Использование разных видов азотных удобрений

Содержание азота в различных соединениях

Производство азотных удобрений основывается на получении аммиака из молекулярного азота воздуха и водорода. Источником последнего могут служить природный газ, коксовые или нефтяные газы.

Азотные удобрения подразделяют на шесть групп:

• нитратные (натриевая селитра и кальциевая селитра);
• аммонийные (сульфат аммония, хлористый аммоний);
• аммонийно-нитратные (аммиачная селитра);
• амидные (карбамид);
• аммиачные (безводный аммиак, аммиачная вода);
• карбамид-аммонийно-нитратные (карбамид-аммиачная селитра – КАС).

Источником азота для растений служат органические удобрения:

Навоз на соломенной подстилке

Торф также богат азотом. Его содержание колеблется от 0,8 – 1,2% в верховом до 1,0 – 2,3 % в переходном и 2,3 – 3,3 % в низинном торфе. Однако органические соединения азота, присутствующие во всех видах торфа, плохо усваиваются растениями. В связи с эти его применение в чистом виде неэффективно, и расходы на добычу и применение чистого торфа редко окупаются прибавкой урожая.

Навозная жижа

Птичий помет, содержит большое количество азота. В зависимости от вида птиц и скармливаемых им кормов, процентный состав азота в птичьем помете колеблется от 0,5 до 1,6 %. Еще богаче азотом подстилочный птичий помет. В зависимости от вида подстилки, он включает в себя от 1,6 до 2,22 % азота.

Когда и в каких количествах вносят азотные удобрения

Что относится к азотным удобрениям для растений, мы рассмотрели. Теперь нужно разобраться, как применять их правильно. Для этого следует знать потребности разных видов растений в азоте и рекомендованные сроки внесения подкормок:

• Из овощей более всего нуждаются в азоте тыква и кабачки, перец, капуста всех видов, а также картофель позднего созревания. Среди плодово-ягодных культур основными его потребителями являются малина и ее близкий родственник – ежевика, а также слива всех сортов и вишня. Также выраженное положительное влияние оказывают азотосодержащие добавки на декоративные растения. Нормой для этой группы считается 20-25 г чистого азота на 1 кв.м посадок.

• Немногим менее активно используют N2 из почвы морковь и свекла, огурцы и помидоры, петрушка, а также чеснок. К этой же группе потребителей относятся смородина всех видов, крыжовник, яблоневые деревья и однолетние цветы. Норма внесения здесь составляет примерно 15-20 г чистого вещества (природного или из минеральных удобрений) на 1 кв.м земли.

• Незначительной потребностью в азоте отличаются груша, листовой салат, шпинат, редис, а также картофель раннего созревания. Для их полноценного роста достаточно 10-15 г азота на 1 кв.м.

• Для некоторых культур дополнительная подпитка азотом практически не требуется. Это, прежде всего, бобовые – они получают его необходимое количество благодаря деятельности клубеньковых бактерий. Более того, такие посадки еще и отдают часть образованного N2 в окружающий грунт.

Вносить азотсодержащие добавки рекомендуется весной либо осенью с последующей перекопкой – это позволяет удобрениям углубиться в толщу участка, что предотвращает их вымывание и выдувание. В это время вносится, как правило, 50-75% всего объема, который потребуется в течение вегетационного периода. В результате растения, начинающие новый цикл роста или только высаженные в открытый или тепличный грунт, сразу получают мощную подпитку, необходимую для активизации процессов роста. Оставшийся объем следует распределить на несколько летних подкормок.

Дозировка для каждого конкретного средства рассчитывается отдельно в зависимости от их состава, поскольку концентрация чистого азота в них различается. Кроме того, следует учитывать и рекомендации производителей агродобавок.

Соединения азота

Свободный азот при обычных температурах химически инертен; при высокой температуре вступает в соединение со многими элементами.

