Развитие технологии удобрений, история и компоненты

Современные синтетические удобрения, состоят в основном из соединений азота, фосфора и калия с добавлением вторичных питательных веществ. Использование таких удобрений значительно улучшило качество и количество продуктов, доступных сегодня, хотя их долгосрочное использование обсуждается экологами.

Как и все живые организмы, растения состоят из клеток. Внутри этих клеток происходят многочисленные метаболические химические реакции, которые ответственны за рост и размножение. Поскольку растения не едят пищу, как животные, они зависят от питательных веществ в почве.

Удобрения заменяют химические компоненты, которые извлекаются из почвы путем выращивания растений. Тем не менее они также предназначены для улучшения растущего потенциала почвы, а удобрения могут создать более благоприятную среду для роста, чем природная почва. Они также могут быть адаптированы к типу выращиваемой культуры. Как правило, удобрения состоят из соединений азота, фосфора и калия. Они также содержат микроэлементы, которые улучшают рост.

Древние фермеры знали, что первые урожаи на участке земли намного лучше, чем в последующие годы. Это привело к тому, что они перемещались в новые, невозделанные районы, что с течением времени показало ту же картину. В конце концов было обнаружено, что урожайность на участке земли может быть улучшена за счет навоза.

Со временем были обнаружены новые вещества, улучшающие рост и урожайность. Известно, что египтяне добавляли золу из сожженных сорняков в почву. Древнегреческие и римские писания указывают на то, что в зависимости от типа почвы или растительного разнообразия во круг использовались различные экскременты животных.

К этому времени было также известно, что выращивание бобовых растений на участках до выращивания пшеницы приносило пользу почве, она отдыхала. Другие компоненты — морские раковины, глина, растительные отходы, отходы из разных производственных процессов и другой мусор так же приспосабливали для удобрения почвы.

Полномасштабное исследование технологий удобрения началось в начале семнадцатого века. Такие ученые как Фрэнсис Бэкон и Иоганн Глаубер, описывают положительные эффекты добавления селитра в почву. Глаубер разработал первое минеральное удобрение, которое представляло собой смесь селитры, извести, фосфорной кислоты, азота и калия.

По мере развития научных химических теорий были обнаружены химические потребности растений, что привело к улучшению рецептуры. Также не маловажным фактором стало современное оборудование для дозировки компонентов и фасовки удобрений, примеры вы можете найти здесь http://www.vselug.ru.

Органический химик Юстус фон Либиг, говорил, что растения нуждаются в минеральных элементах, таких как азот и фосфор. Можно сказать, что современная отрасль химического производства удобрений имеет свое начало с патентом, выданным сэру Джону Лоузу, в котором излагается метод получения формы фосфата эффективного для усвоения почвой. Рост производства наблюдается после Первой мировой войны, когда мощности производящие взрывчатку перепрофилировали на производство азотных удобрений.

На сегодняшний день это полностью интегрированные заводы производящие сложные удобрения. В зависимости от фактического состава конечного продукта процесс производства будет отличаться от производителя к производителю.

Компоненты азотных удобрений

Аммиак — это один из компонентов азотных удобрений, который может быть синтезирован из дорогостоящего сырья. Поскольку азот составляет значительную часть земной атмосферы, был разработан процесс производства аммиака из воздуха. В этом процессе, природный газ и пар закачиваются в большой сосуд. Затем воздух закачивается в систему, и кислород удаляется при сжигании природного газа и пара. Это прежде всего выделяет азот, водород и углекислый газ. Углекислый газ удаляется и образуется аммиак. Для повышения скорости и эффективности синтеза аммиака использовались такие катализаторы, как магнетит (Fe 3 O 4 ). Любые примеси удаляются из аммиака, и они хранятся в баках до их дальнейшей обработки.

Азотистая кислота. Хотя сам аммиак иногда используется в качестве удобрения, он часто превращается в другие вещества для удобства обработки. Азотная кислота производится путем первого смешивания аммиака и воздуха в баке. В присутствии катализатора происходит реакция, которая превращает аммиак в оксид азота. Затем оксид азота подвергают реакции в присутствии воды для получения азотной кислоты.

Нитрат амония. Азотная кислота и аммиак используются для получения нитрата аммония. Этот материал является хорошим компонентом удобрения, поскольку он имеет высокую концентрацию азота. Два материала смешивают вместе в баке, и происходит реакция нейтрализации, получая нитрат аммония. Затем этот материал можно хранить до готовности к гранулированию и смешивать с другими компонентами удобрений.

Компоненты фосфорных удобрений

Чтобы выделить фосфор из фосфатной породы, его обрабатывают серной кислотой, получая фосфорную кислоту. Часть этого материала дополнительно подвергается реакции с серной кислотой и азотной кислотой с получением тройного суперфосфата, превосходного источника фосфора в твердой форме. Некоторые компоненты из фосфорной кислоты также реагируют с аммиаком в отдельном резервуаре. Эта реакция приводит к образованию фосфата аммония, другому хорошему первичному удобрению.

Компоненты калийных удобрений

Хлорид калия обычно поставляется производителям удобрений в огромных количествах. Изготовитель превращает его в более полезную форму, гранулируя его. Это облегчает смешивание с другими компонентами удобрений на следующем этапе. Для обеспечения качества производимого удобрения производители контролируют продукт на каждом этапе производства. Сырье и готовая продукция подвергаются воздействию физических и химических испытаний, чтобы показать, что они соответствуют ранее разработанным спецификациям.

Некоторые из тестируемых характеристик включают pH, внешний вид, плотность и температуру плавления. Также проводятся различные другие испытания в зависимости от специфики состава удобрений. Исследования в этой области направленны на поиск менее дорогостоящих методов производства, а так же что бы последствия от их применения были менее вредными для экологии.

Популярные публикации