Натриевая селитра: формула, свойства, виды, получение, применение в сельском хозяйстве

Натрий азотнокислый или натриевая селитра (синонимы – нитрат натрия, чилийская селитра) была первым минеральным удобрением, прочно вошедшим в сельхозоборот. В настоящее время применение натриевой селитры как удобрения ограничено ввиду ее довольно высокой опасности при пожаре (см. далее) и наличия в составе натриевого балласта, который любят далеко не все растения.

Тем не менее, натриевая селитра как удобрение обладает ценным свойством – щелочной реакцией. Основные почвы азотнокислый натрий еще больше защелачивает и поэтому на карбонатных, засоленных и солонцеватых грунтах неприменим. Также нельзя использовать натриевую селитру в местах с недостаточным естественным увлажнением, т.к. в таких условиях защелачивание почв преобладает над их закислением.

Однако обычным почвам в регионах с избытком осадков в теплое время нитрат натрия не позволяет закислиться, а pH кислых, которых в таких местах много, регулярное применение натриевой селитры может довести до нейтрального или приемлемой кислотности. Поскольку дачные и приусадебные участки в таких краях часто выделяются на кислых дерново-подзолистых и торфянистых почвах, нейтрализация их натриевой селитрой вполне оправдана: данный химикат недорог, т.к. получается как побочный продукт при производстве азотной кислоты и аммиака; в небольших количествах может быть получена самостоятельно, см. далее.

Формула и свойства

Химическая формула натриевой селитры NaNO3. Химически чистый азотнокислый натрий (поз. 1 на рис.) представляет собой порошок прозрачных бесцветных кристаллов плотностью 2,257 кг/куб. дм. В воде растворим лучше калиевой селитры: при нуле градусов Цельсия 727 г/куб. дм; при 20 градусах 876 г/куб. дм; при 60 градусах 1,247 кг/куб. дм и при 100 градусах 1,760 кг/куб. дм.

Технический азотнокислый натрий – порошок сероватого или желтоватого цвета. Он, как и химически чистый, гигроскопичен: впитывает атмосферную влагу, перекристаллизовывается и слеживается; хранению в открытой таре не подлежит. На продажу выпускается в паронепроницаемой упаковке (поз. 2) или в 5-слойной бумажной в паронепроницаемом вкладыше.

В школьных учебниках и популярных изданиях формулу нитрата натрия изображают обычно так, как показано на поз. 3 рис. Преподаватели в вузах иногда заваливают неуспевающих студентов вопросом: «А почему точно такой же ион O– не прихватывает себе еще Na+? Ведь нет же вещества Na2NO3?»

Дело в том, что единичных молекул NaNO3 выделить практически также невозможно. Ионные связи O– Na+ сильно поляризованы, и «лишние» электроны образуют нечто вроде газа (очень грубое приближение), подчиняющегося законам квантовой физики; эта среда и соединяет Na+ и NO3–. Поэтому, если только допустить выражение явлений квантовой природы обычными графическими средствами, формулу натриевой селитры следовало бы изобразить так, как показано на поз. 4 рис.

Практический вывод отсюда для обычных домовладельцев, возможно, не помнящих и формулу воды, весьма важен. Натрий активный химический элемент, гораздо активнее калия или кальция и поэтому он «очень хочет» соединиться с кислородом нормальной ионной связью; при этом один из атомов кислорода оказывается «лишним». Температура плавления азотнокислого натрия 309,5 градусов Цельсия, но уже при 380 градусах он разлагается, выделяя свободный кислород; другие селитры для этого нужно нагреть сильнее. Вдруг рядом находятся органические материалы или уголь, возможна детонация, поэтому хранить нитрат натрия в сгораемых складах и/или вблизи жилых помещений нельзя. В случае возгорания вблизи даже небольшого количества натриевой селитры его надо немедленно гасить большим количеством воды или из углекислотного огнетушителя; то и другое сбивает температуру в помещении. Если вы используете натриевую селитру регулярно, то в ее хранилище нужно установить автоматический углекислотный огнетушитель: сараюшка сгорит это одно, а взрыв уже совсем другое.

Примечание: совершенно недопустимо применять натриевую селитру в теплицах и парниках – при повышенной концентрации в воздухе углекислого газа выделение свободного кислорода нитратом натрия может начаться при комнатной температуре!

Степень опасности натриевой селитры для здоровья человека 3-я, умеренно опасное вещество. Признаки попадания в организм – горько-соленый вкус во рту, жжение в слизистых. Признаки отравления – тошнота, рвота; возможно, с кровью. Первая помощь – выпить теплого молока (не раствора пищевой соды!) и немедленно обратиться к врачу. Через кожу в организм не проникает, но разъедает ее, поэтому при работе с натриевой селитрой нужно пользоваться СИЗ.

Состав и марки

Технический азотнокислый натрий выпускается марок А и Б; их состав указан в табл.:

Однако, в отличие от аммиачной воды, использование той и той для удобрения недопустимо. Причина – наличие трудноудаляемых микропримесей, способных накапливаться в плодах растений. Для целей агрикультуры теоретически выпускается натриевая селитра марки СХ, но найти ее в продаже практически трудно. Натрий азотнокислый и так побочный малорентабельный продукт, а очистка до марки СХ еще более его удорожает, да и технический не пользуется большим спросом: для тех же целей есть вещества и составы более эффективные и менее опасные. Получение натриевой селитры своими руками для эпизодического применения возможно несколькими способами, см. видео:

Видео: способы получения натриевой селитры своими руками

1) Кустарным. Продукт получается грязный, но пригодный для первичного раскисления почвы, на которой пока что вообще ничего культурного не растет.

