Minerální dusíkaté hnojivo na bázi dusičnanu sodného – Zábavná chemie od Natalie Bryanceva

Dusičnan sodný. Dusičnan sodný. NaNO₃ — bezbarvá sůl, která krystalizuje v kosodélnících (dříve byly kosočtverce mylně považovány za kostky, proto se dusičnanu sodného ve staré literatuře často říkalo „kubický dusičnan“). Měrná hmotnost dusičnanu sodného je 2,26, bod tání je 311°; při 380° začíná jeho rozklad. Dusičnan sodný má chladivou, hořkou chuť a je snadno rozpustný ve vodě. Při rozpouštění dochází k silnému poklesu teploty a v souladu s tím se rozpustnost výrazně zvyšuje s rostoucí teplotou. Konkrétně při 0° se 100 g NaNO rozpustí ve 73 g vody.₃a při 100° – 175,6 g NaNO₃. Dusičnan sodný se přirozeně vyskytuje na několika místech. Ve velmi velkém množství se vyskytuje na chilském tichomořském pobřeží (chiliskální dusičnan). Malá ložiska se nacházejí v Egyptě, za Kaspickým mořem a v Kolumbii. Původ chilských nalezišť není dosud zcela vysvětlen. Nejčastěji jsou vysvětlovány rozkladem látek živočišného nebo (pravděpodobněji) rostlinného původu, zejména řas, vlivem bakterií. Novější badatelé však dávají přednost hypotéze o sopečném původu ledku chilského. Sopečné erupce často produkují velké množství čpavku, který se později může změnit v ledek. Surový ledek chilský (tzv. caliche) je většinou silně kontaminován pískem a jílem a také různými solemi. Čištění se provádí rozpuštěním v horké vodě a rekrystalizací za studena. Tato metoda však neodstraňuje chloristan, draslík nebo KClO, které jsou toxické pro rostliny.₄. Pokud je přítomen v množství větším než 0,5 %, měl by být odstraněn zvláštním způsobem. Kromě toho obsahuje ledek chilský také jodičnan sodný NaIO₃není však jedovatý, ale působí spíše jako stimulátor růstu rostlin.

Jeden způsob získávání dusičnanu sodného zahrnuje interakci sody se syntetickou kyselinou dusičnou. Pouze malé množství je dodáváno ve formě chilského ledku. Před první světovou válkou Německo dováželo ročně přibližně 800 000 tun chilského ledku. Dusičnan sodný slouží především jako dusíkaté hnojivo. V současnosti je však stále častěji nahrazována jinými syntetickými dusíkatými hnojivy.

Dusičnan draselný. Dusičnan, dusičnan draselný KNO₃ — bezbarvá, „dimorfní“ sůl, tj. krystalizující ve dvou různých formách. Z kyselých roztoků krystalizuje podobně jako dusičnan sodný ve formě kosočtverců, v ostatních případech ve formě kosočtverečných hranolů. Měrná hmotnost dusičnanu kosočtvercového je 2,105. Při 128° dochází k přeměně v trigonální rhomboedrickou modifikaci (za normálních teplot metastabilní). Teplota tání 339 °C. Při zahřátí nad tuto teplotu se dusičnany, uvolňující kyslík, mění na dusitany. (Scheele byl první, kdo touto metodou získal čistý kyslík.) Chuť ledku je chladivá a hořká. Ledek je snadno rozpustný ve vodě. Pokles teploty, ke kterému dochází při rozpouštění, je ještě výraznější než v případě dusičnanu sodného, ​​v souladu s ještě větším kladným teplotním koeficientem rozpustnosti. Rozpustnost dusičnanu draselného je:

K tvorbě ledku neustále dochází při hnilobě živočišného odpadu v přítomnosti hydroxidu draselného nebo uhličitanu. Tak vzniká často v přírodě a po staletí se získává uměle. V současnosti se ledek získává buď reakcí dusičnanu sodného s chloridem draselným („konverzní ledek“), nebo nověji rozkladem uhličitanu draselného nebo neutralizací hydroxidu draselného kyselinou dusičnou.

