W laboratorium tlenek wapnia można otrzymać ze szczawianu wapnia o wzorze CaC2O4. Szczawian wapnia ulega termicznemu rozkładowi, który przebiega zgodnie z poniższym równaniem: CaC2O4 → CaCO3 + CO Dalsze ogrzewanie, w wyższej temperaturze, prowadzi do rozkładu węglanu wapnia: CaCO3 → CaO + CO2 Próbkę szczawianu wapnia o masie 12,8 g umieszczono w tyglu pod wyciągiem i poddano prażeniu. Po pewnym czasie proces przerwano, a następnie ostudzono tygiel, zważono jego zawartość i zbadano skład mieszaniny poreakcyjnej. Stwierdzono, że masa zawartości tygla zmalała o 6,32 g i że otrzymana mieszanina nie zawierała szczawianu wapnia. Oblicz w procentach masowych zawartość tlenku wapnia w mieszaninie otrzymanej po przerwaniu prażenia. Obliczenia: Rozwiązanie Zasady oceniania 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w procentach masowych. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – niepodanie wyniku w procentach masowych. 0 p. – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Przykładowe rozwiązania Rozwiązanie I: Mszczawianu wapnia = 128 g ⋅ mol−1 ⇒ nszczawianu wapnia = 0,1 mol ⇒ nCO = 0,1 mola ⇒ 2,8 g CO 6,32 g – 2,8 g = 3,52 g ⇒ 0,08 mola CO2 przereagowało 0,08 mola CaCO3 ⇒ powstało 0,08 mola CaO ⇒ 4,48 g CaO %CaO = 4,48 ⋅ 100%12,8 − 6,32 = 69,1% %CaO = 69,1(%) Rozwiązanie II: x = 10 g węglanu CaCO3 CaO CO2 n0 10100 0 0 Δn –x x x nk 10100 – x x x Masa po prażeniu 12,8 – 6,32 = 6,48 g (10100 – x) 100 + 56x = 6,48 10 – 100x + 56x = 6,48 44x = 3,52 X = 0,08 mol, czyli zawartość procentowa tlenku wapnia % CaO = 0,08 ∙ 566,48 ∙ 100 = 69,14(%)
Uprawa nawożenie Data publikacji Na wiosenne wapnowanie użyj wapno węglanowe Z rolniczego punktu widzenia ważnym kryterium podziału nawozów wapniowych jest szybkość ich działania, czyli podział na szybko i wolno działające. Do nawozów szybko odkwaszających glebę zaliczane są formy wodorotlenkowe i tlenkowe, a wolno odkwaszające glebę to węglany i krzemiany. Środki wapnujące dzieli się na dwie grupy: tlenkowe i węglanowe oraz niezawierające magnezu i zawierające magnez. Wapna węglanowe otrzymuje się w wyniku mielenia i odsiewu skał wapiennych, natomiast wapna tlenkowe powstają w procesie ich prażenia. Wapno tlenkowe ma szybsze działanie, ponieważ forma tlenkowa dość gwałtownie wchodzi w reakcję z wodą, szybko zmieniając odczyn. Taka gwałtowna zmiana odczynu jest jednak niepożądana, szczególnie w przypadku gleb lekkich, dlatego też wapna tlenkowe należy stosować tylko na gleby cięższe. Stosowanie wapna tlenkowego z powyższego powodu nie jest zalecane w okresie wiosennym, gdyż może prowadzić do przesuszenia gleby i pogarszać jej fizyczne właściwości. Do wiosennego wapnowania należy użyć wapno węglanowe, dobrze zmielone, gdyż działanie wapna dobrze zmielonego o drobnych cząstkach jest szybsze. Do wiosennego wapnowania gleby polecane są wapna granulowane, a na glebach lekko zakwaszonych nawozy wieloskładnikowe z dodatkiem wapnia, np. pochodzącego z dna morskiego i ekstraktu z alg. Wpływają one korzystnie na wzrost systemu korzeniowego, pobieranie fosforu i potasu oraz poprawiają odporność roślin na czynniki stresowe w początkowej