Фосфор, його сполуки, властивості та використання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет водного господарства та природокористування

ФОСФОР, ЙОГО СПОЛУКИ, ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКОРИСТАННЯ

Гурин В.А., д.т.н., професор,

Скрипник І.Г., к.х.н., доцент,

Боблях С.Р., аспірант

м. Рівне

Анотація

У даній роботі приведені властивості фосфору, його сполук, їх отримання і застосування.

Different kinds of phosphor and using ways are resulted in this work.

Увагу до фосфору, як цінної сировини, спонукала аварія потягу із жовтим фосфором на перегоні Красне-Ожидів Львівської залізниці та участь із групою науковців університету у засіданнях штабу з ліквідації наслідків аварії, проведенні обстежень забрудненої ділянки і прилягаючої до неї території та наданні рекомендацій з хімічної і гідротехнічної меліорації зони ураження ґрунтів, поверхневих та ґрунтових вод [1].

Рис.1. Аварія потягу із жовтим фосфором

У пошуках еліксиру молодості і спробі одержання золота алхімік XVII століття Геннінг Бранд із Гамбурга намагався виготовити "філософський камінь" із сечовини. Для цієї мети він випарив велику її кількість, а одержаний після випаровування сироподібний залишок піддав сильному прожарюванню у суміші з піском та вугіллям з деревини без доступу повітря. У результаті Бранд (1669 р.) одержав речовину, що має незвичайні властивості: вона світилась в темноті, кинута у киплячу воду, виділяла пару, яка спалахувала на повітрі із виділенням густого білого диму, що розчиняється у воді із одержанням кислоти.

Німецькі хіміки, професори Віттенбергського університету Іоганн Кункель та Каспар Кірхмейєр зуміли одержати фосфор, видозмінивши спосіб Бранда, і подали заявку на самостійне відкриття. Незалежно від них в Англії у 1680 р. фосфор був одержаний Бойлем, а його асистент Гауквіца розгорнув виробництво фосфору в комерційному масштабі. В 1743 р. хімік А. Марграф знайшов більш досконалий спосіб одержання фосфору і опублікував свої результати досліджень. Проте, фосфор став об'єктом зацікавленості лише вузького кола хіміків і вчених. У 1926 р. академік А.Є. Ферсман і Л.М. Лабунцов відкрили на Кольському півострові багаті поклади апатиту, розробка яких розпочалась за ініціативою С.М. Кірова з використанням його як сировини для виробництва фосфорних добрив. Елементний фосфор отримують електротермічним відновленням з фосфоритів і апатитів коксом при температурі 1400...1600°С у присутності оксиду кремнію SiO₂. Апатит видобувають в Росії (Кольський півострів), Бразилії, Фінляндії і Швеції. Значним джерелом фосфору є фосфоритна руда, що у великих кількостях видобувається в Казахстані, США, Марокко, Тунісі, Алжирі, Єгипті, Ізраїлі.

За здатність світитись у темноті на повітрі фосфор одержав свою назву, що складається із двох грецьких слів: "фос" - світло і "феро" - несу. Буквально "фосфор" - світлоносець. Це відбувається через те, що постійна присутність над ним пари (незважаючи на незначну пружність пари білого фосфору при кімнатній температурі) окислюється киснем повітря із виділенням світла. Багато речовин, наприклад спирт, ефір, скипидар, сірководень, диоксид сірки, хлор, аміак послаблюють або подавляють фосфоресценцію. У чистому кисні при звичайному тиску свічення не буває, але воно з'являється при зменшенні тиску.

Фосфор внаслідок високої хімічної активності у вільному стані в природі не зустрічається. Вміст у земній корі 9,3*10^-2%. Найважливіші мінерали - апатит (фторапатит) Са₅[PO₄]₃ (F, Cl) і фосфорит Са₅[PO₄]₃ (ОН, CО₃). Неметал. Електронна конфігурація атома Р виражається формулою: 1S²2S²2P⁶3S²3P³, на зовнішній орбіті якого знаходиться п'ять електронів, причому три з них не спарені. Тому він може проявляти валентності 3-, 3+ і 5+.

Фосфор часто називають багатоликим елементом. У різних умовах він поводиться по-різному, проявляючи то окислювальні, то відновні властивості.

