سولفات آمونیوم ترکیبی معدنی با فرمول مولکولی (NH4)2SO4 بوده و بیشترین کاربرد آن در ساخت کود شیمیایی است. در کود سولفات آمونیوم، 21 درصد نیتروژن به صورت کاتیون آمونیوم و 24 درصد سولفور به صورت آنیون سولفات وجود دارد. در صنعت کشاورزی و برای اصلاح خاک و کم کردن میزان PH خاک های قلیایی، این نوع کود به کار برده می شود. با استفاده از این کودها در خاک های کشاورزی، ازت و گوگرد آن ها تامین می شود که از مواد مغذی مورد نیاز برای رشد و نمو گیاهان محسوب می شوند. فروش سولفات آمونیوم به صورت عمده و یا خرده بوده و بیشتر در بخش های صنعتی و کشاورزی عرضه می شود.
کود سولفات آمونیوم گرانول
به طور کلی تولید این کود از واکنش مستقیم بین آمونیاک و اسید سولفوریک صورت می گیرد. سولفات آمونیوم به دو شکل پودری و گرانوله تولید می شود. نوع گرانول سولفات آمونیوم در مقایسه با نوع پودری در کاربرد به عنوان کود مناسب تر است. زیرا این ماده را می توان همراه با کودهای دیگر به کار برد. همچنین کود سولفات آمونیوم گرانول در ترکیب با کودهای ازته دیگر استفاده می شود. این کود حلال است که استفاده از آن را آسان تر می کند.
اگر این کود را اوره ترکیب کرده و مورد استفاده قرار دهند، درصد جذب نیتروژن آن بالا رفته و همچنین در صرف هزینه ها صرفه جویی می شود. قیمت خرید و فروش سولفات آمونیوم با توجه به نوع گریدهای تولیدی آن متفاوت است.
خواص و ویژگی های کود سولفات آمونیوم در کشاورزی
مزیت استفاده از کود سولفامون در کشاورزی به جای اوره، وجود ازت آمونیاکی در ترکیب آن است. زیرا این نوع ازت به راحتی و بدون این که انرژی زیادی مصرف کند، به وسیله ریشه گیاه جذب می شود. علاوه بر این که این کود می توان میزان PH خاک را کنترل کند، بلکه می تواند مواد مغذی چون روی، آهن و منیزیم خاک را نیز تامین کند. با استفاده از این کود، برگ های گیاهان زرد نمی شوند، زیرا کمبود نیتروژن از دلایل اصلی زرد شدن برگ های جوان است.
کود سولفات آمونیوم با توجه به تمایل کمی که به جذب آب دارد، مدت زمان ماندگاری خاک را بالا برده و کلوخه شدن آن را کم می کند. این کود مانع رسوب یون های کلسیم و سدیم در مخازن علف کش ها در آب هایی می شود که میزان سختی بالایی دارند. همچنین این کود ازته، تاثیرگذاری علف کش ها را بالا می برد.
کاربرد کود سولفات آمونیوم گرانول
کود سولفات آمونیوم به عنوان یک کود شیمیایی در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد این کود در خاک کشاورزی، خاصیت بازی خاک را بعد از آزادسازی کم می کند. سولفات موجود در این کود، با سدیم موجود در خاک ترکیب شده و سولفات سدیم را تشکیل می دهد.
از فوایدی که کود سولفات آمونیوم برای خاک در کشاورزی دارد، تامین گوگرد خاک است. زیرا گوگرد بعد از ازت، فسفر و پتاسیم در رتبه چهارم اهمیت برای تغذیه گیاهان دارد. از این کود برای نابود کردن قارچ ها، آفات و علف های هرز استفاده می کنند. همچنین به عنوان نگهدارنده در صنایع چوبی به کار برده می شود.
مزیت های کاربرد کود سولفات آمونیوم گرانول به جای کود سولفات آمونیوم پودری و کریستال
همان طور که در بالا گفته شد، سولفات آمونیوم گرانول دارای سایزبندی یکنواخت دانه ای بوده و به همین جهت است که می تواند همزمان با کودهایی چون اوره استفاده شود. همچنین داشتن دانه بندی مناسب این کود باعث می شود که بتوان از آن به صورت محلول در آب و پاشیدن روی خاک استفاده کرد. این کار را می توان به صورت مکانیزه، دست، کانال کود و چالکود استفاده کرد.
