Распознавание минеральных удобрений
Многие удобрения имеют большое сходство, поэтому их распознавание по внешнему виду часто бывает затруднительно, особенно при утрате документации, и по ошибке можно внести в почву не то удобрение, которое требуется.
Применяют следующие минеральные удобрения.
Азотные удобрения: аммиачная селитра, сульфат аммония, хлористый аммоний, мочевина или карбамид (органическое); жидкие азотные удобрения — аммиачная вода, аммиакаты, жидкий аммиак.
Калийные удобрения: хлористый калий, 40%-ная калийная соль, сернокислый калий, калимаг, калимагнезия, сильвинит, зола.
Фосфорные удобрения: фосфоритная мука, преципитат, суперфосфат, костная мука, томасшлак.
Комплексные удобрения: калийная селитра, аммофос, аммонизированный суперфосфат, нитрофоска.
Из азотных удобрений в нашей стране наиболее распространены аммиачная селитра и сульфат аммония; из калийных удобрений — хлористый калий, 40%-ная калийная соль и сильвинит; из фосфорных — суперфосфат, преципитат и фосфоритная мука. Остальные удобрения менее распространены, но многие из них очень перспективны, например мочевина.
Кроме прямых (содержащих элементы питания) удобрений, применяются мелиорирующие удобрения (мелиоранты) — гипс и известь.
Чтобы определить удобрение, прежде всего надо установить его внешние признаки: аморфное или кристаллическое удобрение, характер кристаллов, цвет удобрения, запах. Затем определяют растворимость удобрения. Для этого берут щепотку его (1—2 г), помещают в чисто вымытую пробирку, наливают дистиллированной воды 3/4 пробирки, зажимают отверстие пробирки пальцем и встряхивают несколько раз, наблюдая за растворимостью. Удобрение может быть полностью растворимым (быстро и полностью растворяется), слаборастворимым (растворяется медленно и не полностью) и нерастворимым (уменьшение количества удобрения в воде незаметно).
Если удобрение растворяется полностью или частично и раствор получается чистый и прозрачный, то его разливают в четыре чистые пробирки поровну для дальнейшего исследования. Если же раствор загрязненный или в случае нерастворимого удобрения получается мутная суспензия, такой раствор или суспензию надо профильтровать и после этого также разлить поровну в четыре чистые пробирки.
В первую пробирку добавляют 5—10 капель щелочи (8—10%-ный раствор КОН или NaOH), закрывают пробирку пальцем, встряхивают и по запаху определяют, не выделяется ли аммиак. Если ощущается запах аммиака, это означает, что в удобрении имеется группа аммония, которая вытесняется щелочью. Реакция идет по следующим уравнениям:
NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH4OH;
NH4OH
NH3+H2O.
При этом в тетрадь записывают: «от NaOH выделяется аммиак». Если же запаха аммиака не обнаруживается, то это значит, что удобрение не содержит аммиачной группы, что тоже записывается в тетрадь.
Во вторую пробирку прибавляют 2—3 капли 2—5%-ного хлористого бария (ВаС12) и наблюдают за появлением осадка. ВаС12 служит для открытия иона SO4. Если в удобрение входит соль серной кислоты, то от ВаС12 образуется обильный тяжелый белый осадок сернокислого бария. Реакция идет по следующему уравнению:
(NH4)2SO4+BaCl2 = BaSO4 + 2NH4Cl.
белый
осадок
Осадок сернокислого бария не растворяется в слабой соляной или уксусной кислоте. Поэтому, если от добавления ВаС12 выпадает белый осадок, то после этого для контроля добавляют несколько капель 1%-но-го раствора соляной или слабой уксусной кислоты и записывают в тетрадь: «от прибавления ВаС12 выпадает обильный белый осадок, нерастворимый в НС1». Если удобрение не содержит иона SO4, осадка не будет, поэтому записывают: «от ВаС12 изменений нет».
В третью пробирку прибавляют 2—3 капли 1—2%-ного раствора азотнокислого серебра (AgNO3), которое служит для открытия иона хлора и фосфорной кислоты, входящих в удобрение. Если в удобрении имеется ион С1, то от прибавления AgNO3 выпадает обильный белый осадок, который створаживается при встряхивании. Реакция идет по следующему уравнению:
KCl+AgN03 = KN03+AgCl.
