Азот
Содержание:
- Какие культуры важно обработать в первую очередь
- Применение
- Сроки и рекомендованная дозировка
- Частые ошибки в процессе подкормки
- Как расставлять степени окисления в органических соединениях
- Хранение и соблюдение техники безопасности
- Что такое аммоний
- Внедрение газа в отрасль нефтедобычи
- Экономика
- Важнейшие соединения:
- Какие средства можно применять
- Климат и география
- Разновидности веществ и их характеристики
- Виды минеральных азотных удобрений
- Сточные и природные воды
- Получение
Какие культуры важно обработать в первую очередь
Больше остальных в азоте нуждаются овощи. Если в планах — собрать хороший урожай капусты или тыквы, баклажанов и кабачков, картофеля и перца, то стоит подкармливать грунт во время посадки, в период роста и цветения.
В большом объеме азот потребляют плодово-ягодные и декоративные культуры (вишня, кусты малины и ежевики, фиалки, розы и пионы). Помочь растениям хорошо развиваться можно внесением аммиачной селитры из расчета 25 г на 1 кв. м.
Меньшие дозы азота требуются свекле, томатам и огурцам, морковке, кукурузе и зелени, яблоням, смородине, крыжовнику и однолетним декоративным цветам. Достаточно взять 20 г азота на 1 кв. м участка.
Примерно 15 г азотных удобрений на 1 кв. м участка вносят под лук, редис, листовые овощи и ранний картофель. Столько же требуется грушам и луковичным растениям на клумбе.
Меньше всего в азотных подкормках нуждаются горох и бобовые, вереск, азалия, пряные культуры, мак. Им хватает 8 г удобрения на 1 кв. м.
По весне деревьям и кустарникам помогут комплексные органические азотные удобрения в виде 1–2 кг помета или 0,5 ведра навоза (перепревшего) на 1 кв. м земли вокруг ствола.
Вместо органики подойдут и минеральные подкормки, такие как аммиачная селитра, аммофоска.
Если не перекармливать почву азотом, урожай будет обильным, качественным и безопасным.
Применение
Газообразный азот
Промышленное применение газообразного азота обусловлено его инертными свойствами. Газообразный азот пожаро- и взрывобезопасен, препятствует окислению, гниению. В нефтедобывающей промышленности газообразный азот применяется для обеспечения безопасного бурения, используется в процессе капитального и текущего ремонта скважин. Кроме того, газообразный азот высокого давления используют в газовых методах повышения нефтеотдачи пласта. В нефтехимии азот применяется для продувки резервуаров и трубопроводов, проверки работы трубопроводов под давлением, увеличения выработки месторождений. В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы, тушения эндогенных пожаров. В производстве электроники азот применяется для продувки областей, не допускающих наличия окисляющего кислорода. Если в процессе, традиционно проходящем с использованием воздуха, окисление или гниение являются негативными факторами, азот может успешно заместить воздух.
Газообразным азотом заполняют камеры шин шасси летательных аппаратов. Кроме того, в последнее время заполнение шин азотом стало популярно и среди автолюбителей, хотя однозначных доказательств эффективности использования азота вместо воздуха для наполнения автомобильных шин нет.
Жидкий азот
Слабокипящий жидкий азот в металлическом стакане
Жидкий азот применяется как хладагент и для криотерапии.
Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких, как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т. п. Более 3/4 промышленного азота идёт на синтез аммиака.. Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.
Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.
В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при разливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.
Жидкий азот нередко демонстрируется в кинофильмах в качестве вещества, способного мгновенно заморозить достаточно крупные объекты. Это широко распространённое заблуждение. Даже для замораживания цветка необходимо достаточно продолжительное время. Это связано отчасти с весьма низкой теплоёмкостью азота. По этой же причине весьма затруднительно охлаждать, скажем, замки до −196 °C и раскалывать их одним ударом.
Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных ёмкостях под давлением. На этом же факте основан принцип тушения пожаров жидким азотом. Испаряясь, азот вытесняет кислород, необходимый для горения, и пожар прекращается. Так как азот, в отличие от воды, пены или порошка, просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение — самый эффективный с точки зрения сохранности ценностей механизм тушения пожаров.
