Phân bón hóa học (chi tiết)
Phân bón là thức ăn của cây trồng, thiếu phân cây không thể sinh trưởng và cho năng suất, phẩm chất cao.
Phân bón có vai trò rất quan trọng trong việc thâm canh tăng năng suất, bảo vệ cây trồng và nâng cao độ phì nhiêu của đất.
PHÂN BÓN HÓA HỌC
I. Phân bón hóa học là gì?
– Phân bón hóa học là những hợp chất hóa học chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm nâng cao năng suất cây trồng.
– Các nguyên tố dinh dưỡng cần cho cây trồng như: N, K, P, Ca, Mg, B, Cu, Zn,…
Nguyên tố N: Kích thích cây trồng phát triển mạnh
Nguyên tố P: Kích thích sự phát triển bộ rễ thực vật
Nguyên tố K: Kích thích cây trồng ra hoa, làm hạt, giúp cây tổng hợp nên chất diệp lục
Nguyên tố S: Tổng hợp nên protein
Nguyên tố Ca và Mg: Giúp cho cây sản sinh chất diệp lục
Nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển của thực vật
II. Những phân bón hóa học thường dùng
1. Phân bón dạng đơn (chứa một nguyên tố dinh dưỡng)
a) Phân đạm (chứa N):
*Tác dụng:
– Phân đạm cung cấp nitơ hóa hợp cho cây dưới dạng ion nitrat NO3– và ion amoni NH4+.
– Phân đạm có tác dụng kích thích quá trình sinh trưởng của cây. Có phân đạm, cây trồng sẽ phát triển nhanh, cho nhiều hạt, củ hoặc quả.
*Phân loại
– Ure CO(NH2)2 : tan trong nước, chứa 46% nitơ.
+Điều chế: CO2 + 2NH2 (NH2)2CO + H2 O
– Đạm amoni chứa ion amoni NH4 + :
+ Amoni nitrat NH4NO3
(đạm 2 lá): tan trong nước, chứa 35% nitơ.
+ Amoni sunfat (NH4)2SO4 (đạm 1 lá): tan trong nước, chứa 21% nitơ.
Điều chế: HNO3 + NH3 NH4NO3
H2SO4 + 2NH3 (NH4)2SO4
– Đạm nitrat: chứa ion nitrat NO3– : NaNO3 16%N, Ca(NO3)2 17%N
Phân bón hóa học (chi tiết)
* Cách sử dụng
– Ure CO(NH2)2 : Bón đều không bón tập trung cây sẽ bị bội thực N, có thể trộn mùn cưa, đất để bón hoặc phun lên lá.
– Amoni nitrat NH4NO3 (đạm 2 lá): Bón thúc cho lúa với lượng nhỏ. Bón cho cây trồng công nghiệp: bông, chè, café, mía
Amoni sunfat (NH4)2SO4 (đạm 1 lá): Bón thúc và chia làm nhiều lần
b) Phân lân (chứa P):
* Tác dụng:
– Phân lân cung cấp photpho cho cây dưới dạng ion photphat.
– Phân lân cần thiết cho cây ở thời kì sinh trưởng do thúc đẩy các quá trình sinh hóa, trao đổi chất và năng lượng của thực vật.
– Phân lân có tác dụng làm cho cành lá khỏe, hạt chắc, quả hoặc củ to.
* Phân loại
– Photphat tự nhiên: Thành phần chính chứa Ca3(PO4)2, không tan trong nước, tan chậm trong đất chua.
– Supephotphat: thành phần chính là Ca(H2PO4)2, tan trong nước.
+ Supephotphat đơn: chứa 14-20% P2O5, thành phần gồm Ca(H2PO4)2 và CaSO4
Điều chế: Quặng photphorit hoặc apatit + axit sunfuric đặc
Ca3(PO4)2 + H2SO4 Ca(H2PO4)2 +CaSO4
Lưu ý: Cây đồng hóa Ca(H2PO4)2, phần CaSO4 không có ích, làm mặn đất, cứng đất
+ Supephotphat kép: chứa 40-50% P2O5, thành phần gồm Ca(H2PO4)2
Điều chế: 2 giai đoạn:
Điều chế axit photphoric
Ca3(PO4)2 +3 H3PO4 H3PO4 + 3 CaSO4
Cho axit photphoric tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit
Ca3(PO4)2 +3 H3PO4 3Ca(H2PO4)2
* Cách sử dụng:
Photphat tự nhiên Ca3(PO4)2: bón cho vùng đất chua thích hợp với các loại cây ngô đậu.
– Supephotphat Ca(H2PO4)2: bón cho vùng đất chua
c)Phân kali (chứa K): Thành phần chủ yếu là KCl và K2SO4
* Tác dụng:
– Phân kali cung cấp cho cây trồng nguyên tố kali dưới dạng ion K+.
– Phân kali giúp cho cây hấp thụ được nhiều đạm hơn, cần cho việc tạo ra chất đường, chất bột, chất xơ và chất dầu
– Tăng cường sức chống bệnh, chống rét và chịu hạn của cây.
* Cách sử dụng:
– Kali nên bón kết hợp với các loại phân khác. Kali có thể bón thúc phun dung dịch lên lá vào các thời gian cây kết hoa, làm củ, tạo sợi
– Bón quá nhiều kali có thể gây tác động xấu lên rễ cây, làm cây teo rễ. Nếu bón quá thừa phân kali, có thể bón bổ sung các nguyên tố vi lượng magiê, natri.
