طرق إعداد فوسفات ثنائي الأمونيوم

ديامونيوم فوسفات (DAP) هو سماد يستخدم على نطاق واسع في الزراعة ، ويوفر كل من النيتروجين والفوسفور ، العناصر الغذائية الأساسية لنمو النباتات. محتواه الغذائي العالي وطبيعته القابلة للذوبان في الماء يجعله خيارًا شائعًا. في هذه المقالة ، سنخوض فيطرق إعداد فوسفات ثنائي الأمونيوم، يحدد الخطوات الرئيسية والمواد وردود الفعل المعنية.

1. نظرة عامة على فوسفات ثنائي الأمونيوم

يتم إنتاج فوسفات ثنائي الأمونيوم ، الممثل كيميائيًا على أنه (nhميوم) ، عن طريق تفاعل حمض الفوسفوريك مع الأمونيا. يحتوي على نيتروجين و 46 ٪ فوسفور (pos 18 ٪) ، مما يجعله سماد عالي الكفاءة. المنتج النهائي هو صلب بلوري أبيض يذوب بسهولة في الماء.

2. المواد الخام المستخدمة في إنتاج DAP

المواد الخام الأولية اللازمة لإعداد فوسفات ثنائي الأمونيوم هيحمض الفوسفوريكوالأمونيا. كل من هذه المكونات مستمدة من مصادر طبيعية:

• حمض الفوسفوريكيتم الحصول عليها من خلال معالجة صخور الفوسفات بحمض الكبريتيك في ما يسمى "العملية الرطبة".
• الأمونيايتم تصنيعه عادة باستخدام عملية Haber-Bosch ، حيث تتفاعل غازات النيتروجين والهيدروجين تحت ضغط ودرجة حرارة عالية.

تؤثر جودة وتركيز المواد الخام بشكل كبير على كفاءة ونقاء منتج فوسفات ثنائي الأمونيوم النهائي.

3. التفاعل الكيميائي في إنتاج DAP

رد الفعل الأساسي فيإعداد فوسفات ثنائي الأمونيومينطوي على تحييد حمض الفوسفوريك مع الأمونيا. يمكن كتابة رد الفعل على النحو التالي:

[ Hosity + 2NH ₃ → (nhCap) ]

في هذا التفاعل:

• حمض الفوسفوريك (hondos)توفر أيونات الفوسفات (poمن من ؟ من ؟) ،
• الأمونيا (nhree)تساهم في أيونات الأمونيوم (nhمن).

عملية التحييد هي طاردة للحرارة ، وتطلق الحرارة ، والتي تحتاج إلى إدارة لتجنب التحلل الحراري للفوسفات الأمونيوم.

4. خطوات في عملية الإنتاج

الـطرق إعداد فوسفات ثنائي الأمونيومعادة ما تتضمن الخطوات التالية:

الخطوة 1: الخلط والتحييد

في المرحلة الأولية ، يتم تغذية حمض الفوسفوريك في وعاء تفاعل حيث يتم إدخال غاز الأمونيا. تعمل الأمونيا على تحييد الحمض ، وتشكيل فوسفات الديامونيوم في شكل محلول. يتم التحكم في هذه العملية بعناية للحفاظ على نسبة N إلى P المرغوبة ، مما يضمن التوازن الغذائي الأمثل.

الخطوة 2: التبلور والتحبيب

بمجرد اكتمال تفاعل التحييد ، يتم تبريد المحلول للسماح بتبلور الداب. بدلاً من ذلك ، بالنسبة للآب المحبب ، يمكن رش المحلول في آلة تحبيب حيث يتصلب في حبيبات موحدة. يمكن تعديل حجم الحبيبات بناءً على متطلبات السوق ، ولكنها تُصنع عمومًا إلى 2-4 جزيئات بحجم مناسب للاستخدام الزراعي.

الخطوة 3: التجفيف والتبريد

بعد التحبيب أو التبلور ، يتم تجفيف DAP عادة لإزالة أي رطوبة متبقية. يستخدم مجفف دوار عادة في مرافق الإنتاج على نطاق واسع لتقليل محتوى الرطوبة إلى مستويات مقبولة (عادة أقل من 2 ٪). بعد التجفيف ، يتم تبريد المنتج لمنع التكتل والحفاظ على طبيعته المتدفقة بحرية.

الخطوة 4: الفحص والتخزين

تتضمن الخطوة الأخيرة فحص الحبيبات للتأكد من أنها تلبي مواصفات الحجم المطلوب. يتم سحق الحبيبات الضخمة ، ويتم إعادة تدوير الجسيمات الصغيرة الحجم مرة أخرى في المحبب. ثم يتم تخزين المنتج النهائي في ظروف جافة وباردة للحفاظ على جودته حتى التوزيع.

5-الاعتبارات البيئية واعتبارات السلامة

الـإعداد فوسفات ثنائي الأمونيوميتطلب إدارة دقيقة للانبعاثات والمنتجات الثانوية. يمكن لعملية الإنتاج أن تطلق غاز الأمونيا والمركبات التي تحتوي على الفلوريد ، ويجب التحكم في كليهما باستخدام أجهزة تنقية الغاز وغيرها من التقنيات البيئية. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب التعامل مع حمض الفوسفوريك والأمونيا تدابير سلامة صارمة بسبب طبيعتها المسببة للتآكل والخطرة.

خاتمة

الـطرق إعداد فوسفات ثنائي الأمونيومهي عملية صناعية معقدة ولكنها راسخة تتضمن تفاعل دقيق للأمونيا وحمض الفوسفوريك ، تليها التحبيب والتجفيف والتبريد. تعتمد كفاءة هذه العملية على جودة المواد الخام والتحكم الدقيق في ظروف التفاعل. كسماد فعال للغاية ، يلعب DAP دورًا مهمًا في الزراعة الحديثة ، ويعزز نمو المحاصيل الصحية ويحسن خصوبة التربة.