С водородом азот образует ряд соединений, основными из которых являются следующие:

1. Аммиак (см.). Азот, входящий в состав аммиака, принято называть аммиачным азотом. В санитарно-гигиенической практике определение аммиачного азота производят при исследовании питьевых вод, при изучении процессов гниения белковых веществ (в частности, мяса и рыбы) и так далее.

2. Гидразин (N2H4) — бесцветная, дымящая на воздухе жидкость. С кислотами образует соли гидразина, например, с соляной кислотой — хлористый гидразоний (N2H4-HCl). Применяется как сильный восстановитель

Органические соединения гидразина имеют важное значение для характеристики Сахаров (см. Углеводы).

3. Азотистоводородная кислота (HN₃) — бесцветная, кипящая при t° 37° жидкость с резким запахом. Взрывается с большой силой при нагревании. В водных растворах устойчива и проявляет свойства слабой кислоты. Соли ее — азиды — неустойчивы и взрываются при нагревании или ударе. Азид свинца Pb(N₃)₂ применяется в качестве детонатора. Вдыхание паров HN3 вызывает сильную головную боль и раздражение слизистых оболочек.

С кислородом азот образует пять окислов.

1. Закись азота, или веселящий газ (N₂O), — бесцветный газ, получают при нагревании (выше 190°) азотнокислого аммония:

NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O.
В смеси с кислородом закись азота применяют как слабый наркотик, вызывающий состояние опьянения, эйфории, притупление болевой чувствительности. Применяется для ингаляционного наркоза (см.).

2. Окись азота (NO) — бесцветный газ, плохо растворимый в воде; в лабораториях получают действием азотной кислоты средней концентрации на медь:

8HNO₃ + 3Cu = 2NO + 3Cu (NO₃)₂ + 4H₂O,
в технике — продуванием воздуха через пламя электрической дуги. На воздухе мгновенно окисляется, образуя красно-бурые пары двуокиси азота; вместе с последней вызывает отравления организма (см. ниже — Профессиональные вредности соединений азота).

3. Двуокись азота (NO₂) — красно-бурый газ, имеющий характерный запах и состоящий из собственно двуокиси А. и ее бесцветного полимера — четырехокиси азота (N₂O₄) — азотноватого ангидрида. Двуокись азота легко сгущается в красно-бурую жидкость, кипящую при t° 22,4° и затвердевающую при t° — 11° в бесцветные кристаллы. Растворяется в воде с образованием азотистой и азотной кислот:

2NO₂ + H₂O = HNO₂ + HNO₃.

Является сильным окислителем и опасным ядом. Двуокись азота образуется при получении азотной кислоты, при реакциях нитрования, травлении металлов и тому подобное и поэтому представляет собой профессиональный яд.

4. Трехокись азота, ангидрид азотистой к-ты (N₂O₃), — темно-синяя жидкость, затвердевающая при t° — 103° в голубые кристаллы. Устойчива лишь при низких температурах. С водой образует слабую и непрочную азотистую кислоту, со щелочами — соли азотистой кислоты — нитриты.

5. Пятиокись азота, ангидрид азотной к-ты (N₂O₅), — бесцветные призматические кристаллы, имеющие плотность 1,63, плавящиеся при t° 30° в желтую, слегка разлагающуюся жидкость; разложение усиливается при нагревании и при действии света. Температура кипения около 50°. С водой образует сильную, довольно устойчивую азотную кислоту, со щелочами — соли этой кислоты — нитраты.

При нагревании азот непосредственно соединяется со многими металлами, образуя нитриды металлов, например Li3N, Mg₃N₂, AlN и др. Многие из них разлагаются водой с образованием аммиака, например

Mg₃N₂ + 6H₂O = 2NH₃ + 3Mg(OH)₂.

Азот входит в состав большого числа органических соединений, среди которых особое значение имеют алкалоиды, аминокислоты, амины, нитросоединения, цианистые соединения и наиболее сложные природные соединения — белки.

