РАСПОЗНАВАНИЕ УДОБРЕНИЙ ПО ХИМИЧЕСКИМ РЕАКЦИЯМ.

 

В целях распознавания минеральные удобрения подразделяют на две группы – растворимые в воде и нерастворимые.

Удобрения кристаллического сложения являются растворимыми, аморфные – нерастворимыми. К растворимым относят два вида удобрений – азотные и калийные, к нерастворимым – фосфорные (несколько условно) и известковые.

 

Распознавание твердых растворимых в воде удобрений

       Азотные удобрения. По усвояемым соединениям азота данный вид удобрений подразделяют на следующие группы (формы).

1. Аммонийные (имеющие в своем составе группу NН₄⁺)

сульфат аммония, ( N Н₄)₂ S О₄ – 20,5 % N;

хлорид аммония, N Н₄С I – 24 – 25% N;

аммофос, N Н₄Н₂РО₄ – 11% N, 46-60% Р₂О₅;

диаммофос, ( N Н₄)₂ НРО₄ – 19% N, 46-51% Р₂О₅.

Два последних удобрения являются сложными.

2. Нитратные (имеющие в своем составе группу NО₃^-) или селитры;

натриевая селитра, N а N О₃ – 15-16% N;

калийная селитра, К N О₃ – 13% N, 46% К₂О;

кальциевая селитра, Са( NO ₃ )₂ -- 13 -15% N.

Калийная селитра является сложным удобрением.

3. Аммонийно- нитратные– в настоящее время эта группа представлена одним, но очень распространенным удобрением – аммонийной селитрой, N Н₄ N О₃ – 34,7% N.

4. Амидные (имеющие в своем составе амидную группу – NН₂); мочевина (синонимы: карбамид, полный амид угольной кислоты) ,СО( N Н₂)₂ – 46% N.

Калийные удобрения. Классификация калийных удобрений производится по наличию или отсутствию в них хлора на две группы (формы): хлорсодержащие и бесхлорные. Подразделяют их также на низкопроцентные и концентрированные.

1. Хлорсодержащие калийные удобрения:

хлорид калия, КС l - содержит около 60% К₂О;

40% калийная соль- смесь хлорида калия КСI с минералом сильвинитом

( m КС I + n N аС I ),содержит 38-42% К₂О.

2. Бесхлорные калийные удобрения:

сульфат калия, К₂ S О₄ – 46-52% К₂О;

углекислый калий (поташ), К₂СО₃ – 50% К₂О;

калийная селитра, К N О₃ – 13% N, 46% К₂О;

калимагнезия (К₂ S О₄ × М gSO ₄ ), 29% К₂О и 9% MgO.

 

Качественные реакции при распознавании растворимых в воде удобрений.

    Все растворимые удобрения, за исключением мочевины, являются электролитами, в растворе диссоциируют на катионы и анионы. Качественное распознавание удобрений сводится, таким образом, к открытию катионов и анионов, слагающих удобрения.

Открытие катионов

N Н₄⁺ - открывается действием щелочи на порошок или гранулы удобрения. Заменителем едкой щелочи в обиходе и на производстве могут быть древесная зола, известь гашеная, сода питьевая и т.п. Запах аммиака свидетельствует о присутствии в удобрении NН₄⁺.

              N Н₄ N О₃ + N аОН = N а N О₃ + N Н₄ОН

                        N Н₄ОН ® N Н₃ + Н₂О

При проведении реакции в растворе удобрения выделение аммиака менее четкое, требуется дополнительное подогревание. Выделение аммиака из удобрения при сухом прокаливании его не является доказательством того, что данное удобрение аммонийное, т.к. и мочевина в таких условиях выделяет аммиак.

К⁺ - открывают в растворе реактивом кобальтнитритом натрия. Выпадает оранжево-желтый осадок - кобальтнитрит калия-натрия (комплексная соль).

                          2КС I + N а₃ [ Со( N О₂)₆ ] = ¯ К₂ N а [ Со( N О₂)₆ ] + 2 N аС I

Точно такой же по внешнему виду осадок этот реактив образует и с ионом аммония. Поэтому прежде, чем проводить пробу на калий, надо убедиться в отсутствии в удобрении иона аммония. То есть, открытие катионов следует начинать с аммония и при его отсутствии переходить к другим катионам.

