سولفات آمونیوم Ammonium sulfate

سولفات آمونیوم

سولفات آمونیوم بطور عمده بعنوان کودهای شیمیائی استفاده می شود که بواسطه ی حضور همزمان گوگرد و نیتروژن ارزشمند است. سولفات آمونیوم بطور ویژه برای محصولاتی از قبیل برنج، چای، مرکبات و درخت مو مناسب است. همینطور برای بهبود بخشیدن به خاکهای قلیایی جهت جلوگیری از افزایش میزان PH  آنها موثر و مفید می باشد. سولفات آمونیوم نسبت به سایر محصولات نیتروژن دار از درصد بالایی نیتروژن برخوردار است، همچنانکه بعنوان یک تامین کننده نیتروژن در برخی شرایط از قبیل آبیاری از آن استفاده می شود. سولفات آمونیوم محتوی  ۲۴% گوگرد بهمراه ۲۱% نیتروژن میباشد، بنابراین می تواند بعنوان مکمل در خاکهای تهی از سولفور استفاده شود. در این کاربرد سولفات آمونیوم با دانه ی گچ، گوگرد، سولفات منیزیم، پتاسیم و سولفات اوره رقابت می کند.

درصد کمی از سولفات آمونیوم در کاربردهایی غیر از کودهای شیمیایی استفاده می شود که از جمله آنها می توان به تهیه مکمل مواد غذایی گاوها، کاربرد دارویی، مواد عایق، دباغی کردن، اطفاء حریق، فرایندهای غذایی، تخمیر، رنگرزی نساجی و تصفیه آب اشاره نمود.

عمده‌ترین مزایای استفاده از سولفات آمونیوم در مقایسه با اوره که کود شیمیایی ازته اصلی کشور محسوب می شود شامل قابلیت‌ اصلاح‌کنندگی این کود شیمیایی در خاک‌های قلیایی و خاصیت اسیدزدایی شدید آن که منجر به کاهش تدریجی واکنش اراضی زراعی (PH) می‌گردد و اهمیت یون سولفات در ایجاد توازن بهتر در تغذیه‌ی گیاهان می‌باشد. ‍

مشکل اصلی اراضی قلیایی و شور وجود مقادیر زیادی سدیم است که عمدتاً بصورت کربنات و بی‌کربنات می‌باشد. یکی از راه‌های عمقی حل این مشکل بکارگیری مواد اصلاح کننده‌ایست که قادر به ترکیب با یون‌های سدیم و ایجاد املاح محلول بوده تا بتوان از طریق شستشوی کافی تراکم املاح سدیم را در منطقه نمو ریشه کاهش داد.

سولفات آمونیوم بعلت داشتن یون سولفات که ۷/۷۲ % وزنی آنرا تشکیل می‌دهد علاوه بر تأمین مواد غذایی ازت قادر است که از طریق خنثی نمودن کربنات و بی‌کربنات سدیم دراصلاح و تعدیل شدت قلیائیت خاک بخوبی که مطلوب، مؤثرو کم‌خرج مفید واقع گردد. در حالیکه کود شیمیایی اوره فقط تأمین کنده‌ی ازت بوده و قادر به احیاء و اصلاح اراضی قلیایی نمی‌باشد.

