Фосфор тыңайтқыштары туралы қазақша реферат

Алғашқы  фосфорлы  тыңайтқыш   ретінде  топырақты  фосфорлы  ұн  пайдаланылды.  Оның  өндірісі  ХІХ   ғасырдан  басталады.  Оны  фосфатты  шикізатты  байыту  арқылы  алады.  ХХ   ғасырдың     басталғанынша  фосфорлы   тыңайтқыш  ретінде  сүйек  ұнын  және  тыңайтқыштарды  қолданды,  фосфат  пен  сүйектерді  қышқылды  өңдеу  арқылы  алады.  Төменгі сапалы  суперфосфот  және  преципитат   түрінде  алынады.  ХХ   ғасырдың  басында  Ресейде   бұл  әдіс  бойынша  13  завот  жұмыс  жасап,  жылына  129  мың  тонна  суперфосфат   өндірді.

Фосфорлы  МТ-тың   технологиясының   келешекте  дамуы   елдегі  фосфатты  кен  қалдықтарының  ашылуымен   және   енгізілуімен  байланысты.  1928-1932    жылдар  кезеңінде  еліміздегі  ауыл  шаруашылық  химизация     тапсырмасын  шешу  үшін   ірі  суперфосфатты   заводтар   Константиновкада,  Воскресеньскіде  және  Ленинградта   ашылды, жылына  1,25  мың  тонна  өнімділікпен.  1930 жылдан  бастап  фосфорлы  шикізат   импорты  тоқтатылды   және  өндіріс  әйгілі  фосфоритке  ауысады,  оның  ішінде  апатит  концентратын,  апатито – нефелинді  флотациясын  өндіріді.  Осы  жылдарда  өте  қарапайым  суперфосфат  өндірілді.  Осы  жылдарда  экстракциялық  фосфорлы  қышқыл  алу  үшін  әртүрлі қышқылдармен  фосфатты   шикізат  ыдрату  процесінің  технологиялық  режимін  жасау  және  химия-физикалық негізін  үйрену  басталады,  фосфор  негізінде  концентрацияланған   және  коплексті  минералды  тыңайтқыштар  өндірілді:    қос  суперфосфотта,  аммофосты,  нитроаммфос  және  басқалар.  1934  жылы  Воскресеньскіде   және  1936  жылы  Ақтөбеде  концентрацияланған  фосфорлы  тыңайтқышты- преципитатты  өндіру  цехтары  ашылды.  Нәтежесінде  1940  жылы  еліміздегі  фосфорлы  тыңайтқыш өндірісі  4,4  млн.  тоннаны  құрады, ал  1950  жылы  2,4  млн. тоннаға  жетті.

1950-1960  жылдары  қатары  Самарқандағы, Сумақтағы,  Чаржоудағы, Сумгайттегі  суперфосфатты  заводтар  іске  қосылды.  Концентрацияланған  және  комплексті   фосфорлы  МТ   өндірісі  басталды.  Фосфор  негізіндегі  МТ   структурасына  осы  уақытта  өзгерістер  енгізілді: жай  суперфосфаттың  меншікті үлесі.  1962  жылы  бірінші  комплексті  МТ- нитрофоска   өндірісі  қаланды.  Ал  1963  жылы-аммофостың,  және  1970  жылы  — нитроаммофоскалар.  Осының қатарында  экстракциялықы   фосфор  қышқылы  өндірісінің   агрегаттың   өнімділігі  өсті  және  тыңайтқыш   өндіретін  жабдықтар  дамыды.

Фосфорлы  МТ   өндірісі   фосфор  және   фосфорлы  қышқыл  технологиясының дамуымен  және  құрылымымен    тығыз  байланысты.  Әйгілі  фосфор  өнеркәсібінің  бастапқы  ХІХ   ғасырдың  40-шы  жылдарында  болды.  ХХ   жүзжылдықтың  басында Қазақстанда  10  фосфор  заводы  жұмыс жасады,  фосфорлы  қышқылы  термиялық  әдіспен  жылына 180 мың тонна   өнім  өндірді.

Фосфор  өнеркәсібінің   әрі   қарай  дамуы  электропештердің  біріңғай  күшін  көтеру  жолымен  жүрді,  пеш   газының   тиімді  тазалануы, апативті  концентратты  шикізат  ретінде  пайдалану.  1969  жылы  Жамбылда  қос   суперфосфат  өндірісі  бойынша 1970  жылы  Жаңажамбылдың   фосфор  заводы    ашылды.

