合成氨和化學肥料的發(fā)展
化學試劑,九料化工商城 / 2020-10-30
1909年德國化學家哈柏(F. Haber)用餓作健化劑，成功地在高溫高壓下將惰性很大的氮氣和氫氣化合成氨氣。
N2+3H2→2NH3
哈柏因此獲得1918年諾貝爾化學獎。
博施(C. Bosch)在哈柏的基礎上深入研究。他先后試用2500多種不同的催化劑配方，經過6500多次試驗，找到性能很好而又廉價的鐵催化劑，實現(xiàn)合成氨的大規(guī)模的工業(yè)化生產，并促進農業(yè)生產的發(fā)展。博施因合成氨的生產而獲得1931年諾貝爾化學獎。
20世紀后半葉，許多化學家看到由于合成氨等催化工業(yè)產品的需要量大增，思考著深入地、精確地了解它們的反機理的必要性，使之進一步提高生產水平。其中塊特爾(G.ErtD)是杰出的代表人物，他對表面化學進行深入研究其中也包含闡明合成氨反應過程是由7個步驟構成。他的這些成就使他獲得了2007年諾貝爾化學獎。
氨氣除了用來制造氨水、碳酸氫銨、硫酸銨、尿素等化學肥料外，還是其他許多化工產品的原料，用以生產硝酸、硝酸銨、氯化銨、硝化甘油、三硝基甲苯、硝化纖維、已內酰胺和已二胺等數(shù)目眾多的化學品合成氨奠定了現(xiàn)代農業(yè)化肥的基礎。化肥是指在農業(yè)上用作肥料的化學制品。基本的化肥是含營養(yǎng)元素氮、磷鉀三種元素的肥料。
(1)氮肥。主要促進作物的莖葉繁茂、分蘗增多、籽實飽滿、提高產量和蛋白質含量等作用。以合成氨為基礎，有尿素、硫酸銨、硝酸銨、氯化銨、碳酸氫銨、氨水等。
(2)磷肥。促進作物分蘗、早熟、增加抗寒能力以及提高作物的產量和質量。大部分是以磷灰石礦物為原料，或磨細直接作肥料，或和硫酸等反應形成水溶性較高的過磷酸鈣和其他磷酸鹽作肥料。還可以用鳥糞、骨粉或工業(yè)生產中含瞬的副產品進行加工。
(3)鉀肥。促進作物生長過程中糖類化合物的合成和轉化、增進作物健康生長、抗病蟲害、抗倒伏、增加氮肥的效果等。主要以含鉀的礦石或含鉀的鹽湖中提取氯化鉀。隨著科學的發(fā)展，化肥的內容和概念也得到新的發(fā)展。第一，植物的營養(yǎng)元素還應包括鎂、鈣、硫、硼、鋅、錳、銅、鉬、鐵以及其他微量稀土元素，化肥的化學成分大為擴展。鎂是葉綠素的基本元素，是光合作用的催化元素。硫是蛋白質的組成部分，對植物的生長發(fā)育有重要影響。鋅是多種酶的組成成分，參與葉綠素和生長素的合成，促進核酸和蛋白質的合成。錳能刺激植物根部生長固氮根瘤，促進豆科植物的增產。鐵是一些酶的組成成分，在氧化還原中起重要作用，如抗樹葉發(fā)黃等。第二，施肥的方式有葉面施肥等根外施肥的方法，以及無土栽培技術為作物生長配營養(yǎng)餐，第三，隨著無公害綠色食品的發(fā)展，要求食品中的有害元素和化合物減少降低到衛(wèi)生食品的要求?；实钠贩N和質量以及對土壤中有害物質的處理，成為研究化肥的重要內容。
農用肥料除化肥外還有大量的有機肥料，它是指動、植物的殘骸、人畜和家禽的便以及其他有機廢棄物等。它的來源有農作物秸桿還田、廄肥、堆肥、有機物灰燼、沼氣池肥綠肥、飼養(yǎng)場和屠宰場廢棄物。正確使用有機肥料有為農作物提供營養(yǎng)和改良土壤的雙重作用，也利于改善環(huán)境。對這類肥料又稱為綠色肥料。使用有機肥料需要化學知識的指導，幫助了解施肥的對象和方法。例如草木灰富含鉀元素，是堿性物質，草木灰和碳酸氫銨不宜混合在一起同時施用，以免氮肥流失。對有機肥料要進行化學成分和生化分析，并根據(jù)情況進行處理，以免毒物和細菌等有害物質傷害人體和進入農產品。
當化肥源源不斷地施放到田間，植物生長得到物質保證。加上農用殺蟲劑及一系列農藥的使用，農業(yè)得到欣欣向榮的發(fā)展。世界糧食的產量成倍地增長。第二次世界大戰(zhàn)后半個多世紀，世界糧食產量翻了兩番，糧食生產量的增長率在這期間始終高于人口出生率，人類從整體上脫離了饑餓的威脅。
化學是什么?（九料化工http://f670.cn/）化學是促進農業(yè)豐收，是解決“民以食為天”問題的大功臣。
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