Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Июня 2015 в 10:09, реферат
Область применения соединений фосфора огромна и дать всеохватывающий ее обзор непросто. Определение А.Е.Ферсмана: «Фосфор – элемент жизни и мысли» находит повсеместное подтверждение. Фосфор – элемент не только биологической жизни, но и повседневной. Действительно, фосфорсодержащие соединения используются в сельском хозяйстве, медицине, фармакологии, научных исследованиях, пищевой и химической промышленности, строительстве, металлургии, технике и в повседневном быту.
1. Вступление.
2. Фосфор.
Определение и характеристика данного химического элемента.
3. История открытия фосфора.
Происхождение названия химического элемента.
Собственно история открытия элемента.
4. Важнейшие разновидности фосфора:
Белый фосфор.
Жёлтый фосфор.
Красный фосфор.
Чёрный фосфор.
Металлический фосфор.
5. Физические свойства фосфора.
6. Химические свойства фосфора.
7. Получение фосфора:
а) нахождение в природе
б) в промышленности
8. Применение фосфора:
а) в промышленности
б) в сельском хозяйстве
в) в медицине
9. Биологическая роль соединений фосфора и их значение:
а) в организме и питании человека и животных.
Фосфор в организме человека и животных.
Продукты, содержащие фосфор.
Болезни, связанные с недостатком и избытком фосфора.
Условия для правильного усвоения фосфора в организме.
б) в сельском хозяйстве.
Значение минеральных веществ в питании животных.
Фосфор в кормах животных.
Потребность растений в фосфоре.
Влияние фосфора на развитие растений.
Визуальные признаки в растениях, вызванные дефицитом фосфора.
Почва, как источник фосфора.
Удобрения.
10. Вывод.
11. Литература.
Обеспечение в полной норме минеральными веществами животных при откорме способствует ускорению сроков откорма и снижению расхода кормов на прирост массы тела.
Таким образом, минеральная часть кормового рациона играет важную роль в организации полноценного кормления животных. Только при наличии в рационе необходимого количества минеральных веществ организм животного наиболее полно использует питательные вещества корма, сохраняет здоровье и дает максимальную продуктивность.
Фосфаты натрия и калия являются важными буферными веществами, поддерживающими определенную концентрацию водородных ионов (рН) в крови и в тканях, участвуют в процессах всасывания питательных веществ в кишечнике и выделения из организма продуктов клеточного обмена веществ. Если кормового фосфора животному недостает, то он мобилизуется из костной ткани. Фосфор выделяется из организма у травоядных животных преимущественно с калом, у плотоядных — с мочой.
В кормах фосфор находится в основном в форме органических соединений фосфорной кислоты. Содержание фосфора в кормах, так же как и кальция, изменяется в зависимости от почвы, удобрений, климата, фазы развития растений и др. Из растительных кормов удовлетворительным источником фосфора являются злаковые корма — овес, ячмень, кукуруза. В сене и соломе фосфора мало. Сравнительно много фосфора в отрубях, жмыхах, шротах, кормах животного происхождения — мясокостной, рыбной и мясной муке.
Потребность сельскохозяйственных животных в фосфоре, так же как и в кальции, неодинакова и зависит от вида животного, физиологического состояния, уровня продуктивности и др. Например, дойной корове с удоем 10 кг в день требуется фосфора 40-45 г в сутки, молодняку крупного рогатого скота — 6-15 г на 100 кг живой массы. А вот овцам-маткам — 2,6-6,8 г, свиньям-маткам — 30-40 г, курам-несушкам — 0,8% от сухого корма.
Помимо норм потребности животных в фосфоре в кормовых рационах необходимо учитывать соотношение фосфора и кальция. В среднем это 1,5 : 2, т. е. на 2 части кальция должно приходиться 1,5 части фосфора. При несоблюдении этого соотношения в кормовых рационах у животных наблюдаются тяжелые расстройства минерального обмена и усугубляются болезни остеодистрофического характера. Чаще всего в кормах наблюдается излишнее количество кальция при недостатке фосфора. В этом случае в рационы добавляют кормовые фосфаты, не содержащие кальций (мононат-рийфосфат, динатрийфосфат, диаммонийфосфат и др.) до нормы, а лишний кальций в процессе пищеварения выделяется из организма с калом.
Ежедневное применение кормовых фосфатов в кормлении животных способствует:
Фосфор в растениях встречается в виде органических соединений, а также фосфатов кальция, калия, магния и натрия. Значение фосфора в жизнедеятельности растений очень разнообразно. Он входит в состав нуклеиновых кислот, витаминов, ферментов и других биологически активных соединений, играющих важную роль в превращении вещества и энергии.
Фосфор - необходимый элемент питания, без него растения гибнут. Фосфор ускоряет и улучшает цветение, способствует его обилию и продолжительности, ускоряет развитие корневой системы. При недостатке фосфора листья многих растений приобретают серо-зеленую или красноватую окраску, нижние листья желтеют и буреют, а затем отмирают. Развитие растений замедляется, их созревание затягивается, они имеют угнетенный вид. Крайне необходим фосфор молодым растениям. При избытке фосфора наблюдается уменьшение размеров растения, сморщивание нижних листьев, их пожелтение, отмирание и преждевременное отделение от стебля.
Фосфор в жизни растений влияет на многосторонние физиологические и биохимические функции. Фосфорные соединения влияют на важные функции метаболизма в растительном организме, имеют исключительно важное значения для формирования органов и тканей сельскохозяйственных культур, благоприятно влияют на количество и качество выращиваемой продукции: ускоряют рост коренной системы молодых растений, уменьшают младенческий возраст плодовых культур, ускоряет цветение и созревание плодов. Растения становятся устойчивыми к болезням и заморозкам из-за высокой жизнеспособности и уменьшения влаги в тканях растений.
Фосфорные соединения улучшают качество картофеля, сахарной свеклы, винограда, плодов плодово-ягодных и овощных культур и других технических культур. Так, например, в картофеле увеличивается содержание крахмала, в плодах свеклы, винограда, плодово-ягодных и овощных культур увеличивается содержание сахара, увеличивается аромат табака, качество хлопка и т.д.
Большая часть фосфора находится в репродуктивных органах и молодых интенсивно растущих частях растений. Основное количество фосфора растения потребляют в первые фазы роста и развития, создавая его определенные запасы. В дальнейшем фосфор легко передвигается из старых тканей в молодые.
Фосфор положительно влияет при одностороннем внесении азота: уменьшает период созревания плодов, ограничивает склонность зерновых культур к полеганию и соотношение зерна к соломе в пользу зерна, увеличивает содержание азотных соединений в корнеплодах свеклы и семенах ячменя.
Особая роль фосфора в жизни растений состоит в том, что без него невозможен энергетический обмен растительной клетки. Главное значение здесь принадлежит аденозинфосфатам, в составе которых имеются остатки фосфорной кислоты, связанные между собой макроэргическими связями, способными при гидролизе выделять большое количество энергии.
В зависимости от количества остатков фосфорной кислоты различают аденозинмонофосфат (АМФ), аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинтрифосфат (АТФ), который по запасу энергии превосходит первые два. АТФ состоит из пуринового основания (аденина), сахара (рибозы) и трех остатков ортофосфорной кислоты:
Богатые энергией фосфатные макроэргические связи (волнистая линия) содержат по 50 280 Дж, при их разрыве выделяется 31 425 Дж. Отдав одну молекулу фосфорной кислоты, АТФ переходит в АДФ, последний также может отдать одну молекулу фосфорной кислоты и перейти в АМФ.
Таким образом, аденозинфосфатные соединения в растительной клетке представляют собой своеобразный аккумулятор энергии, которая поставляется по мере необходимости для осуществления всех жизненно важных процессов в клетке: биосинтеза белков, жиров, крахмала, сахарозы, аспарагина и глютамина, ряда аминокислот и многих других соединений. Синтез АТФ в растениях осуществляется в процессе дыхания. Известны и другие соединения, имеющие макроэргические связи, в состав большинства из которых входит фосфор. Однако основная роль среди них принадлежит АТФ.
Недостаток фосфора влияет на множество функций в растительном организме: растения приобретают ненормальный цвет, листья засыхают и преждевременно опадают, стебель становится тонким, коренная система и другие органы не развиваются, цветение запоздалое, происходит задержка в образовании и созревании плодов.
Как дефицит, так и излишек фосфора вреден для роста, развития и продуктивности сельскохозяйственных культур. При высокой концентрации фосфатов в тканях, растения страдают от хлорозы, вызванной трудно растворимыми соединениями в результате химического взаимодействия между фосфатами и микроэлементными металлами, такими как цинк, железо и т.д.
Количество фосфора в не удобренных почвах обуславливается содержанием фосфора в материнской скале и от процессов почвообразования. Фосфор в почве находится в форме неорганических и органических фосфатов, соотношение между которыми зависит от содержания гумуса в почве, минерализации органических веществ и т.д. Почвы богатые органическими веществами содержат больше органического фосфора. Большое колебание фосфорного содержания в гумусе можно объяснить различным происхождением почвенных органических соединений. Часть фосфора высвобождается при разложении растительных остатков, содержание которого очень низкое, а наиболее богатая часть фосфора синтезирована почвенными микроорганизмами. Для сравнения: в сухом веществе корневой системы пшеницы содержится около 0,10% фосфора, а в бактериях – около 1,5-2,5% фосфора.
Большинство (80–90%) добываемой фосфатной руды идет на получение удобрений. В 1799 было доказано, что фосфор необходим для нормальной жизнедеятельности растений. Накапливаясь в биомассе, фосфор исчезает из почвы. Ежегодно мировой урожай уносит с полей несколько миллионов тонн фосфора, наряду с азотом и калием, поэтому необходимо возобновление его ресурсов в плодородном слое. В древние времена люди удобряли почву навозом, костями и гуано.
Первое искусственное фосфорное удобрение – суперфосфат – было получено в Англии в 1839 Лаузом, а в 1842 там же было организовано его первое промышленное производство. В России первое предприятие по производству суперфосфата появилось в 1868. Сейчас его получают, обрабатывая апатит серной кислотой:
+ 7 = 3 + 7 + 2 HF
! Побочно получающийся сульфат кальция не отделяют.
Более ценный продукт – двойной суперфосфат, так как в нем содержится в три раза больше фосфора по массе, его получают обработкой апатита фосфорной кислотой:
Доля производства удобрений, содержащих в своем составе только один фосфор, падает, и все больше производится комплексных удобрений, содержащих два или три питательных элемента. Большая часть фосфорных удобрений, производимых в России, приходится на аммофос, диаммофос и азофоску.
Необходимый состав вносимого удобрения и его эффективность зависят от характеристик почвы, например, рН, но растворимость фосфатных удобрений определяет время, за которое происходит его усвоение растениями, и долю усвоенного фосфора, которая обычно мала и составляет около 20%.