طرق إعداد الأسمدة النيترو

الأسمدة النيترو ، والمعروفة أيضًا باسم الأسمدة النيتروجينية ، ضرورية لتعزيز إنتاجية المحاصيل وتعزيز نمو النباتات الصحي. أنها توفر النباتات مع النيتروجين اللازم للعمليات الحيوية مثل تخليق البروتين ، وإنتاج الكلوروفيل ، وانقسام الخلايا. في هذه المقالة ، سنستكشفطرق إعداد الأسمدة النيتروتفصيل العمليات الكيميائية المعنية ، والمواد الخام المستخدمة ، والاعتبارات البيئية لهذه الطرق.

1.عملية هابر بوش لإنتاج الأمونيا

إحدى الطرق الأساسية لإعداد سماد النيترو تتضمن إنتاج الأمونيا (NH₃) ، وهو عنصر رئيسي في العديد من الأسمدة القائمة على النيتروجين. الـعملية هابر بوشهي الطريقة الأكثر استخدامًا لتجميع الأمونيا من النيتروجين (N₂) والهيدروجين (H₂) تحت درجة حرارة عالية (400-500 درجة مئوية) وضغط مرتفع (150-200 atm) في وجود محفز حديد.

• رد فعل: N₂ + 3H ₂ → 2NH ₃
• الغرضويمكن بعد ذلك استخدام الأمونيا لإنتاج الأسمدة المختلفة ، بما في ذلك نترات الأمونيوم واليوريا وكبريتات الأمونيوم.

عملية هابر بوش كثيفة الاستخدام للطاقة ولكنها ضرورية لإنتاج الأسمدة القائمة على الأمونيا على نطاق صناعي ، والتي تلعب دورا حاسما في الزراعة الحديثة.

2.إنتاج نترات الأمونيوم

نترات الأمونيوم (nhno₃) هي واحدة من الأسمدة النيترو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع ، والمعروفة بمحتواها العالي من النيتروجين وقابليتها للذوبان الممتازة. يتضمن إعداده تفاعل الأمونيا مع حمض النتريك (HNO₃) ، الذي يتم إنتاجه عبرعملية أوستوالد.

• عملية Ostwaldهذه العملية تؤكسد الأمونيا (NH₃) إلى أكسيد نيتريك (لا) ، يليها مزيد من الأكسدة إلى ثاني أكسيد النيتروجين (NO₂) ، ثم الامتصاص في الماء لإنتاج حمض النيتريك (hnoures).
• تفاعل نترات الأمونيوم: Nh+ HNO₃ → NH₃

غالبًا ما تستخدم نترات الأمونيوم في تركيبة مع الأسمدة الأخرى أو كقاعدة للأسمدة المختلطة. ومع ذلك ، يتطلب التخزين والمناولة احتياطات بسبب انفجاره المحتمل عندما لا تتم معالجته بشكل صحيح.

3.توليف اليوريا

اليوريا (CO(NH₂)) هو سماد نيتروجين مهم آخر ، يقدر بمحتواه العالي من النيتروجين (46 ٪) وثباته. يتضمن إنتاج اليوريا تفاعل الأمونيا مع ثاني أكسيد الكربون (CO₂) تحت ضغط عالٍ (حوالي 150 atm) ودرجات حرارة مرتفعة (180-200 درجة مئوية).

• رد فعل: 2NH ₃ + CO₂ → CO(NH₂) + hio o

يمكن تحبيب اليوريا الناتجة أو حفرها لاستخدامها كسماد. اليوريا قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء ويمكن استخدامه كسماد صلب أو سائل. إنه خيار شائع بسبب تقلبه المنخفض مقارنة بالأسمدة النيتروجينية الأخرى ، مما يجعله أكثر كفاءة من حيث إطلاق النيتروجين.

4.إنتاج كبريتات الأمونيوم

كبريتات الأمونيوم (= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = هذه العملية مفيدة بشكل خاص في المناطق ذات التربة الناقصة للكبريت ، لأنها توفر كل من النيتروجين والكبريت للنباتات.

• رد فعل: 2NH ₃ + soCO → (nh) soCO

تستخدم كبريتات الأمونيوم بشكل عام في التربة الحمضية بسبب قدرتها على خفض درجة الحموضة في التربة ، مما يجعلها مناسبة للمحاصيل التي تزدهر في الظروف الحمضية قليلاً.

5.الاعتبارات البيئية

طرق إعداد الأسمدة النيترو لا تخلو من المخاوف البيئية. تساهم عملية Haber-Bosch كثيفة الاستخدام للطاقة بشكل كبير في الانبعاثات العالمية ذات ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي الاستخدام غير السليم للأسمدة النيتروجينية إلى النض ، وتلوث المياه ، وإطلاق أكسيد النيتروز (nro) ، وهو غاز دفيئة قوي. لذلك ، من الضروري استخدام هذه الأسمدة بكفاءة واستكشاف تقنيات إنتاج أكثر استدامة ، مثل تحسين المحفزات أو استخدام الطاقة المتجددة في إنتاج الأسمدة.

خاتمة

الـطرق إعداد الأسمدة النيترومتنوعة وتنطوي على تفاعلات كيميائية معقدة لإنتاج الأسمدة مثل نترات الأمونيوم واليوريا وكبريتات الأمونيوم. توفر كل طريقة فوائد مختلفة حسب المحاصيل ومتطلبات التربة. ومع ذلك ، بالنظر إلى التأثير البيئي لإنتاج الأسمدة النيتروجينية ، من الأهمية بمكان اعتماد ممارسات أكثر استدامة لتحقيق التوازن بين الإنتاجية الزراعية والمسؤولية البيئية.

من خلال فهم هذه الأساليب ، يمكن للمزارعين والمهنيين الزراعيين اتخاذ قرارات مستنيرة حول أنواع الأسمدة التي تناسب احتياجاتهم بشكل أفضل مع مراعاة تأثيرهم البيئي.