Điều chế supephotphat kép

Điều chế supephotphat

Điều chế supephotphat đơn

Danh từ “đơn” ở đây là một quá trình điều chế chỉ bao gồm một giai đoạn:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO_4 đặc  →_t^o Ca(H2PO₄)₂ + 2CaSO₄↓

Điều chế supephotphat kép

– Danh từ “kép” ở đây là một quá trình điều chế hai giai đoạn:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO_4 đặc  →_t^o 2H₃PO₄ + 3CaSO₄↓

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄→ 3Ca(H₂PO₄)₂

Ưu nhược điểm của hai quy trình sản xuất:

– Supephotphat đơn:

• Ưu điểm: Quá trình sản xuất nhanh, rẻ do ít tiêu hao hóa chất.
• Nhược điểm: Chứa CaSO₄ kết tủa làm rắn chắc đất.

– Supephotphat kép:

• Ưu điểm: Chứa hàm lượng P₂O₅ cao hơn, không có sản phẩm phụ.
• Nhược điểm: Lâu hơn và đắt hơn.

Phân bón hóa học là gì? 

Phân bón hóa học (hay còn được gọi là phân bón vô cơ) là những hóa chất chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng. Chúng được bón cho cây nhằm nâng cao năng suất mùa màng. Thông thường, đất trồng bị nghèo dinh dưỡng dần trong quá trình cây phát triển. Chính vì thế, cây cần được hấp thụ bổ sung các nguyên tố dinh dưỡng từ đất.

Cách loại phân hóa học phổ biến 

Phân Lân

Phân lân cung cấp phốt pho cho cây trồng dưới dạng các ion phốt phát. Phân lân cần thiết cho cây trồng trong thời kỳ sinh trưởng nhờ tác dụng thúc đẩy các quá trình sinh hóa, trao đổi chất và năng lượng của cây.

Phân lân có tác dụng làm cho cành lá khỏe, hạt chắc, quả hoặc củ to. Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá băng hàm lượng %P₂O₅ tương ứng với lượng photpho trong thành phần của nó.

Nguyên liệu để sản xuất phân lân là quặng photpho và apatit. Một số loại phân bón chính là supe lân, phân lân nung chảy, v.v.

Supephotphat

Có hai loại phân supephotphat là phân supephotphat đơn và phân supephotphat kép. Thành phần chính của cả hai loại là muối canxi dihydrophosphat hòa tan.

Supephotphat đơn giản

Supephotphat đơn chứa 14−20%P₂O₅, được sản xuất bằng cách phản ứng bột quặng photphorit hoặc apatit với axit sunfuric đặc:

Ca₃(PO₄)₂+2H₂SO₄→Ca(H₂PO₄)₂+2CaSO₄↓

Thực vật dễ hấp thụ muối Ca(H₂PO₄)₂,và CaSO₄ là phần vô dụng, làm rắn chắc trái đất. Ở nước ta, Công ty Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao – Phú Thọ sản xuất loại supe lân đơn này từ quặng apatit Lào Cai.

Supephotphat kép

Supephotphat kép chứa hàm lượng P₂O₅ cao hơn (40−50%P₂O₅) vì chỉ có Ca(H₂PO₄)₂. Quá trình sản xuất supephotphat kép xảy ra qua hai giai đoạn: điều chế axit photphoric, và cho axit photphoric tác dụng với photphorit hoặc apatit:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂PO₄→2H₃PO₄+3CaSO₄↓

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄→3Ca(H₂PO₄)₂

Phân lân nung chảy

Phân lân nung chảy với thành phần chính là photphat và silicat của canxi và magie. Chúng chứa từ 12 – 14% P2O5, chỉ thích hợp với loại đất chua vì muối này không tan trong nước.

Phân lân nung chảy được điều chế như sau: Nung hỗn hợp bột quặng apatit, đá xà vân và than cốc trong nhiệt độ trên 1000 độ C, lò đứng. Sản phẩm nóng chảy sau đó được làm nguội nhanh bằng nước, sấy khô và nghiền bột.

Ở nước ta, phân lân nung chảy được sản xuất nhiều ở Văn Điển (Hà Nội) và một số địa phương khác.

Sự khác biệt giữa Superphotphat đơn và phân lân kép là gì?

Supephotphat đơn được sản xuất từ ​​đá photphat và axit sunfuric, nhưng supephotphat kép được tạo ra thông qua phản ứng giữa photphat đá và axit photphoric nồng độ thấp. Supephotphat ba cũng được sản xuất từ ​​đá photphat và axit photphoric. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa superphotphat đơn kép và ba. Chúng ta có thể ký hiệu superphotphat đơn là SSP, superphotphat kép là DSP và superphotphat ba là TSP.

Hơn nữa, một sự khác biệt đáng kể khác giữa phân supephotphat kép và ba là phân supephotphat đơn có hàm lượng phốt pho thấp và phân superphotphat kép chứa một lượng phốt pho vừa phải, trong khi phân superphotphat ba có tỷ lệ phốt pho cao (khoảng ba lần như vậy) . lần hàm lượng phốt pho trong SSP). Ngoài ra, phân bón monophotphat cũng chứa một lượng nhỏ lưu huỳnh như một nguyên tố vi lượng, nhưng không có các chất dinh dưỡng thực vật quan trọng khác trong phân bón photphat kép và ba.

Phân bón hóa học – phân đạm 

Phân đạm cung cấp nitơ cho cây trồng dưới dạng ion nitrat (NO.).³⁻) và các ion amoni (MIN⁴⁺). Phân đạm có tác dụng kích thích sinh trưởng của cây, tăng tỷ lệ đạm cho cây. Có phân đạm, cây sẽ mau lớn, cho nhiều hạt, củ hoặc quả. Các loại phân đạm chính là phân đạm amoni, phân đạm nitrat và phân đạm urê.

Giá trị dinh dưỡng của phân đạm được đánh giá bằng hàm lượng% N của phân.

Phân đạm amoni

Phân đạm amoni là muối amoni:  NH₄Cl,(NH₄)₂SO₄,NH₄NO₃,… Các muối này được điều chế bằng cách cho amoniac phản ứng với axit tương ứng. Thí dụ:

2NH₃+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄

Khi hòa tan vào nước, muối amoni bị thủy phân tạo môi trường chua, do đó chỉ nên bón phân này cho đất ít chua, hoặc đất đã khử trùng trước bằng vôi (CaO).

Phân đạm nitrat

Phân đạm nitrat là các muối nitrat: NaNO₃,Ca(NO₃)₂,… Các muối này được điều chế khi cho axit nitric tác dụng với muối cacbonat của các kim loại tương ứng.
Thí dụ:

Ví dụ: CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

Tính chất: Đạm nitrat tan nhiều trong nước, rất dễ chảy. Vì thế, khi bón phân đạm nitrat cho đất nó có tác dụng nhanh chóng với cây trồng nhưng cũng rất dễ bị rửa trôi khi gặp nước mưa.

Phân Urê

Phân ure với công thức hóa học là (NH2)2CO có chứa tới 46% N, là loại phân đạm tốt nhất hiện nay.

Ví dụ: CO2 + 2NH3 → (NH2)2CO + H2O (nhiệt độ, p)

Trong đất, dưới tác động của vi sinh vật, urê bị phân hủy giải phóng amoniac, hoặc chuyển dần thành muối amoni cacbonat khi phản ứng với nước:

(NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3

Phân Kali 

Phân kali cung cấp cho cây nguyên tố kali ở dạng K. ion⁺. Phân kali giúp cây hấp thụ nhiều đạm, cần thiết cho quá trình sản xuất đường, tinh bột, chất xơ và dầu, tăng cường khả năng kháng bệnh, chống rét, chịu hạn của cây trồng. Giá trị dinh dưỡng của phân kali được đánh giá bằng% K. Nội dung₂O tương ứng với lượng kali có trong thành phần của nó.

Muối KCl và K2SO4 là thành phần được sử dụng nhiều nhất trong việc sản xuất phân kali. Tro thực vật có chứa K2CO3 trong thành phần cũng được xem là một loại phân kali.