Фиксация атмосферного азота. В течение долгого времени исходными веществами для получения разнообразных соединений азота, необходимых для сельского хозяйства, промышленности и военного дела, служили природная чилийская селитра и аммиак, получаемый при сухой перегонке каменного угля. С истощением залежей чилийской селитры человечеству грозил «азотный голод». Проблема азотного голода была разрешена в конце 19 и начале 20 века путем разработки ряда промышленных методов фиксации атмосферного азота. Наиболее важным из них является синтез аммиака по схеме:

N₂ + 3H₂ <-> 2NH₃

(см. Аммиак).

Немного истории открытия азота

Внешний вид вещества
Выбор насоса для дома: плюсы и минусы разных видов моделей Жидкий азот. При н.у. — газ без цвета, вкуса и запаха.
Свойства атома
Имя, символ, номер	Азот / Nitrogenium (N), 7
Атомная масса (молярная масса)	14,00674 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	2s2 2p3
Радиус атома	92 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	75 пм
Радиус иона	13 (+5e) 171 (-3e) пм
Электроотрицательность	33,04 (шкала Полинга)
Степени окисления	5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −3
Энергия ионизации (первый электрон)	1401,5 (14,53) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	0,808 г/см3 (−195,8 °C); при н.у. 0,001251 г./см3
Теплота плавления	(N2) 0,720 кДж/моль
Температура кипения	77,4 K
Теплота испарения	0,904 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	29,125(газ N2) Дж/(K·моль)
Молярный объём	17,3 см3/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая
Параметры решётки	5,661 Å
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 0,026 Вт/(м·К)

Генри Кавендишем еще в 1772 году был осуществлен интересный эксперимент, позволивший выделить новое простое вещество — азот. Исследователь выделил азот, но не сумел его распознать. Эксперимент заключался в следующем: над раскаленным углем многократно пропускался воздух, который впоследствии обрабатывался щелочью. Такие манипуляции позволили ученому выделить остаток, который им был определен, как мефитический или удушливый воздух.

Если рассматривать данный эксперимент с точки зрения современной химии, можно прийти к выводу, что кислород, находящийся в потоке воздуха, вступая в реакцию с раскаленным углем, связывался в углекислый газ. Щелочь, которая была задействована на следующем этапе эксперимента, поглощала полученное углекислое соединение. Таким образом, можно прийти к простому выводу, что полученный остаток в большей своей части являлся азотом, который экспериментатор сумел путем достаточно простых действий выделить из атмосферного воздуха.

Не сумев правильно установить полученное вещество, Генри Кавендиш в том же 1772 году сообщил о результатах своей работы Джозефу Пристли, который в то же самое время работал над решением аналогичной задачи. Он осуществлял эксперименты, намереваясь связать кислород и удалить полученный, таким образом, углекислый газ. Джозеф Пристли в те времена являлся приверженцем теории флогистона. Соответственно, он абсолютно неправильно истолковывал получаемые результаты и был абсолютно уверен в том, что не кислород вытесняется из воздуха, а наоборот. Пристли не сомневался, что в процессе производимых им манипуляций происходит насыщение воздуха флогистоном. Таким образом, он именовал оставшийся воздух (то есть практически азот) флогистированным, что означало — насыщенным флогистоном.

Оба эти экспериментатора хоть и нашли способы выделить из воздуха азот, но не считаются его первооткрывателями вследствие ошибочного толкования результатов своей деятельности. Карл Шееле в те же времена занимался аналогичной деятельностью, а Даниэль Резерфорд все в том же 1772 году опубликовал магистерскую диссертацию, в которой упомянул азот, используя термин «испорченный воздух». Резерфордом в своей научной работе были указаны основные свойства азота. Им абсолютно верно было установлено следующее:

• отсутствие взаимодействия полученного газа со щелочами;
• непригодность использования его для дыхания;
• выделенный газ не поддерживает горения.

