивает быстрое поглощение его растениями, способствуя ускорению роста и регенерации растений после зимы. А по сравнению с аммиачной селитрой значительным преимуществом в данном случае является наличие в удобрении серы: известно, что сера является мобильным в почве элементом и ранней весной, особенно на почвах легкого гранулометрического состава, часто наблюдается дефицит серы в результате ее вымывания в осенне-зимний период. Достаточно высокое содержание серы в удобрении позволяет в некоторых случаях полностью обеспечить растения этим макроэлементом.
Сульфат-нитрат аммония рекомендуется для внесения под все сельскохозяйственные культуры, особенно для внесения под кукурузу, рапс, озимые зерновые, яровые зерновые культуры, сахарную свеклу, картофель и на сенокосах. Эффективно при применение под овощные культуры, особенно требовательные к сере растения семейств Капустные (Крестоцветные), Бобовые, Луковые, под картофель.
Допосевная норма рассчитывается главным образом для обеспечения потребности растений в сере. Норма корневой подкормки рассчитывается, исходя из необходимой нормы азота.
Экспериментальными опытами была доказана высокая эффективности сульфата-нитрата аммония на различных сельскохозяйственных культурах. Так, удобрение имело значительные преимущества по сравнению с другими азотными удобрениями при применении на рапсе . Известна высокая чувствительность рапса к обеспеченности серой. В результате, достигается не только повышение урожайности культуры, но и улучшение качества продукции: нарду с увеличением содержания масла в семенах, наблюдается повышение содержания ненасыщенных жирных кислот.
Сульфат-нитрат аммония положительно влияет на урожай зерна кукурузы . Наряду с увеличением урожайности, наблюдается повышение качества зерна: увеличение содержания общего белка, улучшенный аминокислотный состав (увеличение содержания серосодержащих аминокислот). При выращивании кукурузы на силос, возрастает выход зеленой массы.
При внесении удобрения под пшеницу наблюдали повышение урожайности и увеличение содержания серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин, метионин), улучшение хлебопекарских свойств муки как результат увеличения содержания клейковины.
На картофеле сульфат-нитрат аммония способствует увеличению числа клубней и урожайности семенного картофеля.
При внесении под сахарную свеклу происходит снижение содержания т.н. «вредного» азота, что увеличивает выход сахара из корнеплодов.
Овощные культуры откликаются на внесение сульфата-нитрата аммония не только увеличением урожайности, но также улучшением вкусовых и ароматических свойств (в частности, это относится к таким культурам, как чеснок, редис, лук, горчица, требующих повышенного содержания серы в питательном растворе). Также внесение сульфата-нитрата аммония благотворно сказывается на сокращении содержания нитратов в овощах.
Сульфат-нитрат аммония используется как для приготовления различных тукосмесей, так и для непосредственного внесения в почву.
По гигроскопичности и склонности к слеживаемости сульфат-нитрат аммония значительно превосходит аммиачную селитру, но уступает сульфату аммония.
Перевозят его транспортными средствами, обеспечивающими защиту продукта от попадания влаги, атмосферных осадков, прямых солнечных лучей и повреждения упаковки. Хранить удобрение следует в закрытом сухом, хорошо вентилируемом помещении, на поверхности, изолирующей попадание на удобрения влаги. Сульфат-нитрат аммония является удобрением с повышенной гигроскопичностью, поэтому для сохранения свойств необходимо строго следовать соблюдению условий хранения. Необходимо следит за целостностью упаковки и уберегать нагревания свыше 30 о С.
В Украине аммония сульфат-нитрат производит ЧАО «Химдивизион». Производимый продукт содержит 26% азота и 14% серы.
Из импортируемых удобрений на рынок Украины поставляется аммиачная селитра серосодержащая производства АО «КуйбышевАзот», представляющая собой сухую смесь гранулированной аммиачной селитры с магнезиальной добавкой и кристаллического (либо гранулированного) сульфата аммония. Удобрение выпускается двух марок: с содержанием 3 и 6% серы (содержание азота 33 и 31% соответственно). По сути является тукосмесью, хотя и декларируется часто как сульфонитрат аммония.
Ирина Логинова, эксперт рынка
специальных удобрений ИК «Инфоиндустрия»
Сульфаты, нитраты, перхлораты, ацетаты и оксалаты олова
Сульфат олова SnSО 4 – белый кристаллический порошок, разлагающийся при температуре выше 360 °С с выделением SO 2 . В 100 мл воды растворяется 33 г SnSO 4 . В разбавленных растворах сульфата олова(II) присутствуют только ионы Sn 2+ и недиссоциированные молекулы SnSО 4 , а при высоких концентрациях этой соли – комплексные ионы 2- .
