Bài 12. Phân Bón Hóa Học - Củng Cố Kiến Thức

Phân bón hóa học là những hóa chất có chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm nâng cao năng suất mùa màng.

Có ba loại phân bón hóa học chính thường dùng là phân đạm, phân lân và phân kali.

I. Phân đạm

Phân đạm cung cấp nitơ hóa hợp cho cây dưới dạng ion nitrat $NO_3$ và ion amoni $NH^+$. Phân đạm có tác dụng kích thích các quá trình sinh trưởng, làm tăng tỉ lệ của protein thực vật giúp cho cây phát triển nhanh, cho nhiều hạt, củ, quả.

Độ dinh dưỡng của phân đạm được đánh giá theo tỉ lệ phần trăm về khối lượng của nguyên tố nitơ.

1. Phân đạm amoni

Là các muối amoni $NH_4Cl$, $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4NO_3$, ... được điều chế khi cho amoniac tác dụng với axit tương ứng.

2. Phân đạm nitrat

Là các muối nitrat: $NaNO_3$, $Ca(NO_3)_2$, ... được điều chế bằng phản ứng giữa axit nitric và muối cacbonat.

3. Urê

- Urê $(NH_2)_2CO$ (chứa khoảng 46%N), là loại phân đạm tốt nhất, được điều chế bằng cách cho amoniac tác dụng với $CO_2$ ở nhiệt độ 180 - 200oC, dưới áp suất khoảng 200 atm.

- Là chất rắn màu trắng, tan tốt trong nước.

- Trong đất, dưới tác dụng của vi sinh vật, urê bị phân hủy cho thoát ra amoniac, hoặc chuyển dần thành muối cacbonat khi tác dụng với nước.

Các loại phân đạm trên đây bị chảy nước do hút hơi ẩm từ khí quyển, nên cần phải bảo quản ở nơi khô ráo.

Urê được sản xuất tại nhà máy phân đạm Bắc Giang và nhà máy phân đạm Phú Mỹ.

II. Phân lân

- Cung cấp photpho cho cây dưới dạng ion photphat, cần cho cây ở thời kì sinh trưởng, thúc đẩy các quá trình sinh hóa, trao đổi chất và trao đổi năng lượng của cây.

- Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá theo tỉ lệ phần trăm khối lượng $P_2O_5$ tương ứng với lượng P có trong thành phần của nó. Nguyên liệu để sản xuất phân lân là quặng photphorit và apatit.

Những loại phân lân thường dùng là: supephotphat, phân lân nung chảy,...

1. Supephotphat

Có hai loại supephotphat:

a. Supephotphat đơn

- Chứa 14 - 20% $P_2O_5$, được sản xuất bằng cách cho bột quặng photphorit hoặc apatit tác dụng với axit sunfuric đặc.

$C{a_3}{(P{O_4})_2} + {\text{ }}2{H_2}S{O_4}\left( {đặc} \right) \to {\text{ }}Ca{({H_2}P{O_4})_2} + {\text{ }}2CaS{O_4} \downarrow $

- Gồm 2 muối $Ca(H_2PO_4)_2$ và $CaSO_4$. Cây trồng chỉ đồng hóa được muối dễ tan $Ca(H_2PO_4)_2$; còn $CaSO_4$ không tan trong nước làm rắn đất.

Supephotphat đơn được sản xuất tại nhà máy supephotphat và hóa chất Lâm Thao, Phú Thọ.

b. Supephotphat kép

- Chứa hàm lượng $P_2O_5$40 - 50% vì chỉ có $Ca(H_2PO_4)_2$ được sản xuất qua hai giai đoạn: điều chế axit photphoric và cho axit này tác dụng với photphorit hoặc apatit.

$C{a_3}{(P{O_4})_2} + {\text{ }}3{H_2}S{O_4} \to {\text{ }}2{H_3}P{O_4} + {\text{ }}3CaS{O_4} \downarrow $

$C{a_3}{(P{O_4})_2} + {\text{ }}4{H_3}P{O_4} \to {\text{ }}3Ca{({H_2}P{O_4})_2}$

2. Phân lân nung chảy

- Để sản xuất phân lân nung chảy, người ta nung hỗn hợp bột quặng apatit, đá xà vân (thành phần chính là magie silicat) và than cốc ở nhiệt độ trên 1000oC trong lò đứng. Sản phẩm nóng chảy từ lò ra được làm nguội nhanh bằng nước, sau đó sấy khô và nghiền thành bột.

- Thành phần chính là hỗn hợp photphat và silicat của canxi và magie (chứa 12 - 14% $P_2O_5$). Các muối này không tan trong nước, nên chỉ thích hợp cho loại đất chua.

- Được sản xuất ở Văn Điển (Hà Nội) và một số địa phương khác.

III. Phân kali

- Phân kali cung cấp cho cây trồng nguyên tố kali dưới dạng ion $K^+$, thúc đẩy nhanh quá trình tạo ra các chất đường, bột, chất xơ, chất dầu, tăng cường sức chống rét, chống sâu bệnh và chịu hạn của cây.

- Độ dinh dưỡng của phân kali được đánh giá theo tỉ lệ phần trăm khối lượng $K_2O$ tương ứng với lượng K có trong thành phần của nó.

- Hai muối kali clorua và kali sunfat được sử dụng nhiều nhất để làm phân kali. Tro thực vật chứa $K_2CO_3$cũng là một loại phân kali.

IV. Phân hỗn hợp và phân phức hợp

Là loại phân bón chứa đồng thời một số nguyên tố dinh dưỡng cơ bản.

1. Phân hỗn hợp (phân NPK)

Chứa nitơ, photpho, kali, là sản phẩm trộn lẫn các loại phân đơn theo tỉ lệ N: P: K khác nhau, tuỳ theo loại đất và cây trồng.

2. Phân phức hợp

Là hỗn hợp các chất được tạo ra đồng thời bằng tương tác hóa học của các chất. Thí dụ, amophotlà hỗn hợp các muối $NH_4H_2PO_4$và $(NH_4)_2HPO_4$, thu được khi cho amoniac tác dụng với axit photphoric.

V. Phân vi lượng

- Cung cấp cho cây các nguyên tố như bo, kẽm, mangan, đồng, molipđen, ... ở dạng hợp chất đóng vai trò như những vitamin cho thực vật.

- Dùng một lượng rất nhỏ để tăng khả năng kích thích quá trình sinh trưởng và trao đổi chất, tăng hiệu lực quang hợp, ....

-Phân vi lượng được đưa vào đất cùng với phân bón vô cơ hoặc phân bón hữu cơ.

- Chỉ có hiệu quả cho từng loại cây và từng loại đất, dùng quá lượng quy định sẽ có hại cho cây.