Азот тыңайтқыштарын алу

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Азот тыңайтқыштарын алу

Минералдық тыңайтқыш деп құрамында өсімдіктерді қоректендіруге олардың дамып өсуіне қажетті элементтер болатын тұздарды айтамыз.

Өсімдіктер тканьы пайда болу үшін алдымен көміртегі, оттегі және сутегі қажет. Бұлар өсімдіктің негізгі органикалық массасын қалыптастырады. Сонымен қатар өсімдіктің дамуында азот, фосфор, калий, магний, кальций және темір де орасан көп қызмет атқарады. Осы элементтердің көпшілігін өсімдік топырақтан алуга тиіс. Топыраққа енгізілетін қоректі заттардың ең маңыздылары азот, фосфор және калий. Бұл заттар тыңайтқыштар құрамында әр түрлі мөлшерде және әр түрлі қосылыстар ретінде болуы мүмкін. Осыған байланысты тыңайтқыштардың өздеріне тән қасиеттері де әр түрлі болмақ. Сондықтан тыңайтқыштар өздерінің агрохимия маңызы, құрамындағы қоректі заттардың түрері және мөлшері, топырақ бойындағы суда ерігіштігі және тыңайылатын топыраққа тигізетін физиология әсері бойынша жіктеледі.

Агрохимиялық маңызы бойынша тыңайтқыштар тікелей және жанамалы әсерлі болып жіктеледі. Тікелей тыңайтқыш құрамында қоректі заттар өсімдіктер жекелей сіңіретін қосылыстар күйінде болады, ал жанамалы тыңайтқыштар топырақ құрамында бұрыннан бар қоректі заттарды өсімдіктер сіңіре алатын күйге ауыстыруға бейімделген.

Ерігіштігі бойынша тыңайтқыштар топырақ құрамындағы суда және топырақтағы қышқылда еритін топтарға бөлінеді. Физиологиялық әсері бойынша барлық тыңайтқыштар қышқылды, сілтілі және нейтралды топтарға бөлінеді. Сонымен қатар дайындау бойынша тыңайтқыштар жәй және түйіршіктелген топтарға бөлінеді. Химиялық құрамы бойынша тыңайтқыштар азотты, фосфорлы, каллийлі топтарға бөлінеді.

Сонымен қатар тікелей тыңайтқыштың құрамында тек бір түрлі қоректі зат болса, ол бір текті тыңайтқыш деп аталады. Құрамында бірнеше қоректі заттар бар (азот, фосфор, калий) толық тыңайтқыштар қатарына жатады. Арнайы топқа құрамында мырыш, мыс, марганец элементтері бар микротыңайтқыштар жатады.

Азот тыңайтқыштарының мағынасы бәріне белгілі. Азот тыңайтқыштарын қолдану бидайдың және өсімдік жапырақтарындағы белоктардың пайызының ұлғаюымен, егін жайлылықтыңі жоғарылығымен анықталады. Азот белоктардың құрамына кіреді. Өсімдік белоктарында 16-18% азот болады. Өсімдік барлық азотты топырақтан алады. Сондықтан топырақ әрқашан азот тыңайтқышы түрінде азотпен толтырылып тұруы керек.

Азот тыңайтқыштары 4топқа жіктеледі

Аммиакты, құрамында азот катионы-NH4+{NH}_{4}^{+}түрінде
Нитратты, құрамында азот анионы -NO3−{NO}_{3}^{-}түрінде
Аммиакты-нитратты, құрамында азотNH4+{NH}_{4}^{+}жәнеNO3−{NO}_{3}^{-}түрлерінде
Амидті, құрамында азотNH2{NH}_{2}түрінде

Кеі тараған минералдық азот тыңайтқыштары ретінде: аммиакты селитра немесе аммони нитраты, аммони сульфаты, аммони фосфаты, несепнәр (мочевина), кальций және натрий нитраттары күрделі тыңайтқыштар болып саналады.

Барлық азот тыңайтқыштары суда жақсы ериді және қсімдіктерде оңай қорытылады, әсіресе нитратты, себебі ${NO}_{3}^{-}$ анионы жоғары қозғалғыш ғасиетке ие.

