سولفات آمونیوم | Ammonium sulfate یک نمک معدنی با کاربرد فراوان در بخش های کشاورزی و صنعتی است. مهمترین کاربرد این ماده استفاده بعنوان کود ازته کشاورزی است. کود سولفات آمونیوم شامل ۲۱% ازت به فرم یون آمونیوم و ۲۴% سولفور به فرم گوگرد محلول (سولفات) است. از جمله کاربردهای این کود ازته در بخش کشاورزی استفاده برای اصلاح و کاهش pH خاک های قلیایی و آهکی و همچنین تأمین ازت و گوگرد مورد نیاز برای رشد و نمو گیاهان و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی اشاره نمود.
کودهای مختلف در کشاورزی بهمنظور افزایش بهرهوری و بهبود رشد گیاهان مورد استفاده قرار میگیرند. یکی از کودهای حیاتی که در این زمینه نقش بسیار مهمی ایفا میکند، کود سولفات آمونیوم است. این کود، ترکیبی از آمونیم و گوگرد است که با ارائه عناصر اساسی برای گیاهان، بهبود خصوصیات خاک و کمک به رشد سالم گیاهان کمک میکند.
فهرست مطالب
تاریخچه استفاده از کود سولفات آمونیوم
تاریخچه استفاده از کود سولفات آمونیوم به قرن ۱۸ باز میگردد. در آن زمان، سولفات آمونیوم به عنوان یک ماده معدنی شناخته میشد که از تجزیه گیاهان و جانوران مرده تشکیل میشد. این ماده معدنی به عنوان یک منبع ازت برای کوددهی استفاده میشد.
در سال ۱۷۸۳، یک شیمیدان سوئدی به نام کارل ویلهلم شیله، فرآیند تولید سولفات آمونیوم از آمونیاک و اسید سولفوریک را توسعه داد. این فرآیند به تولید صنعتی سولفات آمونیوم منجر شد و باعث افزایش استفاده از این کود در کشاورزی شد.
در اوایل قرن بیستم، سولفات آمونیوم به یکی از کودهای شیمیایی اصلی مورد استفاده در کشاورزی تبدیل شد. این کود به دلیل قیمت مناسب و اثربخشی آن، به سرعت محبوب شد.
امروزه، سولفات آمونیوم یکی از پرکاربردترین کودهای شیمیایی در جهان است. این کود برای بسیاری از محصولات کشاورزی از جمله ذرت، گندم، جو، سویا، پنبه، یونجه، چغندر قند، و مرکبات استفاده میشود.
روش تولید و سنتز کود سولفات آمونیوم
روش تولید کود سولفات آمونیوم بر اساس واکنش بین آمونیاک و اسید سولفوریک است. این واکنش به صورت زیر انجام می شود:
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
در این واکنش، آمونیاک به عنوان یک ماده اولیه و اسید سولفوریک به عنوان یک ماده اکسیدکننده عمل می کند. این واکنش در یک مبدل کاتالیزوری انجام می شود که معمولاً از جنس فولاد ضد زنگ یا مس ساخته می شود.
برای تولید سولفات آمونیوم در مقیاس تجاری، از دو روش اصلی استفاده می شود:
- 1.روش بخار:در این روش، آمونیاک و اسید سولفوریک در یک مبدل کاتالیزوری در دمای حدود ۱۵۰ درجه سانتیگراد و فشار حدود ۱۵۰ psi واکنش می دهند. این واکنش در چند مرحله انجام می شود. در مرحله اول، آمونیاک و اسید سولفوریک به صورت اولیه واکنش می دهند و سولفات آمونیوم آمورف تولید می شود. در مرحله دوم، سولفات آمونیوم آمورف به صورت کریستالی تبدیل می شود.
- 2.روش سرد:در این روش، آمونیاک و اسید سولفوریک در دمای حدود ۱۰ درجه سانتیگراد و فشار حدود ۱۰ psi واکنش می دهند. این واکنش به آرامی انجام می شود و باعث تولید سولفات آمونیوم کریستالی می شود.
مشخصات کود سولفات آمونیوم
| مشخصه | مقدار |
|---|---|
| فرمول شیمیایی | (NH4)2SO4 |
| نامهای دیگر | سولفات هیدروژن آمونیوم، دی آمونیوم سولفایت، نمک پتاس، نمک شور |
| شکل ظاهری | کریستالهای سفید یا خاکستری |
| حلالیت در آب | 65 گرم در 100 میلی لیتر آب در دمای 20 درجه سانتیگراد |
| نقطه ذوب | 235 تا 280 درجه سانتیگراد |
| نقطه جوش | 520 درجه سانتیگراد |
| چگالی | 1.77 گرم بر سانتیمتر مکعب |
| pH | 5.5 تا 6.5 |
| درصد ازت | 21% |
| درصد گوگرد | 24% |
| کاربردها | کوددهی خاک، تولید کود مایع، صنایع مختلف |
پسته، مرکبات، یونجه، ذرت، کلزا، پنبه، سیب زمینی، برنج و گندم گیاهانی هستند که نسبت به استفاده از کود تأثیر مثبتی را گزارش کرده اند.