Сульфат олова Sn(SO 4) 2 образуется при растворении олова в горячей конц. H 2 SO 4 . Из раствора эта соль кристаллизуется с двумя молекулами воды, образуя кристаллы в виде бесцветных игл. Константа равновесия реакции SnSO 4 2+ + SO 4 2- = Sn(SO 4) 2 равна 1,9 · 10 2 . Четырехвалентное олово образует также сульфатные комплексы с соотношением Sn(IV) : SO 4 2- = 1:3.
Нитрат олова Sn(NO 3) 2 образуется при растворении олова в разбавленной HNO 3 на холоду. Нитрат олова(II) в виде Sn(NO 3) 2 · 20H 2 O представляет собой при обычных условиях подвижную жидкость, хорошо растворимую в воде (температура плавления – 20 °С). Нитрат олова(IV) в водном растворе полностью гидролизуется и образует β-оловянную кислоту. Нитрат олова(IV) получается в результате взаимодействия хлорида олова(IV) с пятиокисью азота, температура плавления 91 °С, возгоняется в вакууме. Нитрат олова(IV) растворяется в четыреххлористом углероде без разложения. Известен комплексный нитрат Cs 2 Sn(NO 3) 6 .
Перхлорат олова Sn(ClO 4) 2 может быть получен электролизом раствора AgClO 2 в ацетонитриле с анодом из олова. Растворитель отгоняют в вакууме.
Ацетат олова Sn(CH 3 COO) 2 получают обработкой окиси олова SnO ледяной уксусной кислотой и очищают возгонкой под вакуумом; рекомендован в качестве наиболее чистого, устойчивого и хорошо растворимого соединения олова (II), пригодного для изготовления первичного аналитического стандарта (например, в периметрии).
Известен тетраацетат олова Sn(CH 3 COO) 4 (температура плавления 253 °С), а также Sn 2 (CH 3 COO) 6 , разлагающийся при температуре выше 300 °С.
Щавелевая кислота осаждает из нейтрального или слабокислого раствора двухвалентного олова белый осадок SnC 2 О 4 , растворимый при избытке осадителя.
Четырехвалентное олово также образует оксалатные комплексы в водном растворе, что часто используют для его маскировки. При исследовании УФ-спектров поглощения водных растворов SnCl 4 , содержащих НСl и КаС 2 О 4 , обнаружены комплексы состава и 4- .
Литература
- Аналитическая химия олова / В.Б. Спиваковский. М.: Наука. 1975. – 250 с.
Калий – важный элемент, обеспечивающий качественно и обильное плодоношение, недостаток которого способны компенсировать калийная селитра и сульфат калия. Соблюдение дозировок и условий частоты внесения станет гарантом высоких урожаев.
Калийная селитра (нитрат калия) 40-46 % калия и 13 % азота
Подобное соотношение калия и азота позволяют использовать удобрение даже во время формовки завязи, создавая основу для качественного урожая. После внесения нитрата калия увеличивается размер плодов, их вкусовые качества и лежкость. Самый лучший эффект от внесения этого удобрения наблюдается у корнеплодов (моркови, свеклы), и ягодных культур. А вот для картофеля она не будет слишком эффективной, он любит фосфор. Также нет смысла вносить калийную селитру под зелень, редьку и капусту – это нерационально. Калий из состава данного удобрения намного больше пригодиться плодовым деревьям и ягодам (в том числе, и томатам, ведь это тоже ягода). После внесения калиевой селитры заметно улучшается качество и количество урожая – мякоть обильно насыщается фруктовыми сахарами, влияющими на вкус готовой продукции, а величина плодов и ягод увеличивается. Также, благодаря внесению этого удобрения на этапе закладки завязей, улучшается лежкость плодов, соответственно, увеличивается срок их хранения. Как удобрение, калийную селитру можно вносить под растения как в сухом, так и в жидком виде. Так как раствор действует намного быстрее, то для подкормок его применяют чаще. Рекомендуются использовать следующие пропорции:
Для цветов и декоративных растений (в саду) - 15 г на 10 л воды.
Крыжовник, смородина, малина, ежевика, голубика – 20 г на 10 л воды.
Плодовые деревья – 25 г на 10 л воды.
Сульфат калия или сернокислый калий – концентрированный удобрение для теплиц, балконного и комнатного цветоводства, открытых грядок. Химический состав удобрения: 50-53% из калия, а также небольшого процента кальция, натрия, оксидов серы и железа. Его внесение способствует увеличению объема урожая, концентрации витаминов и сахара в плодах, морозоустойчивости Сульфат калия может применяться на разных типах почвах, но особенно актуально будет для подкормки дерново-подзолистых и торфяных грунтов. На серых, каштановых и черноземных почвах его практикуют для подпитки растений, потребляющих большое количество калия и при этом чувствительных к хлору:
Также калийная подкормка в виде водного раствора будет полезна для томатной рассады.
Кроме помидоров и огурцов сернокислым калием рекомендуется подкармливать капусту, баклажаны, редис, перец, салаты зелень. Для этого на этапе перекопки удобрение следует вносить по 30 г на 1 м2. В такой же пропорции калийная подкормка будет полезна и для корнеплодов.
Сернокислый калий. Применение его особенно оправдано для тех растений, которые чувствительны к хлору. Это, например, фасоль, картофель, горох, виноград, цитрусовые. Если говорить о крестоцветных (капуста, редька), то подкормка сернокислым калием существенно повышает урожайность этих овощей. А вот плодово-ягодным растениям (землянике, малине) он помогает перезимовать. Кроме этого, сернокислый калий повышает количество витаминов и сахара в выращиваемых плодах, тем самым делая их более питательными и полезными
Аммиак является начальным продуктом разложения органических азотосодержащих веществ. Поэтому наличие аммиака в воде может расцениваться как показатель опасного в эпидемическом отношении свежего загрязнения воды органическими веществами животного происхождения. В некоторых случаях наличие аммиака не указывает на недоброкачественность воды. Например: в глубоких подземных водах аммиак образуется за счет восстановления нитратов при отсутствии кислорода или повышенное содержание аммиака в болотистых и торфяных водах (аммиак растительного происхождения).
Соли азотистой кислоты (нитриты) представляют собой продукты неполного окисления аммиака под влиянием микроорганизмов в процессе нитрификации. Наличие нитритов свидетельствует о возможном загрязнении воды органическими веществами, однако нитриты указывают на известную давность загрязнения.
Соли азотной кислоты (нитраты) – конечные продукты минерализации органических веществ бактериями, присутствующими в почве и в воде с достаточным содержанием кислорода. Присутствие в воде нитратов без аммиака и нитритов указывает на завершение процесса минерализации.
Одновременное содержание в воде аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о незавершенности этого процесса и продолжающемся, опасном в эпидемическом отношении загрязнении воды. Однако повышенное содержание нитратов может иметь минеральное происхождение. Нитраты используют в качестве удобрений (селитра), во взрывчатых веществах, в химическом производстве и в качестве консервантов пищевых продуктов. Некоторые нитраты являются результатом фиксации в почве атмосферного азота (бактериальный синтез). Нитриты используют в качестве консервантов пищевых продуктов. Некоторые нитраты и нитриты образуются при вымывании дождем окислов азота, которые являются результатом разряда молнии или поступают из антропогенных источников.
Нитраты и нитриты широко распространены в окружающей среде, они обнаруживаются в большинстве пищевых продуктов, в атмосфере и во многих водных источниках. Поступлению этих ионов в воду способствует использование удобрений, гниение растительного и животного материала, бытовые стоки, удаление в почву осадка сточных вод, промышленные сбросы, выымывание из мест захоронения отходов и вымывание из атмосферы. В природных чистых водах нитратов, как правило, немного. Однако в грунтовых водах в пределах населенных пунктов, животноводческих ферм и в других местах, где почва длительно и массивно
загрязняется, содержание нитратов может быть высоким.
Поскольку ни один из обычно используемых методов очистки и обеззараживания воды не изменяет значительно уровня содержания нитратов, и поскольку концентрация нитратов заметно не изменяется в системе распределения воды, уровни содержания в водопроводной воде часто полностью аналогичны таковым для водных источников. Содержание нитритов в водопроводной воде ниже, чем в водных источниках, что вызвано их окислением в процессе очистки воды, особенно при хлорировании.
Метаболизм. Нитраты и нитриты легко поглощаются организмом. Нитраты поглощаются в верхних отделах тонкого кишечника, концентрируются преимущественно в слюне через посредство слюнных желез, выводятся через почки. Нитрат может легко превращаться в нитрит в результате бактериального восстановления. Восстановление нитратов в нитриты происходит во всем организме, включая желудок. Это превращение
зависит от значения рН. У грудных детей, у которых кислотность в желудке в норме очень низкая, образуется большое количество нитрита. У взрослых кислотность в желудке характеризуется значением рН 1-5 и в меньшей степени происходит превращение нитрата в нитриты. Нитрит может окислять гемоглобин в метгемоглобин. При определенных условия нитриты могут реагировать в организме человека с вторичными и третичными аминами и амидами (пища) с образованием нитрозаминов, некоторые из которых считаются канцерогенами.