این کودها کلوخه نمی شود و به راحتی می تواند در مدت زمان زیادی در انبارها نگهداری شود. کودهای سولفات آمونیوم گرانول از کیفیت بالایی برخوردار بوده، ناخالص نیست و به راحتی نیز می تواند در آب حل شود. همه این دلایل باعث می شود تا نازل های پاشش دچار گرفتگی نشوند. همچنین حلالیت بالای کود گرانوله، کاربرد آن به عنوان آفت کش را مقدور کرده است.
فروش سولفات آمونیوم گرانوله
همان طور که گفته شد، کود سولفات آمونیوم درگریدهای مختلف و با درجات خلوص مختلف به فروش می رسند. این کودها توسط شرکت های مختلف داخلی و خارجی ارائه شده و قیمت آن متناسب با قیمت مواد اولیه نیز فرق می کند.
فسفر عنصری از جدول تناوبی با عدد اتمی 15 است که به گروه 15 و تناوب سوم از این جدول تعلق دارد. این عنصر با نماد شیمیایی P نمایش داده شده و یکی از مهمترین ریزمغذی هایی است که برای بدن انسان ها ضروری است. به طوری که بدون وجود Phosphorus، مولکول های بیولوژیکی بسیار مهم از جمله ATP، ADP و DNA زنده نمی مانند. از خواص دیگر آن، قابلیت آتش زایی است که به همین دلیل در کبریت ها به کار برده می شود. فسفر از عناصری است که برای رشد و حیات گیاهان نیز لازم بوده و در ترکیب کودها به خاک اضافه می شود.
خواص عنصر فسفر (Phosphorus)
فسفر در حالت طبیعی به صورت جامد بوده و به رنگ سفید و مومی شکل است. آن را می توان در صخره ها، کانی های فسفاتی و همچنین داخل سلول های زنده یافت. اگر Phosphorus با اکسیژن ترکیب شود، از خود نور منتشر می کند. اعداد اکسایش فسفر، 3-، 3+ و 5+ بوده و می تواند در ترکیب با عناصری چون آلومینیوم و آهن، نمک های نامحلول تشکیل دهند. فسفر را در طبیعت می توان به صورت آزاد و بون این که با عناصر دیگر در ترکیب باشند، یافت.
فسفر در آب حل نمی شود ولی قابلیت انحلال در کربن دی سولفید را دارد. گرما و الکتریسیته به طور ضعیفی می تواند از این عنصر عبور کند. یکی از ویژگی های فسفر، داشتن شکل ها و آلوتروپ های مختلف از آن است که در زیر به بیان آن ها می پردازیم.
آلوتروپ های فسفر
تعداد ده آلوتروپ از این عنصر شناسایی شده است که برخی از آن ها بسیار یافت می شوند.
فسفر سفید متداول ترین آلوتروپ از این عنصر است که دارای ساختار چهاروجهی P4 بوده و نرم است. فسفر سفید شفاف است و این به این دلیل است که بخار آن به کمک هوا اکسید می شود. به دلیل واکنش پذیری بسیار بالای فسفر سفید، از آن در تولید مواد منفجره و آتش بازی استفاده می کنند.
آلوتروپ دیگر فسفر، فسفر قرمز است که شبکه این شکل، دارای تعداد اتم های زیادی است. همین شکل ساختاری، باعث پایداری این عنصر می شود. فسفر قرمز اشتعال پذیری کمی داشته ولی اگر مقداری انرژی به آن بدهیم، شعله ور می شود. دلیل استفاده فسفر قرمز در کبریت ها، همین است. با حرارت دادن و یا تبلور فسفر قرمز، فسفر بنفش تولید می شود که به صورت لوله های پنج وجهی است.