Заморозка жидким азотом живых существ с возможностью последующей их разморозки проблематична. Проблема заключается в невозможности заморозить (и разморозить) существо достаточно быстро, чтобы неоднородность заморозки не сказалась на его жизненных функциях. Станислав Лем, фантазируя на эту тему в книге «Фиаско», придумал экстренную систему заморозки азотом, в которой шланг с азотом, выбивая зубы, вонзался в рот астронавта и внутрь его подавался обильный поток азота.
В качестве легирующей добавки к кремнию, образует высокопрочное соединение (керамику) нитрид кремния, обладающее высокой вязкостью и прочностью.
Сроки и рекомендованная дозировка
Когда планируется использовать азотную кислоту как удобрение (или любые другие азотсодержащие составы), следует руководствоваться многолетними наблюдениями опытных аграриев.
Удобрения с азотом начинают вносить по весне, как только наступят теплые дни. В зависимости от региона, начало обработки грунта приходится на середину апреля. Слишком рано применять агрохимикаты нерационально: азот легко вымоется из почвы. По осени азот культурам не нужен в больших количествах, иначе на зимовку им придется уходить с невызревшими молодыми побегами.
Очередность основных подкормок кустарников и деревьев:
- В апреле вносят в каждый приствольный круг азотное удобрение так, чтобы вышло до 150 г азота на 1 ствол. Это означает, что понадобится 200 г мочевины либо 300 г аммиачной селитры.
- В середине мая удобряют плодовые кустарники и деревья из расчета до 100 г азота на приствольный круг.
- Во второй декаде июня удобряют культуры так же, как во время второй подкормки. Цель — сохранение завязей.
После июля азот растениям уже не вносят, чтобы они успели подготовиться к зимовке.
Частые ошибки в процессе подкормки
Есть несколько наиболее частых ошибок, допускаемых садоводами в процессе удобрения молодых побегов.
Время воздействия. Большинство считает, что лучшее время для удобрения – вечер. На самом деле, кусты максимально адекватно воспринимают внесённые минералы только утром, когда они отдыхают после активной фазы ночного роста
Первое и самое важное для рассады внесение удобрений должно производиться за 10 дней до момента высадки зелени в открытый грунт. Для этих целей идеально подходит мочевина, благодаря которой на окрепших стеблях быстрее завяжутся бутоны.
Несвоевременное использование калийных составов
Нельзя задействовать указанный тип удобрения в период произрастания молодых побегов, когда корневая система активно развивается. Лучше повременить, чем вовсе погубить посевы.
Техника внесения. Любыми удобрениями следует обрабатывать только корневую зону рассады, стараясь не попадать на стебли или листья. В противном случае у растения может возникнуть ожог.
«Неправильная» вода. Для растворения азотных подпиток требуется жидкость, чей состав идентичен к естественной среде: талая или дождевая вода. Действенная альтернатива – отстоявшаяся 3-4 дня жидкость. При этом оптимальная её температура должна равняться 20-25 градусов.
Как расставлять степени окисления в органических соединениях
Пример 6
. Укажите степени окисления всех элементов в CH 3 CH 2 OH.
Решение
. Нахождение степеней окисления в органических соединениях имеет свою специфику. В частности, необходимо отдельно находить степени окисления для каждого атома углерода. Рассуждать можно следующим образом. Рассмотрим, например, атом углерода в составе метильной группы. Данный атом С соединен с 3 атомами водорода и соседним атомом углерода. По связи С-Н происходит смещение электронной плотности в сторону атома углерода (т. к. электроотрицательность С превосходит ЭО водорода). Если бы это смещение было полным, атом углерода приобрел бы заряд -3.
Атом С в составе группы -СН 2 ОН связан с двумя атомами водорода (смещение электронной плотности в сторону С), одним атомом кислорода (смещение электронной плотности в сторону О) и одним атомом углерода (можно считать, что смещения эл. плотности в этом случае не происходит). Степень окисления углерода равна -2 +1 +0 = -1.
Ответ: С -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1 .
