Как в промышленности получают азотные удобрения? - коротко
Азотные удобрения в промышленности производят в основном из аммиака, который получают по процессу Габера-Боша, соединяя азот и водород под высоким давлением. Затем аммиак перерабатывают в нитраты, карбамид или сульфат аммония.
Как в промышленности получают азотные удобрения? - развернуто
Азотные удобрения производятся в промышленности в основном из атмосферного азота, который составляет около 78% воздуха. Основным методом получения азота в доступной для растений форме является процесс Габера-Боша, разработанный в начале XX века. В этом процессе азот и водород соединяются 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 ключевым сырьем для производства большинства азотных удобрений.
После синтеза аммиака его перерабатывают в различные формы удобрений. Например, при взаимодействии аммиака с углекислым газом под давлением получают карбамид (мочевину), одно из самых распространенных азотных удобрений. Другой важный процесс — окисление аммиака до азотной кислоты, которая затем используется для производства аммиачной селитры (NH₄NO₃). Аммиачная селитра также является высокоэффективным удобрением, содержащим азот в двух формах: нитратной и аммонийной.
Помимо этого, существуют и другие методы получения азотных удобрений. Например, при прямом растворении аммиака в воде образуется аммиачная вода (NH₄OH), применяемая в жидких удобрениях. Также выделяют кальциевую селитру (Ca(NO₃)₂), которую получают путем взаимодействия известняка с азотной кислотой. Этот вид удобрения особенно полезен на кислых почвах, так как нейтрализует избыточную кислотность.
Промышленное производство азотных удобрений требует значительных энергозатрат, особенно на этапе синтеза аммиака, где используется природный газ или другие углеводороды в качестве источника водорода. Однако эффективность этих удобрений в сельском хозяйстве оправдывает затраты, так как они значительно повышают урожайность культур, обеспечивая растения легкоусвояемым азотом.