ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 3
будущего. Это предвидение полностью подтвердилось. В настоя щее время примерно 50% азотных удобрений, применяемых в сель ском хозяйстве нашей страны, приходится на долю аммиачной се литры.
В Советском Союзе впервые в мире начали в огромных количе
ствах применять аммиачную селитру в качестве |
удобрения |
прак |
|
тически под все технические культуры (хлопчатник, сахарная |
свек |
||
ла, лен, чай и др.), а в последние |
годы — и под зерновые и овощ |
||
ные культуры. |
|
|
|
Ниже показана эффективность |
применения аммиачной селитры |
||
в качестве удобрения: |
|
|
|
|
Количество |
_ |
|
Культура |
селитры, |
Прирост |
|
вносимой |
урожая иа 1 кг |
||
|
за год, кг/га |
селитры, кг |
|
Хлопчатник (хлопок-сырец) |
300—400 |
5—10 |
|
Сахарная свекла (корни) |
200—250 |
30—60 |
|
Озимая пшеница (зерно) |
60—100 |
3—5 |
|
Позднее за рубежом, особенно в послевоенное время, также оценили высокие качества аммиачной селитры как удобрения, в связи с чем ежегодный выпуск ее стал непрерывно возрастать.
Аммиачная селитра имеет ряд преимуществ перед другими азотными удобрениями. Она содержит 34—34,5% азота и в этом отношении уступает только карбамиду CO(NH2 )2, содержащему 46% азота. Другие азотные и азотсодержащие удобрения имеют значительно меньше азота (содержание азота приведено в пере счете на сухое вещество):
Удобрения |
N, % |
Сульфат аммония (NH4 )„S04 |
Около 21 |
Известково-аммиачная селитра |
20,5 |
Цианамид кальция CaCN, |
. . . 18,5—20,0 |
Натриевая селитра NaNO.i |
16,0—16,2 |
Кальциевая селитра Ca(N03 ), |
14,0—16,5 |
Калиевая селитра K N 0 3 . . " |
13,8 |
Нитрофоска |
11,5—15,7 |
Аммофос |
11,0 |
Каждое из азотных удобрений (кроме аммиачной селитры) содержит азот только в одной форме: в виде аммиака (аммиач ная, или аммонийная форма азота, например, сульфат аммония), группы N H 2 (амидная форма, например, карбамид), группы NO3 (нитратная форма селитры) либо в виде группы CN2 -
Аммиачная селитра является универсальным азотным удобре нием, так как одновременно содержит аммиачную и нитратную формы азота. Она эффективна во всех зонах, почти под все сель скохозяйственные культуры.
Весьма важно, что формы азота аммиачной селитры исполь зуются растениями в разное время. Аммонийный азот, непосредст венно участвующий в синтезе белка, быстро усваивается растения ми в период роста; нитратный азот усваивается относительно
9
медленно, поэтому действует более продолжительное время. Уста новлено также, что аммиачная форма азота может использоваться растениями без предварительного окисления.
Эти свойства аммиачной селитры весьма положительно ска зываются на увеличении урожайности почти всех сельскохозяйст венных культур.
В ближайшие годы часть аммиачной селитры будет использо вана для приготовления тукосмесей, в которых остро нуждается сельское хозяйство.
Высокое содержание азота в аммиачной селитре, сравнительно несложный способ ее получения и относительно невысокая стои мость в ней единицы азота создают хорошие предпосылки для дальнейшего развития этого производства.
Однако темпы роста производства аммиачной селитры будут ниже, чем сложных удобрений и карбамида. Объясняется это сле дующей важной особенностью развития отечественной химии — сдвигами в структуре производства в связи с первоочередностью выпуска высококачественных продуктов повышенного спроса.
В 1970 г. доля сложных удобрений и карбамида в общем производстве удобрений в СССР составляла 59%; по сравнению с 1965 г. она выросла на 19%. В результате этого средняя концен трация питательных веществ в удобрениях возросла с 26 до 32%.
Предусмотрено, что в ближайший период темпы роста произ водства концентрированных и сложных удобрений будут вдвое опережать темпы роста производства минеральных удобрений в целом. При этом среднее содержание питательных веществ в ми неральных удобрениях увеличится с 33% в 1971 г. до 37% в 1975 г.
• По данным Всесоюзной Академии |
сельскохозяйственных наук |
|||||
им. В. И. Ленина, повышение среднего содержания |
питательных |
|||||
веществ |
в туках с 29,3% в 1970 г. до |
37% |
в 1975 |
г. |
позволит |
со |
кратить |
объем перевозок на 10 млн. |
т и |
получить |
экономию |
на |
|
таре, хранении и внесении удобрений |
в |
размере |
16,6 млн. |
руб. |
||
в год на каждый миллион тонн питательных веществ. И в этом отношении увеличение выпуска аммиачной селитры экономически весьма эффективно.
Аммиачная селитра входит в состав большой группы устойчи вых взрывчатых веществ (стр. 216). Взрывчатые вещества на ос нове аммиачной селитры и аммиачная селитра чистая или обрабо танная некоторыми добавками (стр. 217) применяются для взрыв ных работ.
Небольшое количество селитры расходуется на получение за киси азота (стр. 217), используемой в медицине.
Наряду с увеличением объема производства аммиачной селитры путем модернизации действующих и строительства новых произ водств осуществляются мероприятия по дальнейшему улучшению качества готового продукта (получение продукта 100%-ной рас сыпчатости и сохранение гранул после длительного хранения про дукта).
Глава I
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ
В чистом виде аммиачная селитра представляет собой белое кристаллическое вещество, содержащее 35% азота, 60% кислоро да и 5% водорода. Технический продукт — белого цвета с желто ватым оттенком, содержит не менее 34,2% азота.
Ниже приводятся важнейшие физико-химические свойства чи стой кристаллической аммиачной селитры.
Молекулярный вес |
|
|
80,05 |
|
|||
Плотность, г/см3 |
|
|
|
1,69—1,725 |
|||
Теплота |
образования из простых веществ (при 18°С и |
|
|||||
760 мм рт. ст.), ккал/моль |
|
|
87,2 |
||||
Теплота плавления, кал/г |
|
|
16,2 |
|
|||
Температура плавления, °С |
|
|
169,6* |
||||
Мольная теплоемкость при 20—28 °С, |
кал/(моль• °С) . . . |
33,8 |
|||||
Удельная теплоемкость, ккал/(кг-°С) |
|
|
|
||||
при 0°С |
|
|
|
|
0,397 |
|
|
» 10 °С |
|
|
|
|
0,398 |
|
|
» 20—28"С |
. - |
|
|
0,422 |
|||
» 100 °С |
|
|
|
|
0,428 |
|
|
Теплопроводность (при насыпной плотности 0,68—0,76 г/см3 |
|
||||||
и температуре |
0—100°С), |
ккал/(м • ч • °С) |
0,205 |
||||
Теплопроводность, |
ккал/(м-ч-°С) расплава {<—'100% |
|
|||||
NH^NOg, *=175°С) |
|
|
0,229 |
||||
Твердой |
соли |
|
|
|
|
|
|
при 0°С |
|
|
|
|
0,363 |
|
|
при 50 °С |
|
|
|
|
0,357 |
|
|
при |
100 °С |
|
|
|
|
0,348 |
|
при |
165°С |
|
|
|
|
0,330 |
|
Вязкость |
расплава (~100% NH4 NOs , |
*=170°C), спз |
. . |
6,65 |
|||
Поверхностное |
натяжение расплава |
(99,3% NH4 N03 , |
/ = |
|
|||
= 160°С), дин/см |
|
|
85,2 |
|
|||
Плотность гранулированного |
продукта (при 20 °С и влаж |
|
|||||
ности 1 %), т/м3 |
|
|
|
|
|||
при |
плотной |
упаковке |
|
|
1,1636 |
||
при |
неплотной упаковке |
|
|
0,8262 |
|||
* По другим данным —1/0,4 "С.
Угол естественного откоса* крупнокристаллической аммиачной селитры при различной относительной влажности воздуха •приведен в табл. 3.
* Угол естественного откоса необходимо знать для расчета складских поме щений, бункеров, транспортирующих и других устройств.
11
|
Т а б л и ц а |
3. Угол естественного |
откоса |
|
|
|
аммиачной селитры (в град) |
|
|
||
Температура, |
Относительная |
влажность воздуха, % |
|
||
|
|
|
|
||
°С |
30 |
' 40 |
50 |
60 |
70 |
|
|||||
10 |
|
|
36 |
36 |
38,5 |
20 |
— |
36 |
36,5 |
37 |
45 |
30 |
34 |
35 |
37 |
37 |
— |
Аммиачная селитра может кристаллизоваться в разных формах (модификациях) при одном и том же химическом составе. Это явление носит название полиморфизма. Она может существовать в пяти кристаллических стабильных формах:
|
|
|
Температура |
Плотность, |
|
|
|
устойчивости |
|
|
Модификации |
|
модификаций, |
г/смз |
Кубическая |
(I) |
|
169,6—125,8 |
— |
Тетрагональная (II) |
|
125,8—84,1 |
1,69 |
|
Ромбическая |
или моноклинная |
(III) |
84,1—32,3 |
1,66 |
Ромбическая |
бипнрамидальная |
(IV) |
О т + 3 2 , 3 до—17 1,725 |
|
Тетрагональная (V) |
|
Ниже—17,0 |
1,725 |
|
Переход кристаллов аммиачной селитры из одной формы в дру гую сопровождается изменением огранки и объема, плотности кристаллов, а также выделением определенного количества тепла:
Превращение |
Температура, |
Теплота |
превращения, |
||
Расплавленная соль ^1 I |
"С |
кал/г |
169,6 |
16,2 |
|
1^11 . •. |
125,8 |
13,2 |
I I ^ I I I |
84,1 |
4,0 |
I I I ^ l I V |
32,3 |
5,1 |
I V ~ V |
—17 |
1,4 |
Установлено, что кроме указанных пяти стабильных модифика ций аммиачная селитра имеет еще метастабильные формы, воз никающие под влиянием разных факторов (например, содержание
влаги, воздействие некоторых добавок, |
термообработка, давление |
и др.). |
|
Найдено, что особенно тесная связь |
существует между влаж |
ностью частиц аммиачной селитры и температурой ее фазовых превращений. В частицах сухой аммиачной селитры при указанных выше температурах происходят превращения только между фор
мами V, IV, IT и I . Превращения |
же I V ^ I I I , как правило, про |
|||||
текают только в присутствии |
влаги или во |
влажной |
атмосфере, |
|||
либо этот |
переход |
смещается |
в |
область температур |
50—55 °С, |
|
В случае |
небольшой |
влажности |
аммиачной |
селитры |
происходят |
|
превращения IV—»-П при температуре 51 °С и II—»-IV при 47 °С. |
||||||
Найдено |
также, что превращение |
III—>-П |
почти не зависит от |
|||
содержания влаги в частицах аммиачной селитры. |
|
|||||
Испытания в промышленных условиях показали, что при ин тенсивном охлаждении гранул аммиачной селитры, содержащих
12