
книги из ГПНТБ / Вишнякова А.А. Фосфорные удобрения из каратауских, гулиобских и других фосфоритов
.pdfметоды, которые позволяют измерить концентрацию С; опреде ленного компонента, участвующего в комплексообразовании. Сюда относится измерение э. д. с. гальванических цепей, с помощью которых можно определить концентрацию свободных ионов метал
лов и т. д.; |
|
|
|
методы, с помощью которых |
определяется |
сумма |
концент |
рации 2 С1 всех присутствующих |
в растворе |
частиц. |
Это, на |
пример, измерение понижения |
точки замерзания, |
повышения |
точки кипения и изменения упругости паров растворителя; методы, по которым определяется физическое свойство в зави
симости от концентрации і-й частицы. К |
ним относится измерение |
||
электропроводности, |
поглощения света, |
магнитной |
восприимчи |
вости. |
|
|
|
При изучении |
процесса комплексообразования |
различных |
|
ионов металлов с жидкими удобрениями |
на основе |
термической |
и экстракционной ПФК мы приняли метод измерения электропроводностей смесей различного состава из растворов солей и разбав ленных водных вытяжек удобрений. Дублирующим методом было выбрано измерение э. д. с. гальванических цепей, составленных из этих же растворов.
Метод измерения электропроводности. Указанный метод осно ван на том, что в сильно разбавленных растворах солей (0,001 М), в которых все молекулы полностью диссоциированы на ионы, элек тропроводность является величиной аддитивной, т. е. состоит из суммы электропроводностей компонентов, составляющих раствор. Отклонение величины электропроводности от аддитивной, как пра вило, указывает на образование комплексного соединения, что должно подтвердиться и другими методами.
Методика определения комплексных соединений по электро проводности достаточно известна [280, 284, 285]. Составляются три
смеси из трех компонентов: смесь |
1 — раствор |
соли |
(0,001 М) — |
|
дистиллированная вода; смесь 2 — водная |
вытяжка |
удобрений |
||
(0,001 М по Н 4 Р 2 0 7 ) —дистиллированная |
вода; |
смесь |
3 — раствор |
|
соли (0,001 М) —водная вытяжка |
удобрений (0,001 М по Н 4 Р 2 0 7 ) . |
|||
Удельная электропроводность |
каждой смеси |
(к,\, х2 , %з) с раз* |
личным объемным соотношением составляющих компонентов изме
рялась нами в стандартной стекляннрй ячейке |
с впаянными |
пла |
|||
тиновыми электродами на переменном |
токе |
с помощью |
моста |
||
Р 38. |
По данным сопротивления раствора (Rh |
ом) |
рассчитыва |
||
лась |
удельная электропроводность (*t, |
омГ1-см~1} |
с помощью |
формулы |
|
|
х, = |
я, |
(VIII.48) |
|
где ф — константа ячейки, равная 0,375 см~1. Все замеры электро проводностей растворов во избежание гидролиза жидких аммиач- но-полифосфатных удобрений проводились при температуре 3°С-
В табл. 54 сведены данные об изменении Ах, представляющие •собой дифференциальную разность между удельной аддитивной электропроводностью смесей 1 и 2 (к\ + «г) и фактической элек тропроводностью для смеси 3 (хз) в зависимости от различных объемных соотношений растворов. Максимальное значение Ах соответствует наибольшей концентрации комплекса.
