книги из ГПНТБ / Вишнякова А.А. Фосфорные удобрения из каратауских, гулиобских и других фосфоритов
.pdfв себе ряд различных валентных колебаний. |
Так, в интервале |
2400 + 3000 см~1 происходит валентное колебание |
гидроксила О Н - |
в группах РОН [291]. Наличие же иона NH4 + в структуре исходных компонентов дает интенсивные валентные колебания при частоте
3145 см~х [293]. Отсутствие |
на приведенных спектрах характерных |
WO |
М. С. 4 |
ь |
, |
і , , |
, |
і |
|
і |
, |
i _ |
3600 |
3000 |
21001700 |
1300 |
|
900 |
700 600 |
|
400 |
Частота, см''
Рис. 58. Инфракрасные спектры поглощения мо дельных смесей (м. с.) и твердых фракций удоб рений.
полос поглощения воды |
^ v 0 H |
— 3200-^-3550 см"1 |
и 5Н2 =1630-ь |
|
-f- 1600 см~1^ указывает |
на |
безводность и |
негигроскопичность |
|
изученных нами продуктов. |
|
|
|
|
Кристаллооптические |
исследования проводили |
на поляриза |
||
ционном микроскопе. Изучались кристаллы |
синтезированных в |
|||
лабораторных условиях чистых орто- и пирофосфатов аммония и модельных смесей на их основе. Установлено отсутствие химиче ского взаимодействия в обычных условиях между компонентами модельных смесей. В поле зрения микроскопа четко выделялись кристаллы как орто-, так и пирофосфатов, не претерпевшие какихлибо изменений.
'І80
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и |
Кристаллическая фврйа, |
. Показатель |
|
|
Оптические |
свойства |
|
ДлНна(я) и ширина |
(*), мКМ; |
|
|
|||||||
разрез |
|
преломления |
|
|
|
толщина (d),MM |
Интерпретация |
Примечания |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
6 |
с"а д о к |
№ 1 а |
и з |
|
о д н о г о |
в и д а |
к р и с т а л л о в ; |
рН 5 , 8 |
|
||||||
Тетрагональная'! раз |
" „ = |
1,522, |
Одноосные отрицательные, |
а = 295; Ь = |
144,5; |
NH 4 H 2 PO, |
|
||||||||||
рез || оптической оси |
л |
= |
1,478 |
погасание |
прямое, |
|
|
|
оГ = 0,01 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
А = |
ng |
— пр |
= 0,44; |
удлинение |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
положительное по N ; CN |
= |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
= 49°С, CN |
р |
=38°С; Х поря? |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Док |
II; Разность |
хода |
лучей |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
3 4 7 ч - 4 1 0 > л к * |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 е а д б к 4 |
№_2_а |
в о с н о в н о м |
и з |
о д н о г о |
в и д а к р и с т а л л о в ; |
р Н 7,8 |
|
|||||||||
Прямоугольная; |
раз |
и |
= |
1,542, |
Двуосные |
|
положительные |
|
а = 322; Ъ = 212; |
<NH,)2 HP04 |
|
||||||
рез х к п |
|
л |
= |
1,518 |
( ^hm )• погасание |
почти пря d = 0,032 |
|
|
|
||||||||
|
|
р |
|
|
мое; |
Д = 0,024, |
Сд, |
= 39°С; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Сдг |
= 5 0 ° С ; |
порядок |
II; раз |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
ность |
хода |
лучей |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
625 -=г ЪЬЬммкм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
О с а д о к № З а и з ч е т ы р е х в и д о в к р и с т а л л о в ; р Н 6 , 1 5 |
|
|||||||||||||||
Неправильный |
тре |
п |
= |
1,523, |
Двуосные |
|
положительные |
|
а = 120; b = 85; |
( N H 4 ) 3 H P 3 0 7 |
Доминирует |
||||||
угольник; разрезы х к и |
/ = 1 , 5 1 0 |
( СІт )> погасание |
прямое, |
|
= 0,024 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Д = |
0,013; удлинение |
по N |
, |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
CN |
.= 54°С, |
CN |
= |
31°С; по- |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рядок |