Егіннің бітік шығуына минералдық тыңайтқыштардың маңызы зор екендігі қазірде жұрттың бәріне мәлім. Өсімдік өскенде жерден түрлі еріген заттарды(тұздарды) тамыр арқылы бойына тартып қорек етеді, егінді жинағанда жерден алынған заттар  бірге кетеді, мысалы мына өсімдіктердің әрбір тоннасы, өзімен мынадай мөлшерде фосфорды алып кетеді: картоп 3кг, жаздық бидай-10,5кг, қара бидай-11кг. Жер жүзінде жыл сайын ондаған миллион тонна фосфорды (Р2О5есебімен) егін өзімен жерден алып кетеді екен, сөйтіп топырақтың нәрі азайып құнарсызданады.Жаратылыстың өзінде мұның орнын толтыратын процестер жоққа жақын, сондықтан топырақта фосфор тапшылығы басталады.Соған қарсы әрекет ретінде, адам фосфордың түрлі тұздарын егістік жерге сеуіп, топырақты қайтадан құнарланады; бір тонна фосфор тыңайтқышы (Р2О5есебімен) мақтаның түсімін гектарына 5-6тонна, қант қызылшасын 8-9тонна, картоп-40-45тонна арттырады.

Тыңайтқыш түрінде өсімдікке берілетін үш элементтің(фосфор, азот, калий) ішінде фосфордың орны ерекше, фосфор өсімдіктің дәніне жиналады басқалар – сабағы, жапырағы, тамырына жиналады.

Фосфор да азот сияқты протоплазманың маңызды бөлігін түзеді, тірі организм өсіп өнуіне қатынасатын түрлі органикалық заттардың құрамында болады, Тыңайтқыштардағы фосфор оның оксидінін (Р2О5) мөлшері арқылы өлшенеді.

Фосфорит ұны — майдаланған кальций фосфориті Са3(РО4)2 ақ нс сұр түсті ұнтақ. Оның құрамында 16 — 35% Р2О5 бар. Өте арзан тыңайтқыш.

Фосфорит ұны суда нашар ериді. Сондықтан оны қышқылдағы жоғары топыраққа пайдаланған жөн.

Жай суперфосфат — Са(Н2РО4)2 + 2Са3О4. Оны фосфоритке не апатитке күкірт қышқылын қосу арқылы алады:

Са3(РО4)2 +2Н2SO4 =Са(H2РO4)2 + 2СаSO4

жай суперфосфат

 

Мұның құрамында 14 — 20% Р2О. болады. Бұл топырақта, суда жақсы еріп, өсімдікке жақсы сіңіріледі. Алайда құрамыңдағы ерімейтін кальций сульфаты тыңайтқыштың құнын арттырады.

Қос суперфосфат Са(H2РО4)2 — кұрамында Р2O5 мөлшері жай суперфосфатқа қарағанда екі есе жоғары, яғни 40 — 50%. Оны алу ушін фосфоритті фосфор қышқылымен өндейді:

Са3(РО4)2+4Н3РО4 = 3Са(Н2РО4)2

 

Преципитат СаНР04 •2Н2О. Оны кальций гидроксидімен фосфор қышқылын қосып алады:

Са(ОН)2 + Н3РО4 — СаНРО4 • 2Н2О

 

Бүл қүрамьшда 30 — 35% Р2О2 бар ақ түсті ұнтақ.

Преципитаттың суда ерігіштігі төмен болғанымен, ол қышқыл топырақта ғана еріп өсімдікке жақсы сініріледі.

Қазіргі кезде құрамында өсімдікке қажет екі-үш элемент бар (комплексті) тыңайтқыштар кеңінен қолданылады.

Аммонийленген суперфосфат NН4Н2РO4 + СаНРO4 — суперфосфатты аммиакпен әрекеттестірген кезде түзілген өнім:

3 +Са(H2РO4)7 = NH4Н2РO4 +СаНРO4

Мүның қүрамында 20 проценггей Р2O3 және 23% азот бар.

Аммофос NН4Н2РO4 — құрамында азот және фосфор бар күрделі тыңайтқыш. Оны аммиак пен фосфор қышқылын әрекеттестіріп алады:

3 + H2РO4= NH4Н2РO4

Бұл тыңайтқыш құрамында 11% азот, 44% P2O3 бар. ол әдетте

гранула түрінде шығарылады. Фосфор қышқылымен аммиак әрекеттескенде екі атом сугегі алмасса, диаммофос (NН4)2НРO4 түзіледі:

2NН33РO4=(NН4)2НРО4

 

Бұл өте құнды тыңайтқыш. Құрамында 52% Р2О5 және 20% азот болады.

Тыңайтқыш өндіру кезінде күкірт қышқылының аса көп мөлшері қажет. Кейде фосфорит, фторапатиттерді басқа қышқылмен — азот қышқылымен және термиялық, яғни жылумен өндеу әдісі қолданылады.

Жергілікті тыңайтқыш ретінде көбінесе, томас шлак

пайдаланылады Са(РО4)2 • СаО. Ол шойынды болатқа айналдыру кезінде түзілетін шлак. Құрамында 10 — 20% Р2О болады.

Құрамында өсімдікке қажет үш элемент — калий, азот, фосфор бар комплексті тыңайтқышқа нитрофосқа жатады. Ол аммоний гидрофосфатынан (МН4)2НРО4, аммоний нитратынан NН4МO3 және калий хлоридінен КСІ тұрады.

