1.3. Свойства минеральных удобрений

Для характеристики удобрений важное значение имеют следующие ос­ новные физико-химические, механические и товарные свойства, влияющие на условия их производства, хранения, транспортирования и непосредственного применения: гигроскопичность, слеживаемость, гранулометрический состав, рассеваемость.

Г и г р о с к о п и ч н о с т ь характеризует способность удобрений погло­ щать влагу из воздуха. При повышенной гигроскопичности удобрения отсыре­ вают, сильно смешиваются, ухудшается их сыпучесть и рассеваемость, гранулы теряют свою прочность.

Для оценки гигроскопичности используют следующие величины. Гироскопическая точка (К) определяется как отношение парциального

давления паров воды над насыщенным раствором соли (Ра) при данной темпе­ ратуре к давлению паров воды в момент насыщения ими воздуха (Р) при этой же температуре:

/, = ^ -•100.

р

Гигроскопическая точка соответствует относительной влажности воздуха (ф), при которой вещество ни теряет, ни поглощает влагу (равновесная относи­ тельная влажность). Следовательно:

вещество поглощает влагу из воздуха, если ф > h\ вещество подсыхает (теряет влагу), если ф < h.

Чем выше гигроскопическая точка, тем меньше гигроскопичность веще­ ства - вещество с высокой гигроскопической точкой не будет поглощать влагу даже при относительно высокой среднегодовой влажности воздуха.

Коэффициент гигроскопичности (у) - скорость поглощения влаги су­ хим веществом.

Скорость поглощения влаги, то есть количество влаги, поглощенное ве­ ществом в единицу времени, можно выразить уравнением

w = ^ - = K{Wp-W )l

где К - коэффициент скорости поглощения влаги; W - влажность вещества в текущий момент времени; Wp - равновесная влажность.

Скорость поглощения влаги сухим веществом, то есть в начальный мо­ мент времени, когда W= 0, есть коэффициент гигроскопичности, тогда

Значение у для одного и того же вещества может быть различным в зави­ симости от его гранулометрического состава и способа изготовления.

Кальциевая селитра имеет балл гигроскопичности около 9, гранулиро­ ванная аммиачная селитра и карбамид - 5, гранулированный простой и аммо­ низированный суперфосфат - соответственно 4-5 и 1-3, хлорид калия - 3-4, сульфат калия - 0,2-0. Гигроскопичность удобрений определяет способ их упа­ ковки, условия транспортировки и хранения. Бестарное хранение и транспорти­ ровка допустимы только для удобрений с баллом гигроскопичности меньше 3.

С л е ж и в а е м о с т ь - склонность удобрений переходить в связанное и уплотненное состояние. В результате слеживаемости дисперсный материал об­ разует агломераты различной величины и прочности.

Слеживаемость зависит от следующих факторов.

Влажность удобрений. Свободная влага представляет собой насыщенный раствор соли, поэтому при подсыхании влажного удобрения происходит кри­ сталлизация мелких частиц, что приводит к образованию многочисленных кон­ тактов срастания. Иными словами, выделяющиеся кристаллики связывают ме­ жду собой более крупные частицы, и удобрение слеживается.

Гигроскопичность. Удобрения с повышенной гигроскопичностью слежи­ ваются сильнее. При колебаниях влажности воздуха они то увлажняются, то подсыхают, что приводит к образованию между частицами контактов кристал­ лизационного типа и, в конечном итоге, к образованию агломератов.

Размер и форма частиц. Число точек касания частиц в массе материала тем больше, чем они мельче, и это приводит к более интенсивному уплотне­ нию. Крупные частицы сферической формы (гранулы) имеют наименьшее чис­ ло точек касания и слеживаются меньше.

Прочность гранул. Непрочные и, особенно, пустотелые гранулы под влиянием давления в слое могут разрушаться с образованием мелких частиц, связывающих крупные.

Для снижения слеживаемости минеральных удобрений в настоящее время предусмотрены следующие способы.

Гранулирование продукта - гранулированные удобрения слеживаются меньше, чем порошковидные, так как крупные и, особенно, сферические части­ цы имеют наименьшую поверхность, а, значит, меньше точек соприкосновения.

Получение продукта с минимальным содержанием влаги, что снижает выделение мелких частиц из насыщенного раствора и уменьшает вероятность образования кристаллических мостиков между частицами.

Применение кондиционирующих добавок, вносимых в процессе производ­ ства удобрения в растворы или плавы. Кондиционирующие добавки ингибиру­ ют кристаллизацию при хранении продукта, изменяют его гигроскопичность, затрудняют полиморфные превращения.

Охлаждение продукта перед складированием позволяет повысить гигро­ скопическую точку вещества и уменьшить кристаллизацию мелких частиц при хранении.

Кондиционирование - поверхностная обработка гранул - способствует полу­ чению более прочных гранул, снижению или устранению гигроскопичности и т.д.

Применение герметичной тары.

Для установления характеристики неслеживаемости используется показа­ тель <<рассыпчатость», который включен в отечественную нормативно­ техническую документацию. При оценке качества удобрения показатель «рас­ сыпчатость» в настоящее время является обязательным.

Г р а н у л о м е т р и ч е с к и й с о с т а в - процентное содержание отдель­ ных фракций удобрения. От гранулометрического состава зависят склонность удобрения к уплотнению, сводообразованию при хранении, слеживаемость и рассеваемость.

Гранулометрический состав удобрений разнообразен. Гранулированные удобрения имеют размер гранул 1-6 мм, чаще 1-4 мм. При этом содержание фракции 2—4 мм, в зависимости от вида удобрения, может составлять от 30 до 90%, фракции 1-2 мм - от 6 до 60% и т.д.

Изменение физической формы удобрения путем гранулирования положи­ тельно отражается на его агрономической эффективности, снижает физические потери, улучшает физико-механические свойства, а также состояние производ­ ственной среды при работе с ними, благодаря снижению пыления продуктов. Поэтому главным требованием потребителя к качеству удобрений является вы­ пуск всего объема удобрений в гранулированном виде.

Улучшение гранулометрического состава удобрений путем выравнивания гранул по размерам позволяет повысить эффективность внесения удобрений в почву. Однако в сфере производства выравнивание гранулометрического со­ става требует дополнительных стадий классификации продукта, создает необ­ ходимость возвращения части некондиционного продукта на переработку и, следовательно, ведет к снижению производительности оборудования и росту затрат на получение удобрений.

Для обеспечения сохранности гранулометрического состава важное зна­ чение имеет показатель прочности гранул - свойство гранул удобрения сохра­ нять размеры и форму под воздействием внешних сил. Этот показатель харак­ теризует способность минерального удобрения сохранять свой гранулометри­ ческий состав в процессах транспортирования, погрузочно-разгрузочных работ, хранения, подготовки к внесению и внесения в почву.

Р а с с е в а е м о с т ь - способность к равномерному рассеву удобрений. Этот показатель зависит, прежде всего, от сыпучести (подвижности) и грану­ лометрического состава. Оценивается по 10-балльной шкале. Чем выше рассе­ ваемость, тем выше балл. При хорошей рассеваемости удобрений и их смесей можно с успехом использовать простые по конструкции и высокопроизводи­ тельные центробежные разбрасыватели.

Контрольные вопросы

1.Что называют минеральными удобрениями?

2.Какие элементы необходимы для жизнедеятельности растений?

3.Какие элементы называют главными питательными элементами?

4.Какое значение имеют главные питательные элементы в росте и раз­ витии растений?

5.Какие элементы называют микроэлементами?

6.По каким признакам классифицируют минеральные удобрения?

7. Какие из перечисленных удобрений относятся к физиологическикислым: хлорид калия, кальциевая селитра, сульфат амлюния, хлорид аммония, натриевая селитра, аммиачная селитра?

8.Что характеризует гигроскопичность вещества? Какие характери­ стики используют для оценки гигроскопичности удобрений?

9.Гигроскопическая точка аммиачной селитры при 20°Сравна 60%. Бу­ дет ли аммиачная селитра поглощать влагу при относительной влажности воздуха 72%?

10.Как оценивается класс гигроскопичности минеральных удобрений?

11.Какие факторы оказывают наибольшее влияние на слеживаемость удобрений?

12.Какой показатель, включенный в отечественную нормативно­ техническую документацию, используют для установления характеристики неслеживаемости?

13.Какие способы снижения слеживаемости применяют в промышлен­

ности?

14.В чем заключаются преимущества гранулированных удобрений перед порошковидными ?