Т а б л и ц а 54
Смесь |
3, мл |
|
|
|
|
|
раствор |
раствор |
С а 2 + |
Mg2 + |
F e » + |
Cu2+ |
Z n 2 + |
соли |
удобрения |
|||||
Ж и д к и е у Д О б р е н и я HIі о с н о в е т е р М II Ч Є (: к о й П Ф К |
||||||
90 |
10 |
0,359 |
0,280 |
0,470 |
0,452 |
0,436 |
80 |
20 |
0,445 |
0,740* |
0,820 |
0,702 |
0,510 |
70 |
30 |
0,475 |
0,620 |
2,160 |
0,763 |
0,762 |
60 |
40 |
0,485 |
0,580 |
2,940* |
0,805 |
0,738 |
50 |
50 |
0,596 |
0,566 |
2,420 |
0,890 |
0,836 |
40 |
60 |
0,605 |
0,445 |
1,990 |
0,864 |
0,944* |
30 |
70 |
0,626* |
0,323 |
1,590 |
1,029* |
0,780 |
20 |
80 |
0,456 |
0,245 |
1,130 |
0,547 |
0,602 |
10 |
90 |
0,373 |
0,168 |
0,256 |
0,340 |
0,254 |
"Ж и д к н е у д о б р е н и я н а о с н о в е э к с т р а к ц и о и н о й П Ф К |
||||||
90 |
10 |
0,280 |
0,280 |
0,410 |
0,392 |
0,273 |
80 |
20 |
0,448 |
0,714* |
1,020 |
0.696 |
0,507 |
70 |
30 |
0,597 |
0,658 |
1,640 |
О; 805 |
0,539 |
60 |
40 |
0,591 |
0,594 |
2.050 |
0,832 |
0,496 |
50 |
50 |
0,589 |
0,510 |
2,550* |
0,886 |
0,669 |
40 |
60 |
0,603* |
0,496 |
2,180 |
0,811 |
0,684* |
30 |
70 |
0,488 |
0,420 |
1,560 |
1,075* |
0,584 |
20 |
80 |
0,316 |
0,352 |
1,000 |
0,517 |
0,357 |
10 |
90 |
0,133 |
0,324 |
0,480 |
0,411 |
0,109 |
* Максимальное |
значение. |
|
|
|
|
|
|
|
||
По полученным данным |
построена |
|
графическая |
зависимость |
||||||
Дх от объемных соотношений раствора |
(рис. 61—63) для жидких |
|||||||||
NP-удобрений на основе термической |
и экстракционной ПФК. По |
|||||||||
значениям |
Дхтах |
рассчитаны |
константы |
нестойкости |
/Снест комп |
|||||
лексов некоторых |
металлов (табл. 55). Расчет |
ІСнест проводился по |
||||||||
• формулам |
[281, 283, 284] |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
(С, |
- |
тСк |
)т(пС_ |
- |
пСк |
) п |
, |
(VIII.19) |
|
К„еС т = — |
|
|
к |
|
h |
J - |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где 0 С Н |
начальная |
концентрация |
ионов |
|
металла, |
г-ион/мл; |
||||
.0С — начальная концентрация ионов адденда, г-ион/мл; |
т — число |
|||||||||
координируемого |
центрального |
иона |
металла |
в комплексе; п — |
||||||
•число координируемых |
аддендов в комплексе; |
Ск — концентрация |
|
|
Соотноше |
Дх пах, |
||
Исследуемый раствор |
ние объе |
||||
(0,001 М) |
мов для |
ом~ |
• см - 1 |
||
|
|
||||
|
|
д * т а х |
|
|
|
СаС12 + |
NP-удобрение |
|
|
|
10" 4 |
на термической ПФК |
30 :70 |
0,626 |
|||
СаС13 + |
NP-удобре |
|
|
|
|
ние на экстракционной |
|
|
0,603 10"-4 |
||
ПФК |
|
40 |
60 |
||
MgS04 + |
NP-удобре |
|
|
0,740 10"-4 |
|
ние на термической ПФК |
80 |
20 |
|||
MgS04 + |
NP-удобре |
|
|
|
|
ние на экстракционной |
|
|
|
10"-4 |
|
ПФК |
|
80 |
20 |
0,714 |
|
FeClj + |
NP-удобрение |
|
|
|
10"-4 |
на термической ПФК |
60 |
40 |
2,940 |
||
FeCl 3 + |
NP-удобрение |
|
|
|
10"-4 |
на экстракционной ПФК |
50 |
50 |
2,550 |
||
CuSO* + |
NP-удобре |
|
|
|
10"-4 |
ние на термической ПФК |
30 |
70 |
1,029 |
||
CuSOi.+ NP-удобре |
|
|
|
|
|
ние на экстракционной |
|
|
|
10" 4 |
|
ПФК |
|
30 |
70 |
1,075 |
|
ZnS04 + NP-удобре |
|
|
0,944 10' 4 |
||