II; разность хода лучей |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
245 |
265 |
ммкм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
О с а д о к № З а и з ч е т ы р е х в и д о в к р и с т а л л о в ; р Н 6 , 1 5
Прямоугольная; раз резы _i_ л
Моноклинная; разре зы^ _L Л_
Тетрагональная; раз резы || оптической оси
1,540, |
Двуосные положительные |
а = 320; Ь = 215; |
|||||
п = 1,518 |
( с ? Л т ) ; погасание |
прямое; |
d = |
0,032 |
|
||
Д = 0,022, |
С*,в = |
47°С, |
|
|
|
||
|
|
|
|
||||
|
CN р |
= 38°С; Порядок II; раз- |
|
|
|||
|
ность |
хода |
лучей |
|
|
|
|
|
625 + 850 |
ммкм |
|
а =136; |
6 = 76,5; |
||
1,522, |
Двуосные положительные |
||||||
( С£т ); погасание косое; |
rf = |
0,03 |
|
||||
1,516 |
|
||||||
|
|
|
|||||
Д = 0,006; |
порядок I; |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||
|
Сд, |
= 48°С, Сдг |
= 42°С; раз- |
|
|
|
|
|
s |
хода |
Р |
|
|
|
|
|
ность |
лучей |
|
|
|
|
|
|
130+230 |
ммкм |
|
а = 286; |
Ь = 144; |
||
1,524, |
Одноосные отрицательные; |
||||||
погасание |
прямое, |
Д = 0,42; |
d = |
0,01 |
|
||
1,482 |
Сд, |
= 4 5 ° С , Сд, |
= 36°С; по- |
|
|
|
|
|
s |
|
Р |
|
|
|
|
|
рядок II; разность хода лучей |
|
|
|
|||
|
350 -і- 400 |
ммкм |
|
|
|
|
|
(NHJ^HPO^ і Доминирует
(МН.1 ),Н,Р2 0,
NH.H.PO.,
Неправильный тре угольник; разрезы х л
О с а д о к |
ШАй и з |
т р е х |
в и д о в |
к р и с т а л л о в ; р Н |
6 , 5 |
||
л = |
1,525, |
Двуосные положительные |
а = 120; b = 85; |
(NHOaHP-A Доминирует |
|||
лр = |
1,509 |
( ^hm )'< погасание |
прямое, |
rf = 0,014 |
|
||
|
|
||||||
Д = |
0,016; удлинение по Np; |
|
|
||||
|
|
: N g |
= 5з°с, |
cNp |
; 33°С; по- |
|
|
рядок II; разность хода лучей ~ 245 -г- 265 ммкм
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 44 |
||
|
|
і |
|
|
і |
, |
|
|
|
|
|
|
г; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кристаллическая, форма, |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
|
|
Показатель |
| |
|
Оптические СПОПСТБЛ |
Длина (а) и ширина (6), мкм; |
Интерпретация |
Примечание |
||||||||||||
разрез" |
|
, преломления |
|
|
толщина (d), |
мм |
||||||||||||
|
|
.' • |
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
О с а д о к № 4 а. и з . т р е х в и д о в к р и с т а л л о в ; рЧ 6 , 5 |
|
|
||||||||||||||
Прямоугольная; |
раз |
•п |
= |
1,539, |
|
Двуосныё |
положительные |
а = 325; b = 200; |
(NHJ.HPOi |
Доминирует |
||||||||
резы х п |
|
IS |
|
|
|
(^"лт); |
погасание |
почти пря d= |
0,032 |
|
|
|
||||||
|
|
пр |
=1,517 |
|
мое; |
Д = |
0,022; |
С л , = |
51°С, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
CN |
= 39°С; |
порядок |
II; раз |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
ность |
хода |
лучей |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
|
|
|
~ 625 -=- 800 |
ммкм |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
"Тетрагональная; |
раз |
пє = |
1,524, |
|
Одноосныеотрицательные; |
я = 280; b = |
144,5; |
N H 4 H 2 P 0 4 |
|
|||||||||
резы || оптической оси |
п/> = |
1,483 |
|
погасание |
прямое; |
Д —0,041; |
d = |
0,012. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
удлинение |
по N |
C |
v |
= 46°С, |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
С,,, |
= 38°С; |
порядок |
II; раз- |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность |
хода |
лучен |
|
|
|
|
і |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
350-н400 |
ммкм |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
значениях рН (5,8—6,5) в солевом |
составе |
имеется |
достаточное- |
||||||||||||||||
количество |
NH4H2PO4 и (NH4 )2 H2 P207 , а при |
рН6,5 |
и выше в про |
||||||||||||||||
дукте |
доминируют |
основные |
|
соли |
( N H 4 ) 2 H P 0 4 |
и (NH4 )3 HP2 07. |
|||||||||||||
Это особенно подчеркивается |
аналогией |
модельных |
|
смесей 1 и 3 с |
|||||||||||||||
твердыми осадками удобрений 4а и За соответственно. |
|
||||||||||||||||||
Для количественной оценки солевого состава |
удобрений при |
||||||||||||||||||
различных |
значениях |
рН (5,28 + 6,75) нами |
использована |
система |
|||||||||||||||
уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
a-iXi -+- а2Х2 |
— Ах |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
агХг |
+ акХк = А — Аг |
|
|
|
|
|
(VIH.2) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хг 4- Xk |
|
о.\ + 0-1 |
А — Ах |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Х\ + Х2 |
|
а3 + я., |
|
Аі |
) |
|
|
|
|
|
||
где Х\—Х4 |
и й\—а4—весовые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
доли |
и теоретические |
содержания |
|||||||||||||||||
Р 2 0 5 |
в NH 4 H 2 P0 4 , |
(NH 4 ) 2 HP0 4 , |
( N H 4 ) 2 H 2 P 2 0 7 |
и ( N H 4 ) 3 H P 2 0 7 |
|||||||||||||||
соответственно; А, А\—содержание |
P2Os общ. и Р2О5 орто- в удоб |
||||||||||||||||||
рении в пересчете на сухое вещество. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Четвертое уравнение (VIII . 2) выведено на основани |
сделанного |
||||||||||||||||||
нами предположения о том, что отношение весовых долей |
пирофос- |
||||||||||||||||||
фатов |
к ортофосфатам |
|
|
в |
удобрении |
пропорционально |
|||||||||||||
отношению |
содержаний |
Р 2 0 5 |
|
пиро - /Р 2 0 5 орто- |
|
|
A l |
j . |
Данное |
||||||||||
уравнение |
является |
|
приближенным |
и |
справедливо |
в |
случаях, |
||||||||||||
когда |
|
А ~ A l |
близко |
к единице, что действительно |
наблюдается |
||||||||||||||
в исследуемых продуктах. Сходимость |
азота |
(на |
98,5 — 1009-6), |
||||||||||||||||
полученная |
путем сравнения |
его по балансовому.уравнению для |
|||||||||||||||||
найденных |
значений |
|
Хи |
Х2,,Х3,ХА |
с данными- |
химического ана |
|||||||||||||
лиза удобрений, |
доказывает справедливость |
и |
целесообразность |
||||||||||||||||
расчета |
солевого |
состава |
по |
|
приведенной |
системе |
уравнений. |
||||||||||||
Результаты |
расчета |
для наиболее |
характерных |
значений |
рН по |
||||||||||||||
казаны |
в табл. 45,, из которой |
видно, |
что относительно |
кислое |
|||||||||||||||
удобрение |
(рН 5,28) |
представлено |
всеми |
четырьмя |
солями с |
||||||||||||||
содержанием |
каждой-—25%, |
|
а |
удобрения |
с |
рН 6,5 |
состоят |
||||||||||||
главным |
образом |
|
из |
( Ш 4 |
) 2 Н Р 0 4 |
(43—45%) |
|
|
и |
(NH4 )3 |
|||||||||
Н Р 2 0 7 |
(53—55%) |
с некоторым |
количеством |
(до 2%) NH 4 H 2 P0 4 ; |
|||||||||||||||
двухзамещенный |
пирофосфат |
( N H 4 ) 2 H 2 P 2 0 7 |
уж е при |
рН 6,35 и |
|||||||||||||||
более |
полностью |
отсутствует, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Количественный состав удобрений |
с рН 6,35 и, выше, представ |
||||||||||||||||||
ленный |
только |
тремя |
|
солями, |
был подтвержден .в. наших |
исследо |
|||||||||||||
ваниях |
|
как расчетом |
с помощью определителей, |
базирующихся на. |
|||||||||||||||
системе |
строгих, некоррелированных между |
собой |
уравнений ба |
||||||||||||||||
ланса |
P2Os общ. N общ: и Р2С>5 орто-, та к и традиционным'мёто- ' |
||||||||||||||||||
дом, при котором |
( N H 4 ) 3 H P 2 0 7 |
рассчитывается |
|
на |
основании- |
||||||||||||||
•содержания Р2О5 пиро-, a NH4H2PO4 и (NKU^HPCu—по отношению оставшегося азота к Р2О5 орто-. Эти данные приводятся в табл. 46.
Т а б л и ц а 45
|
|
Состав жидких NP-удобреннй при различных значеншх рН, % |
||||||||||
Компонент |
5,28 |
5,35 |
5,82 |
6,15 |
|
6,26 |
6,35 |
6,50 |
6,60 |
6,75 |
||
|
|
|
||||||||||
|
С о л е в о ft 0 р и е н т и р О В ОЧ Н Ы І с о с т а в |
|
|
|||||||||
NH.HoPO., |
25,84 |
26,29 |
16,26 |
12,92 |
10,01 |
7,14 |
2,81 |
1,93 |
2,26 |
|||
(NH.,)oHP04 |
26,20 |
27,34 |
32,65 |
36,96 |
39,87 |
39,90 |
44,05 |
44,71 |
42,96 |
|||
(NH.,)2 H2 PS H? |
23,81 |
22,22 |
10,25 |
3,84 |
|
2,55 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
||
(NH4 )3 HP2 07 |
24,15 |
24,15 |
40,84 |
46,28 |
47,57 |
52,96 |
53,14 |
53,36 |
54,78 |
|||
Сходимость по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
азоту |
98,50 |
99,52 |
99,44 |
99,67 |
99,50 |
99,00 |
99,12 |
98,50 |
98,50 |
|||
|
|
Х и м и ч е с к и й |
с о с т а в |
|
|
|
|
|||||
Р 2 0 5 |
общ. |
34,19 |
34,40 32,94 |
32,90 |
30,90 |
33,90 |
34,20 |
31,30 |
|
|||
Р 2 0 5 |
орто- |
16,85 |
17,50 15,20 |
15,50 |
15,39 |
15,90 |
17,20 |
15,87 |
|
|||
РЮ 5 |
поли- |
17,34 |
16,90 17,74 |
17,40 |
15,51 |
18,00 |
17,00 |
15,43 |
|
|||
N |
|
9,27 |
9,29 |
9,83 |
10,20 |
|
9,82 |
11,20 |
11,50 |
10,58 |
|
|
Коэффициент пе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ресчета на су |
1,783 |
1,767 |
1,815 1,797 |
1,903 |
1,718 |
1,674 |
1,823 |
|
||||
хое вещество |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
46 |
|
|
|
|
|
|
Солевой |
состав |
жидких Nf-удобрений, |
;г |
|
||||
|
Метод |
расчета |
|
tNH . ) 3 HP,0 7 . |
N H . H . P O , , К ( N H , ) a H P O „ % |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
К |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
р Н |
6,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Приближенный |
|
52,96 |
|
|
7,14 |
39,90 |
|
||||
|
Детерминантов |
|
47,76 |
|
|
6,58 |
|
45,66 |
|
|||
|
Классический |
|
49,80 |
|
|
5,52 |
44,68 |
|
||||
|
|
|
|
р Н |
6,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Приближенный |
|
53,14 |
|
|
2,81 |
|
44,Оо |
|
|||
|
Детерминантов |
|
47,10 |
|
|
4,22 |
48,68 |
|
||||
|
Классический |
|
45,80 |
|
|
4,61 |
|
49,59 |
|
|||
|
|
|
|
р Н |
6,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Приближенный |
|
53,36 |
|
|
1,93 |
|
44,71 |
|
|||
|
Детерминантов |
|
46,01 |
|
|
3,67 |
50,32 |
|
||||
|
Классический |
|
45,30 |
|
|
3,28 |
51,42 |
|
||||
|
|
|
|
р Н |
6,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Приближенный |
|
54,78 |
|
|
2,26 |
42,96 |
|
||||
|
Детерминантов |
|
47,33 |
|
|
0 |
|
52,67 |
|
|||
|
Классический |
|
47,10 |
|
|
0 |
|
52,90 |
|
|||
В нейтральных жидких NP-удобрениях (рН 6,5) солевая фаза в основном равноценно представлена трехзамещенным пирофосфатом аммония (NH4)3 HP2 07 и двухзамещенным ортофосфатом
(NH4 )2HP04, что с учетом условий растворимости и кристаллиза ции делает возможным получение этих соединений в виде чистых солей, путем нейтрализации в растворе термической ПФК газо образным аммиаком до рН 6,5 ~ 7, с последующим их выделе нием.
§ 30. СОЧЕТАНИЕ ЖИДКИХ АММИАЧНО-ПОЛИФОСФАТНЫХ УДОБРЕНИЙ С МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ
В литературе |
вопросу сочетания микроэлементов |
с жидкими |
NP-удобрениями |
на основе ПФК уделено чрезвычайно |
мало вни |
мания. Между тем есть основание предполагать, что агрохимиче ская эффективность таких удобрений при добавке в процессе их получения определенных количеств микроэлементов резко повы сится. С этой точки зрения установление принципиальной возмож ности получения на основе экстракционной поликислоты прозрач
ных жидких аммиачно-полифосфатных |
удобрений |
представляет |
|||
теоретический и практический интерес. |
|
|
|
|
|
Метод исследования. Экстракционная полифосфорная кислота |
|||||
содержит определенное количество примесей, в частности |
H2SO4, |
||||
MgO, R2O3. Наша задача — выявить закономерности |
влияния |
мик |
|||
роэлементов и примесей как на процесс |
получения удобрения, |
так |
|||
и на состав и свойства его. Естественно, |
что при таком |
большом |
|||
количестве факторов, влияющих на процесс, традиционный |
подход |
||||
к исследованию, т. е. нахождение выходного параметра |
последо |
||||
вательным изменением одного (того или |
другого) |
фактора |
при |
||
постоянстве всех остальных, вряд ли даст нужный эффект. Такой подход не учитывает взаимодействия факторов, зависящего также от их уровня, и в результате иногда можно получить ложную информацию о процессе в целом. Кроме того, количество опытов при традиционном подходе очень велико и достигает нереализуе мых значений. В таких случаях целесообразно применение методов планирования эксперимента, которые извлекают, как известно [301, 302, 304], максимальную для процесса информацию при минималь ном количестве опытов.
Нами |
спланирован дробный |
факторный |
эксперимент (ДФЭ) |
|||||||
типа 2 |
5 - 1 , |
т. е. полуреплика от |
полного |
факторного эксперимента |
||||||
(ПФЭ) |
типа |
25. |
ранее данных, в |
ДФЭ мы |
|
|||||
Исходя |
из полученных |
включили |
||||||||
следующие |
факторы: |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Хх |
—- количество добавки |
F e 3 0 3 |
на 100 |
г. |
ПФК, |
96 |
||
|
|
Х3 |
. |
. |
Mg |
|
|
|
|
|
|
|
X,. |
. |
. |
Си |
|
|
|
|
|
Матрица планирования приведена в таблице 47.
Спланированная нами полуреплика, как видно,- задана генери рующим соотношением Х5=Х1Х2Х3Х^. Тогда определяющие : ^кон-
трасты и соответствующие совместные оценки будут задаваться.) соотношениями
1 = |
Х^ХпХзХ^Хс,; |
Х^Хп = |
ХзХ}Х§; |
Х*Х$ |
= |
ХуХзХ^, |
||
Х\ |
— |
Х2Х3Х.1Х5\ |
Х^Хз |
= X-iXfXr,; |
ХзХ{ |
= |
Х^ХъХь', |
|
Х2 |
= |
Х1Х3Х4Хс1; |
Х^ХА |
= |
Х$Х3ХЪ; |
ХзХ& |
= |
Л^АпА".,; |
Хз |
= |
Л1Х2ХіХі, |
AiA's — |
X^XtXt; |
А'.ІЛБ = |
Х^ХяХ^. |
||
Х± = |
A^AjA^Ay, |
ХъХз |
= |
ХуХ+Хь, |
|
|
|
|
Хъ |
= |
ХіХЧХзХь |
X.X.t |
= |
A'jA'3A'5; |
|
|
|
В общем случае это значит, что коэффициенты регрессии дан ной полуреплики будут оценками:
*1 |
= Pi |
+ |
Р23.15; |
Ь,п = |
Pl2 |
+ |
Рзі5І |
b,t |
|
|
|
ы = р2 |
+ |
РіЗій! |
*13 |
= |
Різ |
+ |
P245; |
625 |
p2o + |
Pl34; |
|
|
Рз |
+ |
Pl2-,5.' |
v |
= Р н |
+ |
Р235І |
A34 |
Рз.і + |
Pl2o! |
|
h |
= h |
+ |
Р.235; |
|
|
Pis |
+ |
РІЗ.,: |
|
|
|
h |
= Ps + |
РіЗЗІІ |
i , s |
= Р2З |
+ |
PlloJ |
*46 |
|
|
||
Тройными и четверными взаимодействиями обычно можно пре небречь [301, 304]. Значит, раздельно оцениваться будут линейные
Т а б л и ц а 47
Номер опыта
Линейный |
эффект |
Эффект взаимодействії» |
|
Кодовое |
|
обозна |
|||
|
|
|
|
|
х, X. |
х, |
XtX. x,x, x,x, ад x,x. x,x, x,xb |
X,Xi ВД. |
чение |
строк |
1 +1 - 1 —1 |
|
|
+1 + 1 +1 |
4-1 _ ! 4-1 |
j-1 _ ! |
4-1 |
- 1 |
_! Є |
||||||||||
9 |
+1 |
+1 |
— 1 +1 |
— 1 |
+1 |
- 1 |
4-1 |
—1 |
J-1 |
— 1 |
-i-1 |
—1 |
— 1 4-1 |
— 1 |
асе |
|||
3 |
+1 |
—1 |
- 1 |
+1 |
+ 1 |
-t-1 |
+ 1 |
—1 |
— 1 |
— 1 — 1 |
— 1 |
—1 |
4-1 |
4-1 |
4-1 |
ecle |
||
4 |
- н |
- 1 |
+1 |
— 1 -1_1 |
J- 1 |
— 1 |
4-1 |
— 1 |
—1 |
— 1 4-1 |
4-1 |
— 1 |
- 1 |
4-1 |
bde |
|||
5 |
+1 |
+1 |
+1 |
—1 |
— 1 |
+ 1 |
4-1 |
—1 |
—1 |
4-1 |
— 1 |
—1 |
j-1 |
4-1 |
— 1 |
— 1 |
abe |
|
6 |
+1 |
+1 |
- 1 |
— 1 -1-1 |
- L i |
- 1 |
—1 |
- r |
1 |
4-1 |
4-1 —1 —1 |
— 1 —1 |
j _ l |
ade |
||||
1 * |
|
|||||||||||||||||
7 |
+1 |
—1 |
+1 |
J-1 |
— 1 |
|
—1 |
- 1 |
T" * |
|
^1 |
—1 |
4-1 |
—1 |
4-1 |
— 1 |
bee |
|
8 |
+1 |
+1 |
+1 |
-4-1 -1-І |
+ 1 |
4-1 |
+1 |
4-1 |
+ 1 + 1 |
4-1 4-1 |
4-1 |
4-1 |
4-1 |
abede |
||||
9 |
+1 |
- 1 |
—1 |
— 1 ~ 1 |
— 1- 4-1 |
4-1 |
— 1 |
4-1 |
4-1 |
— 1 4-1 |
•—1 |
4-1 |
— 1 |
d |
||||
10 +1 |
+1 - 1 |
|
— 1 — 1 - 1 |
-1 — 1 — 1 -j-1 -j-1 4-1 4-1 |
4-1 |
4-1 a |
||||||||||||
11 +1 |
- 1 +1 — 1 —1 |
1 - 1 4-1 J- 1 |
4-1 |
— 1 — 1 —1 |
4-1 |
4-1 j-1 b |
||||||||||||
12 +1 |
—1 —1 +1 — 1 |
1 |
4-1 - 1 |
4-1 |
_J_1 —1 + 1 |
4-1 —1 |
- 1 |
-|-1 c- |
||||||||||
13 |
+1 |
4-1 |
+1 |
4-1 |
^1 |
— 1 |
4-1 |
+1 |
—1 |
— 1 4-1 |
—1 |
— 1 |
— 1 |
- 1 |
4-1 |
abe |
||
14 |
+1 |
—1 |
+1 |
і і |
+ 1 |
1 |
- 1 |
- 1 |
—1 |
4-1 4-1 |
4-1 |
— 1 |
4-1 |
- 1 |
— 1 |
bed |
||
15 |
+1 |
+1 |
- 1 |
+ 1 |
+ 1 |
— 1 |
—1 |
+1 |
4-1 |
—1 |
—1 |
—1 |
+ 1 |
4-1 |
- 1 |
— 1 |
acd |
|
16 |
+1 |
+1 |
+1 |
1 |
+ 1 |
_ 1 |
+ 1 |
—1 |
4-1 |
_ 1 |
_ 1 |
4-1 |
|
_ 1 |
4-1 |
_ 1 |
abd |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
эффекты и парные взаимодействия, что очень важно. Это обус ловило выбор именно данной полуреплики, .обладающей высокой разрешающей способностью.
Исходя из. технологических соображений уровни варьирования факторов мы „подбирали следующим образом:
Уровень |
|
|
X, |
A3 |
А, |
|
|
|
Основной |
(0) |
v |
0,575 |
7 |
0,575 |
0,40 |
0,5 |
|
Интервал |
варьирова |
|
0,425 |
|
0,425 |
|
0,3 |
|
ния (АХ) |
|
2 |
0,25 |
|
||||
Верхний |
(4-1) |
|
1,000 |
9 |
1,00 |
0,65.. |
, 0,8 |
г Г,ЦІ |
• . ,;Ни-ЖНИЙ |
(—1) |
|
0,150 |
5. |
5,15 |
.0,15 |
0,21 |
|
1*8!
Характеристика исходных веществ. Компоненты Fe2 03 , S0 3 , Mg, Си, Zn В В О Д И Л И С Ь в процесс в виде солей со следующим содер жанием компонентов:
Сульфат трехвалентного железа |
|
|
|
(купорос) Fe2 (SO,)3 -2H2 0 |
5596 S0 3 ; 36,2% |
F e , 0 3 |
|
Серная кислота H a S 0 4 |
81,7% |
S03 ; dm~ |
1,8167 г/см* |
Основная углекислая соль магния |
|
|
|
3Mg C 0 3 - M g (ОН) 2 -ЗН 2 0 |
27,896 |
Mg |
|
Основная углекислая соль меди |
56,7% |
Си |
|
(малахит) C u C 0 3 - C u ( O H ) 2 |
|
||
Основная углекислая соль цинка |
58,9696 Zn |
|
|
Жидкие аммиачно-полифосфорные удобрения получали по при веденной выше методике. Опыты проводились в двукратной пов тор ности в случайном порядке.