Значение нитратов, нитритов:
вызывают развитие «водно-нитратной метгемоглобинемии» за счет окисления нитритами гемоглобина в метгемоглобин. В основном данное заболевание возникает у детей. Чувствительность грудных детей к действию нитратов относили за счет их высокого поступления в организм относительно массы тела, присутствием нитрат редуцирующих бактерий в верхних отделах ЖКТ и более легким окислением эмбрионального гемоглобина. Кроме того, повышенная чувствительность наблюдается у грудных детей, страдающих нарушениями функции ЖКТ, при которых увеличивается количество бактерий, способных превращать нитраты в нитриты. Использование искусственных смесей для вскармливания детей тоже рассматривается как причина увеличения заболеваемости, так как вода, используемая для приготовления смеси может содержать повышенное количество нитратов. У грудных детей в желудке значение рН, близкое к нейтральному, способствует бактериальному росту в желудке и в верхних отделах кишечника. У детей отмечается недостаточность по двум специфическим ферментам, которые осуществляют обратное превращение метгемоглобина в гемоглобин. Длительное кипячение может усугублять проблему вследствие увеличения количества нитратов при испарении воды. Чаще причиной заболевания являлось использование в качестве источника воды частных колодцев с микробиологическим загрязнением (в них отсутствуют водоросли, активно потребляющие нитраты). Заболевание характеризуется развитием одышки, цианоза, тахикардии, судорог. У детей старше 1 года и взрослых заболевание в форме острого токсического цианоза не наблюдается, но возрастает содержание метгемоглобина в крови, что ухудшает транспорт кислорода к тканям – это проявляется слабостью, бледностью кожных покровов, повышенной утомляемостью.
вызывают образование нитрозаминов, некоторые из них могут быть канцерогенами. Образование этих веществ происходит во рту или где-либо ещё в организме, где кислотность относительно низкая.
являются показателем загрязнения воды органическими веществами.
Нитриты и нитраты отличаются не только по названию, в своей формуле они имеют и разные элементы. Однако есть и то, что их «роднит». Область применения этих веществ достаточно широка. В организме человека они тоже присутствуют, причем, если их скапливается слишком много, человек получает сильное отравление, которое может привести даже к летальному исходу.
Что такое нитраты
Проще говоря, нитраты - это соли азотной кислоты. В своей формуле они содержат одноразрядный анион. Раньше нитрат именовали . Теперь так называют минералы, а также удобрения, применяемые в сельском хозяйстве.
Нитраты получаются при помощи азотной кислоты, которая воздействует на металлы, оксиды, соли и гидроксиды. Все нитраты можно развести в воде. В твердом состоянии они являются сильными окислителями, но их свойства пропадают, если в раствор добавить азотной кислоты.
Нитраты сохраняют свои свойства при обычной температуре, но при низкой температуре плавятся, причем до самого полного разложения. Процесс получения этих веществ очень сложный, поэтому будет интересен, пожалуй, только химикам.
Нитраты являются основой для взрывчатых веществ - это аммониты и иные вещества. Применяются они в основном и в качестве минеральных удобрений. Сейчас уже не существует секрета в том, что растения используют азот из соли для построения клеток своего организма. Растение создает хлорофилл, которым и живет. Но в организме людей, нитраты становятся нитритами, которые способны свести человека в могилу.
Нитриты – тоже соли
Нитриты тоже являются солями азотной кислоты, но с другой формулой в своем химическим составе. Известны натрия, нитриты кальция. Известны также нитриты свинца, серебра, щелочных, щелочноземельных, 3D-металлов.
Это кристаллические вещества, которые присущи также калию или барию. Одни вещества хорошо растворяются в воде, другие, такие как нитриты серебра, ртути или меди, плохо растворяются в ней. Примечательно, что в органических растворителях нитриты тоже практически не растворяются. Но если повысить температуру, растворимость нитритов улучшается.
Человечество использует нитриты при получении азотных красителей, для получения капролактама, а также как окисляющие и восстанавливающие реагенты в резинотехнической, текстильной и металлообрабатывающей промышленности. Например, нитрит натрия является хорошим консервантом, применяется при производстве бетонных смесей в качестве ускорителя твердения и противоморозной добавки.
Нитриты являются ядом для гемоглобина человека, поэтому их нужно ежедневно выводить из организма. Они попадают в человеческий организм или прямым путем или с какими-либо другими веществами. Если человеческий организм функционирует нормально, необходимое количество вещества остается, а ненужное – удаляется. А вот если человек болен, появляется проблема с отравлением нитритами.
