Диссертация

Основой большинства азотно-серных удобрений является сульфат аммония. Его используют в индивидуальном виде, в составе смешанных солей с нитратом аммония и в качестве добавки к жидким карбамидно-аммиачным смесям. Однако расширение спектра функциональных свойств новых композиций не всегда приводит к улучшению их физико-химических характеристик. Так, при добавлении сульфата аммония к жидким комплексным удобрениям резко снижается диапазон устойчивости последних вследствие низкой растворимости соли. В этой связи актуальным является поиск производных сульфата аммония – потенциальных компонентов гранулированных и жидких удобрений. Теоретической основой разработки новых видов солевых композиций для аграрного сектора являются диаграммы состояний индивидуальных веществ и систем на их основе. Основными экспериментальными методами построения диаграмм состояний являются термический, фазовый и химический анализ. Сочетание экспериментальных исследований с термодинамическим моделированием позволяет сократить временные и материальные затраты при решении поставленных задач. Объектами исследования настоящей работы являются сульфат аммония (NH4)2SO4; двойные соли на основе сульфата аммония и сульфата магния – гексагидрат сульфата аммония-магния (NH4)2Mg(SO4)2·6H2O и безводный сульфат аммония-магния (NH4)2Mg2(SO4)3; органические производные сульфата аммония [NH4]+[XSO3]- – сульфамат аммония (X = NH2–) и метансульфонат аммония (X = CH3–); тройные системы на основе органических производных сульфата аммония – «вода – мочевина – сульфамат аммония», «вода – мочевина – метансульфонат аммония» и образующие их бинарные подсистемы. Цель работы – экспериментальное определение термодинамических свойств, выяснение условий устойчивости фаз и построение термодинамических моделей индивидуальных веществ, бинарных и тройных растворов в системах на основе серосодержащих солей аммония. В результате изучены свойства 5 индивидуальных соединений: (NH4)2SO4, (NH4)2Mg(SO4)2·6H2O, (NH4)2Mg2(SO4)3, NH4SO3NH2 и NH4SO3СH3: термическая устойчивость, параметры фазовых переходов, изобарная теплоемкость, энтальпия растворения в воде, стандартные термодинамические функции. Исследованы фазовые равновесия «твердое-жидкость» в H2O – (NH2)2CO– NH4SO3NH2, H2O –(NH2)2CO–NH4SO3СH3 и образующих их бинарных подсистемах. Исследованы фазовые равновесия «жидкость-пар» в H2O – (NH2)2CO– NH4SO3NH2, H2O – NH4SO3NH2. Исследованы объемные свойства растворов в H2O–(NH2)2CO– NH4SO3NH2, H2O – NH4SO3NH2 и H2O – NH4SO3СH3 . Построена термодинамическая модель системы H2O–(NH2)2CO– NH4SO3NH2