Слідом за Лібіхом

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Р. торгове судно вперше доставило до Гамбурга чилійську селітру. Вантажу було багато — він був насипано вище бортів, і ніхто здогадувався, для чого студент потрібен. Тоді був величезний сумний досвід спроб підвищення родючості грунту. Успіхи спочатку, завжди змінювалися розчаруванням. Виявилося, що з внесенні у ґрунт лише гною чи компосту врожайність вдавалася підвищити лише до деякого краю… Читати ще >

Слідом за Лібіхом (реферат, курсова, диплом, контрольна)

РЕФЕРАТ.

«СЛІДОМ ЗА ЛИБИХОМ».

Історія мінеральних удобрений.

Учениці 9 Г класу Мищихиной Ю.

Екатеринбург.

1999 г.

1825 г.

В.

1825 р. торгове судно вперше доставило до Гамбурга чилійську селітру. Вантажу було багато — він був насипано вище бортів, і ніхто здогадувався, для чого студент потрібен. Тоді був величезний сумний досвід спроб підвищення родючості грунту. Успіхи спочатку, завжди змінювалися розчаруванням. Виявилося, що з внесенні у ґрунт лише гною чи компосту врожайність вдавалася підвищити лише до деякого краю. Регулярне добриво грунту зеленої масою рослин вимагало трехпольной системи ведення господарства, від якої прагнули відмовитися. Так зване вапнування грунту, добриво її глинистим чи песчанистым мергелем спочатку підвищувало врожаї. Проте за подальшому пересичення грунту мергелем врожайність швидко знижувалася. Недарма почали говорити, що «вапно збагачує батька, але розоряє сина». Таким чином, сама вапно також годилося як добриво. Грунті бракувало якихось інших речовин. Чого тільки пропонували як добриво! Тут були й різноманітні відходи тварини рослинного походження, і подрібнена ганчір'я, і залишки шкіри, і размолотые пера. Надійшло навіть пропозицію закопувати на полях небіжчиків. Автори всіх таких пропозицій було невідомо, що потрібно рослинам на шляху зростання. Для здобуття права скласти уявлення звідси, потрібно було систематичне дослідження рослин разом із оточуючої їх середовищем, грунтом, де вони живуть, і повітрям, яких вони дихають. Так, саме дихають! Це вперше встановили наприкінці XVIII в. голландський учений Ингенхауз, і навіть швейцарські дослідники Сеннебье і Соссюр. Рослини поглинають вуглекислий газ з повітря. З грунту вони мають воду, безсумнівно, і може бути, щонибудь ще? Мабуть, в грунтової волозі растворены якісь речовини, які з ній переходить до рослини? Минуло зовсім небагато часу, і опікується цими питаннями знайшли відповідь. Він утримувався у роботах німецького вченого Либиха.

Лібіх Юстус.

