Биотехнология және жалпы химиялық технология кафедрасы
рубежка Минералды тұздар және тыңайтқыштар өндірісі және қолданылуы
жүктеу/скачать 111,64 Kb.
|
ОХТ 2 курс Емтихан (копия)
| 2 рубежка
Минералды тұздар және тыңайтқыштар өндірісі және қолданылуы Жоғары жəне тұрақты өнім алу үшін топыраққа қосатын, құрамында өсімдіктердің қоректенуі үшін қажетті элементтері бар тұздарды тыңайтқыштар деп атайды. Өсімдіктердің құрамына 60-тай химиялық элементтер кіреді. Өсімдіктер өсіп-өну үшін, біріншіден көміртек, оттек, сутек керек. Бұлар өсімдіктің негізін құрайды. Одан кейін N2, P, K, Mg, S,Ca, Fe. Өсімдіктердің қорек алатын негізгі көзі ауажəне топырақ. Көміртекті өсімдіктер организміне фотосинтез үрдісінің нəтижесінде ауа құрамындағы көміртек (ІV) оксидінен алады. Аздаған мөлшері топырақ құрамынан тамыр арқылы тарайды. Сутек су құрамынан бөлінеді. Қалғандардың барлығын өсімдіктер топырақ құрамындағы еріген минералды тұздардан алады. Тыңайтқыш ретінде өсімдікке берілетін үш элементтің орындары ерекше: фосфор, азот, калий. Тыңайтқыштардың жіктелуі. Тыңайтқыштар пайда болу тегіне байланысты агрохимиялық жағдайына, физиологиялық əсеріне, қоректену элементтеріне, қоректік заттардың концентрациясына қарай жіктеледі. Пайда болу тегі бойынша: минералдық, органикалық, органоминералдық, бактериалдық тыңайтқыштар болып төртке бөлінеді. Минералдық тыңайтқышқа: табиғи жəне өндірістерде өндірілетін минералдық тұздар жатады. Органоминералдық тыңайтқыштар – органикалық жəне минералдық тыңайтқыштардың қоспасы. Мысалы, шымтезек. Бактериалдық тыңайтқыштар – топыраққа сіңімді қоректік элементтердің түрін түзетін бактериялар. Агрохимиялық жағдайына байланысты минералдық тыңайтқыштар: тікелей (құрамында өсімдікті қоректендіретін элементтер болатын тыңайтқыштар), жанама (топырақпен араласқанда оның физикалық, химиялық жəне биологиялық қасиеттерін жақсартатын тыңайтқыштар) болып екіге бөлінеді. Мысалы, топырақты əк немесе доломитпен өндегенде (СаСО3, МgСО3) қышқылдығы төмендейді, ал гипс (CaSO4*2Н2О) сор топырақтың қасиетін жақсартады. Физиологиялық əсеріне байланысты қышқылдық, сілтілік, нейтралды болып үшке бөлінеді. Мысалы, (NH4)2SO4; KCІ топыраққа қышқылдық, NaNO3, Ca(NO3)2 сілтілік, KNO3, NH4,NO3, нейтралдық қасиетімен əсер етеді. Бірінші топтағы тұздардың өсімдікке аниондармен, екінші топта катиондармен, ал үшінші топта катиондармен жəне аниондар əсер етеді. Қоректендіргіш элементтерге байланысты азот, фосфор, калий тыңайтқыштары болады. Егер тыңайтқыш құрамында қоректік зат түрінде тек бір ғана элемент болса, біртектес, ал əртүрлі элементтер болса, əртектес немесе комплексті тыңайтқыштар деп атайды.Қоректік заттардың концентрациясына байланысты микрожəне концентрлі тыңайтқыштар (30% N2 Р2О5, К2О қосындысы) болады. Фосфор тыңайтқышын өндіруге шикізат ретінде табиғи фосфаттар – аппатит жəне фосфориттерді қолданады. Екеуінде де фосфор – кальций фосфаты Ca3(PO4)2 түрінде болады. Бұл ерімейтін тұз, демек, бұл түрінде тыңайтқыш бола алмайды. Сондықтан əртүрлі технологиялық əдістермен өңдеу керек Термофосфат. Фосфатты сілтілік металдардың тұздарымен 1100-12000С температурада қыздырса, құрамында CaNaPO4 не болмаса басқа сол сияқты тұз түзіледі. Осы түзілген заттар термофосфат деп аталады.Термофосфат қасиеттері жəне өсімдікке сіңімділігі жағынан суперфосфаттан кем емес.Термофосфатты алғаш академик А. Б. Бектұров бастаған бір топ ғалымдардың еңбегінің нəтижесінде алды: 2Ca3(PO4)2 + SiO2 + 2Na2SO3 = 4NaCaPO4 + Ca2SiO4 + 2 CO2 . Термофосфат құрамында 20-35% P2O5 болады, оны көбінесе,қышқыл топыраққа қолданады. Азот тыңайтқышы. Азот тыңайтқыштарының ішінде қазіргі кезде көп таралған карбамид (мочевина) – оңай еритін түссіз кристалды зат, өте құнды тыңайтқыш, құрамында өсімдікке жеңіл сіңірілетін 46% азот бар. Аммиак селитрасына қарағанда, карбамидтің көптеген физикалық қасиеттері əлдеқайда жақсы. Агрохимиялық сапасы барлық қатты азот тыңайтқыштарынан басым, топырақ құрамында ұзақ уақыт сақталады. Өсімдіктерге тамыры жəне жапырақтары арқылы сіңеді. Өзіндік құны төмен. Карбамидті мал жемдеріне азот қоспасы ретінде қосады. Карбамид ауыл шаруашылығынан басқа өндіріс орындарында көп қолданылады. Ағаш жанқасынан плита, синтетикалық желім, фармацевтік өндірісте, мұнай өнімдерін өңдеуге, синтетикалық талшықурилон алуға жəне т.б. өндіріс орындарында пайдаланылады. Карбамид өндіруге шикізат ретінде аммиак жəне көміртек диоксидін қолданады. Карбамид синтезі екі сатыдан тұрады. Бірінші сатыда карбамид қышқылының аммоний тұзы (карбамат) түзіледі: 2NH3 + CO2 = NH2COONH4 + 159 кДж. (1) Əрі қарай карбамат дегидратацияланып карбамид түзеді. NH2COONH4 (NH2)2CO + H2O - 285 кДж . (2) Карбамид синтезі гетерогенді газ-сұйық жүйесіндегі үрдіс,кинетикалық аймақта жүреді. (1)-реакция оптималды жағдайда толық жəне жылдам жүреді. (2)-реакция баяу толық жүрмейді, тек сұйық фазада ғана жылдамдайды.Карбамид шығымын арттыру үшін температурамен қатар қысымды жоғарылатып аммиактың мөлшерін стехиометриялық шамадан артық алу керек. Өндірісте карбамидті синтездеуге 180-2000С, қысым 18-20МПа жəне аммиак 100% артық алынады. Карбамид шығымы 60-70%. Өндірістің экономикалық көрсеткішін көтеру үшін реакцияласпаған аммиак жəне көміртек диоксиді басқа өнімдер өндіруге жұмсалады немесе қайтадан үрдіске жіберіледі. Калий тыңайтқышы. Калий тыңайтқышын өндіруге шикізат ретінде табиғи калий тұздарын жəне өсімдіктердің күлін қолданады.Негізгі шикізат ретінде минерал сильвинит (mKCІ+nNaCІ) құрамында 14-18% К2О болады жəне каолинит (KCІ хMgCІ26H2O) қолданылады. Сильвинит құрамында 23-30% KCІ, 65-70% NaCІ болады. Осыдан KCІ-ды бөліп алып тыңайтқыш ретінде қолданылады. Сильвиниттен калий хлоридін екі əдіспен алады: Галургии немесе бөлек кристаллизациялау əдісі. Бұл əдіс KCІ-мен NaCІ-дың температурасына байланысты əртүрлі ерігіштігіне негізделген. 0-ден 1000С-қа дейін NaCІ ерігіштігі өзгермейді, ал KCІ ерігіштігі температура өскен сайын артады. 260С-те KCІ мен NaCІ ерігіштігі бірдей болады. Егер 1000С ерітсе, KCІ, NaCІ-дан екі еседей көп болады. Егер салқындатсақ, онда тек KCІ ғана кристалданады. Флотация əдісі. Бұл əдіс минералдар сильвинит KCІ жəне галит NaCІ-дың судағы жұғу-жұқпау қасиеттеріне негізделген. Флотация қалыпты температурада минералдардың қаныққан ерітіндісінде жүреді жүктеу/скачать 111,64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|