Kalijumska đubriva

Sva K-đubriva (potaša) imaju dobru rastvorljivosti u vodi. Često se, pored kalijuma, u njima nalaze i drugi hranljivi elementi, pre svih magnezijum.^[1]

Kalijumove soli najčešće se nalaze na mestima gde su ranije bila mora. Naslage tih soli taložile su se suprotno njihovoj rastvorljivosti. One su velike i nalaze se na više mesta naše planete. Od soli, najpoznatije su: silvin (KCl - 63% K₂O), kainit (KCl x MgSO₄ x 3H₂O - 12-15% K₂O), karnalit (KCl x MgCl₂ x 6H₂O - 9-12% K₂O), kizerit, silvinit (KCl x NaCl - 17-19% K₂O), tvrda so (KCl x MgSO₄ x NaCl - 13% K₂O). U mineralima šenitu (K₂SO₄ x MgSO₄ x 6H₂O), polihalitu (K₂SO₄ x 2CaSO₄ x MgSO₄ x 2H₂O) i kizeritu K je u obliku sulfata.^[2]

Za dobijanje K-đubriva koriste se i druge supstance, pre svih biljni proizvodi (pepeo, morske trave, džibra), stočni proizvodi (ekstrakt vune pri pranju). Naslage sirovih kalijumovih soli su izmešane drugim solima, međutim, one su dobro rastvorljive i mogu se lako izdvojiti i koristiti za đubriva. Naslage K-soli su nastale taloženjem soli iz isparenih voda mrtvih mora, obrnutim redomod njihove rastvorljivosti, tako da je obrada naslaga za dobijanje K-đubriva u principu svuda ista. Soli iz prirodnih naslaