طرز تهیه و تولید کودهای شیمیایی

بررسی طرز تهیه و تولید کود شیمیایی به دلیل اینکه چنین کودهایی پایه اصلی غنی‌سازی خاک بوده و امکان تولید انبوه آن‌ها به نسبت کودهای حیوانی و آلی وجود دارد، بسیار مهم است. چراکه در حین این ارزیابی‌ها به شاکله اصلی این کودها پی برده و دلیل اثرگذاری مثبتشان را بر صنعت کشت و زرع بهتر درمی‌یابیم. امروزه کودهای شیمیایی را با ترکیبات متنوع و در سه حالت‌جامد، مایع و گاز تولید و در اختیار کشاورزان و باغداران قرار می‌دهند و با کمک آن‌ها تولید منابع غذایی را به حداکثر مقدار ممکن می‌رسانند. در این مطلب بیشتر در مورد طرز تهیه و تولید کود شیمیایی در انواع مدل‌های آن می‌پردازیم.

ارزیابی طرز تهیه و تولید کود شیمیایی

کود شیمیایی شامل گونه‌های مختلف با توانایی تأمین یک یا چند ماده غذایی موردنیاز گیاهان است و امروزه در صنعت کشاورزی دارای جایگاه رفیعی می‌باشد. به‌گونه‌ای که بدون استفاده از آن سهم تولیدات جهانی به طرز غیرقابل‌تصوری کاهش می‌یابد. در ادامه باب چگونگی طرز تهیه و تولید کود شیمیایی بیشتر سخن می‌گوییم.

طرز تهیه و تولید انواع کود شیمیایی نیتروژن دار:

از ترکیب 60% گاز طبیعی مانند متان با نیتروژن در طی چندین مرحله در یک فرآیند گرمایشی سه ماده اساسی سولفات آمونیوم، کلسیم نیترات و اوره از مهم‌ترین کودهای نیتروژنه تولید می‌شوند. سپس برای دریافت نتایج مختلف، این کودها را با افزودنی‌های مجازی مانند فسفر، پتاسیم، دولومیت، اوره و محلول نیترات آمونیوم تجهیز ساخته تا به کودهایی با توان بالاتر دست یابند. در ادامه به روش تهیه هرکدام از کودهای فسفاته ذکرشده می‌پردازیم.

• روش تولید کود سولفات آمونیوم:

برای تولید سولفات آمونیوم ترکیبی از گاز آمونیاک و بخارآب به داخل راکتورهای حاوی آمونیوم سولفات و اسیدسولفوریک تزریق می‌گردد. از طریق این اسید شویی توسط اسیدسولفوریک، پودر سولفات آمونیوم تولید می‌شود. روش دیگر تولید این کود، افزودن سنگ گچ به کربنات آمونیوم است، در این روش سنگ‌آهک ته‌نشین و سولفات آمونیوم به صورتی بهینه تولید می‌شود.

• روش تولید کود کلسیم نیترات:

برای تولید کود کلسیم نیترات، سنگ‌آهن را با اسید نیتریک واکنش داده و توسط آمونیاک خنثی می‌سازند. البته تولید این ماده سودمند برای کشاورزی توسط محلول آبی نیترات آمونیوم و آهن هیدراته نیز امکان‌پذیر است. این کود برای کاشت گوجه‌فرنگی، خیار و پسته بسیار کاربردی بوده، به صورتی که نبودشان باعث خلل در میوه دهی این گیاهان می‌شود.

• روش تولید کود اوره:

اوره یا کاربامید یک دی آمید اسیدکربنیک، ماده‌ای بی‌رنگ و کریستالی است که طی چندین مرحله با واکنش مستقیم آمونیاک با دی‌اکسیدکربن در یک راکتور با فشار و دمای بالا به‌صورت صنعتی تولیدشده و در ساخت کود به خدمت گرفته می‌شود.

طرز تهیه و تولید انواع کود شیمیایی فسفات دار:

طرز تهیه و تولید کود شیمیایی فسفات دار بدون توجه به منبع فسفات که از چه منطقه و شرایطی به‌دست‌آمده به فرآیند اسیدیته وابسته است. هرگاه منابع فسفات به رسوبات کف اقیانوس‌ها بازگردد به دلیل نامحلول بودن این ماده و احتمال وجود آلودگی به فلزات سنگین نیاز به اسیدیته نمودن سنگ‌های فسفاته است. طی این فرآیند فسفات برای گیاه قابل‌جذب شده و عناصر سمی احتمالی آن مانند کادیوم زدوده می‌گردد.

ولی اگر منبع فسفات به ذخایر سنگ آذرین برگرفته‌شده از گذاره‌های مذاب آتش‌فشانی بازگردد، به دلیل آلایندگی کمتر باید از اسیدهای فسفریک، سولفوریک یا نیتریک در پردازش آن‌ها استفاده ‌شود. از عمده کودهای فسفات دار باید به دی آمونیوم فسفات، مونو آمونیوم فسفات، سوپر فسفات تریپل و سوپر فسفات ساده اشاره نمود.

• روش تولید کود دی آمونیوم فسفات:

برای تولید کود دی آمونیوم فسفات مواد اولیه مانند اسید فسفریک، اسیدسولفوریک و آمونیاک وارد راکتور شده، سپس دانه‌بندی، خشک و غربالگری می‌شوند. درنهایت باهدف کاهش دما دانه‌ها وارد دستگاه خشک‌کن شده و آماده بسته‌بندی می‌شوند تا در اختیار کشاورزان قرار گیرند.

• روش تولید کود مونو آمونیوم فسفات:

کود مونو آمونیوم فسفات یا دی هیدروژن آمونیوم به شکل کریستال سفیدرنگ تتراهیدرال بوده که برای زمین‌های زراعی کاربردی است که به فسفر بیشتری نیاز دارند. چراکه ترکیبات آن بیشترین حجم فسفر را به خود اختصاص داده‌اند. برای تولید گرانول یا پودر مونوآمونیوم فسفات از واکنش یک‌به‌یک آمونیاک با اسید فسفریک استفاده می‌شود تا کودی محلول در آب با پایداری بالا تا دمای 200 درجه سانتی‌گراد تولید شود.

• روش تولید کود سوپر فسفات تریپل:

ابتدا از تأثیر اسیدسولفوریک بر خاک فسفات اسید فسفریک تولید نموده، سپس فسفریک را از گچ جدا ساخته و آن را بری آپاتیت همان خاک فسفات تازه می‌ریزند تا به مونوکلسیم برسند. بالا بودن عیار فسفر، کاهش هزینه حمل‌ونقل، کاهش نیاز به مصرف این نوع کود را با توجیه اقتصادی بالایی همراه ساخته است. البته دسترسی راحت برای گیاه، تقویت تنه گیاهان، افزایش مقاومت در برابر بیماری‌ها و آفات و منبعی ارزان و بسیار مناسب برای گیاهان نیازمند به نیتروژن محدود نیز از دیگر مزایای این کود به‌حساب می‌آید.

• روش تولید کود سوپر فسفات ساده:

در بررسی طرز تهیه و تولید کود شیمیایی فسفات ساده به همان روش فسفات تریپل برمی‌خوریم. فقط در زمان تولید مونو کلسیم، گچ تولیدشده و هزینه ساخت به‌مراتب از نوع تریپل کمتر و به‌صرفه‌تر است. درواقع از واکنش بین اسید سولفوریم و اسید فسفریک و خاک فسفات باطله کم‌عیار به‌منظور دستیابی به خاک فسفات اسید در جهت بهینه‌سازی راندمان رآکتور استفاده می‌شود. ولی فسفات ساده عیار پایین‌تری داشته و کشاورزان به مصرف حجم بیشتری از آن نیازمند هستند.

طرز تهیه و تولید انواع کود شیمیایی پتاسیم دار:

از رسوبات طبیعی کلرید پتاسیم یا سولفات پتاسیم و نیترات پتاسیم که سنگ و نمک آن‌ها حذف گردیده، کودهای پتاسیم دار تولید می‌شوند. دریاهای مرده از مهم‌ترین منابع دسترسی به این عناصر یادشده هستند. در ادامه طرز تهیه و تولید کود شیمیایی پتاسیم دار در گونه‌های پرکاربرد آن به‌صورت جزئی‌تر بررسی می‌کنیم.

• روش تولید کود پتاسیم کلرید:

از روش‌های مختلفی که در تولید کود پتاسیم کلرید به خدمت گرفته می‌شوند باید به استخراج از سنگ معدن پتاسیم دار طی فرآیندهای خشک یا تر اشاره نمود که برای این منظور از تغلیظ کلرید پتاسیم از دوغاب دارای این ماده به کمک حرارت یا رسوب‌زدایی یا جداسازی ثقلی (فلوتاسیون) از محلول یا تلخیص کارنالیت اشباع در آب‌شور توسط فلوتاسیون استفاده می‌شود. علاوه بر استخراج از سنگ معدن پتاسیم دار روش‌های دیگری مانند تولید به روش سنتیک و استخراج از شورابه‌های نمکی نیز برای دستیابی به کود پتاسیم کلرید پرکاربرد است.

• روش تولید کود پتاسیم نیترات:

در طرز تهیه و تولید کود شیمیایی پتاسیم نیترات نیز از واکنش کلرید پتاسیم با نیترات که شامل نیترات سدیم، اسید نیتریک یا نیترات آمونیوم بوده استفاده‌شده و به این کود به شکل یک ماده کریستالی محلول در آب یا قرص‌های استوانه‌ای می‌رسند. کشت‌های گلخانه‌ای و هیدروپونیک از مهم‌ترین موارد مصرف کود پتاسیم نیترات هستند. کاهش راندمان مصرف آب، حلالیت نسبتاً زیاد در شرایط آب و هوایی گرم، رشد سالم گیاه، کیفیت برداشت و افزایش فعالیت ریشه از مهم‌ترین فواید مصرف این کود به شمار می‌روند. علاوه بر باغبانی و ساخت کود از پتاسیم نیترات در داروسازی، تأمین سوخت موتورهای جت و نگهداری غذا نیز استفاده می‌کنند.

• روش تولید کود پتاسیم سولفات:

کود پتاسیم سولفات را بانام کود پتاس نیز می‌شناسند که برای تولید آن به تجهیزاتی فوق مدرن نیاز است. این کود یکی از مهم‌ترین عناصر صنعت کشاورزی است که به روش‌های مختلف مانهایم از واکنش بین کلرید پتاسیم و اسیدسولفوریک یا روش هارگیوز که شامل واکنش کلرید پتاسیم با مخلوطی از دی‌اکسید گوگرد، آب‌ و هوا است، تولید می‌شود. البته برای دستیابی به کود پتاسیم سولفات از منابع معدنی، نیاز به اجرای عملیات حرارتی یا کلسیناسیون بوده که موجب رهاسازی پتاسیم از سایر ترکیبات پس از شکست پیوندها می‌شود.