Хранение и соблюдение техники безопасности
Автотранспортом азот в жидком состоянии перевозят в специальных криогенных сосудах или цистернах. Потребителям доставляют газообразное вещество в сжатом виде в черных баллонах. Хранят азот в сосудах Дьюара, имеющих двойные стенки, между которыми находится вакуум. В целях уменьшения передачи тепла поверхности делают зеркальными за счет слоя серебра. Сосуды Дьюара могут быть разного объема. Емкости, вмещающие десятки литров, изготавливают из металла. В таком сосуде вещество может храниться несколько недель.
Кратковременный контакт кожи с жидким азотом не представляет серьезной опасности, так как в месте соприкосновения образуется воздушная подушка, обладающая низкой теплопроводностью. Именно она защищает ткани от травмирования. Длительный контакт азота с кожей, глазами или слизистыми оболочками вызывает их тяжелое повреждение. Пораженный участок при попадании вещества необходимо незамедлительно промыть большим количеством воды.
При испарении азота происходит его накопление на уровне пола рабочего помещения из-за низкой температуры и большей плотности, чем у воздуха. Незаметно для человека создается высокая концентрация вещества, а количество кислорода уменьшается. Это влияет на общее самочувствие: нарушается ритм дыхания и учащается пульс. При тяжелом исходе ситуации расстраивается сознание и теряется способность двигаться. Опасность состоит в том, что отравление происходит незаметно для человека, пострадавший не осознает серьезности ситуации. Поэтому помещения, в которых производится или используется азот, обязательно оснащаются надежной системой вентиляции.
Что такое аммоний
Его относят к положительно заряженным полиатомным ионам или катионам.Аммоний еще причисляют к химическим веществам, которые не могут существовать в форме молекулы. Он состоит из аммиака и водорода.
Аммоний с положительным зарядом в присутствии различных анионов с отрицательным знаком способен образовывать аммонийные соли, в которых ведет себя подобно металлам с валентностью I. Также при его участии синтезируются аммониевые соединения.
Многие соли аммония существуют в виде кристаллических бесцветных веществ, которые хорошо растворяются водой. Если соединения иона NH 4 + образованы летучими кислотами, то в условиях нагревания происходит их разложение с выделением газообразных веществ. Последующее их охлаждение приводит к обратимому процессу.
Стабильность таких солей зависит от силы кислот, из которых они образованы. Устойчивые соединения аммония соответствуют сильному кислотному остатку. Например, стабильный аммония хлорид производится из соляной кислоты. При температуре до 25 градусов такая соль не разлагается, что нельзя сказать о карбонате аммония. Последнее соединение часто используется в кулинарии для подъема теста, заменяя пищевую соду.
Кондитеры карбонат аммония называют просто аммонием. Такую соль применяют пивовары для улучшения брожения пивных дрожжей.
Качественной реакцией для обнаружения ионов аммония является действие гидроксидов щелочных металлов на его соединения. В присутствие NH 4 + происходит высвобождение аммиака.
Внедрение газа в отрасль нефтедобычи
Вещество не всегда применялось в качестве вспомогательного элемента на буровых. Вопрос об эксплуатации не углеводородного компонента стал рассматриваться за рубежом в начале 70-ых годов. На тот момент в отрасли технологии подразумевали использование для вытеснения добытой жидкости углекислого и природного газа, так как они были эффективны. Однако цена на эти вещества росла, как и расценки на саму добычу ископаемых. Подавать их было нужно на месторождения в больших объемах, что затрудняло ведение бизнеса. В свете таких тенденций было решено изменить технологический процесс и внедрить дешевый и простой в получении азот.
В эти же годы развивались криогенные технологии, позволяющие добывать большие объемы азотистого компонента высокой концентрации. Поэтому на месторождениях конструировали станции для получения газообразного и жидкого химического элемента.
Но введенная методика имела свои недостатки. Такие станции требовали стабильного и постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала, что было затруднительно для объектов из северных широт. А так как не во всех местах работы был прямой доступ к электричеству, эффективность работ снижалась. Также установки не могли перемещаться на новую точку добычи, так как перевозка не была предусмотрена при разработке ее конструкции. Часто такие места добычи просто консервировали и оставляли пустовать.