فسفر سیاه یا پلیمری، آلوتروپ دیگری از Phosphorus است که ساختاری لایه لایه مشابه آنچه در گرافیت دیده می شود دارد. علت مشابه بودن خواص این فسفر با گرافیت نیز همین است.
ایزوتوپ های فسفر و منابع آن
تعداد زیادی ایزوتوپ از فسفر دیده می شود که 31P، تنها ایزوتوپ پایدار آن است. بقیه ایزوتوپ های فسفر، با داشتن نیمه عمر بسیار کوتاه، خواص رادیواکتیوی داشته و پرتوزا هستند. نیمه عمر این ایزوتوپ ها در حد چند ثانیه یا نانو ثانیه بوده و دو ایزوتوپ فسفر 32 و فسفر 33، نیمه عمرهای 14 و 25 روزه دارند.
فسفر را در طبیعت می توان علاوه بر شکل آزاد، به صورت مواد معدنی و ترکیبات فسفات دار یافت. فلوئورو آپاتیت، کلرو آپاتیت و هیدروکسی آپاتیت، نمونه هایی از سنگ های معدنی فسفردار هستند.
فسفر در بدن جانداران
بیشترین فسفری که در بدن جانداران وجود دارد، در دندان ها و استخوان های آن ها دیده می شوند. وجود فسفر در کلیه ها، برای عملکرد تصفیه بسیار مهم بوده و همچنین این عنصر نقش اصلی در تنظیم و ایجاد تعادل اسید باز خون دارد. رشد، ترمیم بافت ها، جذب ویتامین ها و مواد معدنی چون کلسیم، ید، روی و منیزیم، نیاز به وجود فسفر در بدن دارند. مرغ، بوقلمون، گوشت قرمز، شیر، پنیر سفت، آجیل، تخم مرغ و موارد بسیار دیگر، از مهمترین منابع فسفر هستند.
کاربرد فسفر (Phosphorus)
فسفر را در ساخت اسباب بازی ها، تلویزیون های قدیمی، تمبرها، کاربردهای نظامی مانند تولید بمب های آتش زا، تولید لامپ سدیم، خمیر دندان و ... به کار می برند. از کاربردهای دیگر فسفر به صورت ترکیب اسید فسفریک است که در نوشابه های گازدار استفاده می شود. از کاربردهای اسید فسفریک به عنوان بافر و همچنین در تولید کودهای فسفاته است. از کودهای فسفاته، سوپر فسفات ساده، سوپر فسفات تریپل و مونوفسفات آمونیوم هستند.
ترکیبات فسفردار برای تولید مواد شوینده و از بین برنده سختی آب در گذشته استفاده می شد. اما این ترکیبات، مواد مغذی خاک را زیاد کرده و منجر به تولید آلودگی می شدند، به همین دلیل امروزه از آن استفاده نمی شود.
مونو پروپیلن گلیکول با فرمول مولکولی C3H8O بوده و مایعی بدون رنگ و شفاف است. مونوپروپیلن گلیکول به نام های دیگری چون پروپیلن گلایکول، پروپیلن گلیکول مونو، MPG، PG و Propan 7 نیز نامیده می شود. مونو پروپیلن گلیکول به راحتی در آب حل شده و می تواند به آسانی مولکول های آب را جذب کند. چون این الکل دارای سمیت کمی است می تواند در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده طعم و مزه شیرینی داشته و دو گروه عاملی در ساختار شیمیایی خود دارد.
خواص فیزیکی مونو پروپیلن گلیکول
مونو پروپیلن گلیکول نقطه ذوبی برابر با 59- درجه سانتی گراد بوده و نقطه جوش آن برابر با 188,2 درجه سانتی گراد است. علاوه بر آب، مونو پروپیلن گلیکول در دی اتیل اتر، کلروفرم و اتانول قابلیت حل شدن دارد. این ماده می تواند به حمل و نقل مواد دیگر کمک کرده و می تواند مواد فعال را به طور یکسان در یک محیط نگه داشته و حل کند. مایعات نامحلول و امولسیون کننده به وسیله این الکل می تواند به هم متصل شده و تثبیت شود. مونو پروپیلن گلیکول باعث کاهش نقطه انجماد شده و نقطه جوش را زیاد می کند.
تهیه مونو پروپیلن گلیکول
تهیه این الکل از ماده ای به نام اکسید پروپیلن صورت می گیرد. در صنعت نیز مونو پروپیلن گلیکول را بدون این که از کاتالیزور خاصی استفاده کنند در دمای 200 درجه سانتی گراد به دست می آورند. همچنین این الکل می تواند با استفاده از کاتالیزور تهیه شود که دما در این روش بین 150 تا 180 درجه سانتی گراد خواهد بود. فرایند تولید این ماده در مجاورت رزین های کاتیونی، حضور مقدار بسیار کمی اسید سولفوریک و یا محیط های قلیایی انجام می شود. فراورده های واکنش های گفته شده، 20 درصد پروپیلن گلیکول، 1,5 درصد دی پروپیلن گلیکول و مقدار بسیار کمی نیز پلی پروپیلن گلیکول خواهد بود.
گریدهای تولیدی مونو پروپیلن گلیکول
یکی از گریدهای مونوپروپیلن گلیکول، دارویی بوده و با درصد خلوص بالا در تولید مواد آرایشی، بهداشتی و سیگارهای الکتریکی به کار برده می شود. گرید صنعتی از گریدهای دیگر این الکل است که می تواند در تهیه خنک کننده ها، ضدیخ ها و ... استفاده شود. گرید خوراکی مونو پروپیلن گلیکول نیز در تهیه ی مواد غذایی و همچنین خوراک دام ها به کار برده می شود.
کاربرد مونو پروپیلن گلیکول
در صنعت از مونو پروپیلن گلیکول استفاده های زیادی می شود. به عنوان مثال در تولید رزین های پلی استری، خنک کننده های موتور، رنگ های لاتکس و سیال انتقال حرارت به کار گرفته می شود. از این ماده در ترکیب پاک کننده های مایع مانند مایع ظرفشویی، پلاستیسایزرها، لوبریکانت ها و مواد افزودنی که برای خرد کردن سیمان لازم است به کار برده می شود. مونو پروپیلن گلیکول می تواند به عنوان حلال استفاده شده و به عنوان حد واسط شیمیایی به کار گرفته می شود زیرا گروه های فعال هیدروکسیل دارد.
برای ساخت رزین های پلی استری غیراشباع که در تقویت لمینت های پلاستیکی و پوشش های ژلی استفاده می شود، از مونو پروپیلن گلیکول استفاده می شود.
عناصر نماینده یا عناصر گروه A، عناصری را شامل می شوند که در لایه ظرفیت خود دارای اوربیتال s یا p در حال پر شدن از الکترون هستند. در جدول تناوبی، عناصر گروه های 1 و 2 و همچنین عناصر گروه های 13 تا 18 را شامل می شوند. عناصر نماینده هم شامل فلزات و هم شامل نافلزات هستند. با توجه به این که در لایه ظرفیت این عناصر چه تعداد الکترون وجود دارد، دارای خواص متفاوتی هستند که در هر گروه، عناصر خواص یکسانی را از خود نشان می دهند. با این که برخی از این گروه ها روندهای تناوبی منظمی دارند، اما برخی از آن ها استثنا بوده و از این روندها تبعیت نمی کنند. در این جا به بررسی عناصر نماینده و برخی از خواص آن ها می پردازیم.
عناصر گروه اول
عناصر گروه اول به نام فلزات قلیایی هستند که به خانواده لیتیم نیز مشهور هستند. این عناصر در لایه ظرفیت خود دارای یک الکترون هستند و با توجه به این آرایش الکترونی، به راحتی یک الکترون را از دست داده و به آرایش پایدار می رسند. به همین دلیل این عناصر دارای قدرت واکنش پذیری بالایی هستند، به طوری که لیتیم به حالت انفجاری با آب واکنش داده و تولید هیدروکسید لیتیم می کند. همچنین این عناصر در طبیعت به صورت ترکیب یافت می شوند و به صورت آزاد در طبیعت مشاهده نمی شوند.