Жұмыстың мақсаты

Маңызды тыңайтқыштарды оқып білу
Аммиакты селитра алу

Құралдар мен материалдар

Нейтрализатор
Вюрц колбасы
Ареометр жинағы
Термометр
Фарфор (табақшасы) ыдысы
Технохимиялық таразы

Аммиакты селитра алу

Аммиакты селитра алу азот қышқылы мен аммиакты нейтралдай теңдеуіне негізделген:

${HNO}_{3} + {NH}_{3} = {NH}_{4}{NO}_{3} + 35. 6\ ккал\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \$ (3, 11)

Нейтралдау реакциясы нейтрализатор деп аталатын қондырғыда жүргізіледі.

Түзілген жылу өнеркәсіпте алынған аммони нитратының ерітіндісін концентрлеу үшін қолданылады.

Бастапқы азот қышқылының жоғарға концентрленген ерітіндісін қолдану шарты аммони нитратының булануы үшін қолайлы жағдай, өйткені аз көлемді ерітіндіде оның температурасы жоғары болады. Азот қышқылының 58-80% аммони нитратының ерітіндісі шығады, ал жұмыс кезінде 48% азот қышқылын қолданғанда 70% аммони нитратының ерітіндісі алынады. Нейтрализатордан әлсіз қышқылды аммони нитратының ерітіндісі шығады және оны қайтадан нейтралдауға жібереді. Онда ол аммиакты сумен әлсіз сілтілікті реакцияға дейін араласады. Содан кейін ерітінді буландырғыш қондырғыға құйылады, онда ол 97-98, 5% ті концентрацияға дейін буланады және грануляцияға жіберіледі.

Лабораторияда нейтрализатор ретинде сулы суытқышы бар муфталарды қолдануға болады. Муфтаға форштос қойылады. Форштостың жоғарғы бөлігіне томшылағыш варонкасы және түтігі бар резеңке тығыны қойылады. Муфта және форштос ұсақталған шынылы түтіктермен толтырылады.

Муфтаның төменгі қысқа шынылы түтігі бар және жалғасқан резеңке түтігі бар тығынымен жабылады(3, 3-сурет) .

Сурет3, 3 азот тыңайтқыштарын алуға пайдаланылатын желісі. 1-тамшылатқыш құюға; 2-форштас; -сулы мұздатқыш; 4-қысқышы бар жалғағыш резеңке түтік; 5-100мл химиялық ыдыс; 6-Вюрц колбасы.

Жұмысты орындау тәртібі

Суретке сәйкес қондырғыны жинағаннан кейін мензуркаға 10мл. 48-52%ті-азот қышқылын өлшеп оны тамшылағыш құйғыға толтырады. Мұнымен бірге алынған азот қышқылын концентрациясын тексеріп отырады. Бұл үшін азот қышқылын байқап құяды және ареометрмен қышқылдың меншікті салмағын анықтайды. Анықтама бойынша алынған қышқыл бойынша азоттың процентті мөлшерін табады және 20мл -ги жалпы мөлшерін есептеп 50мл концентрленген (25-30%ті ) аммиак ерітіндісін өлшейді және оны Вюрц колбасына құяды. Колбаны қақпақшамен жауып, оны ептеп асбест торында қыздырады. Бұдан аммиактың ерігіштігі төмендейді және ол нейтрализаторға айдауды бастайды. Бұнымен бір мезгілде тамшыағыш құйғыны ашады және тамшылатып ${HNO}_{3}$ ың нейтрализаторға жібереді. Азот қышқылы аммиакпен әрекеттесіп, ақ тұман түрінде аммони нитратын түзеді. Қышқылды жіберіп тамшылағыш құйғының аузын жауып аммиакты колбаны сәл қайнағанға дейін қыздырады(10мин) . Кейін аммони нитратының ерітіндісін нейтрализатордан химиялық стаканға жібереді. Лакмус қағазы бойынша ерітіндінің қышқылдығын байқайды.

Егер ерітінді қышқылды болсма оны қайтадан тамшылағыш құйғыға құйып тамшылатып нейтрализаторға жібереді. Бұл операцияны аммони нитратының ерітіндісі сілтілі болғанда тоқтатады. Сосын ерітіндіні өлшенген форфор табақшаға құяды. Вюрц кобасындағы аммиакты қыздыруды тоқтатады және 5мл-к дистилденген сумен екі рет жуады. Жуылған суды фарфор табақшасына құяды. Содан соң аммони нитраты ерітіндісі бар фарфор ыдысын құмды моншаға қояды, шыны таяқшамен араластырады. Температура 160*С болғанда, оны қыздыруды тоқтатады. Аммиакты селитра бар ыдысты кептірген соң өлшеп, алынған селитраның массасын табады. Селитра массасын білген соң, алынған азот селитра мөлшеріндегі проценттік шығынымен анықтайды. Мысалы, селитра алу үшін 20мл. 50%-ті азот қышқылы 1, 316г/ ${см}^{3}$ тығыздығымен және 50мл. 25%-ті аммиак ерітіндісі алынған. Берілген деректер негізінде алдымен селитраның теориялық шығымын есептейді.