В связи с верными выводами именно Даниэля Резерфорд многие признали первооткрывателем азота. К сожалению, он также, как и Джозеф Пристли был приверженцем флогистонной теории, поэтому так и не смог осознать, что именно за вещество ему удалось выделить из обычного атмосферного воздуха. Анализируя все вышесказанное, можно прийти к выводу, что точно определить, кто же именно открыл азот, не представляется возможным. Азот и далее подвергался исследованию многими учеными, которые все-таки со временем определили полный спектр его характеристик, что позволило в наши дни использовать данный газ во многих сферах профессиональной деятельности человека.

Какие средства можно применять

Производители выпускают разные виды азотосодержащих удобрений, у каждого есть особенности и сроки применения. В список наиболее популярных входят следующие названия:

• аммиачная селитра (до 35 % азота). Преимущества — хорошо разводится водой, сразу усваивается. Можно вносить ранней весной. Недостатки — применяется только на щелочных и нейтральных грунтах, не используется для внекорневой подкормки. Из-за хранения во влажном месте слеживается в комки. Передозировка вызывает гибель растений. Вносится по весне и осени (до перекопки), летом — в качестве почвенной подкормки;
• карбамид (46 % азота). Преимущества — хорошо растворяется и усваивается. Недостатки — быстро выветривается и вымывается из грунта, поэтому требует заделки на 10 см в глубину. Используется на щелочном и нейтральном грунте, поскольку повышает кислотность почвы. Такие азотные минеральные удобрения вносятся в качестве подкормки по весне и летом;
• сульфат аммония (20 % азота). Плюсы — не слеживается во время хранения, хорошо растворяется и не вымывается из земли. Кроме азота содержит 24 % серы, положительно влияющей на качество урожая и срок хранения. Обедненные серой земли в России расположены в Псковской и Ростовской, Курской и Белгородской, а также в Липецкой, Волгоградской и Тамбовской области. Минус — используется только на щелочной почве, поскольку сильно подкисляет землю. Вносится по осени до перекопки;
• кальциевая селитра (15,5 % азота). Достоинства — хорошо растворяется, препятствует поражению урожая вершинной гнилью. Недостатки — требует защиты от влаги во время хранения, иначе растворится. Используется на нейтральном и кислом грунте в виде весенних, летних подкормок;
• натриевая селитра (16 % азота). Представляет собой натриевую соль азотной кислоты. Преимущества — легко растворяется, а еще содержит любимый корнеплодами натрий. Недостатки — слеживается во время хранения, быстро вымывается из грунта. Используется только на кислых землях. Вещество раздражает незащищенную кожу, опасно для животных. Применять в теплице запрещено;
• навоз нельзя не включить в список азотных подкормок. Это наиболее известная и распространенная органика. Учитывая, что в навозе и помете содержится всего 0,5 % и 2,5 % азота соответственно, понадобятся действительно большие дозы. Плюсы — кроме азота, навоз содержит фосфор, кальций, калий и магний. Это натуральное вещество, способное улучшить структуру почвы. Минусы — содержит семена сорных трав, сложно дозировать. Полуперепревший (не свежий) навоз вносят в землю накануне осенней перекопки. Если удобрение полностью перепрело, его добавляют в лунки под посадку.

В результате правильного применения на огороде удобрение азот поможет снять богатый урожай красивых и вкусных плодов.

Сроки применения азотных удобрений

Азот остро необходим растениям в начале вегетации, когда идёт быстрое наращивание вегетативной массы и корней. Со второй половины лета избыток этого элемента отрицательно влияет на урожайность и качество плодов. Поэтому сроки применения удобрений, содержащих высокие азота, ограничены.

Жидкие подкормки азотными удобрениями выполняются с мая по середину июля. В теплицах сезон подкормок начинается раньше – с марта-апреля.

