Ортофосфорная кислота как удобрение применение

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 18.09.2024

Фосфорные удобрения получили свое место в системе питания культур, ведь каждый понимает его необходимость для растений в начале вегетации (для активного разрастания корневой системы), стимуляции усвоения азота и т.п. А учитывая факторы, ограничивающие его усвоение из почвы (низкие температуры почвы, отсутствие возможности усвоения соединений, удаленных от корня более чем на 2-4 мм), необходимо сознательно подходить к выбору источника фосфора и расчету доз удобрений, чтобы не допустить возможного дефицита и не нанести вреда урожаю. И если рынок гранулированных удобрений для основного внесения переполнен фосфорными формулами, то для фермеров, выращивающих овощную продукцию на капельном орошении основными фосфорсодержащими продуктами на начальных этапах развития остаются 3 варианта: моноамоний фосфат (МАР), ортофосфорная кислота или фосфат мочевины (UP). И опять же: часто желание сэкономить у фермера берет верх и он выбирает самый дешевый источник фосфора – ортофосфорную кислоту. Но давайте разберемся с химической и агрономической точки зрения оправдана ли эта экономия?

Начнем с традиционных азотно-фосфорного и фосфорно-калийных удобрений

Особенности моноамоний фосфата:

Моноамоний фосфат (МАР) – NH₄H₂PO₄ – кислая соль, образованная катионами аммония и анионами трехосновной ортофосфорной кислоты. В ней только один протон из трех в молекуле кислоты замещен на катион аммония.
Монокалий фосфат (МКР) – КH₂PO₄ – кислая соль, образованная катионами калия и анионами трехосновной ортофосфорной кислоты. В ней только один протон из трех в молекуле кислоты замещен на катион калия.
pH 1%-го водного раствора на дистиллированной воде близок к 6.0-6.5
Является эффективным источником полностью легкодоступного для питания растений фосфора и азота в аммонийной форме.

Недостатки использования моноамоний или монокалий фосфатов

Поскольку подкисляющее свойства данного соединения проявляются лишь в дистиллированной воде, то использование этих продуктов в качестве подкислителя баковых смесей абсолютно не эффективно. А учитывая pH поливной воды (обычно 7.5-8.5) и ее солевую нагрузку, подкисляющий эффект будет вообще незаметным даже для высокочувствительных приборов. Буферная емкость поливной воды обычно заметно выше буферной емкости моноамоний фосфата.

Использование этих продуктов в баковых смесях требует обязательного использования дополнительных компонентов, обладающих значительно более сильными подкисляющими свойствами, накладывает дополнительные материальные расходы.

Перейдем к распространенному и дешевому источнику фосфора — ортофосфорной кислоты.

Особенности ортофосфорной кислоты:

Ортофосфорная кислота – H₃PO₄ – неорганическая трехосновная кислота.
В чистом виде – кристаллическое, сильно гигроскопичное и едкое вещество. Разъедает ткани, кожу, волосы, большинство металлов. В концентрированном виде ядовита.
Для широкого использования доступны в основном растворы 75% и 85% со значительным различием в цене.
pH 1%-го водного раствора на дистиллированной воде близок к 1.
Проявляет сильные подкисляющее свойства.
Требует жесткого контроля изменения pH баковых смесей при ее использовании и наличии точного оборудования для этого контроля.

Недостатки использования свободной ортофосфорной кислоты:

Общие недостатки использования ортофосфорной кислота вытекают из ее особенностей использования и свойств данной кислоты как достаточно агрессивного химического соединения.

Ортофосфорная кислота в свободном виде не может быть использована как источник фосфора по многим причинам:

Как и любая другая сильная кислота, свободная ортофосфорная кислота уже в незначительных концентрациях способна закислить баковую смесь настолько, что ее использование становится несовместимым с жизнью возделываемых растений. Все растения погибнут в короткий срок от ожогов кислотой.
Поскольку данная кислота в большинстве доступна и используется в виде концентрированных растворов 75% и 85%, это создает дополнительные трудности для расчетов перед внесением. Ведь, если не учитывать плотность, с вероятностью в 100% растения получат кислотный ожог, а аграрий потерю урожая.
Невозможно использовать свободную ортофосфорную кислоту в качестве источника фосфора, поскольку токсический эффект данного вещества наступает в тысячи раз быстрее, чем мы получим необходимую концентрацию фосфора в баковой смеси.
Использование свободной ортофосфорной кислоты вызывает скачкообразный рост электропроводности баковой смеси и почвенного раствора, как результат, при ее внесении. Для растений это грозит солевым шоком, даже при низкой концентрации элементов питания в почве. Такой эффект возникает из-за того, что ортофосфорная кислота (как и любая другая сильная кислота, например, азотная) – очень сильный электролит. Это означает, что электрическая проводимость даже абсолютно чистой воды возрастает скачком от нуля до значительных величин. Грунтовые растворы, которые при обычном состоянии являются слабыми проводниками тока в один момент приобретают свойства электропроводности некоторых металлов. Это грозит как растениям (особенно при внесении таких баковых смесей в прикорневую зону), так и собственно почвы. Растения получают солевой шок и теряют способность поглощать воду и питательные вещества через корни (как следствие вянут и вернуть их к жизни обычно уже невозможно), а почвенный буфер полностью теряет свою катионную емкость. Элементы питания стремительно перемещаются в более глубокие слои почвы (рост электропроводности вызывает ионизацию неорганических соединений в почве и их перемещение по градиенту концентрации из области от большей к меньшей концентрации). Как следствие – поверхностный плодородный слой теряет свои полезные качества. Почва становится бедной и непригодной к использованию без специальных длительных мероприятий по восстановлению плодородия. Дополнительного негативного влияния скачкообразного изменения электропроводности почвенного раствора испытывают почвенные бактерии, которые могут жить, развиваться и выполнять свои почвообразующие функции и преобразования одних форм азота в другие не только в узком диапазоне pH, электропроводности, температуры, влажности, плотности, но и в узком диапазоне обеспеченности почвы элементами питания. В результате почва одновременно начинает терять самовосстанавливающиеся свойства и плодородие.
И напоследок, любые свободные кислоты являются токсичными для органических молекул и могут приводить к денатурации белков. Все клеточные мембраны всех живых организмов (включая бактерии и даже вирусы) – образованные липопротеиновыми комплексом с включениями транспортных, сигнальных и других белков специального назначения. Все эти органические молекулы чрезвычайно хрупкие и чувствительные к изменению pH и электропроводности. Кратковременное воздействие любой сильной свободной кислотой на такие молекулы (до нескольких секунд) – приводит к временной оборотной денатурации. Такой эффект наблюдается как слабый ожог, покраснение или зуд. На восстановление первоначальной функциональности пораженных белков иногда необходимо несколько суток. Более длительное воздействие на белки кислотой приводит к необратимому свертыванию белков и поражённые клетки погибают. Если количество погибших клеток значительно, а выполняемая ими функция в организме потеряна – погибает весь организм. Для растений повреждения корневых волосков значит полное прекращение функций всасывания воды и питательных веществ, что приводит к гибели.

И закончим эксклюзивным удобрением – фосфатом мочевины (UP).

Особенности использования фосфата мочевины (UP)

Фосфат мочевины (UP) – (NH₂)₂CO*H₃PO₄ – комплексное соединение, образованное молекулами чистого карбамида и ортофосфорной кислоты. При обычных условиях – высоко растворимое кристаллическое вещество.
pH 1%-го водного раствора на дистиллированной воде близок к 2.
Является эффективным источником полностью легкодоступного для питания растений фосфора и азота в амидной форме.
Обладает мягко-выраженным подкисляющим эффектом с одновременным внесением в баковую смесь полностью легкодоступного фосфора и азота в амидной форме.
Способен подкислять даже воду с высоким содержанием щелочных компонентов.
Ортофосфорная кислота, находящаяся в составе молекулы, не свободная, а значит не вызывает такого резкого изменения электропроводности растворов. Изменение pH и электропроводности раствора легко контролировать и дозировать.
Фосфат мочевины – высокоэффективное сертифицированое удобрение, одобренное для использования на карбонатных почвах с повышенным pH. Регуляция pH почвенных растворов и баковых смесей не сопровождается значительным ростом электрической проводимости, что полностью исключает возможность солевого шока для растений.
Фосфат мочевины – полностью безбалластное легкоусвояемое удобрение. Используется не только в сельском хозяйстве, но и в животноводстве и птицеводстве, как регулятор кислотности кормов и одновременно высокоэффективный источник фосфора и азота для домашних животных и птиц.
Хранение и использование фосфата мосевины значительно более безопасно для обслуживающего персонала, поскольку случайное разрушение упаковки не приводит к утечки всей емкости агрессивного едкого вещества (как в случае с жидкими кислотами), а лишь к частичному рассыпанию незначительного количества вещества, которое можно безопасно и быстро убрать обычным веником без каких-либо последствий.
При использовании фосфата мочевины вообще не нужны дополнительные расчеты, поскольку массовые доли действующих веществ указаны на упаковке и все расчеты сводятся к простому выбору навески удобрения для достижения необходимого эффекта.

Недостатки использования фосфата мочевины (UP)

Единственным недостатком, который обычно видят аграрии, когда им предлагают использовать безопасный фосфата мочевины в противовес свободным кислотам – несколько выше цена.

Здравствуйте, такая проблема, обнаружили что pH почвы близок к 9 (>8,5). Проанализировали воду, оказалось, что у нее тоже pH близок к 9, и видимо из-за того, что постоянно поливаем такой водой pH в почве поднялся. Сейчас стоит задача снизить его до 7, но вот каким способом - вопрос. Площади большие, порядка 400 га.

1) Некоторые "продвинутые" компании предлагают препараты "стабилизаторы", которые, при их добавлении, снизят pH у воды до 7. Ну, а потом уже поливать нейтральной водой.

2) Есть предложение добавить KNO3 в воду, и поливать данной смесью, как именно данная смесь нейтрализует pH я пока не разобрался.

3) Последнее, наиболее интересное предложение, нейтролизовать воду (с 9 до 7) ортофсофрной и азотной кислотой и поливать такой смесью. Можно ли таким образом добиться подкисления почвы? И в данном случае, получается, что мы будем сразу вносить и фосфор как удобрение, или в орто форме он слишком плохо усваивается растениями?

Если кто-то может помочь с данным вопрос, буду очень благодарен!
Спасибо!

сначала надо бы определить, чем обусловлена щелочность почвы. от этого зависит и методика борьбы. во-вторых, с чем бороться хотите: с щелочностью почвы или щелочностью поливной воды?

- А где вы успели нажить себе так много врагов?
- Для этого не надо быть гением. Делай своё дело, говори правду, не подхалимствуй - и этого вполне достаточно, чтобы любая шавка облаяла тебя из-под каждого забора.

Есть предположение что щелочность почвы вызвана из-за полива щелочной водой, поэтому и хотим понизить pH воды с 9 до 7, и поливать нейтральной водой и вот стоит вопрос можно ли понизить pH ортофосфорной и азотной кислотой (понятное дело, что можно), но можно ли такой водой поливать и насколько фосфор в данном виде может быть усвоен растениями (морковь к примеру). Почва субглинистая

А щелочность воды каким ионом обусловлена?

Доброго дня!
У нас похожие проблемы с щелочностью воды.
Решаем добавлением удобрения Пекацид 0:40:20. Оно эффективно подкисляет воду.
Уровень ph воды колеблется, поэтому добавляем разное количество корректора ориентируясь на показания ph-метра.
Но Пекацид, это дорогое удовольствие, 240 рублей килограмм. И на куб воды уходит примерно 500-550 грамм (и до 1000 грамм доходило) , чтобы снизить уровень на 2 единицы.

Азотная и ортофосфорная кислоты, также используются для подкисления. Они не пожгут растения при добавлении в поливную воду (если у вас сомнения по этому поводу). Главное иметь ph-метр всегда под рукой.
Это органические соединения и высободившийся из них азот и фосфор пойдут на питание растений. И здесь вы уже сами решаете, что нужнее вашим растениям. Например, если лишним будет азот, кислите ортофосфорной. Если, наоборот, нужен рост вегетативной массы - используете азотную кислоту.