Са²⁺ -  открывают в растворе реактивом оксалатом аммония.

Выпадает белый осадок щавелевокислого кальция.

                Са ( N О₃)₂ + ( N Н₄)₂ С₂О₄ = ¯ СаС₂О₄ + 2 N Н₄ N О₃

Осадок легко растворим в кислотах; растворимость осадка в кислоте является подтверждением, что выпал осадок именно щавелевокислого кальция. Проба на растворимость осадка обязательна.

N а⁺ - при введении нескольких кристаллов или раствора удобрения в пламя оно окрашивается в ярко – желтый цвет.

    Открытие анионов

     С I ^- - открывают в растворе реактивом нитратом серебра.

Выпадает белый осадок хлорида серебра, который при взбалтывании пробирки собирается в комья. На ярком солнечном свету темнеет в силу выделения металлического серебра.

                           КС I + А gN О₃ = ¯ А g С I + К N О₃

Осадок хлорида серебра нерастворим в азотной кислоте (проверить).

Н₂РО₄^- – открывают в растворе реактивом нитратом серебра. Выпадает осадок дигидрофосфат серебра. Осадок желтого цвета, легко растворим в азотной кислоте.

                     N Н₄Н₂РО₄ + А gN О₃ = ¯ А g Н₂РО₄ + N Н₄ N О₃

S О₄^2- – открывается в растворе реактивом хлоридом бария. Выпадает белый мелко – кристаллический осадок сульфата бария.

                       ( N Н₄)₂ S О₄ + ВаС I ₂ = ¯ Ва S О₄ + 2 N Н₄С I

Осадок сульфата бария нерастворим в азотной кислоте (проверить).

N О₃^- – в чистую пробирку налить несколько капель реактива дифениламина и бросить в него кристаллики удобрения. Темно – синяя окраска укажет на присутствие нитратного иона.

В производственной обстановке селитры легко обнаруживаются «пробой на тлеющий уголек» – при помещении кристалликов удобрения на тлеющий материал (бумага, лучина, пучок соломы, огонек сигареты и т.п.) происходит энергичное искрение. Причина в том, что все селитры, как и сама азотная кислота, являются сильными окислителями.

СО₃^2- – с реактивами нитратом серебра, хлоридом бария дает осадки, типичные для этих реактивов. Но эти осадки легко растворяются в кислотах, при этом наблюдается вскипание за счет выделения СО₂.

                         К₂СО₃ + ВаС I ₂ = ВаСО₃ + 2КС I

                    ВаСО₃ + 2Н N О₃ = Ва( N О₃)₂ + Н₂О + СО₂

Для окончательной проверки следует поместить в пробирку немного удобрения и осторожно прилить несколько капель кислоты. Бурное вскипание подтвердит присутствие в удобрении аниона СО₃^2-.

 

Открытие мочевины. Мочевина реактивами непосредственно не обнаруживается. Быстрым, но недостаточно точным способом обнаружения мочевины является «проба на раскаленную поверхность» - брошенная в нагретую фарфоровую чашечку мочевина «вскипает», дымит и дает резкий запах аммиака. Однако аналогичным образом ведут себя на раскаленной поверхности и аммонийные удобрения, лишь вскипание у них выражено менее четко.

Более точный метод обнаружения мочевины – реакция на биурет. Щепотку мочевины помещают в сухую пробирку и нагревают на плитке до появления и явного выделения аммиака. При этом мочевина превращается в биурет.

 

N Н₂                          N Н₂

С = О                       С = О

N Н₂       ®          N Н + N Н₃

+

N Н₂

С = О                      С = О

N Н₂                          N Н₂

мочевина                   биурет

Биурет окрашивается следующим образом: в пробирку с образовавшимся биуретом после ее остывания приливают немного едкой щелочи, тщательно перемешивают легким встряхиванием и добавляют несколько капель слабого раствора медного купороса. Появляется сиреневая окраска.