علاوه بر املاح سدیم که باعث افزایش واکنش قلیایی خاک می شوند وجود سنگ آهک(کربنات کلسیم) که در بعضی موارد تا حدود ۱۰ الی ۱۵ % وزن خالص خاک را تشکیل می‌دهد حتی در صورت کم بودن املاح سدیم می‌تواند واکنش قلیایی خاک را بشدت افزایش دهد و در حدود ۳۵ % خاک‌های زراعی اراضی دارای PH بین ۷ تا ۵/۷ می‌باشند و به استثنای خاک‌های اسیدی که از لحاظ وسعت و پراکندی اهمیت چندانی ندارد، بقیه‌ی خاک‌های کشور PH قلیایی بیش از۵/۷ دارند که در بسیاری از موارد حدود PH معادل ۹.۵ در بعضی از مناطق مهم کشاورزی فارس، کرمان، و خوزستان درجه‌ی PH خاک زراعی متجاوز از ۸ می‌باشد. سولفات آمونیوم بعلت داشتن یون سولفات که بنیاد یک اسید قوی محسوب می شود و خاصیت اسیدزدایی فیزیولوژیکی آن کود مناسب برای استفاده در زمین‌های زراعی است که واکنش قلیایی بالایی دارند. گوگرد بصورت یون سولفات توسط ریشه‌ی گیاهان جذب و یکی از عناصر مهم تغذیه‌ی نباتی محسوب می شود. علی‌هذا کمبود این عنصر همانند کمبود ازت، فسفر، پتاسیم باعث کاهش تولید محصولات زراعی می گردد. اهمیت گوگرد در تغذیه‌ی گیاهی به حدی است که آنرا چهارمین عنصر اصلی بعد از ازت، فسفر و پتاسیم می‌دانند. سولفات آمونیوم در صورت افزایش مصرف می‌تواند به سه شکل اصلی زیر به افزایش عملکرد محصولات زراعی کمک نماید.

– تعدیل تراکم میزان کربنات‌ها و دی‌کربنات‌ها در خاک از طریق ترکیب بودن سولفاتی با سدیم و ایجاد سولفات سدیم که در آب محلول بوده و به وسیله‌ی شستشو با احداث زه‌کشی مناسب از منطقه‌ی نمو ریشه خارج می‌گردد. زدودن یون سدیم از خاک باعث بهبود ساختمان خاک شده و نفوذ پذیری آب در اراضی تحت کشت را افزایش می‌دهد.

– تعدیل واکنش خاک از طریق ترکیب با آهک موجود  در خاک و خنثی نمودن خاصیت شدید قلیایی آن.

– کمک در ایجاد توازن بین عناصر غذایی موجود در خاک از طریق تأمین گوگرد بصورت یون سولفات که تنها نوع گوگرد قابل جذب توسط ریشه‌ی گیاهان می‌باشد. با توجه به گستردگی خاک‌های قلیایی کشور و محدود بودن ذخیره‌ی املاح گوگردی در موارد زیادی باعث افزایش مصرف سولفات آمونیوم در مناطق مختلف خواهد شد. بطور کلی سولفات آمونیوم دارای تمام ویژگی‌های لازم و مناسب برای مصرف در کشاورزی ایران بوده با وجودی که ازت محتوی این کود شیمیایی فقط ۴۵.۷ % ازت محتوی اوره می‌باشد. مجموع درصد مواد غذایی سولفات آمونیوم بالغ بر ۴۵ % می‌گردد که تقریباً معادل ماده‌ی غذایی موجود در اوره خواهد بود.

سولفات آمونیوم بعلت داشتن مقادیر زیادی گوگرد که تماماً بصورت یون سولفاتی قابل جذب توسط ریشه گیاه می‌باشد قادر است علاوه بر افزایش کمی محصولات زراعی، آموزشی، بیولوژیکی و مرغوبیت آنها را نیز به نحو قابل ملاحظه‌ای بهبود بخشد. تا به حال آزمایشات انجام شده در زمینه بهبود کیفیت محصولات کشاورزی در ایران محدود بوده است ولی آزمایشات انجام شده در سایر کشورهای آسیایی حاکی از آن است که مصرف سولفات آمونیوم در مقایسه با اوره سبب افزایش درصد پروتئینی در محصولات زراعی می گردد. این امر بویژه در کشورهای جهان سوم که مصرف پروتئین حیوانی در آنها محدود است می‌تواند در جهت بهبود تغذیه مفید باشد.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی

سولفات آمونیوم در فشار اتمسفر نمی تواند بدون اینکه تجزیه ی شده و آمونیاک ایجاد گردد، ذوب شود. به عبارت دیگر، در اثر حرارت، بخشی از سولفات آمونیوم قبل از ذوب تجزیه می شود و آمونیاک حاصل می گردد. فشار بخار خالص آمونیاک خارج شده از محلول سولفات آمونیوم ۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد می باشد. در دمای بالاتر از ۳۰۰ درجه سانتیگراد، سولفات آمونیوم به نیتروژن، دی اکسید گوگرد، تری اکسید گوگرد، آب و آمونیاک تجزیه می شود.

قابلیت حل شدن سولفات آمونیوم در آب در نمودار زیر نشان داده شده است. گرمای ایجاد شده از حرارت دادن محلول که شامل ۱ مول از نمک سولفات در ۴۰۰ مول از مولکولهای آب می باشد، در دمای ۱۸ درجه سانتیگراد ۹۲/۹ کیلوژول می باشد. حرارت دادن کامل محلول در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد ۵۷/۶ کیلوژول بر مول گرما تولید می کند. دیفرانسیل حرارت محلول اشباع شده در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد ۰۷/۶ کیلوژول برمول می باشد. درصد حلالیت سولفات آمونیوم با اضافه کردن آمونیاک بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در دمای ۱۰ درجه سانتیگراد از ۷۳ گرم سولفات آمونیوم در ۱۰۰ گرم آب به صورت خطی به ۱۸ گرم نمک در ۱۰۰ گرم آب و ۵/۲۴ % آمونیاک آبی تبدیل می‌شود.

خواص فیزیکی و شیمیایی سولفات آمونیوم

محصول جانبی سولفات آمونیوم

در فرآیند تولید کاپرو لاکتام ،کاپرو لاکتام بعنوان محصول اصلی بوده و سولفات آمونیوم بعنوان محصول جانبی در این فرآیند تولید می شود.

گرید محصول سولفات آمونیوم

سولفات آمونیوم بطور عمده در مزارع و محیط های کشاورزی بعنوان کود شیمیائی مورد استفاده قرار می گیرد که به همین دلیل حسب شرایط محیطی و نوع محصول کشاورزی، میزان و نحوه بکارگیری آن می تواند متفاوت باشد. لذا گریدها و انواع مختلف سولفات آمونیوم تولید و عرضه می گردد. مهمترین آنها عبارتند از: پودر سولفات آمونیوم، گرانول سولفات آمونیوم، نوع کریستالی و همچنین محلول سولفات آمونیوم از جمله آنها می باشد.

علاوه بر موضوعات فوق نوع خالص آن بعنوان گرید آزمایشگاهی و نیز انواع دیگر آن بعنوان کاربری های شیمیائی (گرید شیمیائی) نیز مطرح می باشد.

کالای جایگزین

محصول جایگزین برای سولفات آمونیوم می توان به کودهای ازته اشاره نمود.

استانداردهای سولفات آمونیوم

از آنجاکه سولفات آمونیوم بطور عمده به عنوان کود شیمیائی مصرف می‌گردد لذا استاندارد این ماده غالبا با این رویکرد مورد توجه قرار گرفته است. انجمن بین المللی آنالیز در امریکا بعنوان مرجع استاندارد بین المللی که استانداردهای تعریف شده توسط این انجمن به شرح ذیل ارائه مینماید.

AOAC 950.01

US Standard Sieving

AOAC 980.02

AOAC 955.04

استاندار ملی ایران به شماره ۷۶ تحت عنوان “کود شیمیائی سولفات آمونیوم” ویژگیها و روش آزمون در مجموعه استاندارد ملی ایران ثبت و ضبط گردیده است.

کاربرد سولفات آمونیوم

کود شیمیایی:

سولفات آمونیوم بطور عمده(بیش از ۹۰%) بعنوان کودهای شیمیائی استفاده می شود که بواسطه ی حضور همزمان گوگرد (۲۴%) و نیتروژن(۲۱%)  ارزشمند است.  سولفات آمونیوم بطور ویژه برای محصولاتی از قبیل برنج، چای، مرکبات و درخت مو مناسب است. همینطور برای بهبود بخشیدن به خاکهای قلیایی جهت جلوگیری از افزایش میزان pH آنها موثر و مفید می باشد. سولفات آمونیوم نسبت به سایر محصولات نیتروژن دار از درصد بالای نیتروژن برخوردار است، همچنانکه بعنوان یک تامین کننده نیتروژن در برخی شرایط از قبیل آبیاری از آن استفاده می شود. پودر سولفات آمونیوم، گرانول سولفات آمونیوم، نوع کریستالی و همچنین محلول سولفات آمونیوم از جمله گریدهای مختلف سولفات آمونیوم بعنوان کود شیمیایی می باشد.