Постоянными выдерживались следующие параметры процесса: Состав исходной поликислоты — 75,5 % Р2О5 общ., в том числе
36,9% |
Р 2 0 5 орто-, 33,4% Р 2 0 5 пиро-, 5,18 Р 2 |
0 5 |
Триполи-; |
|
|
|||||
количество поликислоты — 100 г; |
|
|
|
|
|
|
||||
скорость подачи аммиака — 0,45 г в минуту; |
|
|
|
|||||||
количество аммиака— |
(100%) —33 г; |
|
|
|
|
|
||||
соотношение Р2 ОБ общ./N—2,78; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
продолжительность нейтрализации — 73,3 мин.; |
|
|
|
|||||||
температура процесса — 80 + 1°С; |
|
|
|
|
|
|
||||
скорость перемешивания — 200 об/мин. |
|
|
|
|
|
|||||
Одновременной подачей аммиака и ПФК имитировался |
непре |
|||||||||
рывный |
способ получения |
удобрений. «Подушкой» |
служил |
0,1М |
||||||
раствор |
однозамещенного |
фосфата |
аммония, |
содержащего |
0,85% |
|||||
Р2 Об и 0,29% N с рН 4,38. Количество «подушки» менялось в зави |
||||||||||
симости |
от суммы натуры |
солей, |
примесей |
и микроэлементов |
в |
|||||
отдельных опытах так, чтобы выход удобрения |
во всех опытах рав |
|||||||||
нялся |
заданному: 2,338. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соединения примесей, |
микроэлементов |
и H 2 S0 4 |
вводились |
в |
||||||
ПФК |
до нейтрализации ее аммиаком, |
за |
исключением Fe2 S04 - |
|||||||
• 2 Н 2 0 , |
который вводился |
с «подушкой», |
где предварительно |
раст |
||||||
ворялся. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Следует отметить, что количество добавленной серной кислоты |
||||||||||
рассчитывалось за минусом количества S03 , вводимого вместе |
с |
|||||||||
сульфатом железа. |
! |
|
|
|
|
|
|
|
||
По окончании опыта удобрения подвергали анализу на содер жание всех форм фосфора и азота; определяли коэффициент выхо
да, вязкость и удельный |
вес при |
20°С, |
а также рН удобрения. |
||||
В опытах, где наблюдалось выпадение твердой |
фазы, |
определяли |
|||||
количественное |
соотношение Ж : Т и производили |
раздельный |
ана |
||||
лиз фильтратов |
и осадков |
на все |
формы |
фосфора |
и азота. Из |
||
аналитических |
данных расчитывалась степень |
гидролиза |
поли |
||||
форм Р2О5 в процессе. |
|
|
|
|
|
|
|
Выходные параметры. Результаты химического анализа полу |
|||||||
ченных жидких |
аммиачио-полифосфорных |
удобрений приводятся в |
|||||
табл. 48, а данные по определению интересующих нас выходных параметров для процесса (V|—Vz), а также для состава и физико-
Т а б л и ц а 48
Номер |
опыта в матрице |
| |
|
|
N, % |
|
Р 2 0 5 |
общ . , % |
Р а 0 5 орто-, % |
Р 2 0 5 ноли-, % |
I |
п |
сред |
I |
п среднее 1 |
п среднее |
и среднее |
нее |
1 |
12,20 |
11,96 |
12.08 |
32,80 |
32,18 |
32,49 |
18,60 |
18,30 |
18,45 |
14,20 |
13,88 |
14,04 |
2 |
11,46 |
12,08 |
11,77 |
34,12 |
33,94 |
34,03 |
19,43 |
19,21 |
19,32 |
14,69 |
14,73 |
14,71 |
3 |
11,85 |
11,75 |
11,80 |
32,48 |
32,50 |
32,49 |
25,06 |
24,11 |
24,59 |
7,42 |
8,39 |
7,90 |
4 |
10,48 |
10,08 |
10,2S 34,44 |
33,65 |
34,04 |
21,69 |
21,73 |
21,71 |
12,75 |
11,92 |
12,33 |
|
5 |
11,24 |
11,96 |
11,60 |
33,13 32,78 |
32,95 |
20,23 |
19,31 |
19,77 |
12,90 |
13,47 |
13,18 |
|
6 |
12,55 |
12,67 |
12,61 |
31,67 |
32,05 |
31,86 |
19,39 |
18,84 |
19,12 |
12,28 |
13,21 |
12,74 |
7 |
12,62 |
12,70 |
12,66 |
34,35 |
32,94 |
33,64 |
25,69 |
24 28 |
24,98 |
8,66 |
8,66 |
8,66 |
8 |
12,88 |
13,53 |
13,20 |
31,67 32,09 |
31,88 |
21,77 |
22,55 |
22,16 |
9,90 |
9,54 |
9,72 |
|
9 |
11,77 |
11,77 |
11,77 |
31,78 |
32,9о |
32,37 |
18,60 |
19,60 |
19,10 |
13,18 |
13,35 |
13,27 |
10 |
11,42 11,87 |
11,64 |
32,49 |
33,28 |
32,88 |
20,18 |
19,61 |
19,89 |
12,31 |
13,67 |
12,99 |
|
11 |
11,91 11,91 |
11,91 |
31,20 |
31,18 |
31,19 |
16,90 |
18,15 |
17,52 |
14,30 |
13,03 |
13,66 |
|
12 |
12,11 |
11,91 |
12,01 |
30,99 |
32,55 |
31,77 |
19,91 |
20,54 |
20,23 |
11,08 |
12,01 |
11,54 |
13 |
10,90 |
10,96 10,93 |
33,69 |
34,24 |
33,96 |
23,04 |
23,75 |
23,39 |
10,65 |
10,49 |
10,57 |
|
14 |
12,04 |
12,84 |
12,44 |
33,37 |
34,02 |
33,69 |
23,14 |
23,93 |
23,53 |
10,23 |
10,09 |
10,16 |
15 |
11,20 |
11,06 11,13 |
31,95 |
32,65 |
32,30 |
20,22 |
20,50 |
20,36 |
11,73 |
12,15 |
11,94 |
|
16 |
10,82 |
11,74 11,28 |
33,28 |
32,02 |
32,65 |
20,16 |
19,69 |
19,92 |
13,12 |
12,33 |
12,73 |
|
Т а б л и ц а
с |
=( |
рн |
Соотношение Ж : Т , % жндкоЛ фазы |
Степень гидролиза полн- |
|
|
форм PjOn . % |
||
« « |
= |
|
|
|
° ~ £ |
Лл |
Уг.2 |
|
|
Y2.2 |
1 У * |
| Уз.\ |
>'3.2 |
|
— о г |
r i |
|
Т ' з |
||||||
1 |
6,85 |
6,80 |
6,82 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
14,90 |
15,94 |
15,42 |
2 |
6,20 |
6,35 |
6,27 |
44,0 |
40,0 |
42,0 |
24,91 |
23,15 |
24,03 |
3 |
8,20 |
8,20 |
8,20 |
80,0 |
86,0 |
83,0 |
56,10 |
50,31 |
53,20 |
4 |
5,05 |
5,22 |
5,13 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
24,62 |
30,02 |
27,32 |
5 |
6,43 |
6,71 |
6,57 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
22,71 |
19,23 |
20,97 |
6 |
6,84 |
7,00 |
6,92 |
74,4 |
74,0 |
75,2 |
38,91 |
35,36 |
37,14 |
7 |
6,50 |
6,42 |
6,46 |
76,0 |
78,0 |
77,0 |
47,87 |
48,13 |
48,00 |
8 |
6,65 |
6,25 |
6,45 |
65,0 |
64,0 |
64,5 |
48,73 |
47,33 |
48,03 |
9 |
6,53 |
6,51 |
6,52 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
21,23 |
20,40 |
20,81 |
10 |
6,45 |
6,41 |
6,43 |
100,0 |
100,0 |
100.0 |
26,49 |
18,23 |
22,36 |
11 |
5,90 |
5,96 |
5,93 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
14,93 |
22,21 |
18,57 |
12 |
7,03 |
6,97 |
7,00 |
87,0 |
81,0 |
84,0 |
33,88 |
28,22 |
31,05 |
13 |
5,35 |
5,47 |
5,41 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
36,78 |
38,18 |
37,48 |
14 |
5,86 |
6,04 |
5,95 |
49,2 |
49,1 |
49,2 |
37,07 |
39,41 |
38,24 |
15 |
7,02 |
7,12 |
7,07 |
90,4 |
88,5 |
89,5 |
29,86 |
26,92 |
28,39 |
16 |
6,32 |
6,62 |
6,47 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
27,29 |
25,79 |
26,54 |
химических свойств удобрений (V4 —V7 ) приведены соответственно в табл. 49 и 50, где