Основное внесение нитратных удобрений целесообразно только весной. Осенью их не применяют, поскольку азот легко уйдёт с осадками и весенними талыми водами. Аммонийные удобрения, в силу их малоподвижности, могут закладываться в почву и осенью, после уборки урожая.

Органические азотные удобрения применяются с весны по середину лета. Если используется неперепревший навоз, то его можно заложить в почву при подготовке участка к зиме.

Минеральные формы азота

Многих интересует, из чего производят азотные удобрения. Все они двух или трехкомпонентные, так как азот – это газ и для получения твердых или жидких удобрений нужно соединить его с другими веществами.

Нитраты

Самые быстроусвояемые – нитратные азотные удобрения. Они доступны сразу, но быстро утрачивают свойства при определенных условиях внешней среды. Использование азотных удобрений в виде нитратов позволяет быстро ликвидировать хлороз и оживить растения.

Нитриты

Это промежуточная форма между нитратами и аммиаком. Быстроусвояемая форма азотных удобрений. В небольших количествах вреда не наносит. Если переборщить с нитратами, то возрастет и количество нитритов, что может привести к пищевому отравлению.

Аммонийная форма

Аммонийная форма хорошо растворяется в воде, не вымывается из грунта и не выщелачивается. Это самые быстрые и эффективные удобрения. После попадания в ткани растений превращаются в нитраты и таким образом усваиваются.

Амидная форма

Находятся в органических веществах – навозе, сидератах, некоторых модифицированных смесях. После поглощения органики микроорганизмами, она проходит через пищеварительный тракт бактерии и высвобождается после ее гибели. Амидные азотные удобрения позволяют длительно обеспечить культуры питанием.

Статья по теме: Цветок львиный зев: посадка и уход, фото, выращивание из семян рассадой и в грунте

Кальциевая селитра

Применяется на кислых почвах. Благодаря растворению карбонатов грунт приходит в норму и многие питательные вещества становятся доступными. Недостаток один – быстро впитывает влагу и превращается в камень, поэтому хранят кальциевую селитру в герметичных мешках.

Известково-аммиачная селитра

Азот-кальций-магниевое удобрение. Получают путем соединения доломитовой муки с нитратом аммония. При этом лучше усваивается кальций, а он влияет на цвет фруктов и овощей, увеличивает сроки хранения продукции.

Минеральные удобрения с аммонийной формой азота

К данной группе азотных удобрений относятся сульфаты и хлориды аммония:

• Сульфат аммония. Легкорастворимая соль, пригодная для основного внесения и жидких подкормок. В зависимости от культуры, в почву вносится по 20-40 г на 1 м2. Жидкая подкормка готовится из расчёта 10-20 г на 10 л воды. Узнайте более подробно → инструкция по применению сульфата аммония + отзывы садоводов.
• Аммония-натрия сульфат. В сельском хозяйстве применяется для фертигации посевов свёклы и капусты. Раствор готовится из расчёта 100 г на 100 л воды.
• Хлорид аммония. Содержит до 67% хлора, поэтому не используется для азотных подкормок хлорофобных растений (тыквенные, картофель, виноград, капуста и т.д.). Для снижения токсичности применяется только при осеннем основном внесении в почву.

Аммонийные удобрения обладают более длительным действием, чем нитратные, но хуже усваиваются и нередко вызывают дисбаланс питательных элементов. Поглощение растениями кальция, калия и марганца на фоне применения данной группы удобрений снижается.

Сульфаты и хлорит аммония способны сдвигать pH грунта в кислую сторону. В связи с этим, их применение требует параллельного известкования

Также важно проводить подкормки растений по листу калием, марганцем и кальцием

Применение

Газообразный азот

Промышленное применение газообразного азота обусловлено его инертными свойствами. Газообразный азот пожаро- и взрывобезопасен, препятствует окислению, гниению. В нефтедобывающей промышленности газообразный азот применяется для обеспечения безопасного бурения, используется в процессе капитального и текущего ремонта скважин. Кроме того, газообразный азот высокого давления используют в газовых методах повышения нефтеотдачи пласта. В нефтехимии азот применяется для продувки резервуаров и трубопроводов, проверки работы трубопроводов под давлением, увеличения выработки месторождений. В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы, тушения эндогенных пожаров. В производстве электроники азот применяется для продувки областей, не допускающих наличия окисляющего кислорода. Если в процессе, традиционно проходящем с использованием воздуха, окисление или гниение являются негативными факторами, азот может успешно заместить воздух.

Газообразным азотом заполняют камеры шин шасси летательных аппаратов. Кроме того, в последнее время заполнение шин азотом стало популярно и среди автолюбителей, хотя однозначных доказательств эффективности использования азота вместо воздуха для наполнения автомобильных шин нет.

Жидкий азот

Слабокипящий жидкий азот в металлическом стакане

Жидкий азот применяется как хладагент и для криотерапии.

Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких, как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т. п. Более 3/4 промышленного азота идёт на синтез аммиака.. Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.

Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.

В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при разливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.

Жидкий азот нередко демонстрируется в кинофильмах в качестве вещества, способного мгновенно заморозить достаточно крупные объекты. Это широко распространённое заблуждение. Даже для замораживания цветка необходимо достаточно продолжительное время. Это связано отчасти с весьма низкой теплоёмкостью азота. По этой же причине весьма затруднительно охлаждать, скажем, замки до −196 °C и раскалывать их одним ударом.

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных ёмкостях под давлением. На этом же факте основан принцип тушения пожаров жидким азотом. Испаряясь, азот вытесняет кислород, необходимый для горения, и пожар прекращается. Так как азот, в отличие от воды, пены или порошка, просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение — самый эффективный с точки зрения сохранности ценностей механизм тушения пожаров.

Заморозка жидким азотом живых существ с возможностью последующей их разморозки проблематична. Проблема заключается в невозможности заморозить (и разморозить) существо достаточно быстро, чтобы неоднородность заморозки не сказалась на его жизненных функциях. Станислав Лем, фантазируя на эту тему в книге «Фиаско», придумал экстренную систему заморозки азотом, в которой шланг с азотом, выбивая зубы, вонзался в рот астронавта и внутрь его подавался обильный поток азота.

В качестве легирующей добавки к кремнию, образует высокопрочное соединение (керамику) нитрид кремния, обладающее высокой вязкостью и прочностью.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Вильдфлуш И. Р., Цыганов А. Р., Лапа В. В., Персикова Т. Ф. Рациональное применение удобрений: Пособие. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная  академия, 2002.– 324 с.

2.

Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., Ионас В.А. Агрохимия: Учебник – 2-е изд., доп. И перераб. – Мн.: Ураджай, 2001 – 488 с., ил.

3.

Глинка Н.Л. Общая химия. Учебник для ВУЗов. Изд: Л: Химия, 1985 г, с 731

4.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

5.

Петров Б.А., Селиверстов Н.Ф. Минеральное питание растений. Справочное пособие для студентов и огородников. Екатеринбург, 1998. 79 с.

6.

Химическая энциклопедия:  в пяти томах: т.1: А-Дарзана/Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др. – М.: Советская энциклопедия, 1988. – 623.: ил

7.

Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта +, 2000. – 640 с., ил.

8.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Изображения (переработаны):
9.

A farmer’s primer on growing soybeans_p61, by  IRRI Images, по лицензии CC BY

10.

Liquid Nitrogen, PicoCon, Imperial College, London, UK.JPG, by  Cory Doctorow, по лицензии CC BY-SA

11.

Nitrogen deficiency in wheat, by  CIMMYT, по лицензии CC BY-NC-SA

12.

Nutrient excess or toxicity (general), by  David B. Langston, University of Georgia, Bugwood.org, по лицензии CC BY

13.