По мере развития отрасли, технология модернизировалась. На смену криогенным установкам пришли мобильные адсорбционные и мембранные станции по добычи нефти.
Экономика
Дорога из Иерусалима в Ашдод.
Ашдод является одним из наиболее важных индустриальных центров страны. Все промышленные предприятия города расположены в его северной части — в портовой зоне, в северной промышленной зоне, и около реки Лахиш. Порт Ашдода — самый большой в Израиле, через него проходит шестьдесят процентов всех морских грузов. Он был существенно модернизирован в последние годы, и теперь может принимать грузовые корабли Panamax. В портовой зоне также расположены офисы некоторых судовых компаний, электростанция «Эшколь А» и угольный терминал.
Северная промышленная зона расположена на шоссе 41 и включает в себя различные заводы, в том числе нефтеочистительный завод, один из двух в стране. Зона тяжёлой промышленности, расположенная к югу от реки Лахиш, раньше была главным индустриальным центром Ашдода. В последнее время в районе стали появляться досуговые центры. Тем не менее, здесь всё ещё остаётся промышленность, например фармацевтическая компания «Тева», производитель стройматериалов «Аштром», и компания по производству соевого масла «Солбар». В Ашдоде также расположена компания «Эльта», часть концерна «Авиационная Промышленность Израиля», здесь разрабатываются радарное оборудование, средства радиоэлектронной борьбы, а также средства радиоэлектронной разведки «ELINT».
Израильская компания водоснабжения Мекорот объявила о начале строительства в Ашдоде предприятия по опреснению воды.
Стоимость проекта — 1,5 миллиарда шекелей. Завод должен быть введён в строй в 2013 году. Он будет производить 100 миллионов кубометров опреснённой воды в год — 15 % от потребности в питьевой воде в Израиле.
Исторически каждый район Ашдода имеет свой собственный коммерческий центр. В 1990 году, параллельно развитию культуры больших торговых центров в Израиле, основная коммерческая деятельность в Ашдоде переехала в моллы.
Важнейшие соединения:
Азот способен образовывать химические соединения, находясь во всех степенях окисления от +5 до -3. Соединения в положительных степенях окисления азот образует с фтором и кислородом, причем в степенях окисления больше +3 азот может находиться только в соединениях с кислородом. Аммиак, NH3 — бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде («нашатырный спирт»).
Аммиак обладает основными свойствами, взаимодействует с водой, галогеноводородами, кислотами:
NH3 + H2O NH3*H2O NH4+ + OH — ; NH3 + HCl = NH4Cl
Один из типичных лигандов в комплексных соединениях:
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2 (фиол., р-рим)
Восстановитель:
2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + 3H2O.
Гидразин — N2H4 (пернитрид водорода), …Гидроксиламин — NH2OH, … Оксид азота(I), N2O (закись азота, веселящий газ). …Оксид азота(II), NO — бесцветный газ, не имеет запаха, в воде малорастворим, относится к несолеобразующим.
В лаборатории получают при взаимодействии меди и разбавленной азотной кислоты:
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
В промышленности получают каталитическим окислением аммиака при получении азотной кислоты:
4NH3 + 5O2 4NO + 6 H2O
Легко окисляется до оксида азота(IV): 2NO + O2 = 2NO2Оксид азота(III), ??? ……Азотистая кислота, ??? ……Нитриты, ??? ……Оксид азота(IV), NO2 — ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах, хорошо растворяется в воде, давая при этом две кислоты, азотистую и азотную: H2O + NO2 = HNO2 + HNO3
При охлаждении переходит в бесцветный димер: 2NO2 N2O4Оксид азота(V), ??? ……Азотная кислота, HNO3 — бесцветная жидкость с резким запахом, tкип = 83°С. Сильная кислота, соли — нитраты. Один из сильнейших окислителей, что обусловлено наличием в составе кислотного остатка атома азота в высшей степени окисления N+5. При взаимодействии азотной кислоты с металлами в качестве основного продукта выделяется не водород, а различные продукты восстановления нитрат-иона:
Cu + 4HNO3 (конц) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O;
4Mg + 10HNO3 (оч.разб.) = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 5H2O.Нитраты, ??? ……
Какие средства можно применять
Производители выпускают разные виды азотосодержащих удобрений, у каждого есть особенности и сроки применения. В список наиболее популярных входят следующие названия:
- аммиачная селитра (до 35 % азота). Преимущества — хорошо разводится водой, сразу усваивается. Можно вносить ранней весной. Недостатки — применяется только на щелочных и нейтральных грунтах, не используется для внекорневой подкормки. Из-за хранения во влажном месте слеживается в комки. Передозировка вызывает гибель растений. Вносится по весне и осени (до перекопки), летом — в качестве почвенной подкормки;
- карбамид (46 % азота). Преимущества — хорошо растворяется и усваивается. Недостатки — быстро выветривается и вымывается из грунта, поэтому требует заделки на 10 см в глубину. Используется на щелочном и нейтральном грунте, поскольку повышает кислотность почвы. Такие азотные минеральные удобрения вносятся в качестве подкормки по весне и летом;
- сульфат аммония (20 % азота). Плюсы — не слеживается во время хранения, хорошо растворяется и не вымывается из земли. Кроме азота содержит 24 % серы, положительно влияющей на качество урожая и срок хранения. Обедненные серой земли в России расположены в Псковской и Ростовской, Курской и Белгородской, а также в Липецкой, Волгоградской и Тамбовской области. Минус — используется только на щелочной почве, поскольку сильно подкисляет землю. Вносится по осени до перекопки;
- кальциевая селитра (15,5 % азота). Достоинства — хорошо растворяется, препятствует поражению урожая вершинной гнилью. Недостатки — требует защиты от влаги во время хранения, иначе растворится. Используется на нейтральном и кислом грунте в виде весенних, летних подкормок;
- натриевая селитра (16 % азота). Представляет собой натриевую соль азотной кислоты. Преимущества — легко растворяется, а еще содержит любимый корнеплодами натрий. Недостатки — слеживается во время хранения, быстро вымывается из грунта. Используется только на кислых землях. Вещество раздражает незащищенную кожу, опасно для животных. Применять в теплице запрещено;
- навоз нельзя не включить в список азотных подкормок. Это наиболее известная и распространенная органика. Учитывая, что в навозе и помете содержится всего 0,5 % и 2,5 % азота соответственно, понадобятся действительно большие дозы. Плюсы — кроме азота, навоз содержит фосфор, кальций, калий и магний. Это натуральное вещество, способное улучшить структуру почвы. Минусы — содержит семена сорных трав, сложно дозировать. Полуперепревший (не свежий) навоз вносят в землю накануне осенней перекопки. Если удобрение полностью перепрело, его добавляют в лунки под посадку.
В результате правильного применения на огороде удобрение азот поможет снять богатый урожай красивых и вкусных плодов.
Климат и география
В Ашдоде средиземноморский климат с жарким летом, приятной весной и осенью, и прохладными, дождливыми зимами. Влажность имеет тенденцию быть высокой круглый год, сезон дождей обычно длится с ноября по март. Зимой температура редко опускается ниже 5 °C и чаще держится в районе 10—15 °C, летом в среднем 27 °C. Средний годовой уровень осадков составляет 510 миллиметров.
Ашдод представляет собой город, вытянутый на 12 километров вдоль побережья Средиземного моря. В северной части города находится главный грузовой порт Израиля (Через ашдодский порт проходит 2/3 морских грузоперевозок страны) и расположенная рядом с ним промышленная зона. Жилые кварталы города строятся вдоль побережья в южном направлении.
В 2009 году в городе появились крупные транспортные развязки, как на северном, так и на южном въезде и выезде. Среди достопримечательностей города можно также отметить специальную искусственную бухту, предназначенную для захода яхт, которая может вместить до полутысячи судов.
Разновидности веществ и их характеристики
Что такое азотное удобрение: их видов в природе существует множество. Еще больше выпускается промышленным способом:
отходы жизнедеятельности животных и птиц – навоз – относятся к органическим формам;
мочевина – органическое вещество, искусственно созданное из неорганического;
нитраты – получают взаимодействием азотной кислоты и других веществ, в результате получаются соли – селитры;
нитриты – вещества, полученные на основе азотистой кислоты;
аммиак – взаимодействие азота и водорода;
амиды – соединения, которые сразу после применения не доступны растениям, но с помощью бактерий преобразуются в нитратные и аммиачные удобрения.
Видео: Эффективное внесение азота на озимой пшенице
Кроме этого есть двух и трехкомпонентные смеси, в состав которых входит азот:
В зависимости от того, в какой форме находятся азотистые вещества в составе смеси, ее применяют с расчетом на длительный период или вносят чаще. Некоторые удобрения содержат сразу несколько видов веществ, где содержится азот для подкормки растений в разных формах. Амиды действуют дольше, нитраты и аммоний сразу после внесения.
Виды минеральных азотных удобрений
Минеральные азотные удобрения — это такие минеральные удобрения, какие получены искусственным путем. К ним относят все типы соединений неорганического происхождения. Рассмотрим основные виды азотных удобрений.
Аммиачная селитра
Основные характеристики:
- Содержание азота — около 35%.
- Представляет собой мелкие кристаллы; перед внесением кристаллы необходимо измельчить, чтобы не создавать участков с повышенным содержанием соединения.
- Быстро слеживается, поэтому хранить селитру нужно в водонепроницаемой емкости в сухом помещении.
- Чрезвычайно эффективное азотное удобрение для внесения в почву на территориях с низким увлажнением.
- Вносить азотные удобрения на основе аммиачной селитры осенью не следует.
- Увеличивает кислотность среды, поэтому перед внесением аммиачную селитру нужно смешать с нейтрализующим веществом (в качестве такого вещества может выступить, например, мел в концентрации 0,7 кг мела на 1 кг селитры).
Сульфат аммония
Основные характеристики:
- Содержание азота — около 20%.
- Азотсодержащий сульфат аммония подходит как для основного внесения, так и в качестве подкормки.
- Можно применять в осенний период.
- Азотосодержащий сульфат аммония увеличивает кислотность среды, поэтому перед внесением сульфат аммония нужно смешать с нейтрализующим веществом (в качестве такого вещества может выступить, например, мел в концентрации 1,2 кг мела на 1 кг сульфата).
- Основное таких применение азотных удобрений — выращивание овощных культур.
Хлористый аммоний
Основные характеристики:
- Содержание азота — около 25%.
- Представляет собой мелкокристаллический порошок белого или желтого цвета.
- Азотистый хлористый аммоний при хранении не слеживается.
- Использование осложнено одной крупной проблемой — дополнительно содержит большое количество хлора (2,5 кг хлора на каждый 1 кг азота), который вреден для растений. По этой причине его советуют вносить только основным способом и желательно осенью.
Натриевая селитра
Основные характеристики:
- Содержание азота — около 16%.
- Представляет собой небольшие прозрачные кристаллы (хотя бывают и мелкие желтоватые кристаллы).
- Очень хорошо усваивается растениями.
- Представляет собой соединение с щелочными свойствами, поэтому перед внесением в землю его не нужно смешивать с нейтрализующим веществом.
- Азотные удобрения такого вида — прекрасные удобрения для сада.
- Подойдет как для основного внесения, так и в качестве подкормки.
Кальциевая селитра
Основные характеристики:
- Содержание азота — около 15%.
- Представляет собой небольшие белые кристаллы; перед внесением кристаллы необходимо измельчить, чтобы не создавать участков с повышенным содержанием соединения.
- Быстро слеживается, поэтому хранить селитру нужно в водонепроницаемой емкости в сухом помещении.
- Представляет собой соединение с щелочными свойствами, поэтому перед внесением его не нужно смешивать с нейтрализующим веществом. Может быть использовано для улучшения свойств кислых почв.
- Данные удобрения, содержащие органический азот, подойдут для выращивания овощей.
Мочевина
Основные характеристики:
- Содержание азота — около 46%.
- Представляет собой мелкие белые кристаллы.
- Чрезвычайно эффективно для внесения в почву на территориях с низким увлажнением.
- Вносить в почву осенью не стоит.
- Увеличивает кислотность почвы, поэтому перед внесением сульфат аммония нужно смешать с нейтрализующим веществом (в качестве такого вещества может выступить, например, мел в концентрации 0,5 кг мела на 1 кг сульфата).
- Азотные минеральные удобрения на основе мочевины легко разлагается уреазой, которая содержится практически во всех почвах. Данная проблема решается путем смешивания мочевины с каким-либо органическим соединением.
- Область применения мочевины — внекорневая подкормка (мочевина не обжигает листья и побеги).
Сточные и природные воды
Сточными называют воды, свойства которых были изменены антропогенным воздействием. Осадки (дождевые, талые) также относятся к сточным водам. Существуют различные способы классификации сточных вод: по источнику происхождения, по составу или концентрации загрязняющих веществ, по свойствам загрязнителей.
К природным водам относят: моря, океаны, ледники, реки, озёра, почвенную и атмосферную влагу.
Несмотря на принятое деление вод на сточные и природные, в действительности они неотделимы друг от друга, поскольку являются сложной системой, находящейся в динамическом равновесии.
Получение
Разложение нитрита аммония
В лабораториях его можно получать по реакции разложения нитрита аммония:
- NH4NO2⟶N2↑+2H2O{\displaystyle {\ce {NH4NO2 -> N2 ^ + 2H2O}}}
Реакция экзотермическая, идёт с выделением 80 ккал (335 кДж), поэтому требуется охлаждение сосуда при её протекании (хотя для начала реакции требуется нагревание нитрита аммония).
Практически эту реакцию выполняют, добавляя по каплям насыщенный раствор нитрита натрия в нагретый насыщенный раствор сульфата аммония, при этом образующийся в результате обменной реакции нитрит аммония мгновенно разлагается.
Выделяющийся при этом газ загрязнён аммиаком, оксидом азота (I) и кислородом, от которых его очищают, последовательно пропуская через растворы серной кислоты, сульфата железа(II) и над раскалённой медью. Затем азот осушают.
Нагревание дихромата калия с сульфатом аммония
Ещё один лабораторный способ получения азота — нагревание смеси дихромата калия и сульфата аммония (в соотношении 2:1 по массе). Реакция описывается уравнениями:
- K2Cr2O7+(NH4)2SO4⟶(NH4)2Cr2O7+K2SO4{\displaystyle {\ce {K2Cr2O7 + (NH4)2SO4 -> (NH4)2Cr2O7 + K2SO4}}}
- (NH4)2Cr2O7⟶N2↑+Cr2O3+4H2O{\displaystyle {\ce {(NH4)2Cr2O7 -> N2 ^ + Cr2O3 + 4 H2O}}}
Разложение азидов
Наиболее чистый азот можно получить разложением азидов металлов:
- 2NaN3→t2Na+3N2↑{\displaystyle {\ce {2NaN3 -> 2Na + 3N2 ^}}}
Реакция воздуха с раскалённым коксом
Так называемый «воздушный», или «атмосферный» азот, то есть смесь азота с благородными газами, получают путём реакции воздуха с раскалённым коксом, при этом образуется так называемый «генераторный», или «воздушный», газ — сырьё для химических синтезов и топливо. При необходимости из него можно выделить азот, поглотив монооксид углерода.
Перегонка воздуха
Молекулярный азот в промышленности получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Этим методом можно получить и «атмосферный азот». Также широко применяются азотные установки и станции, в которых используется метод адсорбционного и мембранного газоразделения.
Пропускание аммиака над оксидом меди (II)
Один из лабораторных способов — пропускание аммиака над оксидом меди(II) при температуре ~700 °C:
- 3CuO+2NH3→tN2↑+3Cu↓+3H2O{\displaystyle {\ce {3CuO + 2NH3 -> N2 ^ + 3Cu v + 3H2O}}}
Аммиак берут из его насыщенного раствора при нагревании. Количество CuO в 2 раза больше расчётного. Непосредственно перед применением азот очищают от примеси кислорода и аммиака пропусканием над медью и её оксидом (II) (тоже ~700 °C), затем сушат концентрированной серной кислотой и сухой щёлочью.
Процесс происходит довольно медленно, но он того стоит: газ получается весьма чистый.