Konverzní metoda je založena na tom, že při přidání určitého ekvivalentního množství KCl do horkého nasyceného roztoku NaNO₃ Uvolňuje se NaCl, zatímco KNO krystalizuje z matečného louhu zbývajícího po odsátí NaCl za studena.₃. Při zahřívání probíhá proces podle rovnice

zleva doprava, když NaCl vypadává. Za studena postupuje proces ještě dále zleva doprava, protože se následně vysráží KNO.₃.

Dva páry solí, které se mohou navzájem přeměnit, se nazývají „reverzibilní páry solí.“

Dusičnan draselný se používá k výrobě střelného prachu. Na rozdíl od dusičnanu sodného je pro tento účel vhodný, protože není hygroskopický. Z dusičnanu draselného se pak získává dusitan draselný, který se (spolu s dusitanem sodným) používá při výrobě barviv (k diazotaci). Dusičnan draselný (jako dusičnan sodný) vždy krystalizuje bez vody. Může se však kombinovat s kyselinou dusičnou za vzniku kyselých dusičnanů:

Dusičnan draselný tvoří s dusičnanem sodným za normálních teplot smíšené krystaly jen velmi omezeného složení (nemísitelnost je patrná v rozmezí obsahu NaNO₃ 0,5-99,9 % hmotn. Nad 175° však nastává neomezená mísitelnost. Směs obou solí o obsahu 45 hm. % NaNO₃ má výrazný minimální bod tání (225°). Nedostatek mísitelnosti v pevném stavu lze často pozorovat u binárních systémů s minimální teplotou tání.

Dusičnan rubidium a cesium. RbNO₃ a ČsNO₃ jsou izomorfní k dusičnanu draselnému a navíc jsou mu velmi podobné. Rozpustnost dusičnanu rubidného se také značně zvyšuje s teplotou. Dusičnan cesný nevykazuje tuto vlastnost ve stejné míře. S kyselinou dusičnou vznikají adiční produkty stejného složení jako v případě dusičnanu draselného.

Dusičnan lithný. Linoleum₃ obvykle se získává rozkladem uhličitanu kyselinou dusičnou. Je to bezbarvá, rozplývavá sůl. Z vodného roztoku krystalizuje za normální teploty s molekulami 3H.₂A. Bezvodý dusičnan lithný, navzdory silnému nárůstu rozpustnosti s rostoucí teplotou, nemá odpovídající silně záporné rozpouštěcí teplo. Naopak díky značnému hydratačnímu teplu způsobenému přidáním vody má dokonce mírně kladné rozpouštěcí teplo. Linoleum₃ netvoří smíšené krystaly s NaNO₃ a KNO₃.

Nadále hovořím o zajímavých chemických látkách, které mají široké uplatnění, navíc v široké škále prakticky nesouvisejících oblastí. Například pyrotechnika a hnojiva. Co by mohli mít společného? Téměř nic, až na jedno slovo – „ledek“.

Už jsem mluvil o dusičnanech amonných a draselných, dnes je na řadě sodík.

Dusičnan sodný je velmi zajímavá chemická látka, bez které se neobejde celá řada průmyslových odvětví – sklo, minerální hnojiva, raketové palivo a výbušniny. Dnes se chci zaměřit na to, jak se tato látka používá v letních chatách a zeleninových zahradách.

Co je to

Z chemického hlediska je dusičnan sodný krystalická látka bílé (někdy našedlé nebo nažloutlé) barvy se slanou chutí (nedoporučuji zkoušet). Dobře se rozpouští ve vodě, ale má slabou hygroskopičnost, takže není příliš náročný na podmínky skladování na vlhkost. Nejčastěji se získává jako vedlejší produkt při výrobě kyseliny dusičné z amoniaku.

Mimochodem, stejně jako naši staří přátelé dusičnan draselný a dusičnan amonný má několik jmen. Pamatujte:

Mimochodem, poslední jmenovaný název má svou historii – do Evropy byla tato látka poprvé přivezena na začátku 19. století z Chile, kde jsou její bohatá naleziště. Nejprve nenašlo svého kupce (dokážu si představit, jak byli zklamaní obchodníci, kteří ho přivezli přes oceán!) a bylo hozeno do moře. Po několika letech se ale pro tuto nejzajímavější sloučeninu našlo využití, takže v důsledku toho došlo dokonce k válce o držení jejích ložisek.

