![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Химия в хозяйстве |
Министерство образования Украины Лицей при ЖИТИ РЕФЕРАТ ПО ХИМИИ НА ТЕМУ: “Химия в хозяйстве” Выполнил: ученик 3 группы Свобода Денис ЖИТОМИР 2002 Земля как планета солнечной системы существует около 4,6 млрд. лет. Считают, что жизнь на ней зародилась 800—1000 тыс. лет назад. Ученые обнаружили следы деятельности первобытного человека, возраст которых оценивается 600—700 тыс. лет. Эра земледелия насчитывает всего лишь 17 тыс. лет. За многомиллионные эпохи вода, воздух, а затем и живые организмы разрушали и измельчали каменные породы земной коры. Отмирая, живые организмы образовывали перегной или, как его называют ученые, гумус. Он смешивался с измельченной породой, склеивал и цементировал ее. Так зарождалась почва на нашей планете. Первая почва послужила основой развития последующих более крупных растений, которые, в свою очередь, способствовали новому ускоренному образованию гумуса. Еще с большим ускорением процесс почвообразования стал протекать с появлением животных, особенно населявших почвенный слой. Превращению органического вещества в гумус способствовали различного рода бактерии. Образование и распад органических веществ в почве считается главной причиной почвообразования. Таким образом, почва состоит из минеральной и органической (гумуса) частей. Минеральная часть составляет от 90 до 99 % и более от всей массы почвы. В ее состав входят почти все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. Однако основными составляющими минеральной части почв являются связанные в соединения кислород, кремний, алюминий и железо. Эти четыре элемента занимают около 93 % массы минеральной части. Гумус является основным источником питательных веществ для растений. Благодаря жизнедеятельности населяющих почву микроорганизмов происходит минерализация органического вещества с освобождением в доступной для растений форме азота, фосфора, серы и других необходимых для растений химических элементов. Органическое вещество оказывает большое влияние на формирование почв и изменение ее свойств. При разложении органических веществ почвы выделяется углекислый газ, который пополняет приземную часть атмосферы и ассимилируется растениями в процессе фотосинтеза. Однако какой-бы богатой питательными веществами ни была почва, рано или поздно она начинает истощаться. Поэтому для поддержания плодородия в нее необходимо вносить питательные вещества (удобрения) органического или минерального происхождения. Кроме того, что удобрения поставляют растениям питательные вещества, они улучшают физические, физико-механические, химические и биологические свойства почв. Органические удобрения в значительной степени улучшают водно-воздушные и тепловые свойства почв. Способность почвы поглощать пары воды и газообразные вещества из внешней среды является важной характеристикой. Благодаря ей почва задерживает влагу, а также аммиак, образующийся в результате разложения органических веществ и служащий важным питательным веществом. Почвы обладают ионообменными свойствами, аналогичными свойствам ионообменных смол. Благодаря им почвы задерживают катионы и анионы солей и постепенно замещают их на другие, поступающие извне.
При избытке влаги эти анионы легко вымываются из поверхностных слоев почв и переносятся в более глубокие слои. Считают, что в подземные воды уходит до 13 % нитратного азота, содержащегося во вносимых на поля удобрениях. Поэтому нитратные удобрения вводят в почву во время посева или в период развития растений в виде подкормки. Для развития и роста растению необходимо много различных химических элементов. Их растения берут главным образом из почвы. С наибольшей скоростью почва истощается азотом, фосфором и калием. Эти химические элементы усваиваются растениями в наибольшем количестве и поэтому для поддержания плодородия полей в почву необходимо вносить соответствующие удобрения. На протяжении тысячелетий земледелие знало лишь органические удобрения — различные отходы хозяйства и прежде всего навоз. Однако даже в сбалансированном хозяйстве, где растениеводство сочетается с животноводством, внесение в почву навоза не обеспечивает восполнения азота и фосфора, выведенных из почвы с урожаем. Продукцию растениеводства делят на товарную и нетоварную. Например, зерно и овощи — товарная продукция. Она направляется к потребителю и содержащиеся в ней химические элементы в основном не возвращаются на поля. Солома, ботва, пожнивные остатки и корни, как правило, возвращаются в почву. Солома идет на подстилку и возвращается в почву в виде навоза, а ботва и другие отходы запахиваются. Товарная продукция содержит много азота и фосфора, а нетоварная — содержит много калия. Таким образом, в результате круговорота веществ в земледелии калий может быть в основном возвращен в почву, а возврат азота и фосфора не обеспечивается даже внесением навоза. Поэтому какие бы ни были предубеждения против минеральных удобрений, в научно обоснованных количествах их необходимо вносить в почву. Установлено, что каждая тонна кукурузы забирает из земли 55 кг питательных веществ, тонна колосовых — примерно 60 кг, а тонна хлопчатника — почти 120 кг. Такого рода цифры позволяют вести расчет вносимых в почву удобрений. Безусловно, при этом ведется учет различного рода потерь удобрений. Соединения азота (оксиды и азотная кислота) в небольших количествах образуются в атмосфере. Вследствие электрических разрядов азот взаимодействует с кислородом в соответствии с уравнением a2 O2 = 2 O Далее оксид азота окисляется до диоксида: 2 O 02 = 2 02 В присутствии кислорода и воды последний превращается в азотную кислоту: 4 O2 О2 2Н2О = 4Н Оз С атмосферными осадками на 1 га площади в год поступает 2,5—4 кг связанного азота. За счет свободно живущих в почве бактерий и грибков (азотофиксаторов), ассимилирующих атмосферный азот, 1 га почвы ежегодно получает от 5 до 15 кг связанного азота. Если учесть, что даже при урожае озимой пшеницы 25 ц с зерном из почвы уносится около 70 кг связанного азота, то станет ясно, что естественного пополнения азотом почв никак недостаточно. Однако уместно подчеркнуть, что клубеньковые бактерии бобовых растений и особенно бобовых трав поставляют в почву в год 100—200 кг связанного азота на 1 га. Зерновые бобовые, хотя и дают почве несколько меньше (до 70 кг), но тем не менее это может позволить обойтись без азотных удобрений.
Таким образом, при использования клевера и люцерны и при рациональном севообороте азотный баланс в почве может быть достигнут. Если содержание связанного азота различным путем почва может восполнять, то источников естественного пополнения почв фосфором нет. Его необходимо вносить с тем или иным видом удобрений. Навоз. В навозе в среднем содержится 0,5 % связанного в химические соединения азота, 0,25 % фосфора и 0,6 % калия. Содержание этих питательных элементов зависит от вида скота, характера скармливаемых кормов, от вида подстилки и других факторов. Кроме азота, фосфора и калия навоз содержит все элементы, включая и микроэлементы, необходимые для жизни растений. В качестве подстилки используют солому, опилки, но наилучшей считается торф. Подстилка позволяет лучше сохранять в навозе питательные вещества. Ценным и быстродействующим средством является навозная жижа. Она содержит до 0,8 % азота и до 1 % калия, но сравнительно небольшое количество фосфора. Ее применяют для подкормки растений в весенне-летний сезон и для приготовления компостов. Компосты — смеси двух или нескольких удобрений. Для их приготовления используют главным образом торф. В результате получают торфо-навозные, торфо-жижевые, торфо-фекальные, торфо- фосфорнтные и другие компосты. Концентрированным и весьма эффективным удобрением является птичий помет. Он содержит в среднем 6 % азота, 4,3 % калия и 2,6 % фосфора. Для избежание потерь питательных веществ птичий помет хранят в смеси с торфом. Для обогащения почвы азотом применяют так называемое зеленое удобрение — это специально выращенная и запаханная растительная масса. Для этой цели используют главным образом бобовые растения, которые способны связывать в химические соединения азот воздуха. Обычно молекулярный азот недоступен для растений в качестве питания. Однако он способен усваиваться некоторыми микроорганизмами. Давно установлено, что на корневой системе бобовых растений размножаются клубеньковые бактерии, которые обладают способностью переводить молекулярный азот в химические соединения. В процессе своей жизнедеятельности клубеньковые бактерии и обогащают почву соединениями азота. Кроме того, некоторые бобовые растения имеют корневую систему, уходящую глубоко в землю. Благодаря этому они переносят в пахотный слой извлеченные из глубоких горизонтов питательные вещества и таким путем также способствуют повышению урожайности. Минеральные удобрения. В мире минеральные удобрения начали применять сравнительно недавно. Инициатором и активным поборником их использования в земледелии был немецкий химик Юстус Либих. В 1840 г. он выпустил в свет книгу «Химия в приложении к земледелию». В 1841 г. по его почину в Англии была построена первая суперфосфатная установка. Калийные удобрения начали производить в 70-х годах прошлого века. Минеральный азот в то время поставлялся в почву с чилийской селитрой. Следует отметить, что в настоящее время считают рациональным вносить в почву фосфорные, калийные и азотные удобрения в отношении питательных веществ, примерно равном 1:1,5:3. Спрос на минеральные удобрения быстро увеличивается так, что их мировое потребление с начала текущего столетия удваивается за каждые десять лет.
Гофман, "Земледельческая химия" (СПб., 1868); Ф. Крокер, "Руководство к сел. хозяйств. анализу, с специальным указанием исследования важнейших сел. хоз. продуктов" (СПб., 1867); Лекутэ, "Основы улучшающего землю хозяйства" (СПб., 1889). Статьи, в "Земл. Газете" - "Смоленские фосфориты" (1884, №№ 39 и 40); "Опыты удобрения рославльской фосфоритной мукой" (1886, 40 - 42); "О применении фосфоритов для удобрения" (1886, 51 - 52); "Опыты удобрения фосфоритной мукой в 1887, 1888 и 1889 гг." (1887, 49 - 52: 1888, 1, 2, 50 и 61; 1889, 2, 3, 46 - 49); "Из Батищева" (1888 г., 25, 26,. 36 - 38, 40 - 42; 1889 г., 22, 1891 г., 35); "Известкование или фосфоритование" (1889 г., 16 - 18); "Разделка земель из под лесов" (1890, 1 - 3); "Сидерация в сев. хозяйствах" (1890, 13 - 16); "О продолжительности действия фосфоритной муки и о залужении выпаханных земель" (1890, 34 - 37); "О действии каинита на красный клевер" (1891, 38 и 39); "Сравнительный опыт удобрения мелом и фосфоритом" (1890, 45 и 46); "Еще об удобрении фосфоритами" (1891, 42); "Опыты удобрения клевера различными минер, туками" (1892, 33 - 36). См. еще "Отчет об опытах применения минер, туков в с. Батищеве в 1891 г." ("Журнал Сельск. Хоз. и Лесоводства", 1892, №3). В 1859 - 60 гг. Э., вместе с известным химиком Соколовым устроил лабораторию, в которую допускались за небольшую плату желающие заниматься химией, и издавал "Химический Журнал", где напечатал несколько самостоятельных исследований и вел библиографический журнал. Некоторые труды Э. помещены в "Bnlletins" академии наук и в повременном издании "из химич. лаборатории Землед
2. Формирование понятия "фермент" в курсе биологии и связь с школьным курсом химии
4. Химия пищеварения рационального питания
9. Природные душистые вещества и современная химия
10. Химия в биологии, медицине и в производстве лекарственных веществ
11. Основы химии
14. Материалы по химии (кислоты, оксиды, основания, водород)
15. Татарстан - республика химии
16. Занимательные опыты по химии
17. Химия в биологии , медицине, производстве лекарственных веществ
18. Органическая химия (шпаргалка)
20. Возникновение и развитие науки химии
21. Творческая работа по химии: кислород
26. Химия и Стоматология (Химия в моей будущей профессии)
27. Применение экспресс-анализаторов АН-7560, АН-7529 и АС-7932 в аналитической химии
28. Исследования химии в начале ХХ века
29. Химия фуллеренов
30. Программа вступительных экзаменов по химии в 2004г. (МГУ)
32. Экзамен по химии (11 класс)
34. Демонстрационный вариант теста по химии Единого Государственного Экзамена (ЕГЭ)
37. Химия и космос
41. Билеты для подготовки к экзамену по химии - декабрь 2000
42. Значение химии в создании новых материалов, красителей и волокон
43. Курсовая работа по химии. Медь
44. Лекции по химии
46. Таблица по химии
48. Химия вокруг нас
49. Химия сегодня
50. Химия. Алюминий
51. Задачи по химии
52. Шпоры по химии
53. Химия платины и ее соединений
57. Химия Земли
59. Что такое жизнь с точки зрения физической химии
60. Краткая история развития коллоидной химии как науки
62. Химия белков
64. Роль химии в оборонной промышленности России
65. Нанотехнологии. От алхимии к химии и дальше…
66. Становление и развитие химии в России (XVIII – XIX вв.)
67. Состояние и некоторые проблемы химии, технологии и эффективности удобрений
68. Химия в современном естествознании
73. Основные этапы развития фармацевтической химии и предпосылки создания новых лекарственных веществ
74. Звук: физика, химия, биология
75. Внеклассная работа по химии: использование основного и дополнительного образования
76. Изучение темы "Минеральные удобрения" в школьном курсе химии
77. Методические особенности изучения темы "Железо" на уроках химии в средней школе
78. Мультимедийные технологии как средство повышения эффективности обучения химии в школе
79. Особенности отбора предметного содержания при изучении химии в средней школе
80. Применение современных компьютерных технологий при изучении химии
81. Развитие мотивации школьников при изучении химии в условиях перехода к профильному обучению
82. Развитие экологического мышления на уроках химии при изучении темы "Аминокислоты"
83. Решение задач на уроках химии
89. Изучение кластеров и их свойств в области химии
90. Коллоидная химия и поверхностные явления
92. Химия в поисках альтернативных источников энергии
93. Химия гидразина
94. Химия запахов
95. Химия и технология производства 2–нафтола щелочным плавлением
97. Химия как отрасль естествознания
98. Химия отрасли