انواع مختلف کودهای شیمیائی جهت رشد و نمو گیاهان مورد استفاده کشاورزان قرار می گیرند که مهمترین آنها کودهای ازته و از جمله اوره می باشد. ازت بعنوان یک عامل مهم در کشاورزی می باشد که درصد بالای این عنصر در اوره ، این ماده را نسبت به سایر کودهای ازت در صدر قرار داده است. در این میان نکته اساسی ویژگیهای خاک کشاورزی و خاصیت قلیائی ازت می باشد که بکارگیری بیش از حد آن باعث بروز مشکلات مختلف در خاک و آبهای زیرزمینی می گردد. از آنجاکه بیشتر خاکهای کشاورزی ایران خاصیت قلیائی دارند، لذا استفاده اوره به تنهائی ممکن است در برخی محصولات مشکلاتی را بهمراه داشته باشد. کود سولفات آمونیوم علاوه برخاصیت اصلاح کنندگی خاک، باعث می شود که علاوه بر تامین ازت مورد نیاز گیاه، گوگرد نیز بعنوان ماده غذائی مورد استفاده قرار گرفته و ضمن جلوگیری از افزایش قلیائیت خاک مزیتهای دیگری نیز برای گیاه بهمراه دارد. همچنین سولفات آمونیوم نسبت به سایر کودها کمتر توسط آب شسته می شود و در نتیجه الایندگی کمتری برای آبهای زیرزمینی ایجاد می کند.

سایر کاربردها:درصد کمی (کمتر از ۱۰%) از سولفات آمونیوم در کاربردهایی غیر از کودهای شیمیایی استفاده می شود که از جمله آنها می توان به کاربرد در اطفاء حریق، تصفیه آب، دباغی کردن، فرایندهای غذایی،  تهیه مکمل مواد غذایی گاوها، کاربرد دارویی، مواد عایق، ، تخمیر، و رنگرزی اشاره نمود.

در کاربرد اطفا حریق، از کپسول آتش نشانی نوع پودر و گاز برای اطفا حریق مایعات قابل اشتعال و فلزات در حال سوختن استفاده می‌شود که سولفات آمونیوم در ترکیب پودر آتش نشانی مورد مصرف دارد.

در کاربرد دباغی، به منظور آهک گیری و خنثی سازی پوست (آهک به منظور زدودن مو و باقیمانده های چربی و پوست استفاده میشود) استفاده از سولفات آمونیوم در مقایسه با اسید کلریدریک ۳۵%، اسید سولفوریک ۵% و اسید فرمیک ۸۵%، معمولتر می باشد. در کاربرد تصفیه آب، سولفات آمونیوم نیز بعنوان یکی از مواد شیمیائی مصرفی کاربرد دارد .

ملاحظات زیست محیطی، ایمنی

سولفات آمونیوم از اکسید کننده های قوی دور باشد، از محیط های مرطوب فاقد تهویه و گرم اجتناب شود. اطلاعات ایمنی و محیط زیستی سولفات آمونیوم در جدول زیر ارائه شده است.

برگه اطلاعات ایمنی سولفات آمونیوم

در بخش مقالات به معرفی دسته ای از محصولات  شیمیایی پرداخته شده است.شایان ذکر است محصولات نام برده شده شامل مطالعات امکانسنجی می باشد. در گزارشات امکانسجی به وضعیت بازار،فرایندهای تولید و اطلاعات سرمایه‌گذاری مورد نیاز پرداخته شده  که تمامی این اطلاعات قابل ارائه به مشتریان می باشد.

این مقالات توسط شرکت آلما شیمی پاسارگاد برای شما تهیه شده است.