Pokud jej porovnáme s dusičnanem draselným, stojí za zmínku, že jde také o potravinářskou přísadu (E251), která se aktivně používá jako konzervant, nejčastěji v rybách, masných a uzenářských výrobcích.

Již jsem se zmínil o její nízké hygroskopicitě a nenáročnosti na vlhkost při skladování, ale také musím zmínit, že tato látka je výbušná, proto je nutné ji skladovat izolovaně od hořlavých předmětů a vyhýbat se kontaktu s hořlavými látkami.

Dojde-li k požáru (klepejte na dřevo!), je nutné jej uhasit pouze vodou a nasadit plynovou masku, protože při vysokých teplotách se dusičnan sodný rozkládá a uvolňuje toxické plyny.

Dusičnan sodný jako hnojivo

Dovolte mi začít tím, že se jedná o minerální hnojivo, které obsahuje dva prvky nezbytné pro rostliny – sodík a dusík. Podle GOST může obsahovat velmi malé nečistoty chlóru, železa a chrómu, které neovlivňují jeho základní vlastnosti.

Ve srovnání s jinými hnojivy je mnohem méně populární než například dusičnan amonný nebo stejný superfosfát.

Narazil jsem například na informaci, že dusičnan sodný tvoří pouze 0,5-1 % z celkového množství všech vyrobených hnojiv.

Je to dáno složením tohoto hnojiva – neobsahuje tolik dusíku (pouze 16 % ve formě dusičnanů), nadbytek sodíku (26 % z celkového složení) může mít negativní vliv na půdu. Například sloučeniny sodíku nejsou absolutně vhodné pro těžké půdy s vysokým obsahem jílu – pouze zhorší jeho vlastnosti. Nehodí se ani na slaniska, kde už mají sodíku dostatek.

Z hlediska vlivu na kyselost půdy je třeba říci, že se jedná o zásadité hnojivo, které sníží kyselost půdy. Po rozpuštění v půdním roztoku se rozloží na sodíkový iont a dusičnanový iont, který je rostlinami okamžitě „horlivě“ absorbován. A sodík se jimi bude využívat mnohem pomaleji. Právě proto dochází k alkalizaci a tzv. „deterioraci“ půdy, o které jsem psal výše.

Chcete mít vlastní školku? Pokud nevíte, kde začít, odborníci vám pomohou.

O tom, proč rostliny potřebují dusík, jsem již psal, ale co sodík? Faktem je, že ovlivňuje pohyb sacharidů v rostlinných orgánech, konkrétně jejich odtok z listů do kořenů. Na základě toho se tedy podívejme, pro jaké plodiny je dusičnan sodný vhodný.

Jak se používá

Protože sodík reguluje tok sacharidů (tedy v podstatě cukrů) do kořenů, je tato látka nejvhodnější pro okopaniny. Řepa a brambory „milují“ toto minerální hnojivo nejvíce. Právě díky ní řepa hromadí cukr a zesládne a brambory se drolí, s vysokým obsahem škrobu (tady se však chutě liší – někdo má drobivé brambory rád, někdo ne).

Kromě toho rajčata také částečně používají hnojiva obsahující sodík.

Nejlepší je použít toto hnojivo na jaře, před výsevem semen. Pak bude maximální užitek pro budoucí sklizeň. Chilský dusičnan se do půdy přidává buď v pevné formě, nebo jako kapalné hnojivo, které je považováno za lepší.

Nejčastěji se používá ve směsi s vysoce rozpustnými fosforečnými nebo draselnými hnojivy – pak budou vaši „zelení přátelé“ na dlouhou dobu krmeni všemi užitečnými prvky nezbytnými pro život.

Myslím, že touto poznámkou pro tuto chvíli dokončím svou „ságu“ o minerálních hnojivech. Pokud vás cokoliv dalšího zajímá, pište, ptejte se do komentářů, vždy rád proberu zajímavé téma.

KidsChemistry je nyní na sociálních sítích. Připojte se hned teď! Google+, Vkontakte, Odnoklassniki, Facebook, Twitter