Soybean Glycine max, by  J.G. Davis, Bugwood.org, по лицензии CC BY

Свернуть
Список всех источников

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Азотным удобрениям принадлежит ведущая роль в повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур

Это связано с ролью азота как важного биологического элемента, играющего исключительную роль в жизни растений

Достаточное снабжение азотом усиливает синтез органических азотистых веществ. У растений образуются мощные листья и стебли, интенсивность зеленой окраски усиливается. Растения хорошо растут и кустятся, улучшается формирование и развитие органов плодоношения. Эти процессы способствуют повышению урожайности и содержанию белка.

Однако необходимо учитывать, что односторонний избыток азота может задерживать созревание растений, способствуя развитию вегетативной массы при уменьшении развития зерна, корнеплодов или клубней. У льна, зерновых и некоторых других культур избыток азота вызывает полегание (фото) и ухудшение качества растениеводческой продукции.

Так, в клубнях картофеля может снизиться содержание крахмала. В корнеплодах сахарной свеклы снижается сахаристость и возрастает содержание небелкового азота.

Важнейшие соединения:

Азот способен образовывать химические соединения, находясь во всех степенях окисления от +5 до -3. Соединения в положительных степенях окисления азот образует с фтором и кислородом, причем в степенях окисления больше +3 азот может находиться только в соединениях с кислородом. Аммиак, NH₃ — бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде («нашатырный спирт»).
Аммиак обладает основными свойствами, взаимодействует с водой, галогеноводородами, кислотами:
NH₃ + H₂O NH₃*H₂O NH₄+ + OH — ;       NH₃ + HCl = NH₄Cl
Один из типичных лигандов в комплексных соединениях:
Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (фиол., р-рим)
Восстановитель:
2NH₃ + 3CuO 3Cu + N₂ + 3H₂O.

Гидразин — N₂H₄ (пернитрид водорода), …Гидроксиламин — NH₂OH, … Оксид азота(I), N₂O (закись азота, веселящий газ). …Оксид азота(II), NO — бесцветный газ, не имеет запаха, в воде малорастворим, относится к несолеобразующим.
В лаборатории получают при взаимодействии меди и разбавленной азотной кислоты:
3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.
В промышленности получают каталитическим окислением аммиака при получении азотной кислоты:
4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6 H₂O
Легко окисляется до оксида азота(IV): 2NO + O₂ = 2NO₂Оксид азота(III), ??? ……Азотистая кислота, ??? ……Нитриты, ??? ……Оксид азота(IV), NO₂ — ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах, хорошо растворяется в воде, давая при этом две кислоты, азотистую и азотную: H₂O + NO₂ = HNO₂ + HNO₃
При охлаждении переходит в бесцветный димер: 2NO₂ N₂O₄Оксид азота(V), ??? ……Азотная кислота, HNO₃ — бесцветная жидкость с резким запахом, t_кип = 83°С. Сильная кислота, соли — нитраты. Один из сильнейших окислителей, что обусловлено наличием в составе кислотного остатка атома азота в высшей степени окисления N+5. При взаимодействии азотной кислоты с металлами в качестве основного продукта выделяется не водород, а различные продукты восстановления нитрат-иона:
Cu + 4HNO_{3 (конц)} = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O;
4Mg + 10HNO_{3 (оч.разб.)} = 4Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 5H₂O.Нитраты, ??? ……

Азот в природе[править | править код]

Природный азот состоит из двух стабильных изотопов 14N — 99,635 % и 15N — 0,365 %.

Распространённостьправить | править код

Вне пределов Земли азот обнаружен в газовых туманностях, солнечной атмосфере, на Уране, Нептуне, межзвёздном пространстве и др. Азот — четвёртый по распространённости элемент Солнечной системы (после водорода, гелия и кислорода).

Масса растворённого в гидросфере азота, учитывая, что одновременно происходят процессы растворения азота атмосферы в воде и выделения его в атмосферу, составляет около 2·1013 т, кроме того примерно 7·1011 т азота содержатся в гидросфере в виде соединений.

Круговорот азота в природеправить | править код

В отсутствие деятельности человека процессы связывания азота и нитрификации практически полностью уравновешены противоположными реакциями денитрификации. Часть азота поступает в атмосферу из мантии с извержениями вулканов, часть прочно фиксируется в почвах и глинистых минералах, кроме того, постоянно идёт утечка азота из верхних слоёв атмосферы в межпланетное пространство.

Недостатки органических азотных удобрений

Значение органических удобрений неоспоримо. Но они также имеют и определенные недостатки:

• В свежем навозе могут иметься личинки вредителей, остатки соли, семена сорняков.
• Птичий помет, как и навозная жижа, имеет высокую концентрацию микроэлементов, поэтому его необходимо значительно разбавлять.
• Илы нуждаются в предварительном проветривании, и это не говоря уже о затратах труда на их добычу.
• Для приготовления органического удобрения с эффективными питательными свойствами перегной и компост необходимо достаточно длительное время и наличие свободного места на участке.
• Кроме того, если растение всеми признаками показывает, что ему не хватает азота, при помощи органики невозможно сразу же решить эту проблему.

Происхождение названия

Название «азо́т» (фр. azote, по наиболее распространённой версии, от др.-греч. ἄζωτος — безжизненный), вместо предыдущих названий («флогистированный», «мефитический» и «испорченный» воздух) предложил в 1787 году Антуан Лавуазье, который в то время в составе группы других французских учёных разрабатывал принципы химической номенклатуры, в том же году это предложение опубликовано в труде «Метод химической номенклатуры». Как показано выше, в то время уже было известно, что азот не поддерживает ни горения, ни дыхания. Это свойство и сочли наиболее важным. Хотя впоследствии выяснилось, что азот, наоборот, крайне необходим для всех живых существ, название сохранилось во французском и русском языках. Окончательно в русском языке этот вариант названия закрепился после выхода в свет книги Германа Гесса «Основания чистой химии» в 1831 году.

Само слово «азот» (без связи с газом) известно с древности и употреблялось философами и алхимиками средневековья для обозначения «первичной материи металлов», так называемого «меркурия» у философов, «двойного меркурия» у алхимиков. «Первичную материю металлов» алхимики считали «альфой и омегой» всего сущего. И слово для её обозначения составили из начальных и конечных букв алфавитов трёх языков, считавшихся священными, — латинского, греческого и древнееврейского: а, альфа, алеф и зет, омега, тов — AAAZOT. Инициатор создания новой химической номенклатуры Гитон де Морво отмечал в своей «Методической энциклопедии» (1786 год) алхимическое значение термина.

Многие современники Лавуазье считали название элемента неудачным, в частности, Жан-Антуан Шапталь предложил название фр. nitrogène — «рождающий селитру» (и использовал это название в своей книге «Элементы химии»). Поныне соединения азота называют «нитраты», «нитриты» и «нитриды».

Во французском языке название «нитроген» не прижилось, зато в английском, испанском, венгерском и норвежском используется производное от этого слова. В португальском используется как название (порт. nitrogé(ê)nio, так и (особенно в Португалии) (порт. azoto).

В немецком языке используется название нем. Stickstoff, что означает «удушающее вещество», аналогично в нидерландском; схожие по значению названия используются в некоторых славянских языках, например, хорватское и словенское dušik (пр. «душик»), a также в иврите (חנקן, «ханкан»).

Название «азот», помимо французского и русского, принято в итальянском, турецком и ряде славянских языков, а также во многих языках народов бывшего СССР.

До принятия символа N в России, Франции и других странах использовался символ Az, который можно видеть, например, в статье А. М. Бутлерова об аминах 1864 года.