Қазіргі кездс фосфор тыңайтқыштары құрамындағы фосфор үлесін неғұрлым көбейту көзделіп отыр. Сол мақсатта таза фосфор қышқылы Н4РО4 (54% Р2О5) және сұйық полифосфор кышқылдары қолданылады (76% Р2О5). Полифосфор қышқылдарын ортофосфор қышқылын вакуумде қыздыру арқылы алады:

 

Бұл реакциялардан полифосфор қышқылдары түзілу поликонденсация реакциясына жататыны корініп тұр. Поликонденсация кезінде молекулалар бір-бірімен бірігіп қарапайым зат бөледі. Фосфор қышқылы конденсацияланған кезде су бөлінеді. Сонымен, метафосфор (НРО3), пирофосфор Н4Р2О7 триполифосфор Н4Р3О10 қышқылдары полифосфор қышқылдары қатарына жатады.

Полифосфор қышкылдары концентрлі сұйық минералды тыңайтқыштар болып табылады. Олардың құрамында өсімдікке кажет фосфор мөлшері 76% Р2О5 болады. Сонымен қатар сұйық аммиак та минералды тыңайтқыш болып табылады. Оның қүрамында 82,3% өсімдікке қажет азот бар.

Минералды тыңайтқыштардын сапасын арттыру үшін құрамында 10% азот, 34% фосфор бар азот-фосфор қоспасы

пайдаланылады. Қажет болған жағдайда оның құрамына калий хлоридін, микроэлементтер, кейде зиянды жәндіктермен күрес қосады. Фосфор азоттық ұқсас, өйткені азоттағы сияқты валенттік электрондық  (3s 3p) бар. Бірақ азот атомымен салыстырғанда фосфор атомының өлшемі үлкен және иондық энергиясы аз. Бұл азотқа қарағанда фосфордың бейметалдық қасиеттерінің әлсіз екенің білдіреді. Сондықтан фосфорда  3 тотығу дәрежесі сирек, +5

тотығу дәрежесі жиі кездеседі.

Оңтүстік Қазақстанда, Аят және Лисаковск кен орындарындағы қоңыр тас көмірдің құрамында фосфордың едәуір қоры бар.Совет одағында фосфорит Жамбыл қаласының жанындағы Қаратау өңірінде, кездеседі. Қаратау жер жүзіндегі фосфоритке бай жердің бірі, әрі сапасы өте жоғары. Фосфордың табиғи қосылысының тағы бір маңыздысы апатит деген минерал, оның негізі Ca5X(PO)2. Совет Одағында апатитің өте көп жерін, 1926 академ А.Е. Ферсман мен Л.Н.Лабунсов, Қола түбегінен Хибинск деген жеріне тапқан. Фосфор өте маңызы элемент, өйткені ол өсімдіктердің де, жануарладдың да белоктардың да құрамына кіреді; өсімдіктерде – дәннің жануарлардың, сүт, қан, ми және нерв тікені белоктарының құрамында болады. Онымен қатар сүйек және тістің құрамында Ca3(PO4)2 түрінде болады. РН3 + Н2О = РН4ОН РН3 + НС1 = РН4С1

Фосфорды арнаулы пештерде өте жоғары температурада фос-фориттен немесе апатиттен алады. Ол үшін пешке фосфорит, құм және кемір қоспасын сальш ертейді.Оңтүстік Қазақстанда, Аят және Лисаковск кен орындарындағы қоңыр тас көмірдің құрамында фосфордың едәуір қоры бар.Совет одағында фосфорит Жамбыл қаласының жанындағы Қаратау өңірінде, кездеседі. Қаратау жер жүзіндегі фосфоритке бай жердің бірі, әрі сапасы өте жоғары. Фосфордың табиғи қосылысының тағы бір маңыздысы апатит деген минерал, оның негізі Ca5X(PO)2. Совет Одағында апатитің өте көп жерін, 1926 академ А.Е. Ферсман мен Л.Н.Лабунсов, Қола түбегінен Хибинск деген жеріне тапқан.

Егіннің бітік шығуына минералдық тыңайтқыштардың маңызы зор екендігі қазірде жұрттың бәріне мәлім. Өсімдік өскенде жерден түрлі еріген заттарды(тұздарды) тамыр арқылы бойына тартып қорек етеді, егінді жинағанда жерден алынған заттар  бірге кетеді, мысалы мына өсімдіктердің әрбір тоннасы, өзімен мынадай мөлшерде фосфорды алып кетеді: картоп 3кг, жаздық бидай-10,5кг, қара бидай-11кг. Жер жүзінде жыл сайын ондаған миллион тонна фосфорды (Р2О5есебімен) егін өзімен жерден алып кетеді екен, сөйтіп топырақтың нәрі азайып құнарсызданады.

Ақ фосфор көп қолданылмайды. Оның жанатын және түтіндейтін снаряттарда пайдаланылады. Қара фосфор өте сирек қолданылады. Фосфордың көп мөлшері әр түрлі зиянды насекомдарға қарсы қолданылатын хлорофос, тиофос сияқты пестицидтер дайындауға жұмсалады.


Тағы рефераттар