Фосфатна кислота та її солі

Фосфатні добрива - це кальцієвої й амонійної солі фосфатної кислоти. Вони складають половину усіх вироблених мінеральних добрив. Найбільше поширеними фосфатними добривами є такі.

Фосфоритне борошно, одержувана при тонкому розмелі фосфоритів. Тому що вона містить малорозчинну сіль Ca3(PO4)2, то засвоюється рослинами може тільки на кислих ґрунтах - підзолистих і торф'яних. Засвоєнню благоприємствує тонкощі помолу, а також внесення її до ґрунту разом з кислими добривами, наприклад із (NH4)2SO4.

Простий суперфосфат, одержуваний опрацюванням апатитів і фосфоритів сульфатною кислотою. Мета опрацювання - одержати розчинну сіль, добре засвоювану рослинами у будь-якому ґрунті:

Ca3(PO4)3 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4Суміш отриманих солей Ca(H2PO4)2 та CaSO4 звичайно і називається простим суперфосфатом. Його роблять у дуже великих кількостях як у гранульованому виді, так і у виді порошку.

Гранульоване добриво має ряд переваг у порівнянні з порошковим: його легше берегти (не злежується), зручніше вносити до грунту за допомогою тукових сівалок, але головне - на більшості ґрунтів воно дає високий приріст врожаю.

Подвійний суперфосфат - концентроване фосфатне добриво складу Ca(H2PO4)2. У порівнянні з простим суперфосфатом не містить баласту - CaSO4. Одержання подвійного суперфосфату складається з двох стадій. Спочатку одержують фосфатну кислоту. Потім водяним розчином фосфатної кислоти опрацьовують апатит або фосфорит. Кількість вихідних продуктів береться відповідно до рівняння:

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2

Преципитат - концентроване фосфатне добриво складу CaHPO42H2O. Мало розчиняється у воді, але добре розчиняється в органічних кислотах. Утворюється при нейтралізації фосфатної кислоти розчином гідроксиду кальцію:

H3PO4 + Ca(OH)2 = CaHPO4  2H2O

Преципитат являє собою фосфатне добриво, до складу якого входить вторичний фосфат кальцію Ca2(HPO4)3 або CaHPO4, нерозчинний у воді, але розчиняється в кислотах , що знаходяться в ґрунті.

Також для готування преципитата спочатку виділяють з фосфорита вільну фосфатну кислоту, діючи на фосфорит сульфатною кислотою в кількості більшому, ніж це треба для одержання суперфосфату:

Ca3(PO4)2 + 3H2O = 3CaSO4 + 2H3PO4

Потім розчин фосфатної кислоти зливають з осаду, що містить гіпс і інші нерозчинні домішки, і додають до нього вапняного молока, тобто вапна, розбовтаної у воді, у такій кількості, щоб утворився вторичний фосфат:

H3PO4 + Ca(OH)2 = CaHPO4•H2O + H2O

Кристалічний осад відокремлюють від рідини й обережно, щоб не видалити вхідну до складу кристалів воду, висушують. Отримана сіль, якщо вона не загубила кристалізаційну воду, добре засвоюється рослинами.

Кісткове борошно, одержувана при переробці кісток домашніх тварин, містить Ca3(PO4)2.

Висококонцентровані фосфатні добрива наготовлюють на основі суперфосфатної кислоти - суміші полифосфатных кислот H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13 та ін. Ці кислоти утворюються при нагріванні фосфатної кислоти H3PO4 у вакуумі.

При взаємодії полифосфатных кислот з аміаком утворюються полифосфати амонію, що використовуються як комплексні азото-фосфатні добрива.