معرفی سولفات پتاسیم
معرفی سولفات پتاسیم:
معرفی محصول و مشخصات آن
سولفات پتاسيم (SOP) از محصولات طرح بوده و در واحد SOP از واكنش كلريد پتاسيم و اسيد سولفوريك توليد مي‌گردد.
سولفات پتاسيم ماده اي سفيد رنگ به شكل كريستالهاي سخت و يا پودري شكل با مزه اي بين تلخ و شور است. فرمول شيميايي اين تركيب در شكل1-1ارائه شده است.
فرمول شيميايي سولفات پتاسيم
برخي از خواص فيزيكي و شيميايي سولفات پتاسيم در جدول زیرارائه شده است.
خواص سولفات پتاسيم
|
خواص |
واحد |
ميزان |
|
جرم مولكولي |
g/mol |
174 |
|
دانسيته |
g/cm3 |
2.66 |
|
نقطه ذوب |
درجه سانتي گراد |
1067 |
|
نقطه جوش |
درجه سانتي گراد |
1689 |
|
حلاليت در آب |
g/100ml |
11.1 |
معرفی مجصول جانبی
اسيد كلريدريك (HCl) محصول جانبي واحد SOP طرح بوده و بخشي از آن بعنوان ماده اوليه در توليد پلي‌آلومينيوم كلرايد در واحد SOP مصرف مي‌گردد
استانداردهاي سولفات پتاسیم
برخي از استانداردهاي جهاني سولفات پتاسيم در جدول زير ارائه شده است.
استانداردهای پتاسیم سولفات
|
عنوان استاندارد |
شماره استاندراد |
|
Potassium Sulfate, Fertilizer Grade |
BSMI N300 1800 |
|
Byproduct Potassium Fertilizer |
BSMI N300 8300 |
|
Mixed Potassium Fertilizer |
BSMI N300 8400 |
|
Method of Test for Potassium Sulfate, Fertilizer Grade |
BSMI N400 4200 |
|
Potassium Chloride, for Fertilizer Purpose |
FEDSPEC553A |
|
Specification for Potassium Sulfate, Fertilizer Grade |
SIRIM MS 16 |
کاربرد ها و مصارف ها سولفات پتاسیم
بيش از 90 % سولفات پتاسيم توليدي در جهان در مصارف كشاورزي و به عنوان كود مورد استفاده قرار مي گيرد. نزديك به 10 % كل سولفات پتاسيم توليدي نيز به عنوان افزودني در صنايع غذايي و دارويي و....كاربرد دارد. شايان ذكر است كه خلوص سولفات پتاسيم مورد استفاده در صنايع دارويي و غذايي بالاي 99.3 % است. در شكل (1-3) الگوي مصرف جهاني اين ماده در سال 2013 ارائه شده است.
الگوي مصرف سولفات پتاسيم در سال 2013 (درصد)
صنعت كشاورزی:
به طور كلي هر ماده معدني يا آلي كه عناصر مورد نياز گياه را از نظر كمي و كيفي تأمين كند و باعث بهبود وضعيت گياه از لحاظ رشد، عملكرد و مقاومت به بيماري‌ها شود، كود ناميده ميشود.
كودها به دو دسته اصلي تقسيم ميشود.
الف- كودهاي شيميايي يا معدني
ب- كودهاي آلي يا بيولوژيك
الف- كودهاي شيميايي يا معدني
اين دسته از كودها شامل كودهاي ازته، كودهاي فسفاته،كودهاي پتاسه، كود كامل ماكرو، كودهاي گوگردي و كودهاي ريز مغذي مي باشد.
ب- كودهاي آلي يا بيولوژيك
اين دسته از كودها شامل كودهاي حيواني و صنعتي، كود سبز و كود بيولوژيك ميباشد.
سولفات پتاسيمK2SO4- محصول مورد بررسي در اين گزارش- از جمله كودهاي معدني و كودي بالنسبه گران قيمت است كه شامل 50 درصد وزني K2O مي باشد. اين كود پتاسه براي زمينهايي كه مشكل شوري دارند، بسيار مناسب است. كود سولفات پتاسيم بايد قبل از كشت محصول در خاك جايگذاري شود.
كودهاي پتاسيم را كود كيفيت نيز مينامند. زيرا پتاسيم باعث بهبود رنگ، پوست ميوه، خوش خوراكي، افزايش قند و ويتامين C در مركبات و اكثر ميوه ها مي گردد. درشتي ميوه ها نيز تا حدودي بستگي به پتاسيم دارد.
سولفات پتاسيم عمدتا در مواردي استفاده ميشود كه يون كلريد براي گياه مضر باشد. سبزيجاتي نظير گوجه فرنگي، اسفناج، كاهو و كرفس به مقدار زيادي پتاسيم نياز دارند. گياهاني كه از كمبود پتاسيم رنج مي برند، معمولا از شادابي كمتري برخوردار بوده و در شرايط كم آبي به شدت پژمرده ميشوند. با استفاده از اين كود مقاومت آنها در مقابل كم آبي افزايش مي يابد. در سيب زميني نشان داده شده كه اگر پتاسيم به مقدار كافي مصرف گردد، محصول سيب زميني سياه نميشود.
به عبارت ديگر پتاسيم فعاليت يا عدم فعاليت آنزيم‌ها، استفادة بهينه از آب، فتوسنتز و انتقال قندها، توليد نشاسته، مقاومت در برابر بيماري‌ها و اثرات ناشي از خشكسالي، طعم و بوي ميوه‌ها و سبزيجات را در گياهان كنترل مي‌كند.
در غالب كشورهاي در حال توسعه از جمله ايران مصرف اوره نسبت به ساير كودهاي ماكرو (NPK) بسيار بيشتر از ميانگين جهاني است كه علت اين امر ارزاني اوره است. ولي در كشورهايي كه كشاورزي پيشرفته تري دارند، مصرف كودهاي پتاسه افزايش يافته است.
مصرف كودهاي پتاسه براي توليد غلات (گندم، جو، ذرت و برنج)، دانه هاي روغني و گياهان قندي ضرورت دارد. به عنوان مثال آمار توليد غلات كشور چين در سال 1990 كاهش نشان داد كه علت آن كمبود پتاسيم خاك گزارش شده است. به همين منظور دولت چين تصميم گرفت نسبت NPK مصرفي در كشت غلات را از 9∕ 28∕ 100 به 25∕ 40∕ 100 افزايش دهد كه اين امر باعث افزايش قابل توجه توليد گرديد. اين نسبت را براي سبزيجات و ميوه ها ميتوان تا 80∕ 60 ∕ 100 افزايش داد. كشور چين پيش بيني نموده است كه مصرف كودهاي پتاسه خود را تا 10 سال آينده دو برابر نمايد. علت اصلي آنست كه در صورتيكه پتاس در خاك وجود نداشته باشد، بهره جذب كودهاي ازته و فسفاته نيز توسط گياه بسيار كم ميشود كه خود سبب كاهش راندمان توليد محصولات كشاورزي مي گردد.
در ايران با استناد به گزارشهاي آزمايشگاههاي تجزيه خاك و آب، خاكهاي زراعي و باغي كشور از پتاسيم تخليه شده است. در برخي مناطق نظير سواحل درياي خزر، شمال خوزستان، حاشيه زاينده رود و باغهاي جيرفت مقدار پتاسيم قابل استفاده در خاك حتي از فسفر قابل استفاده نيز كمتر گزارش شده است. علت اين موضوع، عدم مصرف كودهاي پتاسه در طي سالها كشت و زرع در اين مناطق گزارش شده است. عليرغم اينكه مقدار جذب پتاسيم از خاك در حد جذب ازت و حتي در مواردي بيشتر از آن ميباشد، كود پتاسه براي جبران اين برداشت به خاك اضافه نشده و در طول سالها ذخيره پتاسيم خاك تخليه شده است.
در كشورهاي پيشرفته نسبت مصرف ازت به پتاسيم تقريبا يك است. ولي در كشور ما متاسفانه اين نسبت بيش از 15 است. با توجه به اينكه در طول چندين سال خاكهاي كشور از پتاسيم تخليه شده اند، ظرفيت تثبيت بسيار بالايي براي پتاسيم افزوده شده به خاك وجود دارد. اين موضوع سبب شده است عكس العمل محصول به مصرف كودهاي پتاسه در سالهاي اول مصرف، محسوس نبوده و يا كم باشد. در حالي كه اگر همان مقدار كود در چند نوبت مصرف شود، گياه فرصت و امكان جذب كود را پيدا كرده و عكس العمل مثبت نسبت به كود كاملا مشهود خواهد بود. شايان ذكر است كه كودهاي پتاسه هم به صورت مستقيم و هم به صورت غير مستقيم (جهت توليد كود كامل) در صنعت كشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرد.
معمولا كودهاي پتاسيم در كاربرد كشاورزي با هيچ يك از كودهاي ازت دار و فسفردار قابل جايگزيني نيستند. در ميان كودهاي پتاسيم دار، سولفات پتاسيم به علت عدم جذب رطوبت، آساني نگهداري و مصرف، بالا بودن درصد پتاسيم و داشتن گوگرد، مناسبترين كود شيميايي پتاسه براي خاكهاي قليايي ايران ميباشد.
ساير انواع كودهاي پتاسيم دار به علل زير قابل مصرف در ايران نيستند.
-- كربنات و بي كربنات پتاسيم: به علت خاصيت جذب رطوبت زياد و عدم انطباق با شرايط اقليمي كشور
-- نيترات پتاسيم: متعادل نبودن نسبت ازت و پتاسيم و گراني نسبي قيمت و همچنين سختي نگهداري به دليل وجود نيترات
-- متا فسفات پتاسيم: به دليل گران بودن هزينه توليد حتي در كشورهاي پيشرفته مقرون به صرفه نيست.
ساير صنايع:
همانطور كه ذكر شد نزديك به 10 % كل سولفات پتاسيم مصرفي در دنيا در صنايع غير كشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرد. از جمله كاربردهاي اين تركيب مي توان به موارد زير اشاره نمود:
- مكمل غذايي حيوانات
- افزودني در صنايع دارويي
- افزودني در صنايع غذايي
- عامل شناساگر در پساب هاي صنعتي
- افزودني در گل حفاري
- افزودني در روان كننده ها
- عامل افزودني در شوينده ها و مواد پاك كننده