fazie wzrostu. Do wiosennego wapnowania najlepsze są nawozy granulowane z miękkich wapieni Ważne rozdrobnienie węglanów Zobacz także O właściwościach odkwaszających nawozów wapniowych węglanowych zwłaszcza nawozów dolomitowych decyduje stopień ich rozdrobnienia. W przypadku wapna tlenkowego oraz miękkich wapieni typu wapno kredowe, stopień rozdrobnienia ma mniejsze znaczenie. Zarówno w nawozach wapniowych tlenkowych, jak i węglanowych zawartość składnika działającego wyraża się w postaci tlenku wapnia (CaO) lub sumy tlenku wapnia i tlenku magnezu (CaO +MgO) w typach wapna zawierających magnez. W przypadku środków wapnujących tlenkowych suma składników użytecznych powinna wynosić co najmniej 60%, zaś środków wapnujących węglanowych – 40%. Niektóre typy wapna są produktami ubocznymi powstającymi w przemyśle cukrowniczym, celulozowym i siarkowym, np. wapno defekacyjne zawierające od 20 do 35% CaO w formie węglanowej, wapno posiarkowe o zawartości 30% CaO w formie węglanowej, wapno pocelulozowe zawierające 40% CaO w formie węglanowej, wapno posodowe (20 do 35% CaO w formie węglanu wapnia). Wymagania jakościowe dla poszczególnych typów wapna zawierających magnezu (tabela 1) i niezawierających magnezu (tabela 2) zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 8 września 2010 r. w sprawie sposobu pakowania nawozów mineralnych, umieszczania informacji o składnikach nawozowych na tych opakowaniach, sposobu badania nawozów mineralnych oraz typów wapna nawozowego przedstawiono poniżej. Ten produkt może Ciebie zainteresować Czapka z daszkiem - Tygodnik Poradnik Rolniczy Płacisz tylko 27,00 złCena regularna 35,00 zł SPRAWDŹ Lp. Typ Odmiana Składniki podstawowe i sposób otrzymywania Minimalna zawartość składników nawozowych CaO % Inne wymagania 1 2 3 4 5 6 1 Z przerobu skał wapiennych 01 Tlenek wapnia. Przerób skał wapiennych 80 Odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 25 2 02 Tlenek wapnia. Przerób skał wapiennych 70 3 03 Tlenek wapnia. Przerób skał wapiennych 60 4 04 Tlenek wapnia i węglan wapnia lub węglan wapniowy. Przerób skał wapiennych 50 Odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 10; przesiew przez sito o wymiarze boku oczek kwadratowych: 0,5 mm, %, co najmniej 50 5 05 Węglan wapnia. Przerób skał wapiennych 40 6 Z produkcji ubocznej 06 Tlenek wapnia, węglan wapnia, krzemiany wapnia. Wapno posodowe suche, wapno defekacyjne, wapno pokarbidowe 35 Zawartość wody, %, najwyżej 10; zawartość chlorków, %, najwyżej 2,51) 7 07 Węglan wapnia. Wapno pocelulozowe, wapno posiarkowe, wapno dekarbonizacyjne, wapno defekacyjne, wapno pokarbidowe wilgotne, wapno posodowe podsuszone, wapno pogaszalnicze podsuszone 30 Zawartość wody, %, najwyżej 30; zawartość chlorków, %, najwyżej 3,52) lub 33); zawartość siarczków, %, najwyżej 1,54) 8 08 Węglan wapnia. Wapno defekacyjne, wapno posodowe odsączone, wapno pocelulozowe wilgotne, wapno poneutralizacyjne 25 Zawartość wody, %, najwyżej 40; zawartość chlorków, %, najwyżej 33) lub 3,52) 9 09 Węglan wapnia. Wapno defekacyjne mokre, wapno posodowe mokre 20 Zawartość wody, %, najwyżej 50; zawartość chlorków, %, najwyżej 33) 10 Pochodzenia naturalnego - kopalina 06a Węglan wapnia, wapno kredowe suche 35 Zawartość wody, %, najwyżej 10 11 07a Węglan wapnia, wapno kredowe podsuszone 30 Zawartość wody, %, najwyżej 30 12 08a Węglan wapnia, kreda odsączona 25 Zawartość wody, %, najwyżej 40 13 09a Węglan wapnia, wapno kredowe mokre 20 Zawartość wody, %, najwyżej 50 Tabela 1 Typy wapna nawozowego niezawierającego magnezu. (Źródło: Nr 183, poz. 1229) 1) Tylko dla wapna posodowego suchego. 