Найважливішими алотропними модифікаціями фосфору є: білий, червоний та чорний фосфор. Білий фосфор у кристалічному стані має кубічну гранецентровану структуру; а=7,17, а жовтий - кубічну об'ємноцентровану структуру; а=18,8. Червоний фосфор належить до кубічної сингонії; а=11,31 (за іншими даними а=7,331). Чорний фосфор має металевий блиск і проводить електричний струм як метали, тому його називають металевим фосфором [2].

Фосфор - сильна отрута. Одна десята доля грама фосфору вже смертельна для людини. З іншої сторони фосфор - складова частина живого організму, без нього люди і тварини не можуть існувати. Він входить до складу білків рослинного і тваринного походження. Основна маса фосфору в організмах людей і тварин міститься в кістках. Сполуки фосфору входять також до складу мозку, нервів, крові. Людський скелет містить приблизно 1400 г фосфору, м'язи - 130 г, мозок і нерви - 12 г. Фосфор складає істотну частку в хімічному складі рослин і тому є важливим макроелементом у складі добрив.

Брак фосфору в організмі викликає затримку росту, слабкість, прогресивне худнення і смерть. Додавання до харчів тварин незначної кількості "зв'язаного" фосфору (0,00015 г в день) призводить до покращення апетиту, збільшення ваги, числа червоних кров'яних тілець (еритроцитів), росту і ущільнення кісток. Деякі сполуки фосфору - фітин, гліцерофосфат та ін. - використовуються у медицині як ліки, що зміцнюють нервову, м'язову та кісткову системи.

Білий фосфор. Модифікація п'ятнадцятого елементу (за періодичною системою хімічних елементів Д.І. Менделєєва) - м'який, як віск, білий за кольором. Товарний продукт із-за домішок має жовтий колір і називають його жовтим фосфором. Молекула білого фосфору складається з чотирьох атомів, побудованих у формі тетраедра (рис.2). Густина 1,828 г/см³, температура плавлення 44,14°C, кипіння 257°С, температура самозагорання 44 °C.

Рис.2. Кристалічна гратка білого фосфору

Білий фосфор отруйний, надзвичайно реакційноздатний, легко окислюється. Розчинний в сірковуглеці, хлориду сірки, трихлористому фосфорі, рідкому аміаку, бензолі, ефірі і жирних маслах. Має різкий часниковий запах. У воді майже не розчиняється. У темноті на повітрі фосфор світиться. Білий фосфор надзвичайно хімічно реакційно здатний. У тонко подрібненому стані, який отримується, наприклад, при випаровуванні розчину фосфору в сірковуглеці на фільтрувальному папері, на повітрі він самочинно загорається. У компактних кусках білий фосфор загорається при нагріванні вище 50⁰С, і з цієї причини він загорається при терті, тому його розрізають тільки під водою. Фосфор горить жовтувато-білим полум'ям, утворюючи п'ятиоксид фосфору Р₂О₅:

.

П'ятиоксид фосфору є ангідридом фосфорної кислоти H₃PO₄. Він існує у кількох модифікаціях, з яких найбільше значення має кристалічна гексагональна форма (так звана Н - форма) - снігоподібна маса =2,28 г/см³, t_возг=35⁰С, t_пл=420⁰С; дуже гігроскопічний, у вигляді парів токсичний, при попаданні на шкіру викликає опіки (межа допустимої концентрації - 1,0 мг/м³). П'ятиоксид фосфору Р₂О₅ або Р₄О₁₀ у техніці одержують спалюванням білого фосфору в залізних барабанах при значному доступі повітря. Чистий Р₂О₅ немає запаху. Під дією світла Р₂О₅ люменісцює зеленим світлом, інтенсивність якого зростає з пониженням температури.

У дійсності процес горіння фосфору протікає за більш складним механізмом. Звичайним продуктом горіння фосфору є п'ятиоксид фосфору P₂O₅. Коли процес горіння відбувається при нестачі повітря, то утворюється триоксид фосфору P₂O₃. Триоксид фосфору утворює білу воскоподібну кристалічну масу із густиною =2,13 г/см³, t_пл=173⁰С. Триоксид фосфору подібно фосфору дуже ядовитий. Із холодною водою триоксид фосфору дуже повільно взаємодіє із утворенням фосфористої кислоти. Під впливом гарячої води відбувається бурхлива реакція із виділенням фосфористого водню (PН ₃ ядовитий газ із різким неприємним запахом, крім того, може утворюватись P₂Н ₄, який на повітрі самозагорається) і фосфорної кислоти.

На степінь окислення фосфору впливають різні фактори (температура в зоні окислення, дифузія компонентів та ін.). Дослідження системи фосфор-кисень показали, що чим вища температура взаємодії фосфору із киснем, тим менше нижчих оксидів фосфору у продуктах окислення (табл.1).

Таблиця 1. Характеристика взаємодії фосфору з киснем

Екстраполяція приведених даних показує, що P₄O₁₀ без нижчих оксидів одержується при температурі вищій за 500…600°С. Зазначене стосується процесу окислення фосфору у пароподібному стані, а у випадку рідкого фосфору мінімальна температура має бути не меншою за 700°С [3].

Фосфорний ангідрид є проміжним продуктом у виробництві ортофосфорної кислоти H₃PO₄.

При гідратації фосфорного ангідриду послідовно утворюється ряд фосфорних кислот. Спочатку фосфорний ангідрид переходить у тетраметафосфорну кислоту H₄P₄O₁₂, потім у тетраполіфосфорну H₆P₄O₁₃; остання гідратуючись, утворює суміш ортофосфорної H₃PO₄ і триполіфосфорної H₅P₃O₁₀ кислот. При подальшій гідратації триполіфосфорна кислота відщеплюючи H₃PO₄, переходить у пірофосфорну H₄P₂O₇, яка приєднуючи воду, дає ортофосфорну кислоту, що являє собою кінцевий продукт гідратації фосфорного ангідриду. Фосфорна кислота кристалізується у прозорі, як вода, тверді, розпливчаті на повітрі ромбічні призми із =1,88 г/см³ і t_пл =42,3 °С. Вона не утворює гідрати, проте змішується з водою у всіх співвідношеннях.

Дані по розчинності ортофосфорної кислоти (рис.3) дозволяють визначити умови (температуру і концентрацію) для кристалізації кристалогідрату Н ₃РО ₄ *0,5H₂O чи безводної Н ₃РО ₄ [4].

Рис.3. Система Р₂О_{5 -} Н₂О. Точки плавлення: L₁ - 2Н₃РО₄ *H₂O; L₂ - Н₃РО₄; L₃ - Н₄Р₂О₇

Перевага термічного способу у порівнянні із екстракційним полягає у можливості виробництва кислоти будь-якої концентрації аж до 100% Р₂О₅ із високим степенем чистоти при використанні будь-яких фосфатів, у тому числі із низькоякісних, без їх попереднього збагачення.

Термічна фосфорна кислота використовується в основному для одержання фосфорнокислих солей та рідше для виробництва концентрованих добрив. Термічна суперфосфорна кислота використовується для одержання більш концентрованих, ніж звичайно, добрив: рідких та твердих гранульованих, зокрема комплексних мінеральних добрив.

Близько 80% від усього виробництва білого фосфору витрачається на синтез ортофосфорної кислоти, яка використовується для одержання фосфорних добрив, поліфосфатів натрію (їх застосовують для зниження жорсткості питної води), харчових фосфатів, при фарбуванні тканин, у виробництві емалей, замазки для склеювання фарфору, у стоматологічній практиці. Білий фосфор застосовують як бойову запальну речовину.

У виробництві фосфору і його сполук потрібне дотримання особливих запобіжних засобів, оскільки білий фосфор - сильна отрута. Смертельна доза складає 50...500мг, він попадає в організм через органи дихання і травлення, всмоктується через шкіру, особливо в місцях її пошкодження. Хронічне отруєння фосфором проявляється в ураженні кісток та схудненні, захворюванні ясен і щелеп (фосфорний некроз). Загораючись, білий фосфор викликає різні хвороби та довго не заживаючі опіки. Зберігати білий фосфор слід під водою, в герметичних сосудах.

Палаючий фосфор гасять двоокисом вуглецю, розчином сульфату міді (CuSO₄) або піском. Обпечену шкіру слід промити розчином перманганату калію (KmnO₄) або сульфату міді. Протиотрутою при отруєнні фосфором є 2%-ий водний розчин сульфату міді.

Червоний фосфор. При нагріванні білого фосфору без доступу повітря приблизно до 260⁰ С він перетворюється на червоний. Це полімер, але не дуже впорядкованої структури.

Реакційна здатність у червоного фосфору значно менша, ніж у білого. Він не світиться в темноті, не розчиняється в сірковуглеці, але завжди містить невеликі кількості білого фосфору, внаслідок чого може виявитися отруйним. Густина його (=2,2г/см³), структура дрібнокристалічна. Без запаху, колір червоно-бурий. Атомна кристалічна гратка досить складна (рис.4).

Рис.4. Кристалічна гратка червоного фосфору

Червоний фосфор зазвичай аморфний. Нерозчинний у воді і в органічних розчинниках. Фізичні властивості залежать від способу отримання. Червоний фосфор у великій кількості застосовують при виробництві сірників.

Чорний фосфор - полімерна речовина з металевим блиском, схожий на графіт, без запаху, жирний на дотик. Нерозчинний у воді і в органічних розчинниках. За хімічною поведінкою він подібний на червоний фосфор, проте, окислюється у вологому повітрі швидше ніж червоний.

Рис.5. Кристалічна гратка чорного фосфору

Менш відомі інші, ще більш високомолекулярні модифікації фосфору - фіолетовий і коричневий, що відрізняються одна від одної молекулярною масою і ступенем впорядкованості макромолекул.

Фіолетовий кристалічний полімер одержують при повільній (30 діб) конденсації парів фосфору, нагрітих до 550⁰С на гарячій поверхні (545⁰С) або при витримуванні протягом декількох тижнів аморфного червоного полімеру при 550⁰С. Полімер плавиться при 593⁰С; його густина 2,34 г/см³.

Кубічна кристалічна форма полімеру утворюється при нагріванні червоного фосфору до 600⁰С. Конденсуючи пару фосфору, нагріту вище за 1000⁰С, на поверхні, що охолоджується рідким азотом, або опромінюючи білий фосфор ультрафіолетом при -190⁰С, отримують коричневий фосфор. Ця модифікація стійка лише при дуже глибокому охолодженні; вже при температурі вищій за -100⁰С коричневий фосфор перетворюється у суміш червоного (20%) і білого (80%) фосфору. Можна припустити, що коричневий фосфор являє собою полімер червоного фосфору, що набух у незаполімеризованому білому фосфорі.

Таким чином, всі модифікації фосфору - це гомополімери різної будови - ланцюгові і шаруваті, кристалічні та аморфні.

У парі, приблизно до 800⁰С, фосфор складається з молекул Р₄. При подальшому підвищенні температури відбувається розчеплення цих молекул на молекули Р₂.

Розрізняють неорганічні і органічні сполуки фосфору. До неорганічних сполук фосфору відносяться фосфорні кислоти (табл.2).

Таблиця 2. Фосфорні кислоти

Щодо фосфорорганічних з'єднань, то від них залежать найважливіші біохімічні реакції організму. Вони приймають участь в обміні вуглеводів у тканині мозку. Фосфоровмісний фермент фосфорилаза сприяє не тільки розпаду, але і синтезу полісахаридів у мозку.

У процесі окислення вуглеводів у тканині мозку важливу роль відіграють дифосфо-піридинуклеотид і неорганічний фосфат. Інший важливий процес - скорочення м'язів підтримується енергією, що виділяється при реакціях за участю аденозинфосфатів. При скороченні м'язів молекула аденозинтрифосфату (АТФ) розпадається на аденозиндифосфат та неорганічну фосфорну кислоту і при цьому виділяється енергія (33,49...46,05)10³ Дж/моль. Про важливу роль цих речовин свідчить і той факт, що у м'язовій тканині завжди підтримується постійний рівень АТФ.

Органічні сполуки фосфору входять до складу нуклеїнових кислот і приймають участь у процесах росту, поділу клітин, зберігання і використання генетичної інформації; приймають участь у ферментативних процесах, забезпечуючи прояв біохімічних функцій ряду вітамінів, регуляцію обмінних процесів, проведення нервового імпульсу.

Враховуючи те, що фосфор один із основних елементів живлення рослин, він входить до складу ядра клітин, ферментів, вітамінів, фітину (органічна форма фосфору) та інших важливих сполук. Фосфор приймає участь у перетворенні вуглеводнів і азотвміщуючих речовин. У рослинах фосфор знаходиться в органічній і мінеральній формах. Мінеральні сполуки фосфору - солі ортофосфорної кислоти, використовуються при синтезі вуглеводів та в інших біохімічних процесах. Ці процеси впливають, наприклад, на накопичення цукру в цукровому буряку і винограді, крохмалю в картоплі та ін. Окрім мінеральних фосфатів рослини можуть використовувати фосфор деяких органічних фосфорних сполук (гексофосфати, нуклеопротеїди, фосфатиди, цукрофосфати, фітин).

При сильному фосфатному голоданні рослин призупиняється ріст стебла і листя, утворення насіння та починається відмирання тканини. Фосфор прискорює розвиток рослин, підвищує їх зимостійкість, впливає на підвищення якості рослинної продукції, стимулює процеси опліднення, формування і дозрівання плодів. Особливо важливий фосфор для молодих рослин, оскільки він сприяє росту кореневої системи, що дає можливість використовувати вологу і споживчі речовини із більш глибоких горизонтів ґрунтів. Правильне використання фосфорних добрив прискорює ріст і розвиток рослин, підвищує урожай і якість сільськогосподарської продукції.

Згідно даних польових досліджень, внесення 90 кг фосфору на 1 га посівної площі залежно від ґрунту підвищує врожайність озимої пшениці на 400...500 кг/га, ячменю - 300...600 кг/га, кукурудзи - 400...800 кг/га, соняшника - 150...200 кг/га, цукрового буряка - 300...800 кг/га, картоплі - 150...250 кг/га. Внесення фосфорних добрив збільшує вміст крохмалю в бульбах картоплі, позитивно впливає на накопичення цукру в цукровому буряці.

Прядильні культури після внесення фосфорних добрив мають довше, міцніше і тонше волокно. Збільшується зимостійкість озимих зернових культур, багаторічних трав і плодово-ягідних культур, а також стійкість рослин при засусі. Фосфорні добрива сприяють підвищенню ефективності дії інших видів добрив.

Велика кількість фосфору міститься в товарній частині урожаю, тому значна його частина відчужується з продукцією. І якщо в природі існує кругообіг азоту, в якому бере участь атмосферний азот, то запаси фосфору в грунті поповнюються тільки завдяки внесенню органічних і мінеральних добрив.

Фосфорними добривами є кальцієві і амонійні солі фосфорної кислоти, а також деякі інші, наприклад, складні полімерні добрива, АПИОНЫ [4-7]. Основна класифікація фосфорних добрив навдена в табл.3 та табл. 4 [4, 8, 9].

Таблиця 3. Класифікація фосфорних добрив

Таблиця 4. Комплексні мінеральні добрива

Багатофазна система нітратполіфосфатів амонію означає те, що залежно від умов їх одержання в добривах присутні ті чи інші фосфати орто-, піро-, триполі -, і більш конденсовані; нітрат амонію та інші сполуки [13-17]:

NH₄NO₃; NH₄H₂РО₄; - (NH₄)₂H₂Р₂О₇; - (NH₄)₂H₂Р₂О ₇;

(NH₄)₃HР₂О₇* H₂O; (NH₄)₃HР₂О₇; (NH₄)₄Р₂О₇* H₂O;

(NH₄)₄Р₂О₇; (NH₄)₃ H₂Р₃О₁₀; (NH₄)₃ H₂Р₃О₁₀ * H₂O;

(NH₄)₄ HР₃О₁₀;(NH₄)₅ H(Р₃О₁₀)₂ * 2H₂O;

(NH₄)₄Р₄О₁₂; NH₄NO₃*(NH₄)₃ HР₂О₇* H₂O.

Сировиною для виробництва фосфорних добрив, фосфору і всіх фосфорних сполук є апатитові і фосфоритові руди. Склад апатитів найчастіше виражається формулою Са₅[РО₄]₃(F,Сl) (фторапатит). Фосфорити відрізняються від фторапатитів тим, що в них замість іонів F- містяться іони ОН- або Ca₅[PO₄]₃(OH_,CO₃). Фосфорити містять більше домішок, чим фторапатит.

При обробці фосфоритів чи апатитів сірчаною або фосфорною кислотою отримують розчинні у воді з'єднання, що добре засвоюються рослинами на будь-яких грунтах:

Ca₃(PO₄)₂ + H₂SO₄ Ca(H₂PO₄)₂ * H₂O + CaSO₄+ H₃PO₄,

(простий суперфосфат)

Ca₃(PO₄)₂ + H₃PO₄ Ca(H₂PO₄)₂ * H₂O+ H₃PO₄.

(подвійний суперфосфат)

Нейтралізацією гашеного вапна фосфорною кислотою отримують монокальційфосфат:

2H₃PO₄ + Ca(OH)₂ = Ca(H₂PO₄)₂ + 2H₂O.

Нейтралізацією фосфорної кислоти газоподібним аміаком отримують амофос що, містить азот і фосфор.

NH₄H₂PO₄ + (NH₄)₂HPO₄,

Різновиди:

нітроамофос - NH₄H₂PO₄ + NH₄NO₃;

амофоска - NH₄H₂PO₄+(NH₄)₂HPO₄+KCl;

нітроамофоска - NH₄NO₃+NH₄H₂PO₄ + (NH₄)₂HPO₄ + KCl.

У табл.5 представлені агрохімічні властивості деяких добрив.

Таблиця 5. Агрохімічні особливості добрив

У даний час у промисловості широко застосовується ортофосфорна кислота H₃PO₄, значну частину якої споживає харчова промисловість. На смак розбавлена ортофосфорна кислота дуже приємна, а невеликі її добавки в мармелад, лимонад і сиропи покращують їх смакові якості. Цією ж властивістю володіють і деякі солі фосфорної кислоти. Гідрофосфати кальцію, наприклад, входять в хлібопекарські порошки, покращуючи смак булочок і хліба. апатитовий фосфорит ортофосфорний

Ортофосфорна кислота застосовується також у будівельній промисловості. Наприклад, відмічено, що просочення деревини самою кислотою і її солями роблять її негорючою. На цій основі зараз виготовляють вогнезахисті фарби, негорючі фосфодерев'яні плити, негорючий фосфатний пінопласт та інші будівельні матеріали і вироби.

Солі фосфорної кислоти широко застосовують в будівництві, різних областях техніки, в комунальному господарстві і побуті, для захисту від радіації, для зм'якшування води, боротьби з котельним накипом та виготовлення різних миючих засобів.

Червоний фосфор у чистому вигляді застосовують в сірниковому виробництві; у суміші із бертолітовою сіллю або товченим склом і клеєм його наносять на бічні поверхні сірникової коробки. Фосфід цинку Zn₃Р ₂ застосовують для боротьби з гризунами. Білий фосфор використовують у військовій справі для запалювальних бомб, а також для димостворюючих снарядів, шашок і гранат, що дають димові завіси.

Застосування радіоактивного ізотопу фосфору дозволило по-новому оцінити поведінку фосфору в рослинах, грунті і добривах. Виняткова чутливість визначення радіоактивного фосфору дає можливість стежити за ходом надходження в рослини фосфатів, за їх розподілом і перетвореннями всередині рослин. Чисту фосфорну кислоту використовують в фармацевтичній промисловості. Технічна фосфорна кислота використовується для фарбування тканин, виробництва емалей та зубних пломб.

На основі фосфорної кислоти синтезуються ядовиті нервово-паралітичні військові отруйні засоби - фосфорлтіохоліти, названі V-газами. Самий ядовитий з них O-етиловий-S - (N, N - діізопропіламіно)етиловий ефір метилфосфоної кислоти.

У побуті використовуються отруйні засоби відомі як

дихлофос R₁ = R₂ = CH₃O-; X = CCl₂=CHO-,

хлорофос R₁ = R₂ = CH₃O-; X = CCl₃CH(OH)O-

і карбофос, які виступають дезактиваторами комах.

Таким чином, фосфор - складова частина живого організму, без нього люди і тварини та рослини не можуть існувати. Він знайшов своє застосування в цивільній, оборонній та харчовій промисловостях, сільському господарстві, фармакології, художньому ливарстві, а радіоактивний ізотоп фосфору () використовується у різних галузях науки і техніки, як чутливий індикатор при різних дослідженнях. Тому, зважаючи на великий попит на даний хімічний елемент та його сполуки, уже сьогодні потрібно шукати нові родовища фосфоритів та розробляти способи отримання фосфору із бідних руд.

Перевага термічного способу у порівнянні із екстракційним полягає у можливості виробництва кислоти будь-якої концентрації аж до 100% Р ₂О ₅ із високим степенем чистоти при використанні будь-яких фосфатів, у тому числі із низькоякісних, без їх попереднього збагачення.

Про попит на фосфорити свідчить і той факт, що на сьогоднішній день постачання фосфатів з Росії у кількості 2,4 млн. т обходиться Україні щорічно у 893 млн. доларів США, а з Північної Африки - у 804 млн. доларів.

Щодо України, то великі прогнозні ресурси фосфоритів виявлені у Північно-Західному регіоні, Причорномор'ї, в Дніпрово-Донецькому районі і на Середньому Придністров'ї. Освоєння фосфатної сировини зернистого типу найреальніше у Північно-Західному регіоні України (Волинська, Рівненська, Хмельницька, Тернопільська і Львівська області), де прогнозні ресурси фосфоритів сеноманського віку при глибинах залягання продуктивних горизонтів до 100 м оцінюються в 2480 млн. т.

Оцінені ресурси зернистих фосфоритів Рівненської області становлять 81,1 млн.т агроруди або 4,9 млн.т фосфору. Потреби України в природних агрорудах комплексної дії, якими виступають зернисті фосфорити, оцінюються в 13,9 млн. т на рік.

Література

1. В.А. Гурин, І.Г. Скрипник, В.Г. Мельничук, С.І. Веремеєнко, Ю.М. Грищенко, М.Д. Кізеєв, Г.І. Сапсай, В.М. Польовий, М.М. Гіроль. Звіт про результати експрес-обстеження зони аварії потягу із жовтим фосфором на перегоні Красне-Ожидів Львівської залізниці та рекомендації з хімічної і гідротехнічної меліорації грунтів зони забруднення.

2. Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов. - М.: гос.науч.-тех. изд-во л-ры по геологии и охране недр, 1957. - 868 с.

3. Андронов В.И., Бродский А.А., Забелешинский Ю.А. и др. Термическая фосфорная кислота, соли и удобрения на её основе. - М.: Химия, 1976. - 336 с.

4. Позин М.Е. Технология минеральных солей. Часть ІІ - Л.: Химия, 1974. - 768 с.

5.Усманов Султан. Разработка малоотходной технологии мочевино-формальдегидных и сложных удобрений пролонгированного действия с регулируемым компонентным составом. - Ташкент.: Институт химии АН УзССР, 1986. - 45 с.

6. Шворина В. А вам знаком АПИОН? Газета "Правда" от 28 августа 1988 г.

7. Григорьянц И.К. и др. Химическая машина для растений. - М.: Наука и жизнь, №1. - 1988.

8. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. - Л.: Химия, 1989. - 352 с.

9. Жданов Ю.Ф. Химия и технология полифосфатов. - М.: Химия, 1979. - 240 с.

10. Брезгин Б.Н., Клюс. И.П., Скрыпник И.Г. и др. Способ получения гранулированных удобрений содержащих микроелементы. А.С. СССР на изобретение №945153, к.л. С 05 В 9/02, 1982.

11. Клюс. И.П., Скрыпник И.Г., Рило И.П. и др. Рентгено-структурные исследования сложных удобрений на основе полифосфатов аммония. Азотная промышленность, 4 (1974).

12. И.П. Клюс., И.Г. Скрыпник, И.П. Рило, Ю.Ф. Жданов. Рентгено-структурные исследования полифосфатов аммония. Р.Ж. "Химия", 1973, 22, реф. 22Б 371.

13. Уханев И.П., Клюс. И.П., Скрыпник И.Г. и др. Рентгено-структурные исследования нитратполифосфатов аммония. Журнал прикладной химии, 12 (1974).

14. Рило И.П., Клюс. И.П., Скрыпник И.Г. Структурные превращения нитратполифосфатов аммония в твердом и жидком состояниях. Журнал прикладной химии, 6 (1975).

15. Клюс. И.П., Скрыпник И.Г., Прокопович В.М. и др. К вопросу о влиянии пирофосфата аммония на температурную зависимость диелектрической проницаемости и аллотропные превращения нитрата аммония. Журнал прикладной химии, 1 (1978).

16. Клюс. И.П., Скрыпник И.Г., Брезгин Б.И. и др. Влияния конденсированных фосфатов аммония на модификационные превращения аммонийной селитры. Журнал прикладной химии, 8 (1984).

17. Клюс. И.П., Скрыпник И.Г., Будков В.А. К вопросу о влиянии степени конверсии ортофосфатов аммония на аллотропные превращения аммиачной селитры. Материалы ХII Всесоюзной научно-технической конференции "Технология неорганических веществ и минеральных удобрений" Т.1, Чимкет, 1981.

Размещено на Allbest.ru