Получение аммонизированного суперфосфата и анализ исходного сырья
Изучение важнейших характеристик аммонизированного суперфосфата. Использование аммонизации для получения двойного удобрения на основе простого суперфосфата. Стабилизирующее действие сульфата магния. Взаимодействие фосфата и сульфата кальция с аммиаком.
Рубрика | Химия |
Вид | отчет по практике |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.10.2018 |
Размер файла | 345,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный технологический университет»
Кафедра технологии неорганических веществ и общей химической технологии
Отчет по технологии фосфорных и комплексных удобрений
Получение аммонизированного суперфосфата и анализ исходного сырья
Выполнили:
студентки 4 курса, 6 группы
факультета ХТиТ
Проверил:
Гаврилюк А.Н.
Минск 2015
1. Литературный обзор
1.1 Фосфатное сырье
Фосфориты -- сложные комплексные соединения, главной составной частью которых является апатит: Ca6 (PO4)3(F,С1,ОН). Грандиозные месторождения, в которых сосредоточено более 80% мировых запасов фосфатных руд, образовались на прибрежных мелководьях древних морей. 286--248 млн. лет назад они находились на месте предгорий Скалистых гор в Северной Америке, 72--49 млн. лет назад -- в пределах гигантского пояса, протягивающегося вдоль южного побережья Средиземного моря от Марокко до Израиля и далее на восток до Турции, Ирана, Саудовской Аравии, Ирака. Там, где располагался когда-то древний океан Тетис, возникли протяжённые, залежи фосфоритов, заключённые ныне в толщах известняков, глин и песков.
Ещё одним значительным источником фосфора и его соединений служат апатитовые руды -- горные породы магматического происхождения. Их уникальные и единственные в мире по масштабам месторождения обнаружены в 1926 г., выдающимся русским учёным Александром Евгеньевичем Ферсманом в центральной части Кольского полуострова, в Хибинской тундре. До сих пор на этом гигантском месторождении добывают огромное количество руды, которое более чем на 60% обеспечивает производство фосфатных удобрений в странах, входивших в состав СССР, а также в больших количествах экспортируется в другие зарубежные государства.
Существует также много небольших месторождений фосфоритов, образовавшихся в далёком прошлом на дне мелких (50--200 м) морей в условиях жаркого климата. Источником фосфора служили обогащенные фосфатами остатки организмов (скелеты, кости, раковины) и поступавшие в моря насыщенные фосфором речные и подземные воды. На дне образовывались округлые камешки-стяжения диаметром 1--3 см, так называемые «желваки». Они покрывали обширные пространства. Желваки на 40--60% состоят из фосфатного вещества, остальное -- кварцевые песчинки.
Из фосфоритов и апатитов изготавливают следующие виды минеральных удобрений: фосфоритовую муку (тонкоразмолотый фосфорит); простой и двойной суперфосфаты, имеющие состав: Са(Н2РO4)2 + CaSO4 и различающиеся концентрацией Р2О5, в простом его содержится 14--20%, а в двойном -- 40--50%. Соединения фосфора используют также в керамической и химической промышленности (для изготовления спичек, лекарств, препаратов для борьбы с вредителями сельского хозяйства, фотоматериалов), металлургии и многих других производствах.
В настоящее время в мире ежегодно производят 140--150 млн. т концентратов фосфорных руд, что соответствует 40--50 млн. т Р2О5. Из них около 90% расходуется на удобрения. Более половины мировой добычи фосфорных руд приходится на долю США (34--40 млн. т) и России (34--35 млн. т). Крупными производителями и экспортёрами их являются также страны Северной Африки (Марокко, Тунис, Алжир, Египет), Ирак, Иран и острова Тихого океана (Науру, Ошен, остров Рождества).
Помимо фосфоритных и апатитовых месторождений для приготовления удобрений широко используют шлаки (отходы) металлургической переработки фосфористых железных и марганцевых руд. На поля Западной Европы ежегодно вносится 7--9 млн т таких шлаков.
Западная Европа, Англия, Канада, Япония, Австралия и Индия практически лишены этого вида минерального сырья и вынуждены его импортировать во всё возрастающих объёмах. Добыча и потребление фосфатов -- наиболее динамично развивающаяся отрасль мирового хозяйства. Общий объём получаемых концентратов удваивается через каждые 10--15 лет; всего же с 1937 г. отмечено увеличение добычи фосфатного сырья в 5 раз.
1.2 Аммонизированный суперфосфат
Аммонизированный гранулированный суперфосфат - это основное фосфорное удобрение, которое получают при насыщении суперфосфата безводным аммиаком, аммиачным раствором или аммиакатами. Состав его зависит от количества введенного аммиака. Имеет хорошие физические свойства и является ценным компонентом для приготовления смешанных удобрений. Содержит: 14-19,5% P2O5 и не менее 1,6% аммиака.
Суперфосфат аммонизированный имеет хорошие физические свойства, не подкисляет почвы. Применяется на всех типах почв, под все культуры и самыми различными способами. Азот аммонизированного фосфата хорошо усваивается растениями. Поэтому при внесении этого удобрения необходимо учитывать содержание в нем азота и соответственно менять нормы азотных удобрений.
В состав аммонизированного суперфосфата входит кальций, соединения которого используются для устранения щелочности и засоленности почв, особенно на почвах с высокой концентрацией натрия, ионы которого вытесняются из почвенных составов ионами кальция, щелочность почвы уменьшается и восстанавливается ее водопроницаемость.
В состав аммонизированного суперфосфата входит сера, которая способствует замедлению окислительных процессов в растениях и усиливает восстановительные процессы. При этом повышается жизнестойкость растений, например, у масличных культур -- увеличивается содержание жира в семенах, у зерновых -- повышается содержание белка в зерне, что улучшает его качество. При относительно низком уровне азотного питания действие серы в большей части положительное за счет повышения поступления фосфора в растение. Положительное влияние серы часто остается незамеченным, так как она в значительной степени воздействует не на величину урожая, а на его качество. Кроме того, внешнее проявление серного голодания растений обычно маскируется почти полным сходством с признаками недостатка азотного питания. Это связано с тем, что азот и сера имеют общие похожие черты в метаболизме растений.
Таблица 1. Важнейшие характеристики аммонизированного суперфосфата
Наименование показателей |
Характеристики |
|
Массовая доля общих фосфатов (сумма быстро и медленно действую-щих форм ) Р2О5, %, не менее |
17 |
|
Массовая доля усвояемых фосфатов в пересчете на Р2О5, %, не менее |
16 |
|
Массовая доля свободной кислоты в пересчете на Н3РО4, % , не менее |
3 |
|
Массовая доля воды, %, не более |
3 |
|
Массовая доля общего азота %, не менее |
3 |
|
Гранулометрический состав: Массовая доля гранул размером менее 1мм, %, не более от 1 до 4 мм, %, не менее более 6 мм, % |
1 98 0 |
|
Стат.прочность гранул, МПа (кгс/см2), не менее |
5 |
|
Рассыпчатость, % |
100 |
|
Массовая доля кадмия, Cd, не более |
10 |
|
Массовая доля свинца, Pb, не более |
15 |
|
Массовая доля мышьяка As, не более |
6 |
|
Суммарная эффективная активность радионуклидов, БК/кг, не более |
1850 |
Для получения двойного удобрения на основе простого суперфосфата используют аммонизацию с помощью аммиакатов или аммиака (аммиачных растворов нитрата аммония, карбамида и др.)
При нейтрализации аммиаком протекает реакция:
Н3РО4 + NH3 = NH4H2PO4 + 27 ккал
Вследствие выделения тепла температура увеличивается до 80°, и суперфосфат несколько подсушивается. При расходе аммиака согласно этому уравнению (0,24 вес. ч. на 1 вес. ч. свободной Р2О5) содержание водорастворимой Р2О5 в суперфосфате не снижается.
При более глубокой аммонизации образуется диаммонийфосфат, который реагирует с сульфатом кальция:
(NH4)2HPО4 + CaSО4 = CaHPО4 + (NH4)2SО4
При введении 0,48 вес. ч. NH3 на единицу свободной Р2О5 и 0,24 вес. ч. NH3 на единицу Р2О5 монокальцийфосфата вероятно полное превращение фосфатов аммония по реакциям:
Н3РО4 + CaSО4 + 2NH3 = СаНРО4 + (NH4)2SO4 + Са(Н2РО4)2•Н2О + CaSО4 + 2NH3 = 2СаНРО4 + (NH4)2SО4
Такая глубокая аммонизация вызывает большие потери водорастворимой Р2О5, но содержание усвояемой Р205 уменьшается незначительно. Дальнейшее увеличение расхода аммиака на единицу P2O5 приводит к образованию трикальцийфосфата, т. е. к ретроградации усвояемой P2O5.
Аммонизированный суперфосфат при охлаждении схватывается, что объясняется изменением гидратности мономагнийфосфата и образованием других кристаллогидратов. Для борьбы со слеживанием продукта на складе необходимо ускорение процессов кристаллизации посредством сушки суперфосфата (до 3% влаги) и его охлаждения (распыление и перелопачивание). Соли магния предотвращают ретроградацию лимонно - и цитратнорастворимой Р2О5. Добавка к апатитовому суперфосфату 3% MgS04•7Н20 позволяет вводить большие количества аммиака (нейтрализация до рН = 8,5--9,5) без уменьшения относительного содержания усвояемой Р2О5. Стабилизирующее действие сульфата магния объясняют торможением реакции образования гидроксилапатита при взаимодействии фосфата и сульфата кальция с аммиаком.
Аммонизация суперфосфата газообразным аммиаком осуществляется во вращающемся барабане с непрерывным введением аммиака и суперфосфата прямотоком. При норме аммиака около 2% к весу суперфосфата степень его поглощения составляет 97-- 99%. Крупные комки суперфосфата отсеиваются на сите и измельчаются.
Технологическая схема производства аммонизированного суперфосфата представлена на рисунке:
Рис. 1. Схема производства аммонизированного суперфосфата: 1 - абсорбционная башня; 2 - вентилятор; 3 - аммонизатор; 4 - транспортер; 5 - разбрасыватель; 6 - грейферный кран; 7 - бункер; 8 - железнодорожный вагон; 9 - мешкозашивочная машина; 10 - автоматические весы; 11 - молотковая дробилка; 12 - грохот; 13 - елеватор
1.3 Вывод
Суперфосфат аммонизированный - сложное гранулированное азотно-фосфорное минеральное (NP) удобрение, содержащее фосфор, азот, кальций и серу в усвояемой форме, а так же микроэлементы: бор, цинк, медь, марганец, железо, молибден. Применяется на всех типах почв, под все культуры, именно поэтому аммонизированный суперфосфат является эффективным удобрением. В Республике Беларусь аммонизированный суперфосфат выпускает ОАО “Гомельский химический завод” двух марок: 8-30 и 9-30. Из-за возрастающего спроса на данное удобрение, в ходе нашей лабораторной работы мы осуществляли переработку фосфатного сырья именно в аммонизированный суперфосфат марки 8-30. Это позволило нам на практике изучить процесс получения NP удобрения из природного фосфатного сырья.
2. Характеристика исходного сырья и методика эксперимента
2.1 Исходное сырье и материалы
В качестве исходного сырья для синтеза использовались:
1. Образец фосфорита № 9 неизвестного состава
2. Серная кислота с концентрацией 65%
3. Фосфорная кислота концентрацией 88%
4. Азотная кислота концентрацией 65%
5. Соляная кислота концентрацией 36%
6. Раствор аммиака с концентрацией 25%
5. Трилон Б 0,2М
6. Молибден-ванадиевый реактив
7. Триэтаноламин
8. Сульфосалициловая кислота
9. Раствор аммиачного буфера
10. Ацетатный буферный раствор
2.2 Методика проведения эксперимента
2.2.1 Определение содержания Р2О5общ
Для определения общего содержания Р2О5 используется фотоколориметрический метод, который основан на том, что ортофосфаты образуют с солями ванадия и молибдена соединения, которые окрашивают раствор в желтый цвет. Интенсивность окраски зависит от содержания фосфора. Таким образом, измеряя оптическую плотность раствора на фотоколориметре, мы определили содержание фосфора в образце.
Массовую долю Р2О5общ, %, определяем по формуле:
X=A•V/(a•b•1000)•100%,
где A - количество Р2О5,найденная по графику, мг; V - объем основного раствора, мл; а - навеска, взятая для разложения, г; b - аликвота, взятая для определения оптической плотности, мл.
2.2.2 Определение СаО (комплексонометрический метод)
Суть комплексонометрического метода при помощи которого мы определяем содержание СаО, MgO, Fe2O3 и Al2O3 заключается в том, что при взаимодействии определяемых компонентов(СаО, MgO, Fe2O3 и Al2O3) с реактивами, которые мы добавляем в раствор при проведении анализа, образуются комплексы различного состава, количество которых мы определяем исходя из объема титранта пошедшего на титрование данного комплекса.
Содержание СаО, % вычисляют по формуле:
X = (V•тр.Б•0,0014•100•V)/(g•Va),
где V*тр.Б= Vтр.Б - Vтр.Б (ино.пробы); Vтр.Б - объем трилона Б, пошедший на титрование, мл; Vтр.Б (ино.пробы) - объем трилона Б, пошедший на титрование «холостой» пробы, мл; 0,0014 - титр точно 0,05н раствора трилона Б по СаО, г/мл; V - общий объем основного раствора, мл; g - навеска анализируемого вещества, г; Va - аликвотная часть, мл.
2.2.3 Определение MgO или суммы СаО и MgO (комплексо-нометрический метод)
В коническую колбу 250 мл отобрали 10 мл основного раствора, прибавили к нему 5 мл триэтаноламина, 50 мл воду, 10 мл раствора аммиачного буфера и индикатор хромоген. Оттитровали раствором трилона Б до перехода винно-красной окраски в синюю. Содержание MgO, % вычисляем по следующей формуле:
X = ((b-a)•0,001•100•V)/(g•Va),
где b - объем точно 0,05н раствора трилона Б, пошедший на титрование суммы кальция и магния, мл; а - объем точно 0,05н раствора трилона Б, пошедший на титрование кальция, мл; 0,001 - титр точно 0,05н раствора трилона Б по MgO, г/мл; V - общий объем основного раствора, мл; g - навеска анализируемого вещества, г; Va - аликвотная часть, мл.
2.2.4 Определение общего содержания железа (комплексоно-метрический метод)
В коническую колбу 250 мл отобрали 50 мл основного раствора и разбавили водой до 100 мл. Содержание Fe2O3,% рассчитываем по формуле:
X = (V•TFe2O3•W•100)/(a•b),
где V - объем 0,02М раствора трилона Б, пошедший на титрование Fe2O3, мл; TFe2O3 - титр 0,02М раствора трилона Б по Fe2O3, установленный на стандартном растворе железа, г/мл; W - общий объем; а - навеска, г; b - аликвотная часть, мл.
2.2.5 Определение общего содержания алюминия
Для определения использовался раствор после титрования железа. Содержание Al2O3 % рассчитываем по формуле:
X = ((V?k•V1)•T•W•100)/(g•a),
где V - объем раствора трилона Б, мл; V1 - объем ZnCl2, пошедший на титрование, мл; k - объем трилона Б/объем ZnCl2 холостой пробы; Т - 2,55Ч10-3; W - объем основного раствора, мл; g - навеска, г; а - аликвота основного раствора, мл.
2.2.6 Определение содержания Р2О5усв
Поместили навеску массой m = 1,0252 г в мерную колбу на 200 мл.
На фотоколориметре измеряем оптическую плотность полученного раствора, которая составила D = 0,131. Чтобы найти концентрацию Р2О5усв в растворе мы измерили оптические плотности растворов с заранее известным количеством Р2О5.
Массовую долю Р2О5усв, %, определяем по формуле:
X=A•V/(a•b•1000)•100%,
где A - количество Р2О5,найденная по графику, мг; V - объем основного раствора, мл; а - навеска, взятая для разложения, г; b - аликвота, взятая для определения оптической плотности, мл.
2.2.7 Определение содержания Р2О5водор
Поместили навеску массой m = 1,0834 г в мерную колбу на 200 мл.
На фотоколориметре измеряем оптическую плотность полученного раствора, которая составила D = 0,028. Чтобы найти концентрацию Р2О5усв в растворе мы измерили оптические плотности растворов с заранее известным количеством Р2О5.
Массовую долю Р2О5усв, %, определяем по формуле:
X=A•V/(a•b•1000)•100%,
где A - количество Р2О5,найденная по графику, мг; V - объем основного раствора, мл; а - навеска, взятая для разложения, г; b - аликвота, взятая для определения оптической плотности, мл.
2.3 Методика проведения синтеза
Получение суперфосфата вели в условия переодического смешения реагентов. В фарфоровый стакан на 500 мл помещаем 46,9 мл 65%-го раствора серной кислоты. Поскольку для синтеза нам необходима серная кислота концентрацией 50%, то добавляем к ней 21,9 мл воды. После разбавления подогреваем кислоту до 50-60. По достижении заданной температуры в стакан с кислотой добавили 100 г фосфата. Засыпку производили в течение 2-3 минут при перемешивании смеси вручную. После этого в образовавшуюся суспензию ввели 13,2 мл 88%-ой фосфорной кислоты. Перемешивание вели в течение 20 минут. Затем провели нейтрализацию 25%-ым раствором аммиака. Для этого постепенно ввели с помощью пипетки под слой суспензии 52,7 мл раствора NH3. После нейтрализации полученную смесь продолжили нагревать на плитке до получения густой массы. Затем перенесли эту массу в фарфоровую чашку и поместили на сушку в сушильный шкаф при температуре не более 70.
Схема установки приведена на рисунке 2.
Апатит 100 г 50%-ная H2SO4 68,8 мл
25 %-ный NH3 52,7 мл 88 %-ная H3PO4 13,2 мл
Рисунок 2. Схема лабораторной установки
Материальный расчет получения аммонизированного суперфосфата
Состав апатита:
Компонент |
Содержание, % |
|
Р2О5 |
20,7339 |
|
СаО |
46,74 |
|
Fe2O3 |
0,33 |
|
MgO |
2,66 |
|
Al2O3 |
1,32 |
|
SiO2 |
0,1322 |
|
R2O |
0,12 |
Количество фторапатита:
Количество примесей: 99,9 - 48,83= 51,07 г
Количество H2SO4 для разложения апатита:
С учетом избытка 33,23•1,1 = 36,55 г
Количество 50%-ной H2SO4:
Количество воды поступающей с кислотой: 72,5? 36,55= 35,95 г
Количество апатита, которое разложится в первой стадии:
При этом образуется CaSO4:
Образуется H3PO4:
Образуется HF:
Количество неразложившегося апатита:
Разложится апатита с помощью H3PO4:
48,83?(34,18+7,32) = 6,98 г
Расходуется H3PO4:
Расходуется H2O на кристаллизацию:
Образуется Ca(H2PO4)2H2O:
Образуется HF и водяных паров:
Количество оставшейся H3PO4: 19,94?9,5 = 10,44 г
Количество P2O5 в свободной H3PO4:
Количество P2O5 в Ca(H2PO4)2H2O:
Количество P2O5 в неразложенном фторапатите:
Масса образующегося NH4H2PO4 :
Количество P2O5 в NH4H2PO4:
Масса образующего (NH4)2SO4:
Содержание азота в NH4H2PO4:
Содержание азота в (NH4)2SO4:
Нам необходимо ввести 14,49 г P2O5 и 5,93 г азота.
Количество азота в :
Необходимо ввести еще 3,07 г азота.
Количество которое необходимо добавить:
Сводный материальный баланс получения аммонизированного суперфосфата марки 8-30
Приход |
г |
Расход |
г |
|
Ca5F(PO4)3 |
48,89 |
Ca(H2PO4)2H2O |
17,45 |
|
H2SO4 |
47,33 |
NH4H2PO4 |
32,67 |
|
H3PO4 |
20 |
(NH4)2SO4 |
18,961 |
|
NH3 |
9,724 |
HF |
3,013 |
|
Ca5F(PO4)3 |
7,32 |
|||
CaSO4 |
46,12 |
|||
Всего: |
125,644 |
Всего: |
125,644 |
Количество P2O5 в Ca(H2PO4)2H2O:
Количество P2O5 в неразложенном фторапатите:
Количество P2O5 в NH4H2PO4:
P2O5) = (10,93 + 4,69 + 22,17) / 125,964 = 0,30001 (30,001%)
Содержание азота в NH4H2PO4:
Содержание азота в (NH4)2SO4:
N) = (4,83 + 5,25) / 125,964 = 0,08002 (8,002%)
4. Экспериментальная часть
4.1 Анализ исходного сырья
Необходимо определить массовую долю Р2О5общ, Р2О5усв, Р2О5водор , СаО, MgO, Fe2O3 и Al2O3 в навеске образца № 9.
4.1.1 Определение содержания Р2О5общ
Для приготовления раствора взяли навеску массой 0,9676 г. На фотоколориметре измеряем оптическую плотность полученного раствора, которая составила D = 0,459. Значения оптических плотностей для построения градуировочного графика приведены в таблице 2.
Таблица 2. Зависимость оптических плотностей от содержания Р2О5 в растворе
m, мг Р2О5 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
D |
0,02 |
0,134 |
0,271 |
0,38 |
0,498 |
0,602 |
По полученным значениям строим градуировочный график.
Методом интерполяции находим V:
V = 3 + (0,498?0,38)/(4?3) = 3,0093 мл
Х = 3,0093•200/(0,9676•3•1000)•100% = 20,7339 %
4.1.2 Определение СаО (комплексонометрический метод)
Объем титранта V = 16,2 мл
Содержание СаО, %:
X = (16,2•0,0014•100•200)/(0,9676•10) = 46,74 %
4.1.3 Определение MgO или суммы СаО и MgO (комплексо-нометрический метод)
Объём титранта V = 17,5 мг
Содержание MgO, %:
X = ((17,5?16,2)•0,001•100•200)/(0,9676•10) = 2,66 %
4.1.4 Определение общего содержания железа (комплексоно-метрический метод)
Объём титранта V = 2,1 мл
Содержание Fe2O3, %:
X = (2,1•0,375•10-3•200•100)/(0,9676•50) = 0,33 %
4.1.5 Определение общего содержания алюминия
Объём титранта V = 2,1 мл
Содержание Al2O3, %:
X=((10?0,769•11,4)•2,55•10-3•200•100)/(0,9676•50) = 1,32%.
4.1.6 Определение содержания Р2О5усв
Поместили навеску массой m = 1,0252 г в мерную колбу на 200 мл.
На фотоколориметре измеряем оптическую плотность полученного раствора, которая составила D = 0,131. Значения оптических плотностей для построения градуировочного графика приведены в таблице 2.
Методом интерполяции находим V:
V = 0 + (0,134?0,02)(0,131?0,02)/(1 ? 0) = 0,02 мл
Х = 0,02•200/(1,0252•3•1000)•100% = 0,1322 %
4.1.7 Определение содержания Р2О5водор
Поместили навеску массой m = 1,0834 г в мерную колбу на 200 мл.
На фотоколориметре измеряем оптическую плотность полученного раствора, которая составила D = 0,028. Значения оптических плотностей для построения градуировочного графика приведены в таблице 2.
Методом интерполяции находим V:
V = 0 + (0,134?0,02)(0,028?0,02)/(1 ? 0) = 0,001 мл
Х = 0,001•200/(1,0834•5•1000)•100% = 0,00323 %
4.2 Анализ полученного продукта
Необходимо определить массовую долю Р2О5общ, Р2О5усв, Р2О5водор, Nаммиачный в навеске синтезированного аммонизированного суперфосфата.
4.2.1 Определение содержания Р2О5общ
Масса навески для приготовления раствора 0,9873 г. На фотоколориметре измеряем оптическую плотность полученного раствора, которая составила D = 0,754. Значения оптических плотностей для построения градуировочного графика приведены в таблице 3.
Таблица 3. Зависимость оптических плотностей от содержания Р2О5 в растворе.
m, мг Р2О5 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
D |
0,02733 |
0,437 |
0,61 |
0,712 |
0,784 |
0,819 |
По полученным значениям строим градуировочный график.
Методом интерполяции находим V:
V = 3 + (0,754?0,712)(0,784?0,712) = 3,37 мл
Х = 3,37•200/(0,9873•2,5•1000)•100% = 27,311 %
4.2.2 Определение содержания Р2О5усв
Поместили навеску массой m = 0,9932 г в мерную колбу на 200 мл.
На фотоколориметре измеряем оптическую плотность полученного раствора, которая составила D = 0,7595. Значения оптических плотностей для построения градуировочного графика приведены в таблице 3.
Методом интерполяции находим V:
V = 4 + (0,7595?0,784)/(0,819?0,784) = 3,3 мл
Х = 3,3•200/(0,9932•2,5•1000)•100% = 26,612 %
4.2.3 Определение содержания Р2О5водор
Поместили навеску массой m = 1,014 г в мерную колбу на 200 мл.
На фотоколориметре измеряем оптическую плотность полученного раствора, которая составила D = 0,672. Значения оптических плотностей для построения градуировочного графика приведены в таблице 3.
Методом интерполяции находим V:
V = 2 + (0,712?0,61)(0,672?0,61)/(3 ? 2) = 2,38 мл
Х = 2,38•200/(1,014•2•1000)•100% = 23,436 %
4.2.4 Определение аммиачного азота
В мерной колбе на 250 мл растворили навеску удобрения массой m = 1,0218 г.
Массовую долю аммиачного азота вычислили по формуле:
X = VK•100•250/(10•m) = 2•0,0014•100•250/(10•1,0218) = 6,783%
Заключение
А) При проведении лабораторной работы мы исследовали образец №9 и определили процентное содержание в нем различных элементов, которое приведено в таблице.
Химический состав образца № 9
Компонент |
Содержание, % |
|
Р2О5общ |
20,7339 |
|
СаО |
46,74 |
|
Fe2O3 |
0,33 |
|
MgO |
2,66 |
|
Al2O3 |
1,32 |
|
Р2О5усв |
0,1322 |
|
Р2О5водор |
0,00323 |
Проанализировав данные таблицы, мы сделали вывод, что данное фосфатное сырьё ни что иное как вьетнамский апатит, т.к. содержание их основных компонентов схожи. Это сырьё в дальнейшем использовали для получения аммонизированного суперфосфата.
Б) При проведении лабораторной работы мы синтезировали простой аммонизированный суперфосфат, а затем исследовали его на содержание основных питательных элементов, которое приведено в таблице.
Химический состав синтезированного вещества
Компонент |
Содержание,% |
|
Р2О5общ |
27,311 |
|
Р2О5усв |
26,612 |
|
Р2О5водр |
23,436 |
|
Nаммиачн |
6,783 |
Проанализировав данные таблицы, мы сделали вывод, что синтезированное вещество близко по составу к выпускаемому в промышленности аммонизированному суперфосфату марки 8-30, что и являлось задачей синтеза. Расхождение в содержании питательных элементов связано с: 1) Несовпадением теоретической степени разложения апатита с полученной на практике; 2) Неравномерным проведением процесса нейтрализации аммиаком, поскольку для его проведения необходимо специальное оборудования, а мы проводили вручную; 3) Улетучиванием аммиака из аммонизированного суперфосфата при сушке при повышенной температуре; 4) Погрешностями при проведения анализов на содержание питательных элементов и округлениями при расчетах.
Список использованных источников
аммонизированный суперфосфат сульфат магний
1.1 Ершов В.А. Методическое руководство. Методы Анализа / В.А. Ершов, Э.С. Иодова. - Л.: Химия, 1968. - 350 с.
1.2 Позин М.Е. Технология минеральных удобрений / М.Е. Позин. - 5-е изд. - Л.: Химия, 1983. - 335 с.
1.3 Позин М.Е. Новые методы получения минеральных удобрений / М.Е. Позин, Б.А. Копылев. - М.: Госхимиздат, 1962. - 234 с.
1.4 Позин М.Е. Технология минеральных солей / М.Е. Позин. - ч. 2, 4-е изд. - Л.: Химия,1974. - 673 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика сырья и готовой продукции. Технологический процесс производства магния сульфата. Расчет аппарата - низкотемпературного кристаллизатора. Выбор средств контроля и автоматизации. Расчет капитальных вложений и затрат на данный проект.
дипломная работа [668,4 K], добавлен 23.12.2010Исследование физико-химических основ производства соды кальцинированной по методу Сольве. Характеристика аммиачного способа получения и областей применения кальцинированной соды. Составление материального баланса процесса получения двойного суперфосфата.
контрольная работа [705,8 K], добавлен 12.02.2012Фосфор в природе; суперфосфат – распространённое минеральное фосфорное удобрение, виды, применение при обработке почвы и подкормки растений. Получение двойного суперфосфата: химизм процесса, способы и параметры производства, технологические расчеты.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 11.10.2011Получение сульфата аммония из аммиака и серной кислоты в лабораторных условиях. Тепловые эффекты, сопровождающие химические реакции. Приготовление и смешивание растворов. Получение сульфата аммония из сернистого газа, мирабилита, гипса и кислорода.
курсовая работа [994,1 K], добавлен 23.05.2015Методы получения и характеристика основных свойств сульфата алюминия. Физико-химические характеристики основных стадий в технологической схеме процесса по производству сульфата алюминия. Расчет теплового и материального баланса производства алюминия.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.02.2014Кристаллическая структура гидроксилапатита. Описание методов синтеза фосфатов кальция. Рентгеновский фазовый анализ для определения фазового состава образца. Экспериментальное проведение синтеза фосфата кальция методом осаждения из водных растворов.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.09.2012Общие сведения о фосфорной кислоте. Схема производства фосфора. Получение экстракционной фосфорной кислоты. Экстракторы для разложения фосфатного сырья. Сернокислотное разложение фосфатного сырья. Аппараты для разложения и кристаллизации сульфата кальция.
курсовая работа [648,0 K], добавлен 24.12.2009Химические свойства кальция. Применение чистого карбоната кальция в оптике, известняка в металлургии - в качестве флюсов. Гипс как кристаллогидрат сульфата кальция. Кальциевая соль ортофосфорной кислоты как основной компонент фосфоритов и апатитов.
реферат [22,5 K], добавлен 23.01.2010Физические свойства, происхождение и нахождение серы в природе. Использование в аналитической химии сульфатов бария и кальция. Получение и применение сульфида серебра, сульфата хрома, медного купороса и сероуглерода в сельском хозяйстве и промышленности.
презентация [601,7 K], добавлен 17.11.2012Ознакомление с теориями химии координационных соединений. Овладение навыками операций при проведении неорганического синтеза моногидрата сульфата тетраамминмеди: взятие навески, получение кристаллического продукта, выделение кристаллов из раствора.
курсовая работа [102,5 K], добавлен 28.05.2014