2) Tylko dla wapna pocelulozowego. 3) Tylko dla wapna posodowego podsuszonego, wapna posodowego odsączonego i wapna posodowego mokrego. 4) Tylko dla wapna pocelulozowego i posiarkowego. Wysoką aktywność chemiczną mają nawozy tlenkowe Drugim ważnym kryterium, od którego zależy działanie wapna jest stopień rozdrobnienia surowca, z którego produkowane jest wapno. Parametr ten decyduje o skuteczności odkwaszania nawozów wytworzonych ze skał twardych (nawozów dolomitowych). W nawozach typu tlenkowego oraz miękkich wapieniach typu wapno kredowe cecha ta ma drugorzędne znaczenie, ponieważ po wprowadzeniu do gleby rozpuszczają się one zazwyczaj stosunkowo szybko i dlatego ich działanie odkwaszające najczęściej jest obserwowane szybciej, bo już w pierwszym roku po zastosowaniu. Stopień rozdrobnienia surowca, z którego produkowane jest wapno jest ściśle związany z aktywnością chemiczną wapna. Bardzo wysoką aktywność chemiczną mają nawozy tlenkowe (ponad 100%). Natomiast aktywność chemiczna zmielonych wapieni jest dużo niższa i wynosi od 30 do 100%. Zatem im nawóz jest bardziej rozdrobniony, tym proces odkwaszania gleby będzie zachodził szybciej. Jednym z najszybciej działających (odkwaszających) nawozów węglanowych jest kreda. Z rozdrobnieniem z kolei ściśle jest związana aktywność chemiczna wapna, czyli szybkość reakcji nawozu wapniowego z glebą. Wyraża się ją w % w stosunku do aktywności świeżo strąconego węglanu wapnia, którą przyjęto za 100%. Aktywność chemiczna waha się od kilkunastu % dla najstarszych wapieni i dolomitów do prawie 100% dla miękkich skał. Wysoka aktywność chemiczna nawozu wapniowego jest jedną z jego najważniejszych właściwości pożądanych przez rolnika. Nawozy dolomitowe mimo iż cechują się doskonałą siłą zobojętniającą, to najczęściej mają niską aktywność chemiczną i to właśnie przesądza o ich powolnym działaniu odkwaszającym. Aktywność chemiczną nawozów może poprawić dobre zmielenie surowca, ale niestety jest to zabieg kosztowny. Zdarza się dość często w pierwszym a nawet drugim roku po zastosowaniu dolomitów, zwłaszcza gdy nawóz nie jest dostatecznie rozdrobniony, że działanie odkwaszające jest niewielkie. Odwrotnie jest natomiast przy stosowaniu kredy, pomimo że mniejsza jest siła zobojętniająca tego nawozu niż wapna dolomitowego, to efekt odkwaszający jest prawie natychmiastowy. Kreda taką właściwość posiada dzięki wysokiej aktywności chemicznej sięgającej wartości 80–100%. Dlatego po zastosowaniu kredy skutki odkwaszania widoczne są już w pierwszym roku i zdarza się, że utrzymują się nawet 3 lata. Skuteczność odkwaszania natomiast wapieni dolomitowych widoczna jest dopiero w drugim roku po wapnowaniu, ale w dłuższej perspektywie działanie odkwaszające trwa na ogół dłużej niż kredy. Od kilku lat na rynku można spotkać nawozy mineralno-organiczne, które mogą zawierać nawet 30% wapnia w przeliczeniu na CaO, np. nawóz OrCal SR pHregulator. W związku z tak wysoką zawartością wapnia nawozy te mogą służyć także do regulacji odczynu gleby, należy jednak stosując je brać pod uwagę przy ustaleniu dawki, oprócz pH gleby, zawartość towarzyszących w nawozach tego typu składników pokarmowych. Rynek nawozów wapniowych jest ogromny. To czarna kreda z kwasami humusowymi i węglem organicznym Jakie są zasady wapnowania? Pamiętajmy, że prawidłowo wykonane wapnowanie nie powinno spowodować nagłej zmiany odczynu gleby, dlatego też zabieg ten zawsze powinien być poprzedzony analizą gleby! Dzięki temu niedrogiemu badaniu zyskujemy pewność, jaką ilość wapna potrzebujemy do przywrócenia glebie optymalnego odczynu oraz wybierzemy wapno, najlepiej dostosowane do naszych warunków glebowych. Do wapnowania gleb należy używać wyłącznie nawozów dopuszczonych do obrotu i stosowania w rolnictwie. Używając tylko takich nawozów można być pewnym, że są one bezpieczne dla roślin i gleby. Bardzo ryzykowne jest stosowanie nawozów z niepewnego źródła, bez atestu. Rynek nawozów wapniowych jest ogromny i bardzo zróżnicowany cenowo. Należy bardzo rozsądnie jednak podchodzić do różnych ofert oraz innowacyjnych nawozów do odkwaszania. Lp. Typ Odmiana Składniki podstawowe i sposób otrzymywania Minimalna zawartość składników nawozowych Inne wymagania CaO + MgO % w tym MgO % 1 2 3 4 5 6 7 1 Tlenkowe 01 Tlenek wapnia i tlenek magnezu oraz węglan wapnia i węglan magnezu. Prażenie, mielenie, odsiewanie skał wapniowo-magnezowych 75 25 Odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 25 2 02 Tlenek wapnia i tlenek magnezu oraz węglan wapnia i węglan magnezu. Prażenie, mielenie, odsiewanie skał wapniowo-magnezowych 60 20 Odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 25 3 Węglanowe 03 Węglan wapnia i węglan magnezu lub węglan wapnia, węglan magnezu, tlenek wapnia i tlenek magnezu. Mielenie, odsiewanie skał wapniowo-magnezowych lub mieszanie skał wapniowo-magnezowych z prażonymi skałami wapniowo-magnezowymi 50 15 Zawartość wody, %, najwyżej 10; odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 10; przesiew przez sito o wymiarze boku oczek kwadratowych: 0,5 mm, %, co najmniej 50 4 04 Węglan wapnia i węglan magnezu lub węglan wapnia, węglan magnezu i tlenek wapnia. Mielenie, odsiewanie, mieszanie skał wapniowo-magnezowych ze skałami wapniowymi lub tlenkiem wapnia 50 8 Zawartość wody, %, najwyżej 10; odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 10; przesiew przez sito o wymiarze boku oczek kwadratowych: 0,5 mm, %, co najmniej 50 5 05 Węglan wapnia i węglan magnezu. Mielenie, odsiewanie skał wapniowo-magnezowych 45 15 Zawartość wody, %, najwyżej 10; odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 10; przesiew przez sito o wymiarze boku oczek kwadratowych: 0,5 mm, %, co najmniej 50 6 06 Węglan wapnia i węglan magnezu lub węglan wapnia, węglan magnezu i tlenek wapnia. Mielenie, odsiewanie, mieszanie