こんにちは！
今日は、肥料の三要素について紹介したいと思います！
肥料の三要素に選ばれたのは、
窒素
リン酸
の3つです。
それぞれ簡単に紹介したいと思います！
窒素
窒素とは、元素記号N、原子番号7、原子量 14.00674。
周期表 15族、窒素族元素の1つ。
空気の約 78%を占める。
地殻中の存在量は 20ppm。
海水中には 0.5 μg/l 含まれるが、硝酸、亜硝酸、アンモニウム塩、有機化合物などに色々の形態で存在する。
工業的には液体空気の分留によって製造される。
単体は二原子分子 N2で、無色、無臭の気体。
融点－209.86℃、沸点－195.82℃。
液体は無色透明で流動性が大きい。
臨界温度－147.13℃、臨界圧 33.49気圧。
水に対しては酸素より溶けにくい。
室温では不活性で燃焼に関与しない。
高温では多くの元素と直接反応する。
アンモニア合成用原料として重要で、窒素肥料、その他の化合物の合成にも用いられ、寒剤としても使用される。
発見は比較的新しく、1772年、K.W.シェーレによってその存在が認められた。
リン酸
リン酸とは、十酸化四リンと水との反応により生成する酸。
次の3種がある。
(1) オルトリン酸 H3PO4 。
理論上のオルトリン酸は P（OH）5 即ちH5PO5 であるが、これは未知の仮想物質である。
その脱水物に相当し、また古来より良く知られている H3PO4 をオルトリン酸と呼ぶ。
単にリン酸というと H3PO4 を指すことが多い。
高純度リン酸の製法として、十酸化四リンを水に加えて熱すると濃厚液が得られ、更に180℃以下で脱水乾燥すると、無色斜方晶系結晶が析出する。
比重 1.83、融点 42.3℃、潮解性。
三塩基酸であるが、解離度は 0.1Nでも 12%程度である。
高温では金属と反応し、また石英をもおかす。
清涼飲料に用いられ、アルカリ塩類は緩衝溶液に、不純物を含む工業用のアンモニウム塩等は肥料になる。
(2) ピロリン酸 H4P2O7 。
二リン酸とも言う。
2分子のオルトリン酸から1分子の水が脱離した縮合リン酸の一種である。
オルトリン酸を 300℃以下で加熱して得られる。
無色ガラス状または針状晶。
水溶液を徐々に加熱すると急速にオルトリン酸になる。
四塩基酸で、中性塩 Na4P2O7及び二水素塩 Na2H2P2O7 を作る。
なお、三リン酸（トリリン酸）H5P3O10 等は同族列（一般式 Hn+2PnO3n+1）の鎖状のポリリン酸であって、正四面体の PO4 が酸素原子を共有して連なる。
アデノシン三リン酸塩は生化学上重要である。
また、これらの酸は金属イオンと水溶性錯体を形成するので、硬水の軟化剤として、そのナトリウム塩が利用されている。
(3) メタリン酸 （HPO3）n 。
1分子の H3PO4 から1分子の水が脱離した縮合リン酸で、環状構造の重合体である。
オルトリン酸を 300℃以上で加熱すると生成する。
n＝3 に相当するトリメタリン酸（シクロトリリン酸）等が代表的な例である。
無色ガラス状で、赤熱すると昇華する。
水に溶けて徐々にオルトリン酸になる。
これら3種のリン酸の塩類はその溶液をペーパークロマトグラフィーによって相互に分離できる。
ポリリン酸やシクロリン酸類も同様に分離できる。
この時、分離した各成分はモリブデン酸塩等の試薬により発色する。
カリウムとは、元素記号 K 、原子番号 19、原子量 39.0983。
天然にはカリウム 39（存在比 93.10%）の他、カリウム 40、カリウム 41が存在し、カリウム 40は放射性同位体である。
天然には主に長石、雲母等の成分として分布している。
カリウムイオンは土壌中に吸着されて多量にかつ広く分布し、植物の灰中にも比較的多く含まれている。
単体は軟らかい銀白色の金属。
融点 63.65℃、比重 0.862。
化学的には非常に活性で、水、酸素、酸と激しく反応する。
水と反応すると水素を発生し、水酸化カリウムを生成する。
またナトリウム－カリウムの合金は原子炉の冷却材としての用途がある。
如何でしたか？
植物を育てたことがある人は知っているかもしれないですね。
また、化学を勉強したことがある人もご存知かもしれないですね。
こう見てみると、化学の知識が世の中の様々なところで活用されているので、勉強というのは決して無駄ではないということが分かりますね。
最後までお読み頂き有難う御座いました！