Поскольку почва у вас защелочена, уровень ph питательного раствора в почве при поливе нейтральной водой, все равно будет слабо-щелочной.
Вам бы взять земли с поля, смешать с приготовленной подкисленной до нейтрального уровня водой и посмотреть, что получится. То есть измерить ph самого субстрата. Путем нехитрых эксперементов, вы сможете сами выбрать оптимальный вариант подкисления.
Для закисления почвы используют фосфогипс, внося с осени. Но практики у меня нет. Мы выращиваем растения в торфе. А наши заказчики с щелочной почвой, не очень торопятся эксперементировать и тратить лишние деньги.

Аннигилируем стереотипы
25/17
.
Каждый человек в итоге получает то, чего добьётся, а не то, чего заслуживает, потому что результат, есть следствие выбора, который он делает САМОСТОЯТЕЛЬНО.
Брин.

У нас похожие проблемы с щелочностью воды.

Решаем добавлением удобрения Пекацид 0:40:20. Оно эффективно подкисляет воду.

Уровень ph воды колеблется, поэтому добавляем разное количество корректора ориентируясь на показания ph-метра.

Но Пекацид, это дорогое удовольствие, 240 рублей килограмм. И на куб воды уходит примерно 500-550 грамм (и до 1000 грамм доходило) , чтобы снизить уровень на 2 единицы.

Это органические соединения и высободившийся из них азот и фосфор пойдут на питание растений. И здесь вы уже сами решаете, что нужнее вашим растениям. Например, если лишним будет азот, кислите ортофосфорной. Если, наоборот, нужен рост вегетативной массы - используете азотную кислоту.

Поскольку почва у вас защелочена, уровень ph питательного раствора в почве при поливе нейтральной водой, все равно будет слабо-щелочной.

Вам бы взять земли с поля, смешать с приготовленной подкисленной до нейтрального уровня водой и посмотреть, что получится. То есть измерить ph самого субстрата. Путем нехитрых эксперементов, вы сможете сами выбрать оптимальный вариант подкисления.

Для закисления почвы используют фосфогипс, внося с осени. Но практики у меня нет. Мы выращиваем растения в торфе. А наши заказчики с щелочной почвой, не очень торопятся эксперементировать и тратить лишние деньги.

Большое спасибо за ответ! Попробуем поэксперементировать) Мы особо не обращали на это внимание, но тут нам сказали, что многие препараты (нас интересуют инсектициды) не работают в щелочной воде, точнее работают, но процентов на 30%. Мы даже не задумывались об этом Проверили воду, увидили что она щелочная, решили заодно проверить почву, и соответственно она оказалась тоже немного щелочной.

Что такое ортофосфорная кислота

При комнатной температуре это гигроскопичные бесцветные кристаллы ромбообразного вида, которые хорошо растворяются водой. Ортофосфорное соединение считается неорганической кислотой со средней силой. Одна из ее форм – желтоватая или бесцветная сиропообразная жидкость, без запаха, является водным раствором с концентрацией 85%. Другое ее название – белая фосфорная кислота.

Химическое ортофосфорное соединение имеет свойства:

растворяется в этаноле, воде, растворителях;
образует 3 ряда солей – фосфатов;
вызывает ожоги при попадании на кожу;
при взаимодействии с металлами образует горючий, взрывоопасный водород;
температура кипения зависит от концентрации – от 103 до 380 градусов;
жидкая форма склонна к переохлаждению;
несовместимо с горючими материалами, чистыми металлами, негашеной известью, алкоголем, карбидом кальция, хлоратами;
при температуре 42,35 градуса плавится, но не разлагается.

Формула

Кислота ортофосфорная – неорганическое соединение, которое описывается формулой H3PO4. Его молярная масса равна 98 г/моль. Микрочастица вещества построена в пространстве так, что соединяет между собой атомы водорода и кислорода. Формула показывает – химическое вещество обладает таким составом:

Получение фосфорной кислоты

Химическое соединение имеет несколько способов производства. Известный промышленный метод изготовления кислоты ортофосфорной – термический, при котором получается чистый продукт высокого качества. Происходит такой процесс:

окисление во время сжигания при избытке воздуха фосфора до фосфорного ангидрида, имеющего формулу Р4О10;
гидратация, абсорбция полученного вещества;
конденсация фосфорной кислоты;
улавливание тумана из газовой фракции.

Есть еще две методики производства ортофосфорного соединения:

Экстракционный способ, отличающийся экономичностью. Его основа – разложение природных минералов-фосфатов соляной кислотой.
При лабораторных условиях вещество получается взаимодействием белого фосфора, являющегося ядовитым с разбавленной азотной кислоты. Процесс требует строгого соблюдения техники безопасности.

Химические свойства

Неорганическое соединение считается трехосновным, имеющим среднюю силу. Характерны такие химические свойства ортофосфорной кислоты:

реагирует на индикаторы изменением цвета на красный;
при нагревании преобразуется в пирофосфорную кислоту;
в водных растворах подвергается трехступенчатой диссоциации;
при реакции с сильными кислотами образует фосфорилы – комплексные соли;
образует желтый осадок, взаимодействуя с нитратом серебра;
термически разлагается до дифосфорной кислоты;
при контакте с основаниями, аморфными гидроксидами, образует воду и соль.

Применение

Кислота ортофосфорная применяется во многих областях, начиная от промышленности до лечения зубов. Средство используется умельцами как флюс при пайке, для очистки поверхности металла от ржавчины. Жидкость применяется:

для научных исследований в молекулярной биологии;
как катализатор процессов органического синтеза;
для создания антикоррозионных покрытий металлов;
при производстве огнеупорных пропиток для дерева.

Вещество находит применение:

в нефтяной промышленности;
при изготовлении спичек;
для производства кинопленки;
с целью защиты от коррозии;
для осветления сахарозы;
при изготовлении лекарств;
в холодильных установках как связующее вещество в составе фреона;
при механической обработке для полировки, очистки металлов;
в текстильной отрасли при производстве тканей, имеющих огнезащитную пропитку;
как компонент при получении химических реактивов;
в ветеринарии для лечения мочекаменной болезни у норок;
как составляющая для грунтовки по металлу.

В пищевой промышленности

предотвращение прогоркания;
регулирование кислотности;
продление срока годности;
сохранение вкусовых характеристик;
усиление действия антиоксидантов.

Кислота ортофосфорная как подкислитель, разрыхлитель, антиоксидант находит применение в хлебопечении, мясной, молочной промышленности. Используется при производстве кондитерских изделий, сахара. Вещество придает продуктам кисловатый, горьковатый вкус. Добавка Е338 входит в состав:

Исследования показали, что злоупотребление продуктами, содержащими ортофосфорные соединения, особенно газированными напитками, может привести к появлению проблем со здоровьем. Не исключено:

вымывание из организма кальция, что может спровоцировать образование остеопороза;
нарушение кислотно-щелочного баланса – добавка способна увеличивать его кислотность;
появление заболеваний ЖКТ;
обострение гастрита;
разрушение эмали зубов;
развитие кариеса;
появление рвоты.

В непищевой промышленности

Применение ортофосфорной кислоты можно наблюдать во многих сферах производства. Часто это связано с химическими свойствами продукта. Препарат применяется для изготовления:

комбинированных, фосфорных минеральных удобрений;
активированного угля;
фосфорных солей натрия, аммония, марганца;
огнезащитных красок;
стекла, керамики;
синтетических моющих средств;
огнеупорных связующих компонентов;
негорючего фосфатного пенопласта;
гидрожидкостей для авиационной промышленности.

В медицине

Стоматологи применяют ортофосфорный состав для обработки внутренней поверхности коронки. Это помогает во время протезирования улучшить ее сцепление с зубом. Вещество используется фармацевтами для приготовления лекарств, зубного цемента. В медицине применение ортофосфорного соединения связано со способностью протравливать эмаль зуба. Это необходимо при случае использования для пломбирования адгезивных материалов второго, третьего поколения. Важные моменты – после травления поверхность необходимо:

Применение от ржавчины

Преобразователь ржавчины на основе ортофосфорной кислоты создает на поверхности защитный слой, оберегающий от коррозии при дальнейшем использовании. Особенность применения соединения – безопасность для металла при нанесении. Существует несколько способов выполнить удаление ржавчины ортофосфорной кислотой, зависящих от размера повреждения:

травление с погружением в ванну, иную емкость;
многократное нанесение на металл состава пульверизатором, валиком;
покрытие поверхности предварительно обработанной механической очисткой.