белый
осадок
При содержании в удобрении фосфорной кислоты от прибавления AgNO3 выпадает желтый осадок, так как фосфорнокислое серебро окрашено в желтый цвет. Реакция идет следующим образом:
Са (Н2Р04) 2 + 2AgN03 = 2AgH2PO4 +Ca (NO3) 2.
желтый
осадок
С негашеной и гашеной известью AgNO3 дает бурый осадок закиси серебра, растворимый в уксусной кислоте. Надо иметь в виду, что удобрения не представляют собой химически очищенные вещества и часто содержат различные примеси, поэтому, кроме характерных реакций от ВаС12 и AgNO3) с появлением обильных осадков может образоваться, например, слабая муть.
В четвертую пробирку приливают 2—3 капли универсального индикатора и по цветной шкале определяют реакцию удобрения — кислая, щелочная или нейтральная.
Для распознавания удобрений пользуются также «пробой, на раскаленном угле». Для этого на газовой или спиртовой горелке или на электрической плитке раскаливают докрасна кусочек обыкновенного угля, помещают на него небольшое количество (с кончика ножа или шпателя) удобрения и следят1:
а) за быстротой и характером сгорания (вспыхивает, сгорает без остатка, плавится, потрескивает, кристаллы подпрыгивают);
б) за цветом пламени и дыма, его запахом (запах аммиака, жженой кости);
в) за осадком после сгорания (появление белого налета на угле).
При определении аморфных (некристаллических) удобрений (фосфорных и известковых) прежде всего надо провести реакцию с кислотой на вскипание. Для этого берут 3—4 г сухого удобрения, помещают в пробирку и приливают к нему несколько капель слабой соляной или уксусной кислоты. Если удобрение от кислоты начинает кипеть, то это будет известковое удобрение или одно из фосфорных удобрений, содержащее известь, — томасшлак. При действии на известь кислоты выделяются пузырьки углекислого газа, что производит эффект «вскипания»:
СаСО3+2НС12=СаС12+Н2О+СО2
Кроме того, при действии на томасшлак кислоты выделяется сероводород с характерным запахом тухлого яйца.
На лабораторном занятии по распознаванию удобрений с каждым из них проделывают все вышеописанные реакции. При этом надо твердо помнить, что при переходе от исследования одного удобрения к другому необходимо тщательно мыть пробирки, в которых проводились реакции с предыдущим удобрением.
Азотные, калийные и фосфорные удобрения можно отличить по следующим признакам.
Все азотные и калийные удобрения кристаллические, а большинство (кроме гранулированного суперфосфата)все фосфорных (и известковые) — аморфные. Исключение составляют калийное удобрение калимаг, которое относится к аморфным, и сложное азотно-фосфорное удобрение аммофос, имеющее кристаллическое строение.
Кристаллические удобрения обычно хорошо растворимы в воде, а аморфные или слаборастворимы, или нерастворимы. Следовательно, по этим признакам можно отличить фосфорные и известковые удобрения от калийных и азотных. Проба на раскаленном угле позволяет отличить калийные удобрения от азотных. На раскаленном угле азотные удобрения плавятся, сгорают, выделяют характерный запах, а калийные не сгорают; для них при этих условиях характерно потрескивание и подпрыгивание более крупных кристаллов.
В настоящее время некоторые минеральные удобрения выпускаются в гранулированном виде, например аммиачная селитра и суперфосфат. Аммиачная селитра очень гигроскопична и при хранении слеживается в плотные комки и глыбы, которые перед внесением в почву приходится измельчать. Для устранения этих отрицательных свойств гранулированную аммиачную селитру и суперфосфат выпускают в виде шаровидных комочков или чешуек. Гранулированные удобрения тоже можно легко распознать, так как они дают такие же реакции, как негранулированные.
