Как добывают азотные удобрения? - коротко
Азотные удобрения производят из атмосферного азота, синтезируя аммиак по методу Габера—Боша, а затем преобразуя его в нитраты или мочевину. Основное сырьё — природный газ или уголь, используемые для получения водорода в этом процессе.
Как добывают азотные удобрения? - развернуто
Производство азотных удобрений основано на получении соединений азота, которые легко усваиваются растениями. Основным сырьем для этого служит атмосферный азот, который составляет около 78% воздуха, но в свободной форме растениями не поглощается.
Самый распространенный метод промышленного получения азотных удобрений — процесс Габера-Боша. В нем атмосферный азот соединяется с водородом под высоким давлением (150–300 атмосфер) и при температуре 400–500 °C в присутствии катализатора на основе железа. В результате образуется аммиак (NH₃), который служит основой для большинства азотных удобрений.
Далее аммиак перерабатывается в различные формы удобрений. Один из ключевых продуктов — аммиачная селитра (NH₄NO₃), получаемая путем реакции аммиака с азотной кислотой. Это удобрение содержит около 34% азота и широко применяется в сельском хозяйстве.
Другой важный продукт — мочевина (карбамид, CO(NH₂)₂), синтезируемая из аммиака и углекислого газа. Мочевина содержит около 46% азота и популярна благодаря высокой концентрации питательного вещества и удобству применения.
Также производятся сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄) и другие азотные соединения, выбор которых зависит от потребностей сельского хозяйства и химических свойств почвы.
Помимо синтетических методов, небольшие количества азотных удобрений получают из природных источников, таких как чилийская селитра, но ее добыча ограничена и не покрывает мировые потребности.
Современные технологии позволяют производить азотные удобрения в больших объемах, обеспечивая высокую урожайность сельскохозяйственных культур. Однако их применение требует баланса, так как избыток азота может привести к загрязнению водоемов и нарушению экосистем.