ние на термической ПФК |
40 |
60 |
|||
ZnS04 + |
NP-удобре |
|
|
|
|
ние на экстракционной |
40 |
|
|
10"-4 |
|
ПФК |
|
60 |
0,684 |
Концентрация, г-ион1мл
рн
катиона комплекса
7,40 |
3.0-10-7 |
2,39 |
10"-7 |
|
7,72 |
4,00 |
ю - 7 |
1,70 |
10"-7 |
7,15 |
8,00 |
ю - 7 |
2,10 |
10'-7 |
7,10 |
8,00 |
ю - 7 |
2,04 |
10"-7 |
6,00 |
6,00 |
ю - 7 |
5,54 |
10"-7 |
6,67 |
5,00 |
ю - 7 |
4,80 |
10'-7 |
7,30 |
3,00 |
ю - 7 |
1,90 |
10"-7 |
7,60 |
3,00 |
ю - 7 |
1,98 |
10'-7 |
7,18 |
4,00 |
ю - 7 |
1,74 |
10"-7 |
7,37 |
4,00 |
ю - 7 |
1,26-Ю"-7 |
Т а б л йц а 55
Предполагаемый |
pK |
|
состав комплекса |
||
|
( С а Р 3 0 7 ) ~ 2 |
3,70 |
10"-7 |
6,43 |
( С а Р 2 0 7 ) 2 - |
5,82 |
10"-7 |
6,24 |
(MgP 2 0 7 ) 2 - |
1,66 |
10"-6 |
5,78 |
( M g P a 0 7 ) 2 - |
1,75 |
10"-6 |
5,76 |
(Fe(HP 3 0,) 2 ) 3 - |
4,16 |
10"-14 |
13,38 |
( F e ( H P A h ) 3 - |
8,82 |
10"-15 |
14,06 |
( C u ( P 2 0 7 y 6 ~ |
5,93 |
10 •14 |
13,23 |
( C u ( P A ) a ) 6 " |
5,74 |
10"-14 |
13,24 |
Z n ( P A ) 2 ) 6 _ |
2,63 |
10"-13 |
12,58 |
( Z n P A ) J 6 - |
2/-3 |
10"-13 |
12,58 |
Е-ю36 б#-ю4ом'-см'
E-w3b° AX-W4OM,-GM
|
|
20 |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
во |
та |
100 |
SO |
ВО |
40 |
|
СО |
О |
0,001 м |
GaCL |
Удод~р. |
о |
го |
to |
to |
|
во |
шо |
|
0.001 м Custl^ |
|
|
|
|
удодр. |
|||||
Рис. 61. |
Зависимость Дх, Е |
от состава |
Рис. 62. Зависимость |
Дх, |
£ |
от |
состава |
|||
раствора для ионов С а 2 + |
и M g 2 + ." |
|
раствора |
для |
ионов Z n 2 |
+ |
и Си2"*": |
J, З - у д о б р е н н я |
из термической ПФК; 2, 4 - у д о б р е - |
Л З-уЖОбрення |
из термической ПФК; 2, •/—удобре |
hhs |
нз экстракционной ПФК. |
ния |
нз экстракционной П Ф К . |
комплекса |
(г-ион/мл), |
рассчитанная |
на |
основании |
равенства |
|||||||
![283J, и |
|
|
|
|
|
|
ftCKz_l_-CKzK |
Ік |
|
|
||
|
|
1000Дх = mC„z,+ /+ + |
(VIII.20) |
|||||||||
|
|
|
|
|
заряды |
соответственно |
иона |
металла, |
адденда и |
|||
комплекса, |
причем |
z„ — mz, |
tiz • |
I , , / |
/ к — электропровод- |
|||||||
лость соответственно |
ионов |
|
|
|
|
|
||||||
металла, |
адденда |
и |
ком |
|
|
|
|
|
||||
плекса). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I—) |
Электропроводности |
(/ + , |
|
|
|
|
|
|||||
простых |
ионов |
прини |
|
|
|
|
|
|||||
мали равными |
предельным |
|
|
|
|
|
||||||
ионным |
|
электропроводно- |
|
|
|
|
|
|||||
стям, так как |
|
ионная |
сила 320 |
|
|
|
|
|||||
исследуемых |
растворов при |
|
|
|
|
|
||||||
ближается- к нулю [283]. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Температурную |
поправку зоо |
|
|
|
|
||||||
предельных |
|
электропровод- |
|
|
|
|
|
|||||
ностей |
простых ионов мы |
|
|
|
|
|
||||||
определяли |
экстраполяцией |
|
|
|
|
|
||||||
табличных |
данных |
до 3°С. |
|
|
|
|
|
|||||
Ионную |
электропроводность |
|
|
|
|
|
||||||
комплекса |
1К |
рассчитывали |
|
|
|
|
|
|||||
по |
эмпирическим |
форму |
|
|
|
|
|
|||||
лам [283] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
г_ I . |
(VIII.21) |
|
|
|
|
|
|||
I . |
= |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ГДЄ |
/а , /к — ЭЛеКТрОПрОВОД- |
|
|
|
|
|
||||||
НОСТЬ комплексных |
аниона и |
|
|
|
|
|
||||||
катиона. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выше мы показали, что в |
|
|
|
20 |
0 |
||||||
зависимости |
от рН |
раствора |
|
|
|
60 |
100 |
|||||
ион |
пирофосфата |
может |
0,001 м FeC63 |
|
Удо5р. |
быть |
различно |
протонизиро- |
|
|
Д-л, Е |
|
|
ван. |
Как видно |
из табл. 54, Р и |
с . |
63. Зависимость |
от состава |
||
все |
изучаемые |
комплексы |
|
раствора для ионов |
F e 3 + : |
||
образуются |
в растворе при ; > 3 |
_ у д о 6 р е и в я и з „„„„««„и П Ф К ; |
2, ^-удобре- |
||||
рН более 6, |
а В ТаКОМ раСТ- |
|
шш из экстракционной ПФК. |
||||
воре |
[275] доминируют ионы |
|
|
|
|
||
Р , О 7 - |
и HP2 Oj |
. Поэтому при |
определении |
состава |
комплекса |
мы принимали во внимание только эти две формы пирофосфатиона.
При сравнении данных табл. 54, 55 и рис. 61—63 оказалось, что полученные значения /Снест комплексов различных металлов и соот-
ношение объемов растворов, соответствующее максимальному зна чению Ах, хорошо согласуется для жидких удобрений из термиче ской и экстракционной ПФК. Это говорит о примерно равноценной комплексообразующей способности обоих видов удобрений и оди наковом составе образующихся комплексов.
Некоторое смещение максимумов Дх для ионов Са2 + и Fe3+ на кривых удобрений из экстракционной ПФК по сравнению с терми ческой можно объяснить, по нашему мнению, погрешностью мето дики, а также влиянием комплексообразующих примесей катионов металлов, находящихся в жидких удобрениях на основе экстрак ционной ПФК (Са, Mg, Fe).
Потенциометрический |
метод. Сущность |
этого метода |
заклю |
||||||||||
чается |
в том, что, составив |
соответствующий |
гальванический |
эле |
|||||||||
мент и выбрав электрод, можно измерить |
равновесную |
концен |
|||||||||||
трацию |
центрального иона |
или |
лиганда |
[273, 281]. Нами |
|
была, |
|||||||
составлена концентрационная |
гальваническая |
необратимая |
цепь, |
||||||||||
которую в общем случае |
можно представить так: |
|
|
|
|
||||||||
"Pt |
р-р соли |
|
|
к о |
Н.0 |
р-р |
соли |
металла+р-р |
|
|
|
||
металла |
|
|
насы |
|
удобрения |
|
Р Г |
|
|||||
|
I |
|
|
щенный |
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
Здесь |
I — раствор |
сравнения |
(0,001 М |
по |
соли |
металла), |
а |
||||||
II — исследуемый |
|
раствор, |
представляющий |
собой различные |
|||||||||
комбинации раствора соли |
металла |
(0,001 М) с растворами |
жнд- |
||||||||||
ких удобрений |
(0,001 М по Н 4 Р 2 0 7 ) |
на |
основе |
термической |
и |
||||||||
экстракционной |
ПФК. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Максимальное |
значение |
э. д. с. в приведенной |
концентрацион |
ной цепи, очевидно, будет соответствовать такому объемному соот ношению исследуемых растворов, при котором происходит ком плексное связывание катионов металла, и концентрация его во вто ром растворе резко снижается. Естественно поэтому, что чем боль ше э. д.с. концентрационного элемента, тем прочнее комплекс, тем больше катионов связано в нем.
Выбор в качестве электродов пластинок из белой платины делает использованные гальванические цепи необратимыми, одна ко они очень удобны для качественной оценки комплексообразую щей способности ряда катионов металлов, что является задачей наших исследований. Электродвижущую силу гальванических эле ментов измеряли с помощью потенциометра постоянного тока, зна чение рН растворов — на рН-метре при постоянной температу ре 3°С.
Приводим полученные нами значения э. д. с. соответствующих гальванических элементов с жидкими удобрениями на основе тер мической и экстракционной ПФК (см. также рис. 61—63):
Исследуемый |
раствор |
Соотношение |
рН |
Значение |
||||
|
|
|
|
|
объемов, мл |
|
э. д. с , в. |
|
|
|
|
|
|
100 |
0 |
6,70 |
0,000 |
|
|
|
|
|
90 |
10 |
6,94 |
0,073- |
|
|
|
|
|
80 |
20 |
7,04 |
0,083 |
|
|
|
|
|
70 |
30 |
7,22 |
0,093 |
Р-р |
Са С12 (0,001 |
М) + р-р |
60 |
40 |
7,30 |
0,094 |
||
удобрения |
из термической |
50 |
50 |
7,38 |
0,105 |
|||
ПФК |
(0,001 |
М по |
Н,Р.,07 ) |
40 |
60 |
7,34 |
0,111 |
|
|
|
|
|
|
30 |
70 |
7,40 |
0,211*- |
|
|
|
|
|
20 |
80 |
7,45 |
0,212 |
|
|
|
|
|
10 |
90 |
7,48 |
0,214 |
|
|
|
|
|
0 |
100 |
7,50 |
0.21& |
|
|
|
|
|
100:0 |
6,85 |
0,000 |
|
|
|
|
|
|
90: |
10 |
7,04 |
0,017 |
|
|
|
|
|
80:20 |
7,22 |
0,055 |
|
|
|
|
|
|
70 = 30 |
7,28 |
0,073 |
|
Р-р |
СаС12 |
(0,001 |
М) + р - р |
60:40 |
7,48 |
0,065 |
||
удобрения |
из экстракционной |
50:50 |
7,58 |
0,071 |
||||
ПФК |
(0,001 М по |
Н,Р2 Н; ) |
40:60 |
7,72 |
0,119* |
|||
|
|
|
|
|
30:70 |
7,75 |
0,116 |
|
|
|
|
|
|
20:80 |
7,80 |
0,124 |
|
|
|
|
|
|
10:90 |
7,85 |
0,123 |
|
|
|
|
|
|
0:100 |
7,89 |
0,141 |
|
|
|
|
|
|
100:0 |
6,60 |
0,000 |
|
|
|
|
|
|
90= 10 |
7,05 |
0,147 |
|
|
|
|
|
|
80:20 |
7,15 |
0,185* |
|
|
|
|
|
|
70:30 |
7,18 |
0,180 |
|
Р-р |
MgSO., (0,001 М) + р-р |
60:40 |
7,25 |
0,171 |
||||
удобрения |
из термической |
50:50 |
7,30 |
0,174 |
||||
ПФК |
(0,001 |
М по |
Н 4 Р 2 0 7 ) |
40:60 |
7,36 |
0,171 |
||
|
|
|
|
|
30:70 |
7,40 |
0,170 |
|
|
|
|
|
|
20 : 80 |
7,40 |
0,170 |
|
|
|
|
|
|
10:90 |
7,42 |
0,167 |
|
|
|
|
|
|
0: 100 |
7,45 |
0,165 |
|
|
|
|
|
|
100:0 |
6,62 |
0,000 |
|
|
|
|
|
|
90:10 |
6,75 |
0,141 |
|
|
|
|
|
|
80:20 |
7,10 |
0,149* |
|
Р-р MgS04 (0,001 |
М) + р-р |
70:30 |
7,20 |
0.132 |
||||
60:40 |
7,32 |
0,098 |
||||||
удобрения |
из экстракционной |
50:50 |
7,42 |
0,095 |
||||
ПФК |
(0,001 |
|
М по |
Н 4 Р 2 0 7 ) |
40:60 |
7,45 |
0,093 |
|
|
|
|
|
|
30:70 |
7,57 |
0,093 |
|
|
|
|
|
|
20:80 |
7,68 |
0,095 |
|
|
|
|
|
|
10:90 |
7,82 |
0,102 |
|
|
|
|
|
|
0: 100 |
7,95 |
0,112 |
Растворсравнение
FeCl, (0,001 М)
FeCi3 <0,001 М)
CuSO, <0,001 М)
CuSO., (0,001 М)
Исследуемый |
раствор |
Соотношение |
рН |
Значение |
|||
|
|
|
|
Объемов, МЛ |
|
Э. Д; с , в |
|
|
|
|
|
100:0 |
2,90 |
0,000 |
|
|
|
|
|
90: |
10 |
3,05 |
0,241 |
|
|
|
|
80 -. 20 |
3,38 |
0,278 |
|
|
|
|
|
70:30 |
4,05 |
0,283 |
|
Р-р |
FeCl3 |
(0,001 |
М) + р-р |
60 : 40 |
6,05 |
0,360* |
|
удобрения из термической |
50:50 |
6,35 |
0,3:Ю* |
||||
ПФК |
(0,001 |
М по |
Н , Р 2 0 7 ) |
40:60 |
7,02 |
0,359* |
|
|
|
|
|
30:70 |
7,25 |
0,293 |
|
|
|
|
|
20:80 |
7,30 |
0,286 |
|
|
|
|
|
10:90 |
7,42 |
0,264 |
|
|
|
|
|
0: 100 |
7,50 |
0,352 |
|
|
|
|
|
100:0 |
2,90 |
0,000 |
|
|
|
|
|
90:10 |
2,98 |
0,180 |
|
|
|
|
|
80:20 |
3,10 |
0,230 |
|
|
|
|
|
70:30 |
3,40 |
0,238 |
|
Р-р |
F e C l 3 |
(0,001 |
М) + р-р |
60:40 |
3,55 |
0,246 |
|
удобрений из экстракционной |
50:50 |
4,60 |
0,322* |
||||
ПФК |
(0,001 |
М по |
Н 4 Р 2 0 ; ) |
40:60 |
6,60 |
0,321* |
|
|
|
|
|
30:70 |
7,12 |
0,317* |
|
|
|
|
|
20 : 80 |
7,35 |
0,245 |
|
|
|
|
|
10:90 |
7,83 |
0,220 |
|
|
|
|
|
0:100 |
7,90 |
0,319 |
|
|
|
|
|
100:0 |
5,50 |
0,000 |
|
|
|
|
|
90:10 |
5,60 |
0,032 |
|
|
|
|
|
80:20 |
5,67 |
0,041 |
|
|
|
|
|
70:30 |
6,37 |
0,055 |
|
Р-р |
CuS0 4 |
(0,001 |
М) + р-р |
60: 40 |
6,84 |
0,072 |
|
удобрения из термической |
50:50 |
7,04 |
0,074 |
||||
ПФК |
(0,001 М по Н.РоО,) |
40:60 |
0,Ю |
0,069 |
|||
|
|
|
|
30:70 |
7,25 |
0,132* |
|
|
|
|
|
20:80 |
7,34 |
0,089 |
|
|
|
|
|
10:90 |
7,40 |
0,082 |
|
|
|
|
|
0: 100 |
7,45 |
0,080 |
|
|
|
|
|
100:0 |
5,60 |
0,000 |
|
|
|
|
|
90:10 |
5,72 |
0,054 |
|
|
|
|
|
80 = 20 |
5,77 |
0.С62 |
|
|
|
|
|
70:30 |
6,15 |
0,068 |
|
Р-р |
CuS04 |
(0,001 |
М) + р-р |
60:40 |
6,65 |
0,064 |
|
удобрения из экстракционной |
50:50 |
7,05 |
0,066 |
||||
ПФК |
(0,001 |
М по |
Н.,Р2 07 ) |
40:60 |
7,32 |
0,058 |
|
|
|
|
|
30:70 |
7,54 |
0,123* |
|
|
|
|
|
20:80 |
7,73 |
0,067 |
|
|
|
|
|
10:90 |
7,72 |
0,061 |
|
|
|
|
|
0 : 100 |
7,96 |
0,060 |
Р а с т в о р - |
Исследуемый |
раствор |
|
Соотношение |
рН |
Значение |
|||||||
сравнение |
|
|
|
|
|
|
|
объемов, |
мл |
|
э. д. с , в |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
100:0 |
|
5,35 |
0,000 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
90: |
10 |
6,30 |
0,120 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
80:20 |
6,54 |
0,146 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
70:30 |
6,90 |
0,150 |
|||
ZnSO, |
Р-р |
ZnS04 |
(0,001 |
М) 4- р-р |
60:40 |
7,04 |
0,198 |
||||||
удобрения из |
термической |
|
50:50 |
7,25 |
0.225 |
||||||||
(0,001 М) |
|
||||||||||||
ПФК |
(0,001 |
М по |
Н 4 Р 3 0 7 ) |
|
40:60 |
7,18 |
0,235* |
||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
30:70 |
7,35 |
0,233 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
20:80 |
7,35 |
0,233 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
10 : 90 |
7,33 |
0,231 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0: 100 |
7,45 |
0,231 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
100:0 |
|
5,40 |
0,000 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
90: |
10 |
6,52 |
0,030 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
80:20 |
6.56 |
0,066 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
70:30 |
6,72 |
0,092 |
|||
ZnSO, |
Р-р |
ZnS0 4 |
(*,001 М) + р - р |
60:40 |
6,92 |
0,100 |
|||||||
удобрения из |
экстракционной |
50 : 50 |
7,25 |
0,146 |
|||||||||
(0,001 М) |
|||||||||||||
ПФК |
(0,001 |
М по |
Н,Р 2 0 7 ) |
|
40:60 |
7,31 |
0,160* |
||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
30: 70 |
7,32 |
0,150 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
20:80 |
7,60 |
0,150 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
10:90 |
7,85 |
0,153 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0: 100 |
7,96 |
0,160 |
|||
* Максимальное |
значение. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Из этих данных видно, что объемные соотношения |
растворов, |
||||||||||||
соответствующие |
максимальным значениям э. д. с , полностью сов |
||||||||||||
падают с соотношениями |
растворов, |
отвечающими |
максимальным |
||||||||||
значениям |
Ах для |
всех |
катионов |
металлов |
жидких удобрений |
||||||||
как из термической, |
так и из экстракционной суперфосфорной кис |
лоты. Такое совпадение результатов, полученное двумя независи мыми методами, однозначно подтверждает способность изученных объектов к комплексообразовапию с катионами исследуемых металлов.
Обобщая полученные результаты, можно заключить, что: комплексообразующая способность жидких аммиачно-полифос-
фатпых удобрений на основе термической и экстракционной ПФК примерно одинакова и обусловливается в основном пирофосфатпыми ионами;
по прочности образующихся комплексов катионы исследуемых
металлов |
можно |
расположить |
в |
такой последовательности: |
||
Fe3 + |
> Cu2 + > Zn2 + |
> Са2 + > Mg2 +. Значит, при сочетании жид |
||||
ких |
NP-удобрений с микроэлементами |
(Си, Zn) можно |
ожидать, |
|||
что |
основное количество их будет |
связано в устойчивые |
водораст |
|||
воримые |
комплексы; |
|
|
|
|
хотя рассчитанные нами /Сиест и значения рК для комплексных соединений носят конкретный характер по отношению к изучае-
1 4 - 1 0 2 |
200 |
мым условиям (температура, |
рН, ионная |
сила и т. д.), в ряде слу |
||||||||
чаев они достаточно |
хорошо |
согласуются с литературными |
дан |
|||||||
ными. |
Это |
касается |
прежде всего |
комплексов |
(Си ( Р з О т Ь ) - 6 |
|||||
( M g P 2 0 7 ) 2 _ , |
( С а Р 2 0 7 ) 2 " . значения рН которых, |
встречающиеся р |
||||||||
литературе, |
(соответственно |
12,57 [153], |
5,7 [273] и 5 [273]), |
прак |
||||||
тически |
совпали с установленными нами |
значениями |
для соответ |
|||||||
ствующих комплексов, образующихся в жидких |
.аммиачно-поли- |
|||||||||
фосфатных удобрениях. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
§ 32. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ |
ПРОИЗВОДСТВА |
ЖИДКИХ |
|||||||
|
' АММИАЧНО-ПОЛИФОСФАТНЫХ УДОБРЕНИИ |
МАРКИ 11-33-0 |
||||||||
Лабораторные исследования по получению жидких аммиачно- |
||||||||||
полифосфатных удобрений |
из экстракционной |
ПФК и |
изучение |
|||||||
состава |
и физико-химических |
свойств |
их позволили |
нам предло |
жить принципиальную технологическую схему производства дан ного вида продукта как в сочетании с микроэлементами, так и без них (рис. 64). Полифосфорная кислота, приготовленная на месте, например, методом насыщения твердым Р2О5 ортофосфорной кис
лоты из фосфоритов |
Каратау в смесителе |
7 или же получаемая со |
|||||||
стороны, предварительно разогревается |
для уменьшения |
вязкости |
|||||||
в подогревателе |
18 до температуры |
60—80°С |
и подается |
через |
|||||
напорные баки |
16 в смесители 1, где происходит |
растворение ос |
|||||||
новной углекислой соли меди и цинка |
в ПФК- |
Число |
оборотов |
||||||
мешалки в смесителе |
составляет 200—250 |
в |
минуту. Дозировка |
||||||
солей меди и цинка |
производится |
весовым |
дозатором |
2, |
куда |
указанные вещества поступают соответственно из бункеров 3 и 4, снабженных встряхивающим устройством для предотвращения зависания сыпучих продуктов. Необходимость в двух смесителях обусловлена непрерывностью процесса. В одном происходит раст
ворение солей Си и Zn, а |
из другого ПФК с растворенными микро |
|||
элементами |
расходуется |
на получение |
удобрений. |
Выделившиеся |
в процессе |
нейтрализации |
газы через |
воздушники |
выводятся в |
атмосферу. Рабочий объем каждого смесителя должен обеспечить не менее чем трехчасовую работу основного аппарата. Все оборудо вание и коммуникации для ПФК должны быть коррозпонио стойки ми. Из смесителя ПФК с микроэлементами подается через напорный
бачок 12 и |
измерительное устройство 11 в реактор-нейтрализатор |
10, в место |
ввода газообразного или жидкого аммиака, равномер |
ное распределение которого обеспечивается барбатером, располо
женным в зоне |
наиболее интенсивного |
перемешивания. |
|
|
|||||||
Рлс. |
64. |
Принципиальная технологическая |
схема получения |
жидкие |
NP-удоб- |
||||||
|
|
|
рений марки |
11-33-0: |
|
|
|
|
|
||
/—смеситель для растворения солей микроэлементов |
в ПФК; 2-весовой |
дозатор; |
|
- / - б у н к е р и |
|||||||
для |
солей |
меди н цинка соответственно; 5—насос, G-емкость |
для |
храпения |
ПФК; 7—смеси |
||||||
тель |
для приготовления ПФК: S—хранилище |
готового |
продукта; |
9—промежуточный |
бачок, |
||||||
10—реактор-нейтрализатор; |
/ / —измерительное |
устройство; |
12, |
16—напорные |
бачки; |
13—испари |
|||||
тель |
жидкого аммиака; |
/ - / - а б с о р б е р хвостовых |
газов; 15 — вытяжной в.-нтнлятор; |
/ 7 - т р а н с п о р т е р ; |
|||||||
|
|
|
/ 8 - п о д о г р е в а т е л ь ПФК. |
|
|
|
|
|