ты кальция и аммония применяются при производстве эмалей, в фармацевтической промышленности.

Все другие фосфорные кислоты представляют собой продукты соединения тетраэдров Р04. В большинстве своем эти кислоты не выделены в свободном состоянии, а известны в виде смесей, в водных растворах или в виде солей. В зависимости от способа соединения групп Р04 в фосфатные комплексы эти кислоты разделяются на полифосфорные и метафосфорные кислоты. Полифосфорные кислоты и их соли — пол и фосфаты — построены из цепочек ?—Р03—О—Р03—. В метафосфорных кислотах и их солях—ме-тафосфатах — тетраэдры Р04 образуют кольца.

Из полифосфорных кислот в кристаллическом состоянии выделена только простейшая двуфосфорная (или пирофосфорная) кислота Н4Р207, образующая бесцветные кристаллы, плавящиеся при 61 °С. Ион P2Oz~ построен из двух тетраэдров Р04 с общим атомом

кислорода. Структурная формула двуфосфорной кислоты:

он он

I I 0=Р—О—Р=0

I r I

он он

Двуфосфорная кислота хорошо растворяется в воде и является несколько более сильной кислотой, чем H3P04 (Ai = 1,4• 1СН К2 = 10-2, Къ =2-Ю-7, КА = 4- Ю-10). Ее соли называются ди-фосфатами, или пирофосфатами.

Метафосфорные кислоты имеют общую формулу НлРл03 п, где п может принимать значения от 3 до 8; однако часто их состав выражают простейшей формулой НР03. Эти кислоты представляют собою стеклообразные вещества. В раствор они переходят в виде полимеров, имеющих кольцевую структуру. С течением времени кольца расщепляются и образуются цепные полифосфорные кислоты. Метафосфорные кислоты ядовиты. Известны соли метафос-форных кислот—мета фосфаты. Некоторые из них выделены в виде кристаллов, например Na3P309, Na4P40i2, Са3(Р30эЬ. Мета-фосфаты применяются для умягчения воды и снижения ее коррозионной активности, для удаления накипи с паровых котлов, а также входят в состав некоторых моющих средств.

148. Минеральные удобрения. Как уже указывалось выше, для повышения урожайности сельскохозяйственных культур огромное значение имеет внесение в почву элементов, необходимых для роста и развития растений. Эти элементы вносятся в почву в виде органических (навоз, торф и др.) и минеральных (продукты химической переработки минерального сырья) удобрений. Производство последних является одной из важнейших отраслей химической промышленности.

К важнейшим минеральным удобрениям принадлежат фосфорные удобрения. Природные соединения фосфора — фосфориты и апатиты — содержат фосфор в виде нерастворимого среднего фосфата Са3(Р04)2, который плохо усваивается растениями. Для получения легко усваиваемых удобрений фосфориты подвергают химической переработке, заключающейся в превращении средней соли в кислую. Таким путем приготовляют наиболее важные фосфорные удобрения — суперфосфат, двойной суперфосфат и преципитат.

Для получения суперфосфата мелко размолотый природный фосфорит смешивают с серной кислотой. Смесь энергично перемешивают и загружают в непрерывно действующие камеры, где реакция заканчивается:

Са3(Р04)2 + 2H2S04 = 2CaS04 -f Ca(H2P04)2

В результате получается смесь сульфата кальция с дигидрофос-фатом Са(Н2Р04)2, сравнительно легко растворимым в воде. Эта смесь в измельченном или гранулированном виде и называется суперфосфатом.

Простой суперфосфат — удобрение со сравнительно невысоким содержанием питательных веществ.

Двойной суперфосфат представляет собой продукт разложения природного фосфата фосфорной кислотой:

Са3(Р04)2 + 4НЭР04 « ЗСа(Н2Р04)2

В двойном суперфосфате отсутствует сульфат кальция, что снижает затраты на его перевозку и внесение в почву.

Преципитат представляет собой фосфорное удобрение, в состав которого входит гндрофосфат кальция СаНР04, нерастворимый в воде, но растворяющийся при его внесении в кислые почвы.

Описанные выше фосфорные удобрения называются простыми, так как содержат только один из необходимых растениям элементов. Более перспективными являются сложные минеральные удобрения, содержащие несколько питательных веществ (аммофос, нитрофоска и др.).

Аммофос получают путем взаимодействия фосфорной кислоты с аммиаком. В зависимости от степени нейтрализации образуется моноаммонийфосфат NH4H2P04 или диаммонийфосфат (NH4)2HP04.

Нитрофоска — тройное удобрение, содержащее азот, фосфор и калий. Получают нитрофоску сплавлением гидрофосфата аммония (NH4bHP04, нитрата аммония NH4NO3 и хлорида (или сульфата) калия.

До революции производства минеральных удобрений в России практически не было; вся продукция нескольких мелких заводов составляла в 1913 г. около 89 тыс. т. Строительство новых заводов началось в нашей стране лишь в 1925—1926 гг. и приобрело в дальнейшем большой размах.

В 1985 г. выработано минеральных удобрений (в пересчете на 100 % питательных веществ) 33,2 млн. т, а в 1990 г. их выпуск должен достичь 41—43 млн. т. Одновременно с ростом количества производимых удобрений будет улучшен и их ассортимент, предполагается значительно увеличить производство наиболее эффективных комбинированных и сложных удобрений.

О микроудобрениях см