Фосфор қышқылы, оның қасиеттері, қолдануы, өндіріс әдісі, жай және екі еселенген суперфосфат. 2. азот тыңайтқышы және оның классификациясы. нитрат аммоний өндірісі
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ және ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
Фосфор қышқылы, оның қасиеттері, қолдануы, өндіріс әдісі, жай және екі еселенген суперфосфат. 2. Азот тыңайтқышы және оның классификациясы. Нитрат аммоний өндірісі.
Орындаған: Хамитова А.
Тексерген: Лебаева Ж. Т. Жоспар :
- Фосфор қышқылы, оның қасиеттері, қолдануы, өндіріс әдісі, жай және екі еселенген суперфосфат.
- Азот тыңайтқышы және оның классификациясы. Нитрат аммоний өндірісі.
1) Фосфор қышқылы (ортофосфор қышқылы) H 3 PO 4 , молярлық массасы- 97, 995. Түссіз гигроскопиялық кристаллдар (а=0, 5762 нм, b=0, 4831 нм, с=1, 1569 нм, =95, 31°), ауада жайылады. Балқу температурасы 42, 5°С, тығыздығы 1, 88 г/см 3 , ΔH - 1283 кДж/моль. Балқыған күйде асқын салқындауға қабілетті, 150C-та қою майлы сұйықтық, - 121 0 C - та шыны тәріздес масса түзеді. Фосфор қышқылы суда кез келген қатынаста араласады. Сұйытылған сулы ерітінділердің қышқыл дәмі бар. Фосфор - барлық тірі организмнің құрамына кіретін маңызды элемент. Фосфор ферменттердің, дәрумендердің кұрамында болады. Фосфорсыз хлорофилл түзілмейді, онда өсімдік жапырағы көмірқышқыл газын сіңіре алмайды. Өсімдікте фосфор жетіспесе, жапырақта қара қошқыл жасыл, қара дақ пайда болып, өсімдіктің гүлденуі мен пісуі баяулайды. Фосфор тыңайтқышын топыраққа енгізу арқылы алынатын жемістің сапасы жақсарып, өнімі артады. Фосфор тыңайтқыштары суда еритін, ерімейтін болып бөлінеді. Қазақстан жеріндегі бай фосфор қорын өңдеу жолын іздеу фосфорлы қосылыстар химиясын дамытуға негіз болды. Академик Ә. Б. Бектұров Қаратау фосфоритінен әртүрлі фосфор тыңайтқыштарын алудың ғылыми негізін қалады. Фосфор қосылыстары мен фосфор тыңайтқыштарын зерттеуде Ә. Б. Бектұров және оның шәкірттері көп еңбек сіңірді. Қаратау бассейнінің фосфорит кенінен Тараздың және Шымкенттің өндірістік бірлестіктері және басқа химия кәсіпорындары фосфор тыңайтқыштарын өндіреді.
Фосфор қышқылын алу және ашылу тарихы
.
Фосфор қышқылын Бойль ашқан. Оны каталитикалық процесс арқылы алған:
Р+О
2
→P
2
O
5
+H
2
O→HPO
3
(H
3
PO
4
)
ақотүсті, огазотәрізді.
Техникалық жағдайда фосфор қышқылын осыдан 100 жыл бұрын алған.
Са
3
(PO
4
)
2
+Н
2
SO
4
→СаSO
4
+H
3
PO
4
Фосфориттер Fe, Al мен ластанған болған. Алынған Н
2
SO
4
конц 5-10 %, нәтижесіндеоH
3
PO
4
о40-%оалынған.
Жоғары сапалы фосфор жыныстары, 30-40 % Н
2
SO
4
алынса онда гипстің ине тәрізді кристалдары пайда болады. Ол сұйық H
3
PO
4
фазасын ластайды және нашар шайылады. Сондықтан P
2
O
5
жоғалуы жоғары.
H
3
PO
4
- физикалық қасиеті: қ. ж. түссіз, ромб тәрізді зат. Балқу температурасы 42, 3
0
С, қатты түрінде сирек қолданады, көбіне гидраттар пайдаланады. Таза H
3
PO
4
май тәрізді сұйық, электр өткізгіштігі төмен.
H
3
PO
4
басқа фосфор қышқылдарынан ажырату үшін келесі сапалық реакцияопайдаланады:осарыотұңбаотүзіледі:
3AgNO
3
+H
3
PO
4
→Ag
3
PO
4
↓+3HNO
3
3Ag
+
+PO
4
3-
→Ag
3
PO
4
↓
.
:о2отүріобар.
1. Экстракциялық-экономикалықотиімді.
2. Термиялық.
Экстракциялықожолы:
Са
3
(PO
4
)
2
+Н
2
SO
4
→СаSO
4
+H
3
PO
4
Бұндай әдіспен фосфорит шығаратын орындар: Хибинск аппатит концентраттары және Қаратау фосфорит алады.
Термиялықожолмен
оH
3
PO
4
оасаотазасыноалады:
Р+О
2
→Р
4
О
10
+H
2
O→H
3
PO
4
Алынатын қышқыл конденсацияға жатады. Конденсацияның 3 түрдегі тәсілі: буландыру, жылу алмасу, циркуляциялық-өндірісте таралған. Фосфор (V) оксидін суда еріту арқылы:
Р 2 О 5 + ЗН 2 О = 2Н 3 РО 4
Фосфоритке концентрлі қышқылмен әрекет ету арқылы:
Са 3 (РО 4 ) 2 + 3H 2 SО 4 (конц) = 2Н 3 РО 4 + 3CaSО 4
Фосфор қышқылы үш түрлі тұз түзеді: NaH 2 PО 4 - натрий дигидрофосфаты; Na 2 HPО 4 - натрий гидрофосфаты; Na 3 PО 4 - натрий фосфаты. Фосфор қышқылының Na, К тұздары - ортофосфаттары, гидро- және дигидрофосфаттары суда жақсы ериді.
Химиялық қасиеттері:
Фосфор қышқылы тотықтырғыш қасиет көрсетпейді, қышқылдарға тән барлық реакцияларға түседі.
1) активті металдармен сутек бөле әрекеттеседі:
2Н 3 РО 4 + ЗСа = Са 3 (РО 4 ) 2 + ЗН 2 ↑
2) негіздік оксидтермен тұз бен су түзеді:
2Н 3 РО 4 + 3MgO = Mg 3 (PО 4 ) 2 + ЗН 2 О
3) негіздермен тұз бен су түзе әрекеттеседі:
Н 3 РО 4 + 3NaOH = Na 3 PО 4 + 3H 2 О
4) әлсіз қышқылдардың тұздарымен әрекеттеседі;
2H 3 PО 4 + 3Na 2 S = 2Na 3 PО 4 + 3H 2 S↑
жаңа тұз және жаңа қышқыл түзеді.
Фосфор қышқылының қалдығына (РО 4 3- ) сапалық реакция жасау үшін күміс ионы (Ag + ) қолданылады.
Н 3 РО 4 + 3AgNО 3 = Ag 3 PО 4 ↓+ 3HNО 3
(РО 4 3- + 3Ag + → Ag 3 PО 4 ↓
Ортофосфор қышқылы мен оның тұздарының маңызы:
Фосфор өте маңызды биогенді зат. Фосфор өсімдіктердің жемістері мен дәндерінің өсуін жақсартады. Фосфор қышқылының туындылары жануарлар мен адамдарға қажет. Олар: тіс, тырнақ, инелер және т. б. құрамындаоболады.
Органикалық қосылыстармен бірге тіршілікте жүретін зат алмасу процестеріне белсене қатысады. Олар: сүйек, мый, қан, қаңқа сүйектерінде болады. Әсіресе, фосфор қышқылы көп мөлшерде нерв жасушаларының құрамында кездеседі. Сондықтан биогеохимик Ферсман «Фосфор ой элементі» деп атаған. Фосфор қосылыстардың тапшылығынан қанның аз .
Фосфор қышқылының мемлекет өндіріс салаларындағы орны жәнеоқолданылуы.
Н
3
РО
4
→фосфаттар→тыңайтқыш.
Фосфор қышқылы тірі ағзалардың өмір сүруіне қажетті органикалық фосфорлы қосылыстар күйінде көптеп кездеседі (АТФ; глюжкозофосфат) .
P
2
O
5
*H
2
O-Фосфорооқышқылы, +5.
HPO
3
-метафосфороқышқылы, +5.
H
3
PO
4
-ортофосфороқышқылы, +5.
H
4
P
2
O
7
-пирофосфороқышқылы, +5.
Ортофосфор қышқылын қыздырғанда суды буландырады және ол концентрліоьболады:оьтемпература-300
0
С.
2H
3
PO
4
↔︎H
4
P
2
O
7
+H
2
O
Пирофосфор қышқылы гигроскопиялық шыны тәрізді масса.
Метафосфор қышқылын фосфор (V) оксидінен алады: (сулы)
P
2
O
5
+H
2
O→HPO
3
Одан температураның катысында ортофосфор қышқылын алады:
HPO
3
+H
2
O→H
3
PO
4
Осы қышқылдардың ең маңыздысы ортофосфор қышқылы және оның қосылыстарыо-офосфориттер.
H
3
PO
4
- орта күшті қышқылдарға жатады және күкірт қышқылы .
Біріншіден 90% фосфор қышқылы
тыңайтқыштар
алуға пайдалынады (фосфор және комбинирленген тыңайтқыштар алады) . Осы мақсатта әлемде 100 млн т фосфор рудалары шығарылады.
Оның себебі: ауыл шаруашылық мәдениеттердін өнімін жақсартады, суыққа және түрлі қолайсыз климат жағдайларына тұрақтылық береді, вегетациялық уақыты қысқа аудандарда өнімнің жылдам өсуін, бұдан басқа топырақ құрылысын жақсартады, топырақтағы басқа заттардың ерігіштігін жақсартады, зиянды органикалық заттардың пайда болуына кедергіожасайды.
-
Тамақ өндірісі
: сұйылтылған фосфор қышқылы мармелад, лимонад және шырындардың құрамына қосылады. Себебі: оларға дәм береді. Кальций гидрофосфаты нан пісіруге, тоқаш пісіруге қолданады. Ұнтақ ретінде дәмін жақсартады.
-
Ағаш шығару және өндеу
: фосфор қышқылы және оның тұздары ағашқа сіңіп, одан жанбайтын құрылыс материалдарын алады (ол жанбайтын Р ағашоплиталар, . б. )
- Химиялық өндіріс
- Р және оның туындылары катализаттор түрінде болады: алкиллеу, полимеризация және тағы басқа реакцияларында.
-
Құрылыс, техника салаларында, тұрмыста.
Радиациядан қорғану. Судың кермектігін жою, әр түрлі жуғыш заттарды шығаруда, тоназытқыштарда жәнеот. б. оқолданады.
Фосфор тыңайтқыштары.
Фосфор тыңайтқыштары - шикізат ретінде табиғи фосфаттардан алады. Негізгі технологиялық процесс ерімейтін фосфаттарды . . . Негізгі шикізат: фосфарит пен апатиттер. Негізгі тыңайтқыштарының екі түрі бар. Олар:
Жай суперфосфат: монокальций фосфат (СаН₂РО₄), кальций сульфаты (СаSO₄) P₂O₅. Екі еселенген суперфосфат: Са(Н₂SO₄) ₂·H₂O + P₂O₅ (42 - 55%)
Негізгі технологиялық реакциясы: Фтор апатиттерді фосфор қышқылымен әрекеттестіреді.
Са₅F(PO₄) ₃+H₃PO₄+H₂O→Са(Н₂PO₄) ₂·H₂O+HF
Процесс сипаттамасы гетерогенді. Оған температура, концентрация және араластыруоәсероетеді.
Екіншілік супер фосфатты екі әдіспен алады: камералық және ағыстылық.
Негізгіоьсатылар:
1. Апатитті фосфор.
2. Камерада реакция жүргізу.
3. Қоймада сақтау (15 - 20 тәулік) .
4. Ұнтақтау.
5. Калций карбанатын бос қышқылмен нейтралдау.
6. Бөлшектеу.
7. Кептіру немесе құрғату.
1 тонна суперфосфат алуда: 1, 5 тонна H₃PO₄, 1, 13 тонна апатит, отын мен энергия шығымы төмен.
2) Азотты тыңайтқыштар
Азотты тыңайтқыштар - құрамында өсімдікке қорек болатын азоты бар органикалық (көң, шымтезек тағы басқалар) және минералдық заттар. Азоттың табиғи қосылысы - натрий селитрасы (NaNO
3
) тек Чилиде ғана кездеседі. Азотты тыңайтқыштардың көп тараған түрі: аммиак селитрасы, аммоний сульфаты, мочевина (карбамид), азотты сұйық тыңайтқыштар. Аммоний сульфаты - (NH
4
)
2
SO
4
дүние жүзінде ең көп мөлшерде шығарылатын тыңайтқыш. Аммоний нитратының [(NH
4
) NO
3
] құрамында өсімдікке сіңімді азоттың мөлшері басқа азотты тыңайтқыштарға қарағанда көбірек келеді. Сұйық аммиак және онымен қанықтырылған аммоний тұздарының ерітінділері де құрамында азоты көп тыңайтқыштар болып табылады. Ал жоғары концентрлі азотты тыңайтқыштарға карбамид (мочевина) жатады. Карбамидті жануарлар жеміне де қосып пайдаланады. Ол көмір қышқыл газы мен аммиактың үлкен қысымда әрекеттесуі нәтижесінде алынады: CO
2
+2NH
3
= CO(NH
2
)
2
+ H
2
O. Азот топыраққа күрделі минералдық тыңайтқыштар түрінде де көптеп беріледі. Фосфор қышқылын аммиакпен әрекеттестіру арқылы аммофос алынады. Оның қышқылын бейтараптандыру дәрежесіне байланысты моноаммонийфосфат (NH
4
H
2
PO
4
) немесе диаммонийфосфат [(NH4)
2
HPO
4
] өндіріледі. Нитрофоска - құрамында қоректік азот, фосфор және калий бар күрделі тыңайтқыш. Оны өндірісте аммоний гидрофосфатының [(NH
4
)
2
HPO
4
] аммоний нитратының (NH
4
NO
3
) және калий хлоридінің (немесе сульфатының) қоспасын балқыту арқылы алады. Қазақстанда азотты тыңайтқыштар Ақтаудағы “Каскор” Акционерлік Қоғамында (аммиак селитрасы, натрофоска), Степногорск кен-химия комбинатында (нитрофоска), Тараз минералды тыңайтқыштар зауытында (аммофос) өндіріледі. Азот - тіршілік үшін маңызы өте зор элемент, ол жетіспеген жағдайда есімдіктің жапырағы бозғылт жасыл болып (мысалы, орамжапырак пен жүгерінің), бойы еспей, жапырағы жұқа және шырыны аз, гүлі майда болады. Өсімдікке азот тыңайтқышын берсе, есімдіктің өсуі мен дамуы жақсарып, өнім беруі жоғарылайды. Топырақ арқылы азотты әсімдік аммоний ионы NH4+ және нитрат ионы NО
2
түрінде сіңіреді. Азот тыңайтқыштары минералды және органикалық болып белінеді
.
Азотты тыңайтқыштарға: калий, натрий және аммоний (NaN0
3
, KN0
3
, NH
4
N0
3
) нитраттары (селитра) жатады. Олар - ақ түсті, суда жақсы еритін кристалл заттар, онда коректік элементазот 15-16% болады. Аммоний сульфатында (NH
4
)
2
S0
4
21%-ке дейін коректік элемент - азот болады. Көп қолданылатын тыңайтқыштың бірі- карбамид (мочевина) CO(NH
2
)
2
құрамында 46%-ке дейін азот бар. Сұйық тыңайтқыш аммиак суы Hg, онда қоректік элемент азот 80% шамасында болады. Азот тыңайтқыштары
-
аммиак, аммоний, нитрат, аммоний нитрат, аммидті түрі дамыған. Қатты және сұйық күйінде пайдаланады. Осыдан аммиак силитрасы және карбанид алынады. Өндірісте шикі зат ретінде аммиак және азот қышқылы, көміртегі қышқылы мен аммиактан карбанид алады.
HNO₃+NH₃→NH₄NO₃+Q
Аммиакосилитрасы:
NH₃ + CO₂ → NH₂COONH₄ + Q
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz