Распознавание минеральных удобрений в производственных условиях. Признаки удобрений и качественные реакции при определении их свойств

Цель занятия:

  • а) контроль знаний методики распознавания минеральных удобрений в производственных условиях;
  • б) изучение классификации минеральных удобрений, их физических и химических свойств;
  • в) определение по качественным реакциям и физическим свойствам минеральных удобрений и мелиорантов.
  • 1. Основные признаки удобрений

Цвет. Устанавливают визуально, принимая во внимание возможность его изменения при транспортировке и хранении.

Влажность. При хранении в закрытом помещении одни удобрения остаются сухими и сыпучими, другие впитывают влагу вследствие высокой гигроскопичности (поглощения паров воды из воздуха).

Строение. Удобрения подразделяют на порошковидные и кристаллические. Кристаллы могут быть крупными и мелкими.

Кристаллическое состояние характерно для всех азотных (кроме цианамида кальция) и калийных удобрений (за исключением калимага), а также для азотно-фосфорного удобрения - аммофоса. В порошковидном (аморфном) состоянии находятся фосфорные и известковые удобрения, цианамид кальция и калимаг.

Растворимость в воде. Минеральные удобрения делят на две группы - хорошо и трудно растворимые в воде.

Все кристаллические удобрения (азотные, калийные и аммофос) хорошо растворимы в воде, все аморфные (фосфорные, известковые, а также калимаг и цианамид кальция) слабо растворимы или нерастворимы в ней. Для определения растворимости в пробирку помещают 1 г удобрения, приливают 10 мл дистиллированной воды, встряхивают и наблюдают.

2. Основные качественные реакции при определении свойств удобрений

Реакция со щелочью. Необходима для выявления аммиака в удобрении. К 2 мл водного раствора удобрения в пробирке добавляют 1 мл щелочи и смесь осторожно подогревают на газовой горелке или на спиртовке. Присутствие аммиака устанавливают по посинению введенной в отверстие пробирки красной лакмусовой бумажки или (при отсутствии ее) по запаху.

Реакция с хлоридом бария. Показывает присутствие в удобрении сульфат-иона (ЗОд-)- К 2 мл раствора удобрения прибавляют 2-3 капли раствора ВаС12. Если в растворе находится сульфат-ион, то выпадает осадок BaSO4. Если это действительно сульфат бария, то при добавлении в ту же пробирку 1 мл слабой соляной или уксусной кислоты осадок не растворяется.

Реакция с нитратом серебра. К 2 мл раствора удобрения прибавляют 2-3 капли раствора AgNO3 и содержимое пробирки встряхивают. Появление белого створаживающегося осадка хлорида серебра указывает на присутствие хлора в удобрении. Если выпадает желтый осадок, удобрение содержит фосфор (в желтый цвет окрашен фосфат серебра, возникающий в процессе реакции). Нитрат серебра дает белый осадок также с сульфат-ионом, однако в этом случае осадка образуется гораздо меньше, чем при реакции сульфат-иона с хлоридом бария.

Поведение на раскаленном угле. На раскаленный в ложечке или на шпателе уголь насыпают 0,2-0,3 г удобрения (с кончика ножа) и отмечают быстроту его сгорания, цвет пламени, запах.

Поведение на раскаленном угле дает возможность отличить калийные удобрения от азотных. Калийные удобрения в этом случае не дают характерных реакций. Они не сгорают, не имеют определенного запаха, остаются без изменений, иногда лишь потрескивают на угле. Селитры, наоборот, сгорают, а цвет пламени позволяет различить их. Натриевая селитра вспыхивает и быстро сгорает, образуя желто-оранжевое пламя, калийная селитра также вспыхивает и быстро сгорает, но в отличие от натриевой, дает фиолетовое пламя, аммиачная селитра сгорает, образуя белое пламя, иногда только плавится, чадит и выделяет белый дым с запахом аммиака.

Реакция с дифениламином. На смоченную раствором удобрения поверхность белой фарфоровой чашки наносят 1-2 капли дифениламина. Появление синего окрашивания указывает на присутствие нитрат-ионов.