2) Из аммиачной селитры. Продукт пригоден для использования на малых участках.

3) Из жидкого стекла в небольших количествах, напр., для комнатных растений. Побочный продукт – кремневая кислота.

Действие в почве и применение

Действие натриевой селитры как азотного удобрения обусловлено тем же нитрат-ионом NO3–, и с теми же условиями. Главное из них – весеннее внесение уже по теплу, когда растения проснулись или проросли. Нитрат-ионы прочно связываются только биогенными путями, а свободные активно мигрируют в грунте и вымываются. Если внести селитру с осени, то нитрат-ионы к весне уйдут очень глубоко, куда корни растений не достают. После стаивания снега в почве формируются восходящие токи, но, пока поверхностный слой не прогрелся и не подсох, они сильно скошены – нитрат-ионы могут быть «растащены» в стороны. На больших площадях это несущественно, но на малом участке, засаженном клочками, нитраты могут оказаться там, где они совсем не нужны.

Азотнокислый натрий как удобрение содержит не очень много активного азота – 15-17% – но зато ок. 26% натрия, т.е. балласта в натриевой селитре больше, чем активного вещества. Это основная причина того, что натриевая селитра была довольно быстро вытеснена из агрооборота другими минеральными удобрениям. Поэтому растения на участке, удобренном натриевой селитрой, следует сажать «любящие» натрий. Точнее – выносящие его избыток и активно выводящие натрий из почвы, не накапливая его в плодах. К таким относятся, в порядке снижения эффективности:

1. Пасленовые: картофель, томаты, овощной (сладкий) перец, баклажаны;
2. Брюква, редис, репа, свекла;
3. Морковь, ревень;
4. Кресс-салат (листовой или кочанный салат), сельдерей, шпинат;
5. Лук, чеснок, декоративные луковичные.

Корнеплоды, луковичные и зеленные активно накапливают в плодах нитраты. Поскольку характер миграции и степень вымывания нитрат-ионов на малом частном участке точно не известны, избежать передозировки нитратами трудно. Если же давать заведомо заниженные дозы, растения окажутся недокормленными: селитры удобрения быстрого действия, естественных аккумуляторов и депо нитрат-ионов в почве нет. Поэтому на участке, в который была внесена натриевая селитра, нужно сажать или растения из п. 1, или луковичные цветы. В таком случае можно руководствоваться типовыми схемами и дозировками азотных удобрений, см. напр. видео:

Видео: стандартные способы внесения азотных удобрений

Примечание: натриевая селитра сильный окислитель. Поэтому ее нельзя использовать с суперфосфатом и др. фосфорными удобрениями, а также с карбамидно-аммиачной смесью (КАС). Указанные препараты можно вносить в почву не ранее недели после натриевой селитры.

Вторая особенность применения натриевой селитры в сельхозтехнике обусловлена ее мелкой дисперсностью в сухом виде, гигроскопичностью и высокой миграционной способностью. Последние два фактора составили вторую серьезную причину, по которой чилийская селитра была вытеснена из растениеводства: неудобство и опасность ее хранения в больших количествах в сочетании с удаленностью источников дешевого сырья вынудили агрохимиков искать заменители. Которые оказались еще и лучше. Однако на малом участке, обрабатываемом вручную, недостатки могут быть обращены в достоинства: натриевую селитру можно просто бросать руками на грунт даже без предварительного его увлажнения – нитрат-ионы будут переведены в подвижную форму остатками влаги благодаря высокой растворимости химиката. Как разбрасывать селитру вручную, см. ролик:

Видео: разбрасывание селитры

Пробуем использовать щелочность

Также применительно к малым площадям полезной оказывается и основная реакция натриевой селитры. Не везде, но на тощей рыхлой земле в местах с малоснежными зимами. Рекультивация почвы по типовым правилам дело дорогое и трудоемкое, но в таких условиях почти бесплодную супесь или легкий суглинок можно своими руками превратить за несколько лет в цветущий уголок.

Способ для этого – внесение самодельного компоста (покупной перегной лучше, но дорог). Но, во-первых, натуральный компост зреет не менее 3-х лет, а под компостер для него нужно отводить довольно много места, которого на 6-10 сотках может просто не оказаться. Выход – компост одного сезона с использованием биопрепаратов для компостирования отходов, тем более, что состав для ЭМ-компостирования можно приготовить самостоятельно. Компост одного сезона готовится в одном ящике, но! Он должен дозреть в почве при пониженной температуре и повышенной влажности, поэтому вносить его нужно под зиму. Активность почвенных нитрификаторов не утихает полностью и под снегом. Нитрат-ионы легко вымываются, и к весне значительная часть питательных веществ будет потеряна. Во-вторых, компост закисляет почву, а тощие земли легкого и среднего гранулометрического состава и так чаще всего уже нейтральные или слабокислые.

Вот тут и пригодится, первое, щелочность натриевой селитры – ее как раз достаточно, чтобы нейтрализовать кислотность компоста. Во-вторых, ее высокая окислительная способность – недопревшие остатки в компосте будут переведены в усваиваемые растениями формы. И даже небольшое содержание активного азота пригодится: весенняя подкормка натриевой селитрой компенсирует его зимнюю убыль. Т.е., весной за день-два до высадки помидоров, картошки, перцев и «синих» (так в южных регионах называют баклажаны) дает в сдобренный с осени компостом грунт половинную против типовой дозу натриевой селитры – и дело сделано.