Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
СИНЕРГИЗМ И АНТАГОНИЗМ УДОБРЕНИЙ
При получении смешанных комплексных удобрений следует учитывать, что некоторые исходные соли и другие продукты нельзя смешивать друг с другом, гак как могут идти нежелательные химические процессы, в результате которых будут теряться питательные вещества (улетучиваться или ретроградировать в неусвояемую форму) и ухудшаться физические свойства удобрения. Эти явления обусловливают так называемый антагонизм удобрений. В противоположность этому синергизмом удобрений можно назвать их способность эффективного совместного действия без возникновения вредных побочных процессов, обусловливающую возможность их смешения. Например, при смешении суперфосфата с аммиачной селитрой в результате реакций
NH4N03 + Н3РО4 = NH4H2PO« + HNO3
2NH4N03 + Ca(H2P04)2 = 2NH4H2P04 +Са (N03)2
Теряется некоторая часть азота (в виде паров HN03 или окислов азота) и физические свойства смеси оказываются худшими, чем исходных компонентов, из-за появления более гигроскопичного соединения — нитрата кальция. При введении в эту смесь нейтрализующих добавок или при аммонизации ее аммиаком образование азотной кислоты предотвращается, поэтому исключается возможность потери азота, а благодаря превращению части монокальцийфосфата в дикальцийфосфат, связывающий некоторую долю
гигроскопической воды в кристаллизационную, улучшаются физические свойства удобрения. При этом, однако, уменьшается содержание водорастворимой Р205 за счет увеличения цитратнорастворимой.
Для уменьшения ретроградации Р205 предложено31 добавлять к смешанным удобрениям, содержащим суперфосфат, перед аммо - нкзацней небольшие количества растворимых солей магния и железа. При этом аммонизацию можно вести до рН = 7, вместо 4,5, без опасения ретроградации Р2О5, с получением продукта, содержащего 5% азота.
В некоторых случаях при смешении получаются удобрения, обладающие лучшими физическими свойствами, чем исходные компоненты. Например, при смешении суперфосфата с сульфатом аммония в результате реакции (NH4)2S04 + Са(Н2Р04)2 • Н20 + Н20 =
= 2NH4H2P04 + CaS04. 2Н20
Смесь подсыхает и затвердевает вследствие образования гипса. Она обладает малой гигроскопичностью, но для устранения слеживаемости ее приходится измельчать после длительного хранения, когда приведенная реакция завершится.
Удобрительные смеси с хорошими физическими свойствами, с небольшой гигроскопичностью и не слеживающиеся при хранении получаются, например, при смешении фосфатов аммония и хлорида калия с суперфосфатом и сульфатом аммония; при смешении их с нитратом аммония или карба-. мидом получается удобрение, рассеваемость которого при хранении во влажном воздухе ухудшается.
Рис. 408. Диаграмма смешения Удобрений: / — нитрат кальция: 2 —нитрат натрия; 3 сульфат-нитра г аммония: 4 —калийно-аммиачная селитра; 5 — сульфат аммония; 6 — хлористый аммоний; 7 — карбамид; 8 — иианамид кальция; 9— преципитат; 10 — суперфосфат; // — термофосфаты, томасшлак; 12 — сульфат калия и сульфат калия - магния; 13 — калийные соли (50% КгО); 14 — калийные соли (20—400/0 КгО); /,' — известняк. |
Для решения вопроса о возможности смешения тех или иных удобрительных солей руководствуются различными диаграммами смешения удобрений, составленными на основании теоретических соображений и экспериментальных данных. Однако антагонизм удобрений изучен еще недостаточно, и поэтому нередко разные диаграммы смешения дают противоречивые сведения. На рис. 408 приведена одна из таких диаграмм. Горизонтальные и вертикальные ряды на этой диаграмме обозначены числами, соответствующими разным удобрениям. Возможность смешения характеризуется клет-
камя, находящимися в месте пересечения рядов: белые клетки указывают на возможность, черные — на недопустимость смешения. Заштрихованные клетки соответствуют смесям, в которых нежелательные процессы идут сравнительно медленно. Буквой г обозначены смеси, из которых могут выделяться газы, а буквой р — смеси, в которых возможна ретроградация Р205.
Из этой диаграммы следует, что, например, все калийные соли можно смешивать с суперфосфатом, сульфатом аммония, нитратами аммония и натрия и др.; сульфат аммония можно смешивать с суперфосфатом, преципитатом, нитратом аммония и др. Возможности смешения удобрений значительно расширяются при добавке К ним нейтрализующих материалов, что в приведенной диаграмме не учитывается.