Обнаруженные свойства исследуемого удобрения надо записывать в таблицы следующей формы:
|
№ удобрения (шифр) |
Внешний вид, запах |
Растворимость в воде |
Отношение к щелочи |
Реакция с ВаС12 и кислотой |
Реакция AgNO3
|
Отношение к раскаленному углю |
Реакция с универсальным индикатором (рН) |
Название удобрения |
Состав (формула) |
Содержание действующего начала (в %) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заполнив первые восемь граф этой таблицы, в помещенной выше таблице азотных, фосфорных и калийных удобрений, с указанием характерных признаков для них (табл. 41), надо отыскать название распознаваемого удобрения.
Т а б л и ц а 41.
Характеристика минеральных удобрений
|
Внешний вид, запах и вкус |
Растворимость в воде |
Отношение к щелочи (NaOH) |
Реакция с хлористым барием ' (BaCl3) и кислотой |
Реакция с азотнокислым серебром (AgN08) |
Отношение к раскаленному углю |
Удобрение |
Содержание действующего вещества (в %) |
|||||
|
Кристаллическое вещество белого или желтого цвета, сильно гигроскопично, часто затвердевает в большие комки. Вкус •едкий, холодящий
|
Хорошая, сопровождается охлажде- нием рас- твора
|
Выделяется аммиак
|
Изменений нет или появля- ется муть, ис- чезаю- щая от прибав- ления кислоты
|
Изменений нет
|
Сгорает бесцветным пламенем со вспыш- ками или только плавится, кипит, выделяет белый дым с за- пахом аммиака |
Аммиачная селит- игра— NH4NO4
|
35
|
|||||
|
Белое кристаллическое вещество, едкое на вкус
|
Хорошая
|
Аммиак не выделя- ется
|
Изменений нет
|
Изменений нет, ино- гда появ- ляется слабая муть
|
Вспыхива- ет и бы- стро сго- рает жел- то-оран- жевым пламенем |
Натриевая селит- ра— NaNO3
|
15—16
|
|||||
|
Белое кристаллическое вещество, едкое на вкус |
То же
|
То же
|
То же
|
То же
|
Вспыхивает и быстро сгорает фиолетовым пламинем |
Калийная селитра KN03 |
N=13,5; К2О=46,5
|
|||||
|
Белое или сероватое кристаллическое вещество, на вкус едкое, солено-кислое
|
То же
|
Выделяет аммиак |
Обильный белый тяжелый осадок; нераст- воримый в соля- ной и ук- сусной кислотах |
То же |
Плавится с выделе- нием ед- кого бе- лого ды- ма с за- пахом аммиака |
Сульфат аммония (NH4)2S04 |
20,5-21 |
|||||
|
Белое кристаллическое вещество, холодящее и слегка горькое на вкус
|
То же
|
Аммиак не выделя- ется |
Изменений нет |
» » |
Плавится и исчезает (сгорает) с выде- лением дыма с запахом аммиака |
Мочевина - CO(NH2)2 |
46 |
|||||
|
Белый или желтый мелокристалличес-кий порошок
|
« « |
Выделяет аммиак |
То же
|
Выделяет- ся обиль- ный бе- лый оса- док, створа- живает- ся при встряхи- вании |
Выделяет- ся белый дым с за- пахом аммиака и соля- ной кис- лоты |
Хлористый аммо- ний— NH4C1 |
24-26 |
|||||
|
Белое мелкокристаллическое вещество, горько-соленое на вкус |
То же
|
Аммиак не выделя- ется
|
Появляет- ся сла- бая муть
|
Выпадает белый осадок, створа- живает- ся при встряхи- вании |
Слышно потрес- кивание кристал- лов
|
Хлористый калий — KC1
|
52—57 |
|||||
|
Белое кристаллическое вещество с примесью розовокрасных кристаллов сильвинита
|
Хорошая, но рас- твор мо- жет быть слегка мутным
|
Аммиак не выделя- ется
|
Появляет- ся сла- бая муть
|
Выпадает белый осадок, створа- живает- ся при встряхи- вании |
Сильное потрес- кивание кристал- лов
|
40%-ная калийная соль — КС1 + + сильви- нит — КС1- •NaCl |
40
|
|||||
|
Состоит из мелких белых и кремовых кристаллов
|
Хорошая
|
То же
|
Выпадает обильный белый осадок, нераство- римый в кислоте |
Не выпа- дает ни осадка, ни мути
|
Остается без изме- нения
|
Сернокис- лый ка- лий — K2SO4
|
45—50
|
|||||
|
Крупные кристаллы серого, розового, желто-красного и синего цвета, горьковато-соленые на вкус |
Растворимы, но раствор получается немного мутным |
То же |
Изменений нет |
Выпадает белый осадок, створаживается при встряхивании |
Кристаллы потрескивают и частично отскакивают |
Сильвинит – КС1* *NаС1 |
12-15 |
|||||
|
Темно-серое аморфное вещество |
Малозаметная |
» » |
Выпадает обильный белый осадок, нерастворимый в кислоте |
Появляется муть |
Слышно потрескивание кристалов |
Калимаг K2SO4* *2MgSO4 |
16-19 |
|||||
|
Темно-серое неясно кристаллическое вещество |
Растворимы, но раствор получается немного мутным |
» » |
То же |
То же |
То же |
Калимаг – незия K2SO4* *MgSO4* *6H2O |
26-28 |
|||||
|
Тяжелый, тонкий аморфный порошок землистого, темно-серого цвета, без запаха |
Не растворяется |
Аммиак не выделяется |
Изменений нет |
Выпадает мелкий желтый осадок |
Изменений нет, иногда немного желтеет |
Фосфорит ная мука –Ca3(PO4)2**CaCO3 |
19-23 |
|||||
|
Тонкий аморфный по- рошок белого цве- та или с серова- тым оттенком, без запаха |
Не раство- ряется
|
Аммиак не выделя- ется, по- является белая муть |
Появляет- ся белая муть
|
Появляет- ся жел- тый оса- док
|
Изменений нет
|
Преципи- тат — GaHPО4 •2Н2О
|
38—40
|
|||||
|
Мягкий аморфный порошок белого или светло-серого цвета с характер- ным кислым запа- хом от присутст- вия в нем сво- бодных кислот — фосфорной и от- части серной |
Незамет- ная
|
Аммиак не выделя- ется, по- является белый осадок
|
То же
|
Появляет- ся мел- кий жел- тый оса- док
|
Изменений нет, ино- гда пах- нет жже- ной ре- зиной
|
Суперфос- фат — Са (Н2Р04)2 + +2CaSO4- •2Н2О
|
16—20
|
|||||
|
Светло-серый с грязно-желтым оттенком аморфный порошок, без вкуса и запаха, на ощупь упругий, эластичный |
Нераство- рим
|
Аммиак не выделя- ется
|
Изменений нет
|
То же
|
Темнеет и выделя- ет запах жженого рога
|
Костная мука — Са3(Р04)2 СаСОз-г +органиче- ские примеси |
20—30
|
|||||
|
Темно-серого цвета аморфчый порошок без вкуса и запаха, хрустящий на зу- бах, тяжелее всех удобрений |
Нераство- рим
|
Аммиак не выделяется
|
Изменений нет
|
Появляет- ся мелкий жел- тый оса- док |
Изменений нет
|
Томас- шлак — Са3(Р04)2- СаО + +примеси |
Р 2 О5- ll-20; CaO — 44-48
|
|||||
|
Кристаллический белый или светло-серый порошок; малогигроскопичный
|
Растворим
|
Выделяет аммиак
|
Изменений нет или появляется сла- бая муть |
То же
|
Выделяет запах аммиака и жже- ной ре- зины |
Аммофос — NH4H2P04 (азотно-фосфор- иое) |
Р 2 О5- 50-60 , N-114-12
|
|||||
|
Гранулы грязновато-белого или серого цвета |
Полностью не растворяется |
То же |
Появляется белый осадок |
» » |
Выделяет запах аммиака |
Нитрофоска (азотно-фосфор- но-калий- ное) — СаНРО4; КН2РО4; KNO3; NH4NO3 |
N -8-12; - Р 2 О5- 12; K2O— 8— 12
|
|||||