Ортофосфорное соединение производит преобразование ржавчины в фосфаты железа. Состав можно использовать для промывки и очистки:

изделий металлопроката;
скважин;
поверхностей трубопроводов;
парогенераторов;
систем водоснабжения, отопления;
змеевиков;
бойлеров;
водонагревателей;
теплообменников;
котлов;
деталей машин и механизмов.

Взаимодействие ортофосфорной кислоты

Свойства неорганического вещества определяют его взаимодействие с другими веществами и соединениями. При этом происходят химические реакции. Ортофосфорный состав входит во взаимодействие с:

солями слабых кислот;
гидроксидами, вступая в реакцию нейтрализации;
металлами, находящимися слева от водорода в ряду активности с образованием соли и выделением водорода;
основными оксидами, участвуя в реакции обмена;
гидроксидом аммония, создавая гидрофосфат аммония;
аммиаком с получением кислых солей.

Техника безопасности при работе с кислотой

Ортофосфорное соединение относится к классу опасных веществ, требует соблюдения осторожности. Работы с составом должны проводиться в специальном помещении, оснащенном приточно-вытяжной вентиляцией, вдали от источников огня. Недопустимо отсутствие средств индивидуальной защиты:

респиратора;
перчаток;
специальной одежды;
нескользящих ботинок;
очков.

Опасно попадание ортофосфорного состава на кожу, в глаза, вредно вдыхание горячих паров. Это может вызвать ожог, головокружение, рвоту, кашель. При экстренных случаях нужно:

снять одежду, на которую попало вещество;
промыть место поражения проточной водой;
вызвать врача;
наложить свободную повязку;
разлитую жидкость нейтрализовать щелочью.

Правила транспортировки

Существуют специальные ГОСТы, оговаривающие правила перевозки кислоты ортофосфорной, которая относится к опасным грузам. Вещество может доставляться любым видом транспорта. Химически активная жидкость перевозится в плотно закрытых:

стальных автоцистернах;
бутылях из полиэтилена, стекла;
пластиковых кубах;
бочках;
канистрах;
гуммированных железнодорожных цистернах.

Кислоту ортофосфорную можно приобрести в аптеках, хозяйственных магазинах, заказать через интернет-сайты. Для промышленных целей приобретают оптом со скидками. Средняя стоимость для Москвы в рублях составляет:

О выращивании комнатных и садовых растений; обсуждение видов, сортов, болезней, вредителей.

Ортофосфорная кислота

Модератор: Флориана

Ортофосфорная кислота

Люцина, насколько мне известно, обычно в качестве удобрений применяют соли фосфорной кислоты, например, суперфосфат, аммофос, монофосфат калия и т.п. Ортофосфорная кислота - полупродукт для производства фосфорных и комплексных удобрений. Она хоть и не сильная, но все-таки кислота.

Михаил, но ведь кислоты используются в цветоводстве ( янтарная, гидрооксикоричные, например ) и мне интересно узнать: можно ли применить ортофосфорную кислоту, ну пусть не в качестве удобрения, но в то же время как дополнительный источник фосфора, допустим при какой-то обработке растений? Ставлю вопрос шире: годится ли ортофосфорная кислота для применения в цветоводстве и в каких случаях?

Янтарная, щавелевая, уксусная, лимонная, гидрооксикоричные кислоты - органические, это существенное отличие. По-моему, гораздо безопаснее и проще использовать в качестве источника фосфора любое из перечисленных выше удобрений (соли).
Ортофосфорную кислоту ранее применяли в стоматологии для растворения зубной эмали при пломбировании и т.п. А если ее сильно разбавить, эффективность обеспечения фосфором будет незначительной. Для подкисления воды сгодится.

Mihail M
почему ранее применяли? До сих пор в стоматологии при постановке композитных пломб используют 33% ортофосфорную кислоту в субстанции геля, чтоб легче наносить на эмаль.

Читайте также: