Hustoměry se používají ke stanovení hustoty kapalin a roztoků.
Hustoměr AON-1 je určen pro měření hustoty a koncentrace látek ve dvousložkových roztocích různých kapalin, např.: měření hustoty kapalných minerálních hnojiv, měření hustoty složek skloviny.
Rozsah měření hustoty kapaliny je od 700 do 1840 kg/m3. Indikátory se odečítají podél spodního okraje menisku.
Rozsah měření hustoty Od: 1300 kg/m3
Rozsah měření hustoty Až: 1360 kg/m3
Cena dílku měřítka kg/m3: 1
Interval ověřování je 5 let.
Stanovení kvality UAN
Expresní analýza v terénu
Kvalita hnojiv přímo určuje výsledek, který během sklizně získáte. Proto byste měli být opatrní na kvalitu hnojiva a nakupovat je pouze od důvěryhodných dodavatelů.
Pokud máte nějaké pochybnosti o kvalitě zakoupeného UAN, můžete si to vždy sami zkontrolovat.
Níže popíšeme metodologii pro provádění expresní analýzy kvality vámi zakoupeného UAN, a to můžete provést v „polních“ podmínkách.
Princip expresní analýzy je založen na indikátoru hustoty UAN, konkrétně u UAN-32 (podle certifikátu výrobce) by hustota měla být 1314 kg/m3.
Pro analýzu budete potřebovat:
- hustoměr pro všeobecné použití AON-1 s rozsahem 1300-1360 kg/m3;
- odměrný válec (skleněná nádoba);
- alkoholový hořák jako zdroj tepla;
- teploměr na kapalinu.
Metodika pro expresní analýzu:
- Vyberte UAN do odměrného válce a zahřejte jej na teplotu 20 °C.
- Hustoměr ponoříme do kapaliny zahřáté nebo ochlazené na danou teplotu, dokud nevyplave.
- Hranice hustoměru a horní hladina kapaliny bude odpovídat ukazateli dělicí stupnice na hustoměru, tedy hustotě (u KAS-32 by měla být v rozmezí od 1306 do 1326 kg/m3).
Pokud máte po provedení expresní analýzy jakékoli pochybnosti o kvalitě UAN, pak pro získání přesnějšího výsledku budete muset kontaktovat specializovanou laboratoř minerálních hnojiv.
Doufáme, že tato technika vám pomůže nakupovat pouze vysoce kvalitní hnojiva a získat co nejvyšší výnosy.
| Chemické vlastnosti KAS-32 | ||
| číslo | Index | Standardní |
| 1 | Hmotnostní zlomek dusíku N, % | 31,7 – 32,3 |
| 2 | Hmotnostní poměr mezi močovinou a dusičnanem amonným | 0,74 – 0,80 |
| 3 | Alkalita ve smyslu volného amoniaku, % | 0,02 – 0,1 |
| 4 | pH kapalných dusíkatých hnojiv UAN | 7 |
| 5 | Hustota, kg/cm3, při 20° | 1306 – 1337 |
| 6 | Teplota krystalizace, ℃ | -2 |
| Chemické vlastnosti KAS-28 | ||
| číslo | Index | Standardní |
| 1 | Hmotnostní zlomek dusíku N, % | 28 |
| 2 | Hmotnostní poměr mezi močovinou a dusičnanem amonným | 0,66 – 0,71 |
| 3 | Alkalita ve smyslu volného amoniaku, % | 0,02 – 0,1 |
| 4 | pH kapalných dusíkatých hnojiv UAN | 7 |
| 5 | Hustota, kg/cm3, při 20° | 1255 – 1270 |
| 6 | Teplota krystalizace, ℃ | -17 |
| Chemické vlastnosti KAS-30 | ||
| číslo | Index | Standardní |
| 1 | Hmotnostní zlomek dusíku N, % | 30 |
| 2 | Hmotnostní poměr mezi močovinou a dusičnanem amonným | 0,74 – 0,80 |
| 3 | Alkalita ve smyslu volného amoniaku, % | 0,02 – 0,1 |
| 4 | pH kapalných dusíkatých hnojiv UAN | 7 |
| 5 | Hustota, kg/cm3, při 20° | 1285 – 1312 |
| 6 | Teplota krystalizace, ℃ | -10 |
| Chemické vlastnosti UAN+S | ||
| číslo | Index | Standardní |
| 1 | Hmotnostní podíl dusíku N, % v uličkách | 25 |
| 2 | Hmotnostní zlomek dusičnanu amonného, %, uvnitř | 41 |
| 3 | Hmotnostní zlomek močoviny, %, uvnitř | 31 |
| 4 | Hmotnostní zlomek vody, %, uvnitř | 31 |
| 5 | Hmotnostní zlomek síranu amonného, %, uvnitř | 15 |
| 6 | Složení síry, % | 4 |
| 7 | Hustota, gcm3, uvnitř | 1,318 |
KAPALINA:
Kapalné komplexní hnojivo
Roztok močoviny a amoniaku
Směs močoviny a dusičnanu amonného obsahující síru
Směs močovino-dusičnan amonný obsahující síru a zinek
Směs močoviny a dusičnanu amonného obsahující síru
Kapalné komplexní hnojivo na bázi alkalických solí huminových kyselin s mikroprvky
Tekuté komplexní borové hnojivo s alkalickými solemi huminových a fulvových kyselin a mikroprvků
Kapalné komplexní hnojivo s vysokým obsahem aktivovaného zinku a vysokou snášenlivostí s kapalnými a kapalnými hnojivy
VELKÉ:
Chlorid draselný granulovaný
DUSÍK:
Krystalický síran amonný
Síran amonný granulovaný koks-chemikálie
Síran amonný ve formě granulí
Močovino-amonná směs (UAM) je roztok močoviny, dusičnanu amonného a vody, který se používá jako hnojivo. Rychle působící i dlouhodobou výživu zajišťují tři formy dusíku. Těmito formami jsou amonný dusík, dusičnanový dusík a ve vodě rozpustný organický dusík v močovině. Pro stanovení koncentrace dusičnanu amonného, močoviny a celkového dusíku je zpravidla nutná analýza UAN. Zavedené metody pro analýzu UAN, jako je digesce a titrace, iontová chromatografie nebo spalovací analýza, mají řadu nevýhod. Proto je aktuální otázka vývoje nové jednoduché, spolehlivé a přesné metody pro analýzu směsi karmamid-amonium. Nová technika pro analýzu CAS je kombinací stanovení jeho hustoty a indexu lomu. Tato metoda je snadná a bezpečná a poskytuje přesné výsledky z komplexní analýzy během několika minut. Dále budou uvedeny vzorce pro výpočet koncentrace dusičnanu amonného, močoviny, vody a celkového dusíku. Kromě toho byla provedena testovací měření pro ověření korelace mezi naměřenými a předpokládanými výsledky CAS.
2 Vlastnosti směsi močoviny a amonia
UAN třídy 32 se nejčastěji používá v USA a obsahuje 32 % hmotnostních dusíku. V Kanadě je kvůli nízkým teplotám běžnější směs močoviny a amonia obsahující 26 % hmotnostních dusíku, protože má nižší teplotu vysolování. Asi polovina dusíku je součástí močoviny, druhá část je součástí dusičnanu amonného. Asi jedna čtvrtina dusíku se nachází v amoniaku, jedna čtvrtina je v dusičnanech a zbývající polovina je organický dusík rozpustný ve vodě v močovině. CAS 32 je čirá nebo zlatavá kapalina s mírným zápachem amoniaku a hustotou asi 1,3 g/cm³. Typicky má pH přibližně 6 a 7, nízký tlak par a viskozitu 5,5 MPa•s.
3 Tradiční metody analýzy UAN
- Trávení a titrace: použití časově náročných, drsných a potenciálně nebezpečných chemikálií, značný potenciál lidské chyby.
- Iontová chromatografie: drahá, náročná na údržbu, vyžaduje technické znalosti.
- Analýza spalování: náročná na práci, drahá, ukazuje pouze celkový obsah dusíku.
4 Analýza UAS, která splňuje moderní požadavky
Kompletní analýzu CAS lze provést během několika minut pomocí simultánního měření hustoty a indexu lomu. Výsledky jsou vypočteny pro dusičnan amonný, močovinu, vodu a celkový dusík. Není třeba připravovat vzorky ani používat drsné a nebezpečné chemikálie. Lidský faktor je minimální, měření a výpočty probíhají automaticky.
5 Zařízení
Měření hustoty bylo prováděno za použití hustoměru Anton Paar DMA 5000M. Měření indexu lomu bylo prováděno pomocí refraktometru Anton Paar Abbemat RXA 170. Oba přístroje byly spojeny dohromady tak, že oba byly naplněny stejným vzorkem pro simultánní měření. Výsledky a všechny následné výpočty byly výstupem a poté automaticky převedeny do tabulkových procesorů.
V DMA M je také možné zadávat vzorce jako uživatelské funkce. Všechny vypočtené hodnoty koncentrace se zobrazí na displeji a uloží se do vnitřní paměti.
6 Výpočetní technika
Pro výpočet koncentrace směsi amoniaku a močoviny z hodnot měrné hmotnosti (SG) a indexu lomu (RI) byly použity následující vzorce. Tento vzorec vyžaduje hodnoty specifické hmotnosti při 15 °C/15 °C (6 °F/0 °F) a hodnoty indexu lomu při 60 °C (30 °F).
7 Ověření
Roztok UAN 32 se známou koncentrací byl měřen dvakrát pro kontrolu platnosti modelových výpočtů.
Ukázka CAS 32:
SG 15 °C/15 °C = 1.3228
RI při 30 °C = 1.4565 nD
[AN] = 43.5 %
[Močovina] = 36.0 %
[H2O] = 20.5 %
Celkový dusík = 32.1 %
Pro dodatečné a přesnější testování se roztok CAS 32 třikrát zředí destilovanou vodou.
Vzorek 1: 4.99 g H2O přidáno k 50.02 g CAS 32
Očekávaný výsledek = KAC 29
Vzorek 2: 9.98 g H2O přidáno k 50.02 g CAS 32
Očekávaný výsledek = KAC 27
Vzorek 3: 15.02 g H2O přidáno k 50.02 g CAS 32
Očekávaný výsledek = KAC 25
8 Výsledky
Ukázka 1:
SG 15 °C/15 °C = 1.2889, RI při 30 °C = 1.4430 nD
[AN] = 39.5 %, [Močovina] = 32.9 %, [H2O] = 27.6 %
Celkový dusík = 29.3 %
Ukázka 2:
SG 15 °C/15 °C = 1.2615, RI při 30 °C = 1.4322 nD
[AN] = 36.2 %, [Močovina] = 30.5 %, [H2O] = 33.3 %
Celkový dusík = 27.0 %
Ukázka 3:
SG 15 °C/15 °C = 1.2387, RI při 30 °C = 1.4231 nD
[AN] = 33.4 %, [Močovina] = 28.5 %, [H2O] = 38.1 %
Celkový dusík = 25.1 %
Rýže. 1 Poměr očekávaného a naměřeného celkového dusíku
9. Závěry
Kombinace měření hustoty a indexu lomu je rychlou, snadnou a bezpečnou alternativou k tradičním metodám pro stanovení všech složek zájmu ve vzorcích UAN s vysokou přesností.
Výsledky navrženého matematického modelu dobře korelují s experimentálními daty a poskytují cenný nástroj, který šetří čas a chrání před možnými zdroji chyb.
10 Děkuji
Anton Paar by rád poděkoval Koch Industries a Dyno Nobel za jejich příspěvky k této práci. Děkuji také Darrenu Scottu Wilsonovi z amerického týmu Anton Paar za tento výzkum a poskytnutí dat.