فلزات قلیایی به رنگ نقره ای بوده و نرم هستند که به راحتی می توانند با چاقو برش داده شوند. همچنین سطح درخشانی داشته در بین آن ها، فرانسیم دارای خاصیت رادیواکتیوی است.
عناصر گروه دوم از عناصر نماینده
عناصر گروه دوم در جدول تناوبی به نام فلزات قلیایی خاکی بوده و در لایه ظرفیت خود دارای دو الکترون هستند. به همین جهت به راحتی این دو الکترون را از دست داده و به آرایش پایدار می رسند. کاتیون های دو بار مثبت در نتیجه ی از دست دادن الکترون های ظرفیت آن به وجود می آید. این عناصر در مقایسه با فلزات قلیایی، پیوندهای قوی تری را تشکیل می دهند. فلزات قلیایی خاکی دارای نقطه ذوب بالایی بوده و با سوختن رنگ های متفاوتی از شعله ها را ایجاد می کنند. منیزیم با اکسیژن تولید رنگ سفید درخشان کرده، کلسیم رنگ قرمز آجری، استرانسیم، رنگ قرمز خونی و باریم، رنگ سبزی را به شعله می دهد. رادیوم در بین این عناصر، خاصیت رادیواکتیوی دارد.
عناصر گروه 13
به عناصر گروه 13 جدول تناوبی، عناصر گروه بور گفته می شود که آرایش الکترونی لایه ظرفیت آن ها به صورت ns2 np1 است. بور، آلومینیوم، گالیم، ایندیم و تالیم عناصر تشکیل دهنده این گروه بوده که در بین آن ها گالیم به حالت فیزیکی مایع است.
عناصر گروه 14
عناصر گروه 14 که به نام عناصر خانواده کربن نامیده می شوند شامل کربن، سیلیسیم، ژرمانیوم، قلع و سرب هستند. این عناصر در لایه ظرفیت خود دارای 4 الکترون هستند که می توانند با به اشتراک گذاشتن آن ها بین عناصر دیگر، ترکیبات کووالانسی ایجاد کنند. مهمترین عنصر این گروه، کربن است که می تواند با اتصال به اتم های کربن دیگر، خانواده بزرگی از هیدروکربن ها را تشکیل دهند.
عناصر گروه 15
به عناصر گروه 15 جدول تناوبی؛ گروه نیتروژن گفته می شود که آرایش الکترونی لایه ظرفیت آن ها به صورت ns2 np3 بوده و به همین جهت در دسته ی عناصر نماینده هستند. نیتروژن، فسفر، ارسنیک، آنتیموان، بیسموت و میکوویم در این گروه جای دارند.
عناصر گروه 16
عناصر گروه اکسیژن دارای آرایش الکترونی لایه ظرفیتی به صورت ns2 np4 هستند. سه عنصر اول این گروه که شامل اکسیژن، گوگرد و سلنیم هستند، نافلز و دو عنصر بعدی، شبه فلز هستند. پولونیوم عنصر رادیواکتیو این گروه است.
عناصر گروه 17
عناصر گروه 17 جدول تناوبی به نام هالوژن هستند که با داشتن 7 الکترون در لایه ظرفیت خود، تمایل به گرفتن یک الکترون و رسیدن به آرایش پایدار را دارند. آنیون هایی با یک بار منفی در نتیجه گرفتن یک الکترون حاصل می شود. هالوژن ها نقاط ذوب و جوش بالایی داشته و تنها گروهی است که عناصر با حالت های مختلف فیزیکی (جامد، مایع و گاز) را دارد. هالوژن ها مولکول های دو اتمی بوده و به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شوند.
عناصر گروه 18
عناصر گروه 18 یا گازهای نجیب، عناصری بدون بو و بدون مزه هستند که همگی در دمای اتاق به حالت فیزیکی گاز هستند. چون این عناصر در دسته ی عناصر نماینده، دارای آرایش الکترونی لایه ظرفیتی به صورت ns2 np6 و کامل هستند، تمایلی به شرکت در واکنش های شیمیایی ندارند. رادون در بین این عناصر، رادیواکتیو هستند. از این گازها در موارد مختلفی استفاده می شود.