Tác dụng tốt với: chè, mía, thuốc lá, dừa, chuối, khoai, bông…
2. Phân bón dạng kép (chứa hai hay nhiều nguyên tố dinh dưỡng N, P, K)
*Phân loại
-Phân hỗn hợp: chứa 3 nguyên tố N,P,K =>gọi là phân NPK (tỉ lệ N:P:K phụ thuộc vào loại đất và cây.
Ví dụ: Phân NPK là hỗn hợp của các muối: (NH4)2HPO4 và KNO3
Phân phức hợp: được tổng hợp trực tiếp bằng tương tác hóa học của các chất.
Ví dụ: KNO3, (NH4)2HPO4
a) Phân NPK, chứa {NH4NO3, (NH4)2HPO4 và KCl}.
b) Phân amophot, chứa {NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4}
3. Phân bón vi lượng
– Chứa một lượng nhỏ các nguyên tố như: bo, kẽm, mangan,…dưới dạng hợp chất.
*Tác dụng:
– Tăng khả năng kích thích sinh trưởng và trao đổi chất, tăng hiệu lực quang hợp,…cho cây.
*Cách sử dụng: Bón cùng với phân vô cơ hoặ hữu cơ, tùy thuộc vào từng loại cây và từng loại đất, không nên dùng quá liều
III. Bài tập vận dụng
Bài 1: Có những loại phân bón hóa học KCl, NH4NO3, NH4Cl, (NH4)2SO4, Ca3(PO4)2, Ca(H2PO4)2, (NH4)2HPO4, KNO3.
a) Hãy sắp xếp những phân bón này thành 2 nhóm phân bón đơn và phân bón kép.
b) Trộn những phân bón nào với nhau ta được phân bón kép NPK?
Bài 2: Có thể bón đạm amoni cùng với vôi bột để khử chua đất trồng được không?
Bài 3: Cho các mẫu phân đạm sau: Amoni clorua, Amoni sunfat, natrij hidrat.Hãy dùng thuốc thử thích hợp để nhận biết chúng?
Bài 4: Một người làm vườn đã dùng 500 g (NH4)2SO4 để bón rau.
a) Nguyên tố dinh dưỡng nào có trong loại phân bón này?
b) Tính thành phần phần trăm của nguyên tố dinh dưỡng trong phân bón.
c) Tính khối lượng của nguyên tố dinh dưỡng bón cho ruộng rau.
Bài 5: Một loại quặng photphat có chứa 35% Ca3(PO4)2. Hãy tính hàm lượng phần trăm P2O5 có trong quặng trên.
Bài 6: Để sản xuất một lượng phân bón amophot đã dùng hết 6,000.103 mol H3PO4.
a) Tính thể tích khí ammoniac (đktc) cần dùng, biết rằng loại amophot này có tỉ lệ về số mol : n(NH4)2 HPO4 = 1 : 1.
b) Tính khối lượng amophot thu được.
Bài 7: Từ không khí, than, nước và các chất xúc tác cần thiết, hãy lập sơ đồ điều chế phân đạm NH4 NO3.
IV. Đáp án
Bài 1:
a)Nhóm phân bón dạng đơn: KCl, NH4NO3, NH4Cl, (NH4)2SO4, Ca3(PO4)2, Ca(H2PO4)2.
Nhóm phân bón dạng kép: NH4H2PO4, KNO3.
b) Để có phân bón kép NPK ta trộn các phân bón NH4NO3, NH4H2PO4 và KCl theo tỉ lệ thích hợp.
Bài 2:
Không dùng, vì:
CaO + H2O Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
Muối amoni tan trong nước tạo môi trường axit:
NH4 NH4+ + Cl–
NH4+ NH3 + H+
ð Chỉ dùng cho vùng đất ít chua
Bài 3:
| Hóa chất | NH4Cl | (NH4)SO4 | NaNO3 |
| BaCl2 | Không hiện tượng | Kết tủa trăng | Không hiên tượng |
| AgNO3 | Kết tủa trăng | Không hiện tượng | Không hiện tượng |
Bài 4:
a) Nguyên tố dinh dưỡng cho cây trồng trong phân bón (NH4)2SO4 là nitơ.
b) M(NH4)2SO4 = 132 g; mN = 2.14 = 28 g.
%N = x100% = 21,2 %
c) mN = 500x = 106,05 g.
Bài 5:
Có thể tính như sau: Trong 310 gam Ca3(PO4)2(3CaO.P2O5) có chứa x gam P2O5
Từ đó ta tính được khối lượng P2O5: x = 142 x (35 : 310) = 16 (g)
Hàm lượng P2O5 là 16%.
Bài 6:
H3PO4 + NH3 → NH4H2PO4
H3PO4 + 2NH3 → (NH4)2 HPO4
2H3PO4 + 3NH3 → (NH4)2 HPO4 + NH4H2PO4
2 mol 3 mol 1 mol 1 mol
6000 mol 9000 mol 3000 mol 3000 mol
a) Thể tích khí ammoniac (đktc) cần dùng:
9000 x 22,40 = 20,16 x 104 (lít)
b) Tính khối lượng amophot thu được:
m(NH4)2 HPO4 + mNH4H2PO4 = 3000 . (132,0 + 115,0) = 7,410 . 105 gam = 741,0 kg
Bài 7:
Từ không khí, than, nước, có thể lập sơ đồ điều chế phân đạm NH4NO3 như sau:
Chưng cất phân đoạn không khí lỏng N2 và O2
C + H2O CO + H2
N2 + 3H2 2NH3
4NH3 +5O2 4NO + 6H2O
NO + O2 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3
NH3 +HNO3 NH4NO3