Свою першу роботу, посвящённую зв’язок між неорганічної хімією і хімією рослин, Лібіх опублікував, будучи 20-річним студентом у Парижі. За цю роботу університет у Ерлангені присвоїв йому докторську ступінь. Саме Лібіх зробив вирішальний крок від старої природознавства (філософії природи) до хімії як самостійної науки, збройної власними методами дослідження. У його лабораторії в Гессені створено нову метод елементного аналізу, дозволяє швидко визначати склад органічних сполук. При аналізі будь-якого рослини у ньому вдавалося знайти вуглець, водень, кисень і азот. У попелі, яка після спалювання рослин, Лібіх знайшов сполуки інші елементи, зокрема калію, кальцію, магнію, фосфору, сірки, заліза і кремнію. Рослини могли одержати їх дуже тільки з грунту. При аналізі грунтів присутність цих елементів підтвердилося. Так крок по кроку Лібіх розкрив яка у природі закономірну зв’язок явищ: рослини постійно беруть із грунту мінеральні речовини — людина прибирає рослини з поля — грунт збіднюється мінеральними речовинами — врожаї знижуються. «Продаючи врожай із свого поля, селянин продає і саме полі», — говорив Лібіх. Хімік має допомогти хліборобу повернути його, він має забезпечити його живильними мінеральними речовинами, хто був віддалені з грунту разом із врожаєм. Витрата поживних речовин слід заповнити, додаючи в грунт у такому кількості шляхом внесення штучних добрив. Виявилося, що рослині необхідні калій, фосфор, кальцій як і знайшов Лібіх лише пізніше, азот. Ось і потрібно було затверджувати на російський грунт у складі добрив, що саме цими елементами вона збіднюється найбільше. Агрохімія — такий був підзаголовок виданої 1840 р. книжки Лібиха «Органічна хімія стосовно землеробства і фізіології» — перетворилася на самостійну науку і вдихнула нову добу у розвитку сільського господарства. Звісно, Лібіх було голосно-преголосно сказати, скільки мінеральних добрив потрібно вносити на російський грунт. Сьогодні ми знаємо, що це від багатьох чинників. Проте задля регулювання кількості мінеральних добрив Лібіх запропонував простий закон — так званий закон мінімуму. Він говорить, що будь-який живильне речовина має бути достатньої кількості. Якщо ж якогось живильного речовини бракує, цей недолік не можна компенсувати надлишком інших поживних речовин. Отже, величина врожаю залежить від цього живильного речовини, якого менше всього, тобто мінімум. Звідси і назва закону — закон мінімуму. Ця теорія виросла з практики, і його висновки потрібно було перевірити на практиці. Запатентований Либихом добриво — суміш фосфатів, отримана з їдкого розжарюй і фосфорної кислоти — спочатку було виготовлено і випробувана в Англії. Однак це досвід призведе до мети, оскільки Лібіх не увімкнув у склад свого добрива азот. Він вважав, що це елемент рослини можуть отримувати від повітря. Либиху знадобилося провести низку дослідів на придбаному їм ділянці в Гессені" щоб надалі повністю з’ясувати це запитання. У результаті змінив свій старе уявлення про значення азоту. Після це вже перші досліди, у яких помилка виправили, увінчалися успіхом. Агрохімія домоглася першою великою перемоги. Нині врожайність сільськогосподарських культур зростає швидше, ніж чисельність населення. Наука забезпечила їжею мільйони людей. Виникла нова галузь промисловості — виробництво мінеральних удобрений.

Д. М. Прянишников.

Принаймні того, як росте народонаселення Землі, й зростають врожаї, і з ними збільшується винесення з грунту поживних речовин. Перш (до робіт Ю. Лібиха) вважалося, що рослини харчуються перегноєм, гумусом грунту. Тому заповнити втрати намагалися, лише гноєм, перегноєм, торфом, — одне слово, органічними добривами. Ю. Лібіх сформулював загалом теорію мінерального живлення рослин, розвинену і удосконалену пізніше багатьма вченими, серед що у першу чергу слід назвати нашого співвітчизника академіка Д. М. Прянішнікова. Хай правильно ні застосовувався гній, вона може повернути грунті того, чого вона сама зовсім позбавлений, т. е. великої частки фосфору, перейшов у зерно, кістки тварин, в молоко й інші продукти, вирощені в цій землі. Таким чином, грунт поступово, але неухильно втрачає фосфор. Д. М. Прянішніков поставив фосфор поряд з азотом і калієм — елементами, що найбільше виносяться рослинами з грунтів та втрату яких слід компенсувати, вносячи в землю мінеральних добрив. Отже, рослині передусім необхідні фосфорні, азотні і калійні добрива. Зміст поживних речовин, у добриві висловлюють у відсотках. Коли говорять про внесення у сухий ґрунт калію, то, на насправді мають на увазі К2О. Те саме стосується і до фосфору. Головні фосфорні добрива: суперфосфат (простий і подвійний) і фосфоритне борошно (її доцільно застосовувати тільки грунтах певного хімічного складу, оскільки фосфати, що входять до це добриво, труднорастворимы, вони вивільняються тільки грунтах із кислою реакцією). Серед азотних добрив — селітри (аміачна, натрієва і калієва) і карбамід (сечовина). Головні калійні добрива — хлорид калію, сульфат калію, калійна селітра, яка містить одночасно калій і азот. До комплексним удобрениям ставляться також фосфати амонію і калію, містять фосфор і, азот чи калій. Нитрофоска містить і калій, і фосфор, і азот. Це складне добриво, що складається з преципитата, амофосу і аміачної селітри, одержуваних у єдиному технологічному процессе.

