Как рассчитать содержание питательных элементов в удобрениях, состав которых выражен формулами? - коротко
Чтобы рассчитать содержание питательных элементов в удобрениях, выраженных формулами, умножьте массовую долю каждого элемента в соединении на его атомный вес и разделите на молекулярную массу удобрения. Например, для мочевины (CO(NH₂)₂) содержание азота (N) рассчитывается как (2 × 14) / 60 × 100% ≈ 46,7%.
Как рассчитать содержание питательных элементов в удобрениях, состав которых выражен формулами? - развернуто
Для расчёта содержания питательных элементов в удобрениях, состав которых выражен химическими формулами, необходимо учитывать молярные массы соединений и долю каждого элемента в их структуре. Первым шагом определяют молекулярную массу соединения, используя атомные массы элементов из периодической таблицы. Например, для аммиачной селитры (NH₄NO₃) расчёт включает суммирование атомных масс азота (N), водорода (H) и кислорода (O).
Далее вычисляют массовую долю каждого питательного элемента в соединении. Для этого атомную массу элемента делят на молекулярную массу всего удобрения и умножают на 100%. В случае NH₄NO₃ общее содержание азота рассчитывают как сумму азота в аммонийной (NH₄⁺) и нитратной (NO₃⁻) формах. Молекулярная масса NH₄NO₃ составляет 80 г/моль, а общее количество азота — 28 г/моль (по 14 г/моль от каждого атома азота). Следовательно, массовая доля азота равна (28 / 80) × 100% = 35%.
Если удобрение содержит несколько компонентов, например, двойной суперфосфат (Ca(H₂PO₄)₂), расчёт фосфора (P) проводят с учётом его усвояемой формы — P₂O₅. Для перевода массы фосфора в эквивалент P₂O₅ используют коэффициент 2,29 (отношение молярных масс P₂O₅ к двум атомам P). Так, в Ca(H₂PO₄)₂ массовая доля P составляет 26,5%, что соответствует примерно 60,7% P₂O₅.
Для комплексных удобрений, таких как нитроаммофоска (NH₄H₂PO₄ + (NH₄)₂HPO₄ + KNO₃), расчёт выполняют отдельно для каждого компонента, суммируя содержание азота, фосфора и калия (K). Например, в калийной селитре (KNO₃) массовая доля калия составляет около 38,7%, а азота — 13,8%.
Важно учитывать влажность и примеси, которые могут снижать фактическое содержание элементов. Для точного определения состава используют лабораторные методы, такие как спектроскопия или титрование, но предварительные расчёты по формулам позволяют оценить питательную ценность удобрений.
При работе с микроэлементами (железо, цинк, медь) принцип остаётся тем же: определяют массовую долю металла в составе его соединения, например, сульфата железа (FeSO₄) или хелатных форм. Таким образом, расчёт питательных элементов в удобрениях на основе химических формул требует знания стехиометрии и умения применять базовые химические законы.