4 مزیت کود سولفات آمونیوم
برخی از مزایای استفاده از کود سولفات آمونیوم آورده شده است:
- #1تامین ازت و گوگرد مورد نیاز گیاهان:ازت و گوگرد دو عنصر ضروری برای رشد و نمو گیاهان هستند. سولفات آمونیوم هر دو این عناصر را به گیاهان می رساند.
- #2بهبود رشد و عملکرد محصولات کشاورزی:ازت و گوگرد برای تولید پروتئین، کلروفیل و سایر مواد ضروری برای رشد و نمو گیاهان ضروری هستند. تامین این عناصر توسط سولفات آمونیوم باعث بهبود رشد و عملکرد محصولات کشاورزی می شود.
- #3بهبود کیفیت محصولات کشاورزی:ازت و گوگرد برای تولید رنگ، طعم و سایر خواص مطلوب محصولات کشاورزی ضروری هستند. تامین این عناصر توسط سولفات آمونیوم باعث بهبود کیفیت محصولات کشاورزی می شود.
- #4افزایش مقاومت گیاهان در برابر بیماری ها و آفات:ازت و گوگرد برای تولید آنتی اکسیدان ها و سایر مواد محافظتی در گیاهان ضروری هستند. تامین این عناصر توسط سولفات آمونیوم باعث افزایش مقاومت گیاهان در برابر بیماری ها و آفات می شود.
به طور کلی، کود سولفات آمونیوم یک کود موثر برای تامین ازت و گوگرد مورد نیاز گیاهان است. این کود می تواند به بهبود رشد و عملکرد محصولات کشاورزی، بهبود کیفیت محصولات کشاورزی و افزایش مقاومت گیاهان در برابر بیماری ها و آفات کمک کند.
محصول نهایی برخی گیاهان نظیر برنج نتیجه فوق العاده خوبی از مصرف را نشان داده است. تا اندازه ای که برداشت برنج در هر هکتار 800 کیلوگرم در هکتار افزایش پیدا کرده است. ازت موجود در آمونیوم سولفات بسیار به تبخیر و هدررفت مقاوم است.از طرف دیگر گوگرد موجود در ترکیب آمونیم به کیفیت برداشت برنج کمک نموده است.
موارد احتیاطی کود سولفات آمونیوم
در هنگام استفاده از کود سولفات آمونیوم باید نکات ایمنی زیر را رعایت کرد:
- از تماس کود با پوست و چشم خودداری کنید. در صورت تماس، ناحیه تماس را با آب فراوان بشویید.
- از استنشاق گرد و غبار کود خودداری کنید.
- کود را دور از دسترس کودکان و حیوانات قرار دهید.
کارایی های کود سولفات آمونیوم
آمونیوم سولفات یک ماده شیمیایی با کاربردهای متنوع است. برخی از کاربردهای خاص آن عبارتند از:
- تصفیه فاضلاب: آمونیوم سولفات به عنوان یک ماده شیمیایی کمکی در فرآیند تصفیه فاضلاب استفاده می شود. این ماده به حذف مواد آلی و معدنی از فاضلاب کمک می کند.
- تولید پودرهای آتش نشانی: آمونیوم سولفات به عنوان یک ماده شیمیایی فعال در تولید پودرهای آتش نشانی استفاده می شود. این ماده هنگام حرارت دیدن، گاز آمونیاک تولید می کند که می تواند برای خفه کردن آتش استفاده شود.
- بهبود خمیر نان: آمونیوم سولفات به عنوان یک بهبود دهنده خمیر نان استفاده می شود. این ماده به افزایش حجم و سبکی نان کمک می کند.
- آهک گیری صنایع چرم و دباغی: آمونیوم سولفات در فرآیند آهک گیری صنایع چرم و دباغی استفاده می شود. این ماده به حذف مو و چربی از پوست کمک می کند.
- مبارزه با بیماری کوکسیدیوز در مرغ داری و دامداری: آمونیوم سولفات به عنوان یک داروی ضد کوکسیدیوز در مرغ داری و دامداری استفاده می شود. این ماده به جلوگیری از رشد انگل کوکسیدیا در دستگاه گوارش حیوانات کمک می کند.
- صنعت رنگ رزی: آمونیوم سولفات به عنوان یک ماده کمکی در صنعت رنگ رزی استفاده می شود. این ماده به تثبیت رنگ و افزایش مقاومت آن در برابر نور کمک می کند.
- صنعت آبکاری و نساجی: آمونیوم سولفات در صنعت آبکاری و نساجی به طور گسترده در فرآیند تولید استفاده می شود. این ماده به بهبود کیفیت محصولات و افزایش عمر مفید آنها کمک می کند.
- تولید کودهای شیمیایی: آمونیوم سولفات در تولید کودهای شیمیایی مختلف از جمله کود کامل NPK، سولفات پتاسیم و فسفات آمونیوم استفاده می شود. این ماده به تامین ازت و گوگرد مورد نیاز گیاهان کمک می کند.
علاوه بر این کاربردها، آمونیوم سولفات همچنین در صنایع مختلف دیگری مانند تولید مواد منفجره، تولید اسید سولفوریک و تولید کود اوره نیز استفاده می شود.
طرز صحیح استفاده از کود سولفات آمونیوم
طرز صحیح استفاده از کود سولفات آمونیوم به عوامل مختلفی از جمله نوع محصول، نوع خاک، شرایط آب و هوایی و زمان استفاده بستگی دارد. به طور کلی، کود سولفات آمونیوم می تواند به صورت پخش سطحی یا با آبیاری به خاک اضافه شود.
*پخش سطحی:کود سولفات آمونیوم را می توان با استفاده از دستگاه های پخش کود یا به صورت دستی در سطح خاک پخش کرد. در روش پخش دستی، کود را باید به طور مساوی در سطح خاک پخش کرد تا از سوختگی ریشه گیاهان جلوگیری شود.
*آبیاری:کود سولفات آمونیوم را می توان با آبیاری به خاک اضافه کرد. در این روش، کود را باید به محلول آب اضافه کرد و سپس آن را به خاک آبیاری داد.
*زمان استفاده:کود سولفات آمونیوم را می توان در تمام طول سال استفاده کرد، اما بهترین زمان استفاده از آن در فصل رشد گیاهان است. این کود می تواند به صورت پایه ای یا به صورت کود کمکی استفاده شود.
*مقدار مصرف:مقدار مصرف کود سولفات آمونیوم به نوع محصول، نوع خاک و شرایط آب و هوایی بستگی دارد. به طور کلی، مقدار مصرف این کود برای محصولات زراعی حدود 200 تا 300 کیلوگرم در هکتار است.
کلزا از جمله دانه های روغنی است که عملکردش با مصرف گوگرد به طور چشم گیری افزایش پیدا می کند لذا رشد کلزا بهبود خوبی داشته است.
تجارت کود سولفات آمونیوم
تجارت کود سولفات آمونیوم یک بازار بزرگ و رو به رشد است. در سال 2021، ارزش جهانی این بازار حدود 12 میلیارد دلار بود و انتظار می رود تا سال 2027 به 17 میلیارد دلار برسد.
رشد این بازار به عوامل مختلفی از جمله افزایش جمعیت جهان، افزایش سطح رفاه و افزایش آگاهی از مزایای استفاده از کود شیمیایی مرتبط است.
چین بزرگترین تولید کننده و مصرف کننده کود سولفات آمونیوم در جهان است. سایر تولیدکنندگان عمده این کود عبارتند از ایالات متحده، هند، روسیه و کانادا.
صادرات کود سولفات آمونیوم نیز یک بازار بزرگ است. در سال 2021، ارزش صادرات جهانی این کود حدود 6 میلیارد دلار بود.
عمده صادرکنندگان کود سولفات آمونیوم عبارتند از چین، روسیه، ایالات متحده و اروپا. عمده واردکنندگان کود سولفات آمونیوم عبارتند از هند، آمریکای لاتین، آفریقا و خاورمیانه.
عمده کود آمونیوم در ایران بهصورت وارداتی به مرز کشور ما وارد می شود . اما کود های آمونیوم که به فرم کریستالی و پودری در کشور موجود است، همگی وارداتی هستند.
قابل توجه است که کود آمونیوم ازبکستان در بین کودهای وارداتی از کیفیت بالاتری نسبت به رقبا برخوردار است.
تفاوت کود نیترات و کود سولفات آمونیوم در کشاورزی
کود نیترات و کود سولفات آمونیوم هر دو کودهای شیمیایی هستند که برای تامین ازت مورد نیاز گیاهان استفاده می شوند. با این حال، این دو کود تفاوت هایی با یکدیگر دارند که در ادامه به آنها اشاره می کنیم:
کود نیترات حاوی ازت به صورت یون نیترات است، در حالی که کود سولفات آمونیوم حاوی ازت به صورت یون آمونیوم است.
یون نیترات به سرعت توسط گیاهان جذب می شود، در حالی که یون آمونیوم به کندی توسط گیاهان جذب می شود.
کود نیترات باعث افزایش pH خاک می شود، در حالی که کود سولفات آمونیوم باعث کاهش pH خاک می شود.
کود نیترات برای محصولاتی که به سرعت رشد می کنند مانند یونجه، چغندر قند و سبزیجات برگدار استفاده می شود. کود سولفات آمونیوم برای محصولاتی که به کندی رشد می کنند مانند غلات، سیب زمینی و درختان میوه استفاده می شود.
با وجود این تفاوتها، انتخاب نوع کود به عوامل مختلفی از جمله نوع محصول، نوع خاک و شرایط آب و هوایی بستگی دارد.