skał wapniowo-magnezowych ze skałami wapniowymi lub tlenkiem wapnia 45 8 Zawartość wody, %, najwyżej 10; odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 10; przesiew przez sito o wymiarze boku oczek kwadratowych: 0,5 mm, %, co najmniej 50 7 07 Węglan wapnia i węglan magnezu lub węglan wapnia, węglan magnezu i tlenek wapnia. Mielenie, odsiewanie, mieszanie skał wapniowo-magnezowych ze skałami wapniowymi lub tlenkiem wapnia 40 8 Zawartość wody, %, najwyżej 10; odsiew na sicie o wymiarze boku oczek kwadratowych: 2 mm, %, najwyżej 10; przesiew przez sito o wymiarze boku oczek kwadratowych: 0,5 mm, %, co najmniej 50 Tabela wapna nawozowego zawierającego magnez. (Źródło: Nr 183, poz. 1229) Dr hab. Dorota Pikuła IUNG – PIB PuławyZdjęcia: Marek Kalinowski
Próbkę mieszaniny węglanu wapnina i tlenku wapnia o znanej masie poddano prażeniu. Po kilkunastu minutach ogrzewania stwierdzono, że masa produktu przestała się zmieniać i jest o 20,75 % mniejsza od pczatkowej masy próbki. Oblicz zawartość węglanu wapnia w mieszanienie przed jej wyprażeniem. Wynik podaj w PROCENTACH MASOWYCH z dokłądnością do liczb całkowitych. Question fromW laboratorium tlenek wapnia można otrzymać ze szczawianu wapnia o wzorze CaC2O4. Szczawian wapnia ulega termicznemu rozkładowi, który przebiega zgodnie z poniższym równaniem: CaC2O4 → CaCO3 + CO Dalsze ogrzewanie, w wyższej temperaturze, prowadzi do rozkładu węglanu wapnia: CaCO3 → CaO + CO2 Próbkę szczawianu wapnia o masie 12,8 g umieszczono w tyglu pod wyciągiem i poddano prażeniu. Po pewnym czasie proces przerwano, a następnie ostudzono tygiel, zważono jego zawartość i zbadano skład mieszaniny poreakcyjnej. Stwierdzono, że masa zawartości tygla zmalała o 6,32 g i że otrzymana mieszanina nie zawierała szczawianu wapnia. Oblicz w procentach masowych zawartość tlenku wapnia w mieszaninie otrzymanej po przerwaniu prażenia. Zadanie 16. (0–2) Wymaganie ogólne Wymaganie szczegółowe II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. IV etap edukacyjny – poziom rozszerzony 1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: wykonuje obliczenia z uwzględnieniem […] mola dotyczące: mas substratów i produktów (stechiometria wzorów i równań chemicznych) […]. Zasady oceniania 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w procentach masowych. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – niepodanie wyniku w procentach masowych. 0 p. – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Przykładowe rozwiązania Rozwiązanie I: M szczawianu wapnia = 128 g · mol-1 ⇒ n szczawianu wapnia = 0,1 mol ⇒ nCO = 0,1 mola ⇒ 2,8 g CO 6,32 g – 2,8 g = 3,52 g ⇒ 0,08 mola CO2 przereagowało 0,08 mola CaCO3 ⇒ powstało 0,08 mola CaO ⇒ 4,48 g CaO %CaO=4,48 · 100%12,8 – 6,32 =69,1% %CaO=69,1 (%) Rozwiązanie II: 12,8 g szczawianu — x 128 g szczawianu — 100 g x = 10 g węglanu CaCO3 CaO CO2 n0 10100 0 0 Δn –x x x nk 10100–x x x Masa po prażeniu 12,8 – 6,32 = 6,48 g 10100–x100+56x=6,48 10 – 100x + 56x = 6,48 44x = 3,52 x = 0,08 mol, czyli zawartość procentowa tlenku wapnia: %CaO=0,08 · 566,48·100=69,14(%) TSAmHE.
w wyniku prażenia węglanu wapnia
