Интересные факты про азотные удобрения

Интересные факты об азоте и его соединениях

С азотом и его соединениями мы сталкиваемся постоянно. Они имеют большое значение для живых организмов и широко применяются в промышленности и технике. Что же интересного можно рассказать об этом химическом элементе? Все самые интересные факты об азоте мы собрали в этом посте.

Интересные факты об азоте

1) Азот — один из самых распространённых элементов во Вселенной, наряду с такими, как водород, гелий, углерод и кислород. На Земле в составе твёрдых пород его мало, зато азот в газообразном виде составляет основную часть (78%) земной атмосферы.

2) Как открыли азот? Заслуга в его открытии принадлежит нескольким химикам (Д. Резерфорд, Кавендиш, Шееле и др.). В конце 18 в., изучая воздух, они обнаружили, что он состоит из двух основных частей. Одна из составляющих поддерживает горение и дыхание живых организмов, другая — его не поддерживает. Эту вторую часть (которая как раз и была азотом) химики первоначально называли «удушливым» или «дурным» воздухом». Французский химик Лавуазье предложил для новооткрытого газа название «азот», что в переводе с греческого означает «безжизненный».

3) Позже химики поняли, что это название оказалось не очень удачным. На самом деле азот крайне важен для живых организмов. Этот элемент наряду с углеродом, водородом и кислородом входит в состав белков. Так что без азота жизнь невозможна. Например, организм человека примерно на 2,5% состоит из азота.

4) Газообразный азот состоит из двухатомных молекул, соединённых довольно прочной тройной связью. Так что при обычных условиях азот малоактивен и почти не вступает в химические реакции. Например, чтобы азот вступил в реакцию с кислородом, нужна температура около 2000 °C. Тем не менее некоторые количества оксида азота всё-таки регулярно образуются в атмосфере благодаря молниям.

5) Большинство живых организмов не способны усваивать азот напрямую из атмосферы. Но некоторые бактерии всё-таки научились это делать. А некоторые растения (например, из семейства бобовых) вступают в симбиоз с такими бактериями и таким образом также получают азот напрямую из воздуха. Так что капусте азотные удобрения нужны, а гороху — нет.

6) В 19 веке химики получали азот из его соединений. Основным источником азота была селитра, крупные запасы которой были обнаружены в Чили. Однако уже в конце 19 в. было подсчитано, что эта селитра скоро закончится, и английский ученый Уильям Крукс поднял тревогу. Исчерпание запасов селитры не только лишало химиков азота, но и грозило голодом жителям Европы! Химики занялись разработкой методов получения азота из воздуха, и самым подходящим оказался метод соединения азота с водородом в аммиак, открытый немецкими химиками в 1912 г.

7) Азот входит в состав подавляющего большинства взрывчатых веществ. Например, одной из главных составляющих пороха является калиевая селитра KNO₃. Поскольку запасы селитры в природе не очень велики и сосредоточены в основном в жарких странах, после распространения огнестрельного оружия некоторые страны испытывали дефицит селитры для производства пороха. Например, после Великой французской революции в конце 18 в. с такой ситуацией столкнулась Франция. Ей грозило поражение в войне с иностранными интервентами, но французский химик Гаспар Монж придумал способ получения селитры из навоза, и производство пороха было возобновлено.

8) Благодаря своей малоактивности азот используется вместо воздуха для создания инертной атмосферы в лампах накаливания и других устройствах. Также азотом накачивают шины авиалайнеров и гоночных автомобилей, чтобы они не загорелись при больших скоростях.

9) А ещё благодаря сравнительной инертности азот используется для тушения пожаров. Особенно эффективно такое тушение внутри помещений. Азот вытесняет кислород и пламя очень быстро гаснет. Главный недостаток метода в том, что для азота нужны большие резервуары, так что подобные установки обходятся довольно дорого.

Видео — блогер с Ютуба тушит жидким азотом горящую жидкость в своём бассейне:

10) При -196 °C азот становится жидкостью. В резервуарах с хорошей теплоизоляцией его можно хранить довольно долго. Сегодня жидкий азот широко используется везде, где нужно охладить что-то до низких температур или хранит при таких температурах длительное время. Жидким азотом замораживают продукты питания, используют для сохранения на длительное время клеток и органов, с его помощью удаляют бородавки на коже. Много применений у жидкого азота в промышленности и технике — им охлаждают мощные процессоры, режут металлы, в Большом адронном коллайдере жидкий азот используют для охлаждения сверхпроводящих магнитов, а во время строительства метро в Ленинграде жидким азотом замораживали грунт, чтобы туннели не размыло водой.

11) Т. к. при низких температурах меняются свойства многих веществ, при помощи жидкого азота можно провести немало зрелищных опытов. Например, в жидком азоте становятся хрупкими не только цветы и овощи, но даже резина и железо, а охладив в жидком азоте сверхпроводник, можно увидеть магнитную левитацию.

Видео — интересные опыты с жидким азотом:

Интересные факты об аммиаке

1) Аммиак NH₃ — одно из самых используемых веществ в химической промышленности. Хотя получать аммиак в промышленных масштабах научились лишь в начале 20 века, это вещество было известно людям давно. Его открыли ещё древнеегипетские жрецы, назвав в честь бога Амона — «аммониак». Позже название сократилось до «аммиак».

2) Аммиак имеет настолько резкий запах, что в медицине его используют, чтобы вывести человека из состояния обморока.

3) Примочки из раствора аммиака снимают боль и зуд при укусах насекомых.

4) Аммиак используют в сельском хозяйстве как азотное удобрение и для отпугивания насекомых-вредителей. Азот из аммиака растения усваивают лучше, чем из селитры и других азотных удобрений.

5) Аммиак — одно из немногих веществ, чья теплоёмкость (в жидком состоянии) больше, чем теплоёмкость воды. Она превышает 4500 Дж/(кг*°C), а у воды всего 4200.

6) Также у аммиака большая теплота испарения, т. е. испаряясь, он поглощает много тепла. Поэтому раньше его активно использовали как хладагент в холодильниках, в т. ч. домашних.

7) Аммиак может менять окраску цветов, а также придавать запах некоторым цветам, которые обычно не пахнут.

8) В быту аммиак можно использовать для дезинфекции помещений, отбеливания тканей и очистки предметов от жира и загрязнений.

9) При обычных условиях аммиак является газом, поэтому его обычно хранят в виде раствора аммиака в воде. Аммиак очень хорошо растворяется в воде — всего один миллилитр воды может поглотить литр газообразного аммиака!

Видео — интересный опыт, основанный на способности аммиака растворяться в воде:

10) При помощи аммиака дерево можно легко сделать гибким. Аммиак разрушает водородные связи в молекулах целлюлозы, и они могут скользить друг относительно друга. Если дерево поместить в пары аммиака, его можно согнуть, а затем, когда аммиак испарится, оно снова станет твёрдым, сохранив приданную ему форму.

11) Жидкий аммиак — хороший растворитель. В нём можно растворить многие нерастворимые в воде вещества и даже металлы.

12) При помощи аммиака можно провести немало интересных опытов, например, «дым без огня». Увидеть подобный опыт можно в этом видео:

13) Аммиак можно использовать как топливо в двигателях внутреннего сгорания. Во время второй мировой войны рейсовые автобусы в Бельгии были переведены на аммиак, т. к. обычного бензина и дизеля в стране не было. Также аммиак может использоваться как топливо и в реактивных двигателях.

Интересные факты о других соединениях азота

1) При реакции азота с кислородом можно получить аж шесть разновидностей оксидов. Из них три оксида ( N₂O, NO и NO₂₎ при обычных условиях — газы, один ( N₂O₃₎ — жидкость, а ещё один ( N₂O₅₎ — твёрдое вещество. Также при охлаждении оксида NO₂ он начинает переходить в оксид с формулой N₂O_4.

2) Оксид N₂O ещё называют закисью азота. У него довольно широкая сфера применения. Например, его используют в кулинарии для сохранения продуктов питания, а также при приготовлении взбитых сливок, пористого шоколада и т. п. В автоспорте закись азота иногда подают в двигатель вместо воздуха для увеличения его мощности. Но про закись азота можно рассказать ещё немало интересного.

Открыл закись азота ещё в конце 18 в. британский химик Джозеф Пристли. Вроде бы газ не представлял собой ничего особенного, но через некоторое время другие химики заметили, что после вдыхания газа их начинают смешить самые обычные вещи. После этого газ стали использовать артисты на представлениях, чтобы смешить зрителей, а закись азота стала известна как «веселящий газ». Но помимо этого у газа обнаружился ещё один интересный эффект — в больших концентрациях при его вдыхании человек перестаёт чувствовать боль и может даже заснуть. Узнав о таких свойствах газа, его начали использовать врачи, особенно стоматологи, т. к. других средств обезболивания тогда не было.

3) Раствор оксида азота N₂O₄ в азотной кислоте используют в качестве окислителя ракетного топлива.

4) Азотная кислота HNO₃ — одна из самых сильных и химически активных кислот. Она реагирует почти со всеми металлами (даже с теми, с которыми не реагируют другие кислоты. А в смеси соляной и азотной кислот («царской водке») можно растворить даже такие химически инертные металлы, как золото и платину. Интересный факт — во время оккупации Дании один из датских химиков растворил в «царской водке» золотые Нобелевские медали своих коллег, чтобы спасти их от конфискации.

Видео — интересные опыты с азотной кислотой:

Источник

Азотные удобрения

Как можно накормить азотом растения? Что может вызвать его переизбыток? Как влияет на растения недостаток азота? В каких удобрениях содержится больше всего азота? Ответим на эти вопросы в данной статье

Азот — один из самых важных элементов для развития растения.

Азот можно сравнить со строительным материалом для клеток растения, а, значит, растениям больше всего нужен азот в первой половине периода вегитации. Именно в это время происходит активный рост зеленой массы.

Азотные удобрения часто становятся причиной больших разногласий. Дело в том, что к этим удобрениям можно применить следующую фразу:

В чём «успех» и «неудача» азотных удобрений?

Это прежде всего урожайность и качество продукции. Но не все культуры одинаково реагируют на азот. Например, качество зерновых и бобовых культур с наличием азота в почве улучшается.

Но не всегда это можно отнести к овощным культурам. Дело в том, что овощные культуры выращиваются для получения углеводов и витаминов. Но при избыточном содержании азота в почве количество витаминов и углеводов в овощах снижается.

Вырабатываемый нитритами фермент приводит к очень негативному эффекту у всех теплокровных животных и людей, употребляющих в пищу такие овощи — блокируются красные кровяные тельца.

Красные кровяные тельца, которые переносят кислород по организму, недостаточно снабжают кислородом клетки. В следствие этого происходит гипертрофирование клеток, которое может вызвать необратимые последствия для организма. Поэтому избыток азота всегда вреден.

Избыток азота

Основные признаки избытка азота:

растение быстро растет, заметно опережая остальные;
листья крупные и сочные, приобретают темно-зеленый насыщенный оттенок;
нижние листья имеют темно-зеленый оттенок, но скруичваются;
плоды не вызревают, снижается урожай.

Недостаток азота — для чего нужен азот?

Недостаток азота приводит к замедлению процессов биосинтеза и резкому ослаблению интенсивности фотосинтеза — основного процесса в развитии всех растений. Одним из первых симптомов азотного дефицита является появление бледно-зеленой окраски листьев. А в случае длительного азотного голодания окраска нижних листьев становится желто-оранжевой или даже красной, в зависимости от вида растения.

При сильном азотном дефиците наблюдается появление некрозов, то есть омертвления тканей растения.

Как обогатить растения азотом. Сами по себе растения не могут поглощать свободный азот. В результате этого большая часть атмосферного азота им недоступна.

Азот может поглощаться корневой системой растений, причем, только соединенным с другими химическими элементами в виде нитратов и аммония — наиболее доступных форм азота для растений в почве.

Каковы же основные источники азота для растений? Производство и внесение азотных удобрений

Навоз

Азот в навозе входит в состав медленно разлагающихся химических соединений, из которых он превращается в аммиак и частично улетучивается. При внесении в почву навоза микроорганизмы используют азот на свои нужды, перерабатывая его в органическую форму, которая опять-таки недоступна растениям. Из-за медленной скорости минерализации навоз не может обеспечить интенсивное питание для растений без добавления минеральных удобрений.

Качество навоза как удобрения можно повысить следующими методами:

разложение навоза до перегноя;
компостирование;
заблаговременное внесение навоза — например, осенью
обогащением навоза минеральными удобрениями.

Когда навоз полностью разлагается, он теряет почти половину своей массы. В виде перегноя навоз наиболее питателен и полезен растениям. Перегной можно расходовать экономно с наибольшей эффективностью при добавлении его в рассадный грунт или мульчировании посевов при внесении при посадке в лунку. На единицу своей массы перегной содержит в два-три раза больше доступного растениям азота, чем первоначальный навоз.

Сапропель

Большую ценность, как удобрения, несут илы — сапропель, из которых наиболее значимым азотным удобрением является озерный ил. Озерный ил содержит до 2,5% азота. В качестве удобрения ил можно использовать только из чистых рек, в которые не ведут слив отходов промышленные предприятия, и не поступают вредные стоки.

Перед применением чистый ил необходимо проветрить, что необходимо для снижения влажности и полного окисления в нём вредных и токсичных соединений алюминия и железа.

Питательная ценность сапропеля значительно возрастает при компостировании. Дозы внесения сапропеля в качестве удобрения зависят от его состава, выращиваемой культуры, типа почвы и колеблются от 6 до 12 килограмм на 1 квадратный метр. При этом его благоприятное влияние на почву сохраняется 12 лет.

Компост

Еще одним ценным органическим удобрением, которое содержит от 0,8 до 1,5 процентов азота является компост.

Компост это идеальный источник обогащения почвы, который получается в результате перегнивания органических веществ при воздействии микроорганизмов.

Его можно с легкостью приготовить на любом участке. Компостировать можно всё: Листья, как зеленые, так и сухие, ботву, сорняки, мелкие веточки, опилки, в общем все, в чем содержится хотя бы немного органического вещества, может быть использовано для производства компоста.

Сидераты

Сидераты — так называемое зеленое удобрение — это растения выращиваемые специально для их последующего погружения в почву для обогащения ее азотом, а также улучшения структуры почвы и подавления роста сорняков.

Горох, как и все бобовые культуры, имеют короткий вегетационный период и удивительную способность связывать свободный азот атмосферы благодаря обитающим на их корнях азотфиксирующим бактериям. К концу вегетации на корнях бобовых растений, например, тот же горох накапливает до 1 кг азота в пересчете на 1 сотку, что равняется внесению 150-200 кг навоза.

Эффективность такого способа насыщения азотом участка можно еще повысить, если после сбора урожая заделать в почву измельченные остатки стебля и листьев бобовых.

Азот усваивается растениями постепенно — по мере распада органического вещества с течением времени, а это означает, что он не вымывается из почвы, в отличие от других удобрений.

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.

Азотные удобрения — химия

Мочевина

Поправить ситуацию буквально за несколько часов смогут химические азотные удобрения, такие как мочевина, карбамид, содержащие до 45% азота.

Мочевину можно использовать в качестве основного удобрение, внося под перекопку весной 20-40 г на 1 квадратный метр почвы.

Мочевина хорошо растворяется в воде и поэтому применяется для корневых и внекорневых подкормок.

Аммиачная селитра

Аммиачная селитра содержит до 33-35% азота и также легко растворима в воде при любой температуре. Норма внесения аммиачной селитры в почву — 15-25 г на 1 квадратный метр. Лучше применять это удобрение весной перед посадкой.

Сульфат аммония

Сульфат аммония содержит 20,5-21% азота, хорошо растворим в воде. Его используют преимущественно для внесения в качестве основного удобрения — 46 г на 1 квадратный метр, и для подкормки растений.

Натриевая селитра

Натриевая селитра содержит не менее 16% азота. Она применяется весной в качестве предпосевного удобрения и в качестве корневых и внекорневых подкормок растения в течение всего вегетационного периода.

Кальциевая селитра

Кальциевая селитра содержит 18% азота в нитратной форме и идеально подходит для кислых почв. Лучше всего применять кальциевую селитру в растворенном виде под луковичные растения растущие в том числе и в закрытом грунте.

Азофоска, аммофос, нитроаммофоска

Азот содержится и в комплексных удобрениях, которые имеют одновременно два или более главных питательных элемента. Это такие комплексные добавки, как азофоска, аммофос, нитроаммофоска и многие другие.

Применение азотных удобрений — соблюдайте осторожность!

В заключении хотим предупредить: помните, что при внесении любых азотосодержащих удобрений нужно обязательно соблюдать дозы. Превышение уровня азота вызывает чрезмерный рост растений над уровнем почвы, гипертрофированный рост зелёной массы, что, конечно же, наносит ущерб урожаю. Кроме того это вызывает излишнее накопление нитратов в овощах, которые очень вредны для человеческого организма.