В селітрі, наприклад, 35−52% N, P2O5 і K2O.

Для сучасної агрохімії характерно широке використання складних концентрованих добрив, вироблених і внесених у ґрунт в оптимальні для рослин строки й обов’язково жити у вигляді гранул — зручних у роботі і транспортуванні. Звісно, на шляху зростання та розвитку рослин необхідні в мікродозах і ще елементи: залізо, магній, бір, алюміній, бром, йод, кобальт, мідь, цинк. Їх називають мікроелементами. У грунту кожного поля є свій елементний склад: одних важливих для рослин елементів бракує, інші перебувають у надлишку. Дослідженням грунтів і упорядкуванням рекомендацій по оптимальному використанню мінеральних добрив нашій країні займається державна агрохімічна служба. Органічні добрива — гній, торф, компосты, зелена маса — теж необхідні кожному полю, городу і саду для освіти потрібної структури грунтів та нормальної життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів. На кінцевому підсумку, всі види добрив потрібні у тому, щоб люди могли отримувати повноцінні урожаи.

ДОБРИВА СЕГОДНЯ О.

коло 50% загальної прибавки врожаю виходить рахунок добрив, як мінеральних, і органічних. У мінеральних добривах зміст цінних для рослин речовин вище, ніж у органічних. Наприклад, значно більше ефективним, ніж гній, є сірчанокислий амоній (NH4)2SO4 — 5 кг сірчанокислого амонію заміняє 200 кг гною. Виробництво мінеральних добрив є одним із важливих галузей хімічної промисловості. До всіх мінеральних добрив пред’являється вимога, щоб живильні елементи був у водорастворимой форме.

Это солі азотної, фосфорної та інших кислот. Бажано, щоб інших компонентів добрив, домішок, розглянули якомога менше, оскільки це «баласт». Добрива при транспортуванні та збереженні повинні прагнути бути стійкими до волозі, не слёживаться, зберігати сипкість. І тому їх випускають гранулированными. Добрива нічого не винні утримувати попутних шкідливих для рослин, покупців, безліч тварин речовин: фтору, радіоактивні речовини, важких металів. Мінеральні добрива поділяють на азотні, фосфорні, калійні, вапняні та інші. Вони бувають простими — із вмістом однієї з необхідних елементів, і складними (комплексними) — дві голови і більш складових элементов.

АЗОТНІ УДОБРЕНИЯ Азот входить до складу рослин. Заповнюється внесенням природних солей азотної кислоти (селітри), аміачної води. Галузь хімічної промисловості, яка випускає азотні добрива, називається виробництво туков. Використовуються: натрієва селітра NaNO3, кальцієва Ca (NO3)2, аміачна NH4NO3, сульфат амонію (NH4)2SO4. Виробництво азотних добрив виходить з синтезі аміаку з молекулярного азоту NO та водню. Азот отримують з повітря, а водень з газу, нафтових та коксових газів. Азотні добрива представляють собою білу чи жовтуватий кристалічний порошок (крім цианамида калію і рідких добрив), добре розчиняються у воді, не поглинаються чи слабко поглинаються грунтом. Тому азотні добрива легко вимиваються грунтовими і дощовими водами, що обмежує їх застосування восени, у ролі основного добрива. Більшість їх має високої гигроскопичностью і вимагає особливої пакування й зберігання. У таблиці № 1 наведено даних про складі - й властивості основних азотних добрив. По випуску та використання сільському господарстві найголовніші цієї групи опитаних — аміачна селітра і сечовина, що становлять близько 60% всіх азотних добрив. Азотні добрива використовують під все сільськогосподарські культуры.

ФОСФОРНІ УДОБРЕНИЯ Фосфор — одне з найважливіших елементів живлення рослин, оскільки входить у склад білків. Якщо азот у грунті може поповнюватися шляхом фіксації його з повітря, то фосфати — лише внесенням на російський грунт як добрива. Головні джерела фосфору — фосфорити, апатити, вивианит і відходи металургійної промисловості - томасшлак, фосфатшлак. Усі фосфорні добрива — аморфні речовини, беловато-серого чи жовтуватого кольору. Основні їх — суперфосфат і фосфоритне борошно. Характеристика фосфорних добрив приведено в таблиці № 2. За рівнем розчинності ці добрива поділяють ми такі группы:

1) Розчинні у питній воді, легкодоступні для рослин — суперфосфаты простий і подвійний, амонізований, обогащенный;

2) Труднорастворяемые (не розчиняються у води та майже розчинні в слабких кислотах), вони можуть безпосередньо використовуватися рослинами — це фосфоритне і кісткова мука.

Суперфосфат отримують обробкою розмеленої природної фосфорної руди сірчаної кислотою. Після скрупульозного перемішування волога маса кілька днів «визріває». У цьому йде реакция:

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca (H2PO4)2 + 2CaSO4 утворюється суміш сульфату кальцію і первинного фосфату. Після подрібнення вона використовують у ролі добрива під назвою «простого» суперфосфату. У результаті хорошою розчинності Ca (H2PO4)2, що міститься у ньому фосфор легко засвоюється рослинами. Великим недоліком цього добрива є присутність у ньому балластного CaSO4. Для отримання «подвійного» суперфосфату з природного фосфату виділяють спочатку фосфорну кислоту:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4 (Розокремивши осад, отриманої кислотою потім обробляють нову порцію фосфорита:

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca (H2PO4)2 Якщо натомість нейтралізують Н3РО4 гидратом оксиду кальцію, осаждается.

«преципитат» (CaHPO4. 2H2O), який також є хорошим удобрением.

КАЛІЙНІ УДОБРЕНИЯ.

Калій — необхідний елемент для рослин. Здебільшого він перебуває у молодих зростаючих органах, клітинному соку рослин i сприяє швидкому нагромадженню вуглеводів. Багато калійні добрива є природні калійні солі, використовувані сільському господарстві в размолотом вигляді. Великі розробки їх перебувають у Соликамске, на Західній Україні, у Туркменії. Відкрито поклади калійних руд у Казахстані, Сибіру. Багато хлору у багатьох калійних добривах негативно зростання та розвитку рослин, а зміст натрію (в калійною солі і сильвините) погіршує фізико-хімічні властивості багатьох грунтів. На бідних калієм легких грунтах і торфовищах все без винятку сільськогосподарські культури потребують калійних добривах. Недолік калію у грунті заповнюється переважно внесенням гною. Калій легко розчиняється у воді й із внесенням поглинається колоїдами грунту, й тому він малорухомий, проте, попри легких грунтах легко вимивається. Калійні добрива поділяються втричі группы:

1) Концентровані, є продуктами заводський переробки калійних руд — хлористий калій, сірчанокислий калій, калійно-магнієвий концентрат, сульфат калия-магния (калимагнезия);

2) Сирі калійні солі, які становлять размолотые природні калійні руди — каїніт, сильвинит;

3) Калійні солі, одержувані шляхом змішання сирих калійних солей з концентрованими, звичайно з хлористим калієм — 30 і 40%-ные калійні солі. Як калійні добрива використовують також грубну золу і цементну пил. Найпоширеніші калійні добрива і їхні властивості наведені у таблиці № 3.

КОМПЛЕКСНІ УДОБРЕНИЯ.

Їх поділяють за складом: подвійні (азотно-фосфорные, азотно-калийные, фосфорно-калийные) і потрійні (азотно-фосфорно-калийные); за способом виробництва: складні, сложно-смешанные (комбіновані) і змішані добрива. Амофос — це суміш NH4H2PO4 і (NH4)2HPO4 Вона виходить прямим взаємодією аміаку і фосфорної кислоти. 1 тонна амофоса заміняє 3 тонни простого суперфосфату і одну тонну сульфату амонію. Нитрофоска — це суміш амофоса з калійної селітрою, нітратом калію, KNO3).Она особливо зручна для користування, оскільки одночасно містить все найнеобхідніші рослинам елементи — азот, фосфор, калій. До складним удобрениям промислового виробництва відносять (калієва селітра, амофос, диаммофос). Їх отримують при хімічному взаємодії вихідних компонентів, сложно-смешанные (нитрофос, нитрофоска, нитроаммофос, нитроаммофоска, фосфорно-калийные, рідкі комплексні та інших.) — на єдиній технологічному процесі з простих чи складних добрив. Змішані добрива отримують шляхом змішування простих. Складні і сложно-смешанные добрива характеризуються високої концентрацією поживних речовин, тому застосування таких добрив забезпечує значне скорочення витрат господарства з їхньої транспортування, змішування, збереження і внесення. До недоліків комплексних добрив те, що з внесенні, наприклад, необхідної кількості азоту, інших поживних елементів вноситься менше, або більше, ніж потрібно. У невелику кількість застосовують і багатофункціональні добрива, містять, крім основних поживних елементів, мікроелементи і біостимулятори, які надають специфічне впливом геть грунт, і растения.

МИКРОУДОБРЕНИЯ.

Елементи: бір, мідь, марганець, цинк необхідні рослинам у «малих дозах, тому добрива, містять елементи, називаються микроудобрениями. У ролі микроудобрений застосовуються пиритный огарок, шлак мідної плавки, борний концентрат і др.

БИОГРАФИЧЕСКАЯ СПРАВКА.

Лібіх Юстус (12.05.1803 — 18.04.1873).

Немецкий хімік, член Баварської АН (з 1854), її президент з 1859. Народився Дармштадті. Навчався у Боннському (1820) і Эрлангенском (з 1821) університетах. Навчався й у Сорбонні у Ж. Л. Гей-Люссака. З 1824 викладав у Гисенском, з 1852 — в Мюнхенському університетах. У 1825 орга-нізував у Гисене лабораторію фінансування наукових досліджень, у якій працювали багато видатні хіміки. Дослідження присвячені переважно органічної хімії. При вивченні фульминатов (солей гримучої до-ти) виявив (1823, поруч із Ф. Вёлером) изомерию, наводячи аналогію фульминатов і солей ціанової до-ти, які мають однаковим складом. Вперше отримав (1831, незалежно від французького хіміка Еге. Субейрана) хлороформ. Разом з Вёлером встановив (1832), що з перетвореннях у низці бензойна к-та — бензальдегид — бензоилхлорид — бензоилсульфид сама й той самий група (С6Н5СО—) переходить без зміни вже з з'єднання перетворені на інше. Ця група було названо ними бензоилом. У статті «Про конституції ефіру й його сполук» (1834) зазначив існування радикала этила, перехідного змін у ряду спирт — ефір — этилхлорид — ефір азотної до-ти — ефір бензойної до-ти. Ці праці сприяли б утвердженню теорії радикалів. Разом з Вёлером встановив (1832) правильну формулу бензойної до-ти, виправивши запропоновану в 1814 І. Я. Берцелиусом. Відкрив (1832) хлораль. Удосконалив (1831—1833) методику кількісного визначення вуглецю і водню в органічних з'єднаннях. Встановив (1832) склад парламенту й індивідуальність молочної до-ти. Відкрив (1835) оцтовий альдегид (запропонувавши вперше термін «альдегид»). Отримав (1836) мигдальний к-ту з бензальдегида і циановодорода. Спільно з Вёлером здійснив (1837) розкладання амигдалина гіркого олії мигдалів на бензальдегид, синильну к-ту і цукор, почав вивчення бензальдегида. У спільної з Ж. Б. А. Дюма програмовій статті «Про сучасний стан органічної хімії» (1837) визначив її як «хімію складних радикалів». Вивчивши (1838) склад парламенту й властивості винної, яблучною, лимонної, мигдальної, хінної, камфарной та інших к-т, показав (1838), що у молекулах органічних к-т немає елемента води, як і передбачала дуалістична теорія. Визначив органічні до-ти як сполуки, здатні утворювати солі шляхом заміщення водню на метал; зазначив, що до-ти може бути одне-, двохі трехосновными, запропонував класифікацію к-т з їхньої основности. Створив теорію многоосновных к-т. Разом з Еге. Мичерлихом встановив (1834) емпіричну формулу сечовий до-ти. Разом з Вёлером вивчав (1838) сечову і бензолгексакарбоновую до-ти та його похідні. Досліджував алкалоиды—хинин (1838), цинхонин (1838), морфін (1839), кониин (1839). Вивчав (з 1839) хімізм фізіологічних процесів. Відкрив (1846) тирозин. Запропонував ділити харчові продукти на жири, вуглеводи і білки; встановив, що жири й вуглеводи служать для організму свого роду паливом. Одне з засновників агрохімії. Запропонував (1840) теорію мінерального харчування рослин. Висунув (1839) першу теорію каталізу, припустивши, що каталізатор перебуває у стані нестійкості (розкладання, гниття) і викликає ці зміни в спорідненості між складовими частинами сполук. У цьому теорії вперше зазначено послаблення спорідненості при каталіз. Займався розробкою кількісних методів аналітичної хімії (газовим аналізом та інших.). Сконструював оригінальні прилади для аналітичних досліджень. Створив велику школу хіміків. Заснував (1832) журнал «Annalen der Farmazie» (з 1839 — «Annalen der Chemie»; по смерті Лібиха, з 1874 — «Liebigs Annalen der Chemie»). Член низки академій наук. Заслуги Лібиха визнано в России—в 1830 р. (в 27 років) він був обраний іноземним членом-кореспондентом Петербурзької Академії наук Учнями Лібиха в Гисене було багато людей згодом прославлені хіміки, в тому числі російські, першою з яких був А. А. Воскресенский, під назвою Д. І. Менделєєвим «дідусем російських хіміків». Школу в Гисене минув — і М. М. Зинин Прянишников Дмитро Миколайович (6.11.1865 — 30.04.1948).

Агрохимик, біохімік і фізіолог рослин. Академік АН СРСР (з 1929), академік ВАСГНІЛ (з 1935). Учень і наступник До. А. Тімірязєва. Р. в Кяхте (нині Бурятської АРСР). Закінчив Московський університет (1887) і Пєтровскую землеробську і лісову академію (1889). З 1895 працював у Московському сільгоспінституті (в 1917 перейменований на Петрівську сільгоспакадемію 1923;го — в Московську с/г академію ім. До. А. Тімірязєва; в 1916—1917 ректор). Читав лекції на Московському університеті (1891—1931), на Голицынских вищих жіночих с/г курсах (в 1900—1917 директор). Працював у низці інститутів, організованих його участі: Науковому ін-ті по удобрениям (згодом Науковий ин-т добрив і инсектофунгицидов, 1919—1948), Всесоюзному ін-ті по удобрениям, агротехніці й агропочвоведению (згодом ВНДІ добрив і агрогрунтознавства, 1931—1948) та інших. Основні його праці присвячені вивченню живлення рослин та застосуванню добрив. Сформулював (1916) теорію азотного живлення рослин, що стала класичної; досліджував шляху перетворення азотсодержащих речовин, у рослинах, роз’яснив роль аспарагина в організмі. Розробив наукові основи фосфоритования грунтів. Апробував різні види калійних, азотних і фосфорних добрив в основних землеробських районах СРСР. Вивчав питання вапнування кислих грунтів, гіпсування солонцов, застосування органічних добрив. Удосконалив методи вивчення живлення рослин, аналізу рослин i грунтів. Автор класичного керівництва «Агрохімія» (3-тє вид. 1934). Активний учасник хімізації народного господарства СРСР. Першим ввів (1924) термін «хімізація». Чл. низки акад. наук і наукових товариств. Герой Соціалістичної Праці (1945). Премія їм. У. І. Леніна (1926), Держ. премія СРСР (1941). ВНДІ добрив і агрогрунтознавства носить (з 1948) ім'я Прянишникова.

1. Еге. Гроссе, Х. Вайсмантель «Хімія для допитливих» — Ленінград, 1979 р. 2. «Енциклопедичний словник юного хіміка» — Москва, 1990 р. 3. В. А. Волков та інших. «Видатні хіміки світу» — Москва, 1991 р. 4. Штефан В. К. «Життя рослин i добрив» — Москва, 1981 р. 5. Артюшин А. М. і др."Краткий словник по удобрениям" - Москва, 1984 г. 6. «Основи хліборобства й рослинництва» — Москва, 1990 р. 7. В. А. Вронський «Прикладна екологія» — Ростов-на-Дону, 1996 г.

———————————;

[pic].

Показати весь текст

Заповнити форму поточною роботою