Удобрения — вещества, улучшающие питание растений и, следовательно, повышающие урожайность. Удобрения подразделяются на содержащие нужные почве вещества (К, Р, N, Mg, Си, Мп и т. д.) и улучшающие свойства почвы. Многие почвы России кислые (т. е. содержат катионы водорода с концентрацией гораздо
болыпей, чем в чистой воде или нейтральных растворах). Избыток ионов водорода вреден для растений и снижает жизнедеятельность полезных микроорганизмов в почве. Кроме того, кислые почвы легко слёживаются и становятся плохо проницаемыми для воздуха и воды. Для уменьшения кислотности в почву вносят мел, известняк или доломит (С2СО, • MgCO2), которые реагируют с ионами водорода и тем самым уменьшают их концентрацию:
СаСО.,+ 2Н+ = Са3+ + Н20 + СО2;
Са(ОН)2 + 2Н+ = Са3+ + 2Н2О.
Одноразовое внесение известняка может оказывать влияние на почву более 10 лет.
Удобрения, содержащие нужные почве вещества, подразделяются на местные, к которым, в частности, относятся навоз и зола, и промышленные, т. е. получаемые на химических комбинатах или являющиеся отходами химических производств. В свою очередь, промышленные удобрения делятся на органические (мочевина, карбамид), органом и минеральные, бактериологические и минеральные. К последним относятся простые (твёрдые и жидкие), содержащие только один нужный почве элемент, и комплексные, содержащие несколько полезных элементов. К простым твёрдым удобрениям относятся: аммиачная селитра (NH NO2, натриевая селитра (NaNO2, хлорид калия (КС1), сульфат калия (K,S04), простой суперфосфат (Са(Н,РО.), + CaSO.), двойной суперфосфат (Ca(H,POJ,), фосфорная мука (Са,(Р04)Л Простыми жидкими удобрениями являются жидкий аммиак или водные растворы аммиака и аммиачной селитры. Комплексные удобрения: калиевая аммофос ((NH4)2HPO. + NH4H,P04), аммофоска ((NH4)2HP04 + NH4H,P04+ + КС1), нитроаммофос (NH4H РО. + + NH4NO,), фосфат калия (К РО.), селитра (KN03),
Сырьём для получения многих удобрений служат апатитовые и фосфоритовые руды.
Измельчением природных фосфоритов получают фосфорную (костную) муку. Суперфосфат получают действием на природный фосфорит серной кислотой:
Саэ(Р04)2+ 2H2SO„= = Ca(H2P04)3 + 2CaS04,
Двойной суперфосфат готовят в две стадии. Сначала из фосфорита получают фосфорную кислоту:
Ca3(P04)2 + 3H2S04= 3CaSO„+ 2Н,Р04;
затем раствор фосфорной кислоты отделяют от осадка сульфата кальция, упаривают и действуют им на новую порцию фосфорита:
Преципитат получают действием фосфорной кислоты на известковое молоко. Аммофос получают при насыщении аммиаком фосфорной кислоты и последующим выпариванием раствора. В зависимости от соотношения исходных компонентов получают смесь с различным соотношением солей. По концентрации питательных элементов аммофос среди всех фосфорно-азотных удобрений стоит на первом месте.
Получение аммиачной селитры:
NH, + HNO, = NH4N03.