Technologia chemiczna – surowce i procesy przemysłu nieorganicznego: laboratorium

Wtorek 7³⁰-11⁰⁰

Grupa 3a

Sylwia Gaik 209177

Ćw. 3: Ocena fizykochemiczna nawozów stałych fosforowych – różne formy P₂O₅

1. Wstęp teoretyczny:

Nawozy mineralne (nawozy sztuczne) są to związki chemiczne lub ich mieszaniny, stosowane w celu wzbogacania gleby w składniki odżywcze niezbędne dla rozwoju roślin, poprawiające strukturę gleby lub zmieniające jej kwasowość. Powstają one z surowców syntetycznych lub naturalnych wydobytych z ziemi i przetworzonych. Najbardziej znanym nawozem tego typu jest nawóz NPK.

Nawozy fosforowe - nawozy mineralne, których głównym składnikiem jest fosfor, makroelement w odżywianiu roślin, składnik białek, a także kwasów nukleinowych.

Nawóz NPK jest nawozem wieloskładnikowym zawierającym azot (N), fosfor (P) oraz potas (K) w postaci przyswajalnej dla rośliny. Przyswajalną częścią azotową są najczęściej azotany, a ilość azotu podaje się w % wolnego azotu, przyswajalną częścią fosforową są fosforany, a ilość fosforu podaje się w % P₂O₅, natomiast przyswajalną częścią potasową jest zazwyczaj chlorek potasu, a zawartość potasu podaje się w % K₂O. Dodatkowo nawozy NPK mogą zawierać wapń, siarkę, magnez oraz bor. W Polsce jest to najczęściej stosowany nawóz i jego

wykorzystanie na rok 2012 wynosiło prawie 2 mld ton. Ze względu na zawartość tlenku fosforu nawozy dzieli się na:

• Superfosfat potrójny granulowany 46% P₂O₅

• Superfosfat potrójny granulowany borowany 44% P₂O₅

• Superfosfat prosty pylisty 19% P₂O₅

• Mączka fosforytowa od 10 do 30% P₂O₅

1. Cel ćwiczenia:

Celem doświadczenia było określenie zawartości fosforanów rozpuszczalnych w wodzie, fosforanów całkowitych oraz przyswajalnych w otrzymanej próbce nawozu stałego.

1. Odczynniki i aparatura:

Odczynniki:

• Nawóz nr 6

• Kwas solny 1:1

• Kwas cytrynowy 2%

• Odczynnik meta wanadowo-molibdenowego

• Woda destylowana

Aparatura:

• Moździerz

• Waga analityczna

• Kolba miarowa 250cm³ 2 sztuki

• Kolba miarowa 50cm³

• Zlewka

• Lejek z sączkiem

• Cylinder miarowy

• Spektrofotometr

1. Przebieg doświadczenia i obliczenia

Próbka nawozu numer 6

Sporządziłam trzy roztwory:

1. Odważyłam 0,994g nawozu, umieściłam go w kolbie miarowej 250cm³, następnie dodałam 100ml roztworu HCl, całość mieszałam ok. 20 min, a następnie uzupełniłam kolbę wodą destylowaną do kreski. Po ponownym wymieszaniu roztwór przesączyłam przez sączek bibułowy do zlewki.

2. Odważyłam 1,114g nawozu, umieściłam go w kolbie miarowej 250cm³, następnie dodałam 100ml roztworu kwasu cytrynowego, całość mieszałam ok. 20 min, a następnie uzupełniłam kolbę wodą destylowaną do kreski. Po ponownym wymieszaniu roztwór przesączyłam przez sączek bibułowy do zlewki.

3. Odważyłam 1,009g nawozu, umieściłam go w kolbie miarowej 250cm³, następnie dodałam 100ml wody destylowanej, całość mieszałam ok. 20 min, a następnie uzupełniłam kolbę wodą destylowaną do kreski. Po ponownym wymieszaniu roztwór przesączyłam przez sączek bibułowy do zlewki.

Do kolby miarowej dodałam 10cm³ odczynnika wanadowo-molibdenowego, 15cm³ przesączu pierwszego roztworu, a następnie uzupełniłam kolbę do kreski wodą destylowaną. Za pomocą tak sporządzonego roztworu wykonałam pomiar na spektrofotometrze. Podobnie postąpiłam z pozostałymi roztworami: drugiego przesączu użyłam 10cm³, a trzeciego 7cm³. Otrzymałam następujące wyniki pomiarów:

1. A=0,127

2. A=0,224

3. A=0,545

Wzór na obliczenie zawartości P₂O₅:

m_pr– zawartość P₂O₅ odczytana z krzywej wzorcowej [mg]

m_n– masa badanej próbki wzięta do ekstrakcji [g]

V –objętość roztworu a, b lub c [cm³]

V_pr – objętość próbki roztworu wzięta do analizy [cm³]

1. $x = \frac{0,6 \times 250 \times 100}{0,994 \times 15 \times 1000} = 1,01$

2. $x = \frac{1,01 \times 250 \times 100}{1,114 \times 10 \times 1000} = 2,26$

3. $x = \frac{2,45 \times 250 \times 100}{1,009 \times 7 \times 1000} = 8,67$

1. Wnioski:

Wykonane doświadczenie pokazuje nam jaka była zawartość konkretnych rodzajów fosforanów. Otrzymany nawóz zawierał ok. 1,01% fosforanów całkowitych, 2,26% fosforanów przyswajalnych oraz 8,67 fosforanów rozpuszczalnych w wodzie.