Реакция с кислотой. Обнаруживает карбонат-ион. В пробирку помещают 1 г (1 чайную ложку) сухого удобрения и осторожно приливают из капельницы несколько капель соляной кислоты. Вскипание содержимого пробирки (выделение пузырьков углекислого газа) указывает на присутствие карбонатов в удобрении.

Реакция хлорида бария или нитрата серебра с трудно растворимым удобрением. К прозрачной жидкости над не растворившимся удобрением прибавляют 2-3 капли указанных реактивов.

При качественном анализе удобрений записи удобно вести по следующей форме:

Таблица

Качественный анализ удобрений

Номер удобрения

Цвет

Строение

Растворимость в воде

Присутствие ионов

Прочие реакции

Состав, формула

Название удобрения

X

Z

б

СДтГ о cz>

А я о

&

о

Z

о

о

X

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

и

12

13

14

Реакция 1. На суперфосфат и другие, трудно растворимые в воде удобрения. В стакан насыпается ложка удобрения, прибавляется немного воды и если удобрение не растворяется (мажется по стенкам стакана) добавляется ложка тонко измельченного мела или золы. Масса тщательно перемешивается деревянной палочкой. Появление пены (бурное выделение СО2) свидетельствует о том, что анализируемое вещество суперфосфат.

2О

СаН4(РО4)2 + пСаСО3 Са3(РО4)2 + 2Н2СО3 + тСаСО3

2СО2

Если удобрение в воде не растворяется и при добавлении мела или золы СО2 не выделяется, необходимо взять новую порцию этого удобрения и подействовать небольшим количеством соляной или уксусной кислоты (разведенной в 10 раз уксусной эссенции).

При этом могут быть такие случаи:

  • 1. Удобрение не вспыхивает, по виду темно-серый землистый порошок - фосфоритная мука, белый или грязно-белый дает с AgNO3 желтый осадок - преципитат.
  • 2. Удобрение вскипает (выделяется СО2), цвет белый или грязно-белый - известковое удобрение.
  • 3. Удобрение вскипает, по виду темно-серый или черный тонкий порошок, иногда при действии кислоты пахнет сероводородом - томасшлак. Если же определяемое удобрение хорошо растворяется в воде, то оно не может быть фосфорным, а должно быть азотным или калийным. В таком случае надо взять новую порцию и перейти ко второй реакции.

Примечание: кристаллические удобрения (чаще азотные или калийные) хорошо растворяются в воде, а амфотерные слабо или почти не растворяются.

Реакция 2 на азотные удобрения. Сульфат аммония, аммиачная селитра и аммофос в воде растворяются хорошо.

Половину удобрения смешивают в стакане с ложкой золы (лучше горячей) и тщательно перемешивают палочкой. Выделение аммиака является показателем того, что определяемое удобрение - сульфат аммония, аммиачная селитра или аммофос. Для различия этих удобрений необходимы дополнительные качественные реакции.

  • 1 -я дополнительная реакция - отличие сульфата аммония от аммиачной селитры. На раскаленный древесный уголь быстро насыпают щепотку удобрения. При этом могут быть два случая:
    • а) удобрение не вспыхивает, а плавится и дает белый дымок -сульфат аммония или аммофос;
    • б) удобрение вспыхивает и сгорает - аммиачная селитра.
  • 2-я дополнительная реакция - отличие аммония от аммофоса.

Из удобрения приготавливается водная вытяжка и отфильтровывается. К небольшому количеству фильтрата прибавляют 10 капель раствора 5 %-ного AgNO3. Если выпадает обильный осадок желтого цвета, то это удобрение - аммофос.

Реакция 3 на азотные удобрения нитратной формы, мочевину и калийные удобрения.

Если удобрение хорошо растворяется в воде, но при действии золы аммиак не выделяется, то оно азотное нитратной формы

NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2 или мочевина CO(NH2)2, или калийное КС1, K2SO4,40 %-ная калийная соль и сильвинит. Азотные удобрения нитратной формы отличаются от калийных тем, что они подобно аммиачной селитре на раскаленном угле дают вспышку разного цвета и быстро сгорают:

  • а) NaNO3 - вспышка желтого цвета;
  • б) KNO3 - вспышка фиолетового цвета;
  • в) Ca(NO3)2 - вспышка желтого цвета.

Мочевина - при действии щелочи (золы) аммиак не выделяется, но на раскаленном угле аммиак выделяется.

Все калийные удобрения на раскаленном угле вспышки не дают. Для отличия K2SO4 от хлористых солей КС1, 40 %-ной калийной соли и сильвинита необходимо приготовить из удобрения водную вытяжку, взять в пробирку немного фильтрата и прибавить несколько капель 10 %-ной НС1 и 5 %-ного ВаС12. Появление белого молокообразного осадка свидетельствует о том, что это удобрение K2SO4, а в противном случае - хлористые калийные соли.

Различие хлористых калийных солей между собой

Сильвинит-крупка чаще розового, красного и других цветов.

40 %-ная калийная соль по виду напоминает столовую соль, но всегда видна примесь кристаллов сильвинита.

Хлористый калий напоминает столовую соль, но розового или красного цвета, кристаллы сильвинита отсутствуют (сейчас выпускают хлористый калий розового цвета).

Комплексные удобрения содержат два и более элементов питания. Перед определением гранулы комплексных удобрений растирают в ступке из фарфора. Затем около 1 г удобрений помещают в пробирку и добавляют туда 15 мл дистиллированной воды. Содержимое пробирки нагревают и тщательно перемешивают. После отстаивания жидкость над осадком используют для проведения реакций:

  • а) с NaOH для выделения NH3 и Са (выпадает в осадок Са(ОН)2);
  • б) с ВаС12 - для выделения сульфатных ионов (выпадает осадок BaSO4);
  • в) с AgNO3 - при наличии хлора выпадает белый осадок хлорида серебра (AgCl), a AgH2PO4 окрашивает раствор в желтый цвет;
  • г) с дифениламином для выделения NO3 (проявляется окраска синего цвета);
  • д) при наличии калия пламя газовой горелки приобретает фиолетовую окраску.

Распознавание минеральных удобрений удобно вести по следующей схеме:

УДОБРЕНИЯ

растворимые в воде кристаллы и гранулы

вспыхивает или сгорает

плавится, дымит, запах аммиака

селитры

со щелочью

нет запаха аммиака

со щелочью

нет запаха аммиака

запах аммиака

запах аммиака

Мочевина

CO(NH2)2

не изменяется или потрескивает

калирные

с хлористым барием (в растворе)

1

обильный молочно-белый

осадок

нет осадка

или

Натриевая селитра NaNO3

Аммиачная селитра NH4NO3

обильный молочно-белый осадок

с хлористым барием

(в растворе)

Сернокислый калий K2SO4

слабая

муть

с азотнокислым серебром

(в растворе)

белый творожистый осадок

Сульфат аммония (NH4)2 SO4

внешний вид

бс^ыс

бсАгс

и цвет удобрений

однородные

кристаллы

мелкие

с примесью

крупные белые

кристаллы

розовых

кристаллы с примесью розовых

Хлористый калий KCI

Калийная соль КС1 + КС1 NaCl

Сильвинит KCINaCI

Нитрофоска дает характерные реакции на Са'1, К+, NH4, NO3, СГ, Н2РОГ.

Нитрофос - на Са++, NHi NO3, SO4 , Н2РО4.

Аммофос - на NH4, НРО4 .

Нитроаммофоска - на NO3, Н2РО4 , NH4, К+, С1 .

Нитроаммофос - на NO3, Н2РО4 , NH4+.

Реактивы, материалы, посуда и оборудование:

  • 1. Хлорид бария, 2-5 %-ный раствор.
  • 2. Нитрат серебра, 1-2 %-ный раствор.
  • 3. Щелочь, 8-10 %-ный раствор.
  • 4. Дифениламин, 1 %-ный раствор.
  • 5. Соляная кислота разбавленная водой (1:5).
  • 6. Лакмусовая бумага, промывалка для воды, пробирки, капельницы, газовая или спиртовая горелка, древесный уголь, дистиллированная вода.

Контрольные вопросы:

  • 1. Как по внешним признакам распознать калийные удобрения?
  • 2. Как определить труднорастворимые фосфорные удобрения?
  • 3. Как определить удобрения, содержащие аммиак?
  • 4. Как обнаружить карбонат-ион в удобрениях?

Вопросы

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >