Kaedah penyediaan baja nitrogen

Baja nitrogen memainkan peranan penting dalam meningkatkan hasil tanaman dengan menyediakan nutrien penting yang menyokong pertumbuhan tumbuhan. Terdapat beberapa kaedah penyediaan baja nitrogen, masing-masing disesuaikan untuk menyampaikan nitrogen dalam bentuk yang berbeza untuk memenuhi pelbagai keperluan pertanian. Artikel ini akan meneroka kaedah yang paling umum secara terperinci, membantu anda memahami proses dan aplikasi mereka.

1.Sintesis Ammonia melalui proses Haber-Bosch

Salah satu kaedah penyediaan baja nitrogen yang paling penting ialah sintesis ammonia melaluiProses Haber-Bosch. Dalam proses perindustrian ini, gas nitrogen (N₂) dari udara bertindak balas dengan gas hidrogen (hbium) di bawah suhu tinggi (400-500 ° c) dan tekanan (150-300 atmosfera) di hadapan pemangkin besi. Tindak balas kimia adalah:

[ N2 + 3H2 \ rightarrow 2NH_3 ]

Ammonia (NH₃) dihasilkan berfungsi sebagai asas bagi baja bernitrogen yang banyak, seperti ammonium nitrat (nhnhno₃) dan urea. Proses ini adalah penting dalam pengeluaran pertanian secara besar-besaran, seperti ammonia boleh terus digunakan untuk tanah atau diproses lagi ke dalam sebatian berasaskan nitrogen lain.

2.Pengeluaran baja Urea

Urea adalah salah satu baja nitrogen yang paling banyak digunakan kerana kandungan nitrogen yang tinggi (kira-kira 46% mengikut berat). Kaedah pengeluaran urea melibatkan tindak balas ammonia dengan karbon dioksida pada suhu tinggi dan tekanan. Tindak balas kimia adalah seperti berikut:

[ 2NH3 + CO2 rightarrow (NH2)2CO + H_2O ]

Produk ini, urea [(NH₂)₂CO], kemudian menggambarkan atau prilled untuk penyimpanan dan aplikasi yang mudah. Urea sangat larut dalam air, yang menjadikannya mudah didapati untuk tumbuh-tumbuhan apabila digunakan pada tanah. Oleh kerana keberkesanan kos dan kemudahan pengendalian, urea adalah pilihan yang popular di kedua-dua negara maju dan membangun.

3.Pengeluaran Ammonium nitrat

Satu lagi kaedah penting penyediaan baja nitrogen adalah pengeluaranAmmonium nitrat (nhnhno₃). Baja ini dicipta oleh ammonia bertindak balas dengan asid nitrik (HNO₃) dalam tindak balas peneutralan:

[ NH3 + HNO3 rightarrow NH4NO3 ]

Ammonium nitrat adalah baja nitrogen serba boleh dan mengandungi kira-kira 34% nitrogen mengikut berat. Ia amat disukai di kawasan-kawasan di mana pelepasan nitrogen cepat diperlukan, kerana ia menyediakan kedua-dua nitrat (NO₃⁻) dan ammonium (NH₄⁺), dua bentuk nitrogen yang tumbuh-tumbuhan dengan mudah boleh menyerap. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh potensi letupan, pengeluaran dan penggunaannya dikawal selia, terutamanya dalam kepekatan yang tinggi.

4.Kalsium Ammonium nitrat (boleh)

Kalsium ammonium nitrat (boleh) adalah alternatif yang lebih stabil dan lebih selamat kepada ammonium nitrat. Kaedah penyediaan melibatkan mencampurkan ammonium nitrat dengan kalsium karbonat atau dolomite, yang membantu mengurangkan sifat letupan. Boleh sering digunakan di kawasan dengan tanah berasid kerana ia menyediakan kedua-dua nitrogen untuk tumbuh-tumbuhan dan kalsium untuk meneutralkan keasidan tanah. Ia amat berguna untuk tanaman yang memerlukan pelepasan nitrogen yang mantap dari semasa ke semasa.

5.Pengeluaran Ammonium sulfat (AS)

Ammonium sulfat [(NH₄), yang dihasilkan oleh ammonia bertindak balas dengan asid sulfurik:

[ 2NH3 + H2SO4 rightarrow (NH4)2SO4 ]

Baja nitrogen ini mengandungi kira-kira 21% nitrogen dan sering digunakan dalam tanah sulfur-kekurangan kerana ia juga menyediakan sulfur (24%) sebagai nutrien tambahan. Ammonium sulfat amat bermanfaat untuk tanaman seperti beras, yang berkembang maju dalam tanah berasid atau saline.

6.Baja Nitrogen pelepasan perlahan

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, baja pelepasan perlahan telah mendapat perhatian. Baja ini disediakan oleh urea salutan atau sebatian nitrogen lain dengan bahan seperti sulfur atau polimer, yang mengawal pembebasan nitrogen dari masa ke masa. Kaedah ini memastikan bahawa nitrogen dikeluarkan perlahan-lahan, mengurangkan risiko larut lesap dan volatilization kerugian, dan menyediakan bekalan nutrien jangka panjang kepada tumbuh-tumbuhan.

Kesimpulan

Kaedah penyediaan baja nitrogen adalah pelbagai, masing-masing dengan faedah dan aplikasi sendiri. Dari sintesis ammonia untuk pengeluaran urea dan ammonium nitrat, proses ini memberikan nutrien penting kepada tumbuh-tumbuhan dalam pelbagai bentuk. Memahami kaedah ini membantu petani memilih jenis baja yang tepat untuk tanaman dan keadaan alam sekitar mereka, memastikan produktiviti pertanian yang optimum.