Мына әдіс бойынша:

$C:\Users\User\Desktop\p2tBJ71V5vI.jpg$

Есеп беру көркемдемесі

Есеп беру үшін негізгі мәліметтерді көрсету

Көрсетілген сурет бойынша конспект
Минералды тыңайтқыштар коллекциясы үшін алынған аммони нитраты мен пробирка
Берілген жұмыстардың кесте түріндегі көркемдемесі

HNO3{HNO}_{3}мөлшері:

${HNO}_{3}$

мөлшері

Фактілі жағдайдаNH4OH{NH}_{4}OHалынған:

Фактілі жағдайда ${NH}_{4}OH$

алынған

NH4NO3{NH}_{4}{NO}_{3}шығымы, %:

{NH}_{4}{NO}_{3}

шығымы, %

HNO3{HNO}_{3}мөлшері: Мл

Фактілі жағдайдаNH4OH{NH}_{4}OHалынған: Г

NH4NO3{NH}_{4}{NO}_{3}шығымы, %: мл

Практикалық

Теориялық

Лабораторияда жұмыс істегенде студенттің өзінде халат болу керек. Концентрленген аммиакпен және азот қышқылымен байқап жұмыс істеу керек.

Аммоний сульфатын алу

Аммоний сульфаты азот тыңайтқыштарының кең тараған түрі. Аммоний сульфаты бірінші рет ХVІІІ ғ. аяғында газды зауыттарда шығарылған. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін аммоний сульфатының орнына синтетикалық аммиакты қолданған. Аммоний сульфатының алыну, алыну реакциясы келесі теңдеумен беріледі:

$H_{2}{SO}_{4} + 2{NH}_{3} = \left( {NH}_{4} \right) 2{SO}_{4} + 66. 9ккал\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \$ (3, 12)

Реакция сатуратур деп аталатын қондырғыда жүреді. Реакциялық қондырғыда 75-78%-ті күкірт қышқылының ерітіндісі мен аммиакты нейтрализациялағанда белгілі мөлшерде жылу бөлінеді, сондықтан су буланады және алынатын аммоний сульфатының ерітіндісінің концентрациясы ұлғаяды. Үлкен кристалдар алу үшін бос қышқылдың ерітіндідегі мөлшері 1литрда 10-15г болуы қажет. Өте жоғары концентрленген қышқылының, аммоний сульфатының қаныққан ерітіндісі алынады және ұсақ кристалдар түседі.

Аммоний сульфатының алынған крситалдарын ерітіндіден центрифцга арқылы бөліп алады, сумен жуады және барабанды кептіргіште кептіреді. Лабораторияда аммоний сульфатын алу үшін сатуратордың орнына Дрексель жуғышын қолдануға болады.

Жұмысты орындау тәртібі

3, 3-суретке сәйкес қондырғыны жинап, өлшегіш цилиндр немесе мензуркамен 10мл 75%-ті күкірт қышқылының ерітіндісін өлшеп алып сатураторға құяды. Вюрц колбасына 50-80мл 25%-ті аммиакты ерітіндісін құяды. Колбаны қақпақшамен жауып оны асбест торында жай қайнағанға дейін қыздырады. Процессті әлсіз қышқылды ерітінді алғанша және аммоний сульфатының кристалдары түзілгенше жүргізеді. Ерітіндінің қышқылдығын тексеріп түзілген кристалдарын Бюхнер құйғысы арқылы фильтрлейді. Фильтрленген аммоний сульфатын 2-3рет суық дистилденген суменжуады. Тұнбаны өлшенген форфор ыдысына салып, кептіргіш шкафта 110-115*С температурада тұрақты массасына дейін кептіреді, өлшейді. Содан соң тұнбаның массасын табады.

Күкірт қышқылы бойынша аммоний сульфатының теориялық шығымын өлшейді, пайыздық мөлшерін есептейді. Есептеу методикасы аммиакты селитраға ұқсас.

Есеп беру көркемдемесі

Есеп беру үшін негізгі мәліметтерді көрсету: