Взаимодействие песка и азотных удобрений

[cmejia9i]

Здраствуйте!

Провожу эксперемент. Смысл в том, что через песок разных типов и состояний пропускаю различные концентрации жидких удобрений. Затем замеряю количество ионных соединений азота (мг\м3).

Перевернула половину литературы, и не могу придти к единому мнению. Всё-таки что это за химический процесс - фильтрование или адсорбция?..

[Marxist]

фильтрация -- не химический процесс, а технологический

[cmejia9i]

фильтрация -- не химический процесс, а технологический

фильтрация скорее гидромеханический процесс. может немного неправельно сформулировала вопрос...но суть таже. фильтрация или адсорбция?

[amik]

Термин "технологический" относится к области применения, а так, конечно, физический процесс.
Частицы песка не обладают развитой поверхностью и сорбция на них маловероятна.

[Marxist]

По-моему, вопрос "фильтрование или адсорбция" сродни вопросу "тёплое или мягкое". Иными словами, проводите вы, конечно, фильтрование. При этом безусловно происходит адсорбция.

[DSP007]

Во первых надо отличать адсорбцию и абсорбцию. Во вторых учите терминологию.
В третьих я хочу напомнить что гидратные формы кремния яляются слабой кислотой. В четвертых хочу напомнить что в природном песке всегда содержится примесь глины, а это те же алюмосиликаты, т.е слабые кислоты, причем с развитой поверхностью и в форме калиевых солей.
В пятых в песке и примесь органики бывает.

[Smol]

То есть Вы, коллега DSP007, считаете, что возможно частичное "связывание азота" раствора жидких удобрений на поверхности зерен песка? За счет образования ковалентных связей между аммонийным азотом и гидратной формой окиси кремния?

[cmejia9i]

опыты делаются как с сырым так и прогретым на определённой температуре, что бы уменьшить кол-во органики.

насчёт кислотной среды не совсем согласна: pH>7-10, взависимости от песка - морской, с залива или строительный.

насчёт терминов да, простите, учусь не на русском языке и могу неправельно излагать..
и адсорбцию от абсорбции я отличаю

[DSP007]

То есть Вы, коллега DSP007, считаете, что возможно частичное "связывание азота" раствора жидких удобрений на поверхности зерен песка? За счет образования ковалентных связей между аммонийным азотом и гидратной формой окиси кремния?

А черт его знает. Обязано быть. Растет же как то на песке и земляника и трава...

[Polychemist]

Ну если песок придает чистой воде (рН 5-6, если не принимаете мер) рН 7-10 то это уже таки да... Это явно не просто SiO2. Там явно есть Si-O-Na, Al-O-Na. Эти штуки придают песку свойства катионообменника и он может кушать аммонийный азот, да и что-то может переходить в раствор при фильтровании.

[avor]

-- Смысл в том, что через песок разных типов и состояний пропускаю различные концентрации жидких удобрений. Затем замеряю количество ионных соединений азота.

Это не смысл это описание. А вот смысл этого эксперимента из такого описания остается неведомым.

--Всё-таки что это за химический процесс - фильтрование или адсорбция?
Вот здесь почитайте:
http://www.chemport.ru/chemical_encyclo ... le_35.html
http://www.chemport.ru/chemical_encyclo ... _6430.html
Ответьте на вопрос: что является определяющими признаками фильтрования, а что адсорбции.

А потом проанализируйте какие из эти признаков присутствуют в вашем эксперименте.

[cmejia9i]

Ну если песок придает чистой воде (рН 5-6, если не принимаете мер) рН 7-10 то это уже таки да... Это явно не просто SiO2. Там явно есть Si-O-Na, Al-O-Na. Эти штуки придают песку свойства катионообменника и он может кушать аммонийный азот, да и что-то может переходить в раствор при фильтровании.

да, до фильтрования-адсорбции дистилированная вода либо её раствор с удобрением pH 6-7, после - 7-10. взависимости от концентрации... причём пропуская дистилированную воду (0% азотных удобрений), как pH так и концентрация ионов азота наивысшая (>1мг/м3). потом идёт спад...а после концетрации 50% - снова рост концентрации ионов. при этом всём чёткий запах аммиака.

т.е значит в данном эксперементе воспроизводится процесс фильтрации с частичной адсорбцией? или всё же есть место хемосорбции...

[cmejia9i]

-- Смысл в том, что через песок разных типов и состояний пропускаю различные концентрации жидких удобрений. Затем замеряю количество ионных соединений азота.

Это не смысл это описание. А вот смысл этого эксперимента из такого описания остается неведомым.

--Всё-таки что это за химический процесс - фильтрование или адсорбция?
Вот здесь почитайте:
http://www.chemport.ru/chemical_encyclo ... le_35.html
http://www.chemport.ru/chemical_encyclo ... _6430.html
Ответьте на вопрос: что является определяющими признаками фильтрования, а что адсорбции.

А потом проанализируйте какие из эти признаков присутствуют в вашем эксперименте.

спасибо за ссылки. не раз анализировала эти определения. связывала с эксперементом. вижу в этом всём признаки и фильтрации, и адсорбции и хемосорбции.. хотелось бы что бы узнать другие мнения и выйти на правельный путь для последующих расчётов.

[Polychemist]

Т.е. через "песок" пропускаете дистиллят и в нем растет концентрация аммиака? Забавный песочек, грязненький, скорее почва, а не песок. И процесс лучше называть вымыванием, экстракцией и т.п.

[cmejia9i]

Т.е. через "песок" пропускаете дистиллят и в нем растет концентрация аммиака? Забавный песочек, грязненький, скорее почва, а не песок. И процесс лучше называть вымыванием, экстракцией и т.п.

ну да, такая тут окружающая среда с соответствуещим песочком
честно говоря вариант экстракции не пришёл в голову..вполне возможный вариант
т.е пропуская воду (в данном случае она в роли экстрагента) через песок, в ней растворяются азотсодержащие соединения..и чем меньше воды, тем меньше в ней растворяется этих загрязняющих песок веществ, тем меньше (лучше) результат по азоту. но. как тогда обьяснить что после около 50% результаты по N+ опять растут? начался какойто другой процесс, только уже удобрений с чемто?

[Meta-Don]

Прочитал всю тему и ничего не понял. Люди на что-то отвечают, чего в вопросе нет. Потом посмотрел, а cmejia9i два раза редактировал(а) стартовый вопрос.
ИМХО, так делать не следует, лучше делайте поправки в следующих топиках по мере развития дискуссии.

А что касается вопроса, то и после двух редактирований он понятней не стал. Вы пишете: "через песок разных типов и состояний".
Для химиков важно именно то, какой это песок, поэтому Ваше описание песка слишком лирическое.
А по поводу того, что подразумевается под словом "состояние", то у меня даже в голову никаких вариантов не приходит. У песка одно состояние - твёрдое.

[Polychemist]

И прежде чем навесить некий ярлык и строить модели, надо тщательно разобраться с химизмом процессов. Начать с характеристики "песков" - элементный состав, вероятно рентгенофазовый анализ, в том числе в разных стадиях промывания водой. Хорошо бы проконсультироваться с грамотным почвоведом. Ну а то, что количество вымываемого азота изменяется сложным образом - предсказуемо. По мере промывки неорганика подрастворется (даже кварц растворим), откалываются наночастички, обнажается скрытое. И прежде чем работать с удобрениями, разберитесь до конца с дист. водой, анализируйте не только на азот, но и на кремний, алюминий, хлор, сульфат, сухой остаток.... И почитайте статьи про почву, возможно там всё есть.

[avor]

-- хотелось бы что бы узнать другие мнения и выйти на правельный путь для последующих расчётов.

Так уважаемая. Как же мы можем делать анализ результатов, если мы ничего не знаем о вашем эксперименте.
1)Цель эксперимента. Зачем вообще что-то куда-то лить? Это часть технологии переработки удобрения? Или это модель поведения удобрения в почве. Соответственно если технология то чего вы добиваетесь в результате технологической операции. Если модель, то каковы требования к модели, где она будет использоваться. И т.д. Это к примеру. Может у вас еще куча других целей имелась, но мы же никогда об этом не догадаемся, если вы не скажете.
2)Постановка эксперимента:
а)Что за песок(происхождение, состав гранулометрический, минералогический, по веществам, элементам)
Что за удобрения (происхождение ,состав фазовый, по веществам, по элементам )
б)Контроль на входе. Как вы оцениваете те или иные параметры своих объектов перед экспериментом, как они варьируются и в каких пределах.
в)Какие параметры измеряются и изменяются в ходе эксперимента и как это делается.
г) Сам ход эксперимента:
Соотношения фаз при фильтрации, время фильтрации, скорости фильтрации, геометрия фильтра, устройство всей экспериментальной установки.
3)Результаты эксперимента
графики и цифры, таблицы измеряемых и изменяющихся в ходе эксперимента параметров и их зависимости от изменений условий эксперимента.
4)Ваши выводы на основании каких результатов, что вы предполагаете и почему, а так же согласование полученных результатов с целью эксперимента.

Как то так. Вполне возможно, что в результате анализа всей информации окажется например, что механизмы разделения(адсорбция,фильтрация, экстракция и тд) не так важны как вам кажется. Или что преобладает какой- то один механизм. Мы ж не Боги знать про ваш эксперимент все.

[cmejia9i]

в прошлый раз неудачно сформулировала вопрос. здесь впервый раз. спасибо всем за ту помощ!

заранее извеняюсь за возможную неправельную формулировку как терминов так и предложений. тк учусь не на русском языке. и такие ошибки как вместо фильтрования написать фильтрация могу и не заметить...

итак. попробую ещё раз.

вот из-за чего организовался данный эксперемент: идёт постоянная погрузка жидких удобрений, а также их хранение в резервуарах на территории. часть ионнов аммония может уходить в почву с сточными водами. надо рассмотреть вариант, что если при постройке резервуаров основание будит засыпаться песком, сможет ли это хоть на какаюто долю защитить от попадания в почву опыт не на науном уровне. есть погрешность и не все факторы учитываются. суть в том что да или нет. была бы хоть малейшая польза от песка между резервуаром и почвой.

для этого надо определить какие процессы происходят. фильтрация да, но к указанной проблеме она отношения не имеет. экстракция - да, но она наоборот усугубляет проблему. аэробные бактерии да. Что может происходить ещё что уменьшает концентрацию ионов аммония?

ход эксперемента:
I. к воронке Бюхнера изнутри прикрепляется бумажный фильтр. Вставляется плассмасовый цилиндр (диаметр 5см) с отрезанным дном. Всё это вместе вставляется в бутылку. В цилиндр засыпается 250 мл строительного песка (до этого прогретый 24ч на 350гр.цельсия и остужённый). состав песка неизвестен, аппаратуры для этого в лаборатории нет. размер частичек 0.05-0.5мм.
Заливается дистилированная вода (плотность 0.996г\см3, рН 6.5-7). Засекается время за которое 1л воды проходит через этот слой песка. В данном случае, это было 4ч. После плотность воды остаётся тойже, а рН становится 7.85.
Спектрометром, используя реагент Несслера, замеряем количество ионов аммония. Результат дистилированной воды - 0.05мг\л.

всё тоже самое проделываем с 10,20,30, 40,50, 60, 70, 80, 90 и 100% раствором азотного адобрения.
песок каждый раз берётся новый.
в удобрении общее число азота 32% (аммиачного (N-NH3) - 8%, нитратного(N-NO3) - 8% и амидного (N-NH2) - 16%). плотность удобрения 1.330г\см3.
10, 20% количество ионов аммония падает до 0.01мг\л. Затем сново начинает расти.
100% удобрения проходит через этот слой песка за 8ч. ионов аммония в нём снова 0.05мг\л.

II. всё тоже самое что и в части I. проделывается только не с строительным песком, а с прогретым на тех же условиях морским. состав также неизвестен. размер песчинок - 0.05-1мм.
время прохождения дистиллированной воды - 30мин. рН после песка - 8.58. ионны аммония - 1.5 мг\л.
10, 20, 30, 40% количество ионов аммония падает . Затем сново начинает расти.
100% удобрения проходит через этот слой песка за 2ч. ионов аммония в нём 0.06мг\л (в три раза меньше чем при пропускаии дистилировнной воды)

III. всё тоже самое что и в части I. проделывается только с прогретым на тех же условиях песком собранного у залива вместе с остатками корней тростника. состав также неизвестен. размер песчинок - 0.05-1мм.
время прохождения дистиллированной воды - 30мин. рН после песка - 9.70. ионны аммония - 0.45 мг\л.
10, 20, 30, 40% количество ионов аммония падает . Затем сново начинает расти.
100% удобрения проходит через этот слой песка за 2ч. т.к эксперемент ещё идёт, то кол-во ионов аммония в нём ещё неизвестно.

IV. весь тот же опыт повторяется с сырыми песками: строительным, морским и с залива. с залива с корнями тростника опыт ещё не закончен. есть мнение, что концентраия ионов аммония должна быть меньше чем в прогретом песке. пропуская же растворы удобрений через непрорутый строительный и морской песок результаты по аммония естественно выше, засчёт бактерий осущетсвляющих процесс нитрификации иденитрификации.

при каждом опыте в большей или меньшей мере чувствуется запах аммиака.

прикрепляю графики концентрации ионов аммония при разлиных концентрациях. первый - строительный прогретый песок. второй морской прогретый песок.

ffffffff.png

[cmejia9i]

всем спасибо за идеи и помощ в допущенных ошибках!
ещё раз попробывала описать происходящее в теме "взаимодействие песка и азотных удобрений " новой темы. буду ждать ваших умных мыслей..мне действительно нехватает личных знаний.

Темы объединены.
Polychemist