> Техника, страница 8 > Азотные удобрения

Азотные удобрения

Азотные удобрения. Азот является одним из четырех элементов, входящих в состав молекулы белка. Для образования растительного белка необходим мине ральный азот. При урожае хлебов от 1,75 до 3 ш на га уносится из почвы от 50 до 100 килограмм азота; значительно больше уносят урожаи корне- и клубнеплодов; например, урожай сахарной свеклы от 20 до 30 тонн с га уносит 100—170 килограмм азота. Азотные удобрения, наряду с фосфатными, занимают главное место среди удобрений. В качестве азот. удобр. применяются: а) минеральные удобрения (селитра, сернокислый аммоний и др.),

б) бактериальное удобрение,

в) органические вещества — гуано, кровяная мука, роговая стружка, жмыхи ит. д., г) зеленые удобрения (смотрите Удобрения зеяеные) и д) навоз. Последние три вида удобрений содержат также и другие питательные для растений вещества, то есть фосфор, калий, серу и т. д.

Мировое производство первой группы азотных удобрений за 1913 и 1923 гг. выражается след, цифрами (в тыс. ш.):

Годы	Чилийск.	Сернокисл.	Цианамид	Норвежек.
	селитра	аммоний	кальция	селитра
1913	2 772	1 379	179
1923	1 903	2 125	423	ок. 240

Фигура 10. Схема окисления аммиака.

В 1923 г. в мировом производстве А. у. приходилось на долю чилийской селитры 36,5%, сернокислого аммония с цианамидом кальция 55,5%, норвежской селитры 4,0%, гуано и других материалов органического происхождения 4,0%.

Чилийская селитра (NaN0₃) добывается из залежей, находящихся в Ю. Америке, в Чили и Перу. Процессы образования этих залежей точно не выявлены. Продажная чилийская селитра, очищенная от примесей поваренной и глауберовой солей, содержит до 95% NaN0₃ или от 15 до 16% азота. Аналогичная чилийской селитре форма NaN0₃ найдена в последние годы в Туркестане в количествах, имеющих лишь местное значение.

Сернокислый аммоний (NH₄)₂S0₄получается из каменного угля и синтетическим путем. Получение сернокислого аммония как побочного, продукта при коксовании каменного угля служило у нас до последнего времени единственным источником связанного азота. Добытая аммиачная вода связывается серной кислотой. В последнее время ставится вопрос о связывании аммиака жидкой фосфорной кислотой, что поведет к удешевлению в удобрениях как азота, так и фосфора. В Америке за последние годы аналогичные продукты, содержащие азот (13 — 20%) и фосфор (до 47%), называются амофосами. Синтетический способ получения (NH₄)₂S0₄

разработан Габером и видоизменен Клодом, а также Фаузером. В основе метода лежит реакция соединения азота с водородом N₂ + 3H₂^2NH_s. Для успешного хода реакций вправо, то есть до образования аммиака, необходимы: высокое давление (до 200 atm), высокая t° (650—700°), присутствие катализатора (гл. обр. железа с разными примесями), особые свойства материалов аппаратуры и получение чистых газов — водорода и азота. По способу Клода достигается давление в 1000 atm, что способствует скорости реакции и большему выходу аммиака из газовой смеси (до 35%, против 7—8% по Габеру). В способе Фау-

Фигура 1. Печь для получения азота с ретортой для приготовления кальций-цианамида. зера применяется водород, получаемый электролитическим путем, что облегчает работу, т. к. чистый газ не загрязняет катализаторов. Получаемый этими способами аммиак связывается гл. обр. серной кислотой, но м. б. связан также угольной, азотной и фосфорной кислотами. Цианамид кальция (CaCN₂) получается по способу Франка и Каро пропусканием азота через раскаленный карбид кальция (СаС₂) при 800°. Реакция СаС₂ + N₂=CaCN₂ + С происходит с выделением тепла, поэтому для поддержания высокой t° не приходится затрачивать большого количества топлива. Азот, получаемый через фракционную перегонку жидкого воздуха, проходит через медные цилиндры, наполненные медными стружками, которые очищают его от кислорода; после очищения азот поступает в реторту с СаС₂ (фигура 1).

В продажном цианамиде кальция содержится от 18 до 20% азота.

Норвежская селитра Ca(NO_s)₂. В основе получения лежит реакция:

50%

Ж) + 0=Ж)₂, бурые пары которой поступают в поглотит, башни D и переводятся в Азотную и азотистую кислоты 2N0₂ + +Н₂0= HN0₃-f ΗΝ0₂. Азотная кислота, как хорошо поглощаемая водой, уходит с ней, а азотистая разлагается, переходя в азотную кислоту и окись азота 3HN 0₂==HN0₃+H₂0-f 2NO. По достижении к о н центрации ΗΝ0₃ смесь азот- i 1

ной кислоты с водой вливается в гашеную известь Са(ОН)₂; в конечном итоге получается продукт,содержащий 75-80 %Ca(NO_s)₂, от 13,2 до 13,5% азота (фигура 3).

Применение А. у. Приблизительное представление о выгодности А. у. может бытьдано на примере чилийской селитры. От 10 килограмм селитры, по герм, данным, получаются след, приросты в урожаях: зерна ржи—30 килограмм, ячменя—40 килограмм, пшеницы— 43 килограмма, овса—56 килограмм, картофеля—350 килограмм, сахарной свеклы—600 килограмм. Эти «нормы» прибавок в урожаях в целом ряде случаев получаются и в русск. условиях, особенно для корне- и клубнеплодов. Как общее правило, лучшего технич.эффекта от применения А.у. следует ожидать: 1) при наличии в почве достаточных количеств других питательных веществ; 2) при внесении от 0,25 до 0,4 тонн селитры на га вместо голодной нормы в 0,1т, принятой у нас; 3) при внесении в нечерноземные почвы под озимое или яровое после недостаточно унавоженного позднего или занятого пара; внесение на черноземных почвах под сахарную свеклу и под клевер одной трети указанной нормы может служить хорошим подкормом растений в пер-

s^Bodcr

Выдгиътопулесм газы

Фигура 2. Печь Биркелянда.

Воздух

N, + 0₂ $ 2NO. Для успешного течения реакции вправо необходимо, что бы:

1) смесь кислорода И азота Воздуходувка была нагрета до возможно высокрй t° (3 000°), 2) газы, доведенные до высокой t°, должен быть как МОЖНО Скорее ОХЛ а- Фигура 3. Схема производства норвежской селитры,

ждены. Первое условие достигается вдуванием воздуха в пламя вольт, дуги; это пламя получается в особых электр. печах разных систем (например Биркелянда, см. фигура 2); выходящая из электр. печи окись азота поступает через А я В в окислительн

.Азотная кислота и&оесггшяк башню С, где переходит в двуокись азота вые стадии их развития. Длительное применение чилийской селитры на почвах, бедных подвижным кальцием, может вызвать ухудшение физических свойств почвы, что, однако, вполне устранимо внесением извести. Не так давно чилийская селитра господствовала на мировом рынке А. у., но за последнее время ее мировое значение как А. у. падает. В наших условиях чилийская селитра не найдет применения как А. у., так как пуд азота в ней обходится нам ок. 18—20 р., то есть пуд чилийской селитры более чем в три раза дороже пуда ржи. От применения норвежской селитры на подзолистых почвах следует ожидать лучших результатов, чем от применения чилийской селитры. Действие пуда сернокислого аммония равносильно действию пуда селитры. На почвах торфяных и песчаных, предварительно не известкованных, сернокислый аммоний следует вносить за

1—2 недели до посева. Целесообразно применять сернокислый аммоний совместно с фосфоритом. При предполагаемой планирующими органами СССР цене сернокислого аммония в 8—10 к. вместо 17—18 к. (пудо-процент азота) значительно расширится возможность выгодного его применения в наших условиях. Вопрос о сравнительной ценности аммиака, связанного с другими кислотами, находится в стадии изучения; есть основание ожидать, что большого различия в действии разных форм аммиачных солей как источников азота не будет. .Удобрительное действие цианамида также очень близко к действию чилийской селитры, но его необходимо вносить за 1—2 недели до посева, т. к. сам по себе он отравляет растения и в почве должен предварительно подвергнуться воздействию бактерий; они разлагают его до аммиака и углекислоты, а в дальнейшем из аммиака образуют нитраты. Поэтому на почвах кислых и бедных микрофлорой (торфяных, песчаных) от применения цианамида м. б. получены отрицательные результаты.

Лит.: Прянишников Д. Н., Учение об удобрении, иод. 5, ΓΗ3, Берлин, 1922; Каблуков И. А., Об использовании азота воздуха в целях питания, Лекции, чит. на курсах агрономов в 1912 г., М.; К а и з е р К. и М о з е р А., Азот воздуха и его использование, ГИЗ, М., 1922; Мозер А., К проблеме развития азотной промышл. в СССР, «Хим. промышл.», т. 1, в 3, М., 1925; Вольфко-в и ч С. И., Современное положение и достижения в области производства фосфорнокислых туков, «Хим. промышл.», т. 1, в 3 и 4, М., 1925; «Удобрение и урожай», Труды Научи, ии-та по удобр., вьш. 35, 37, 40, 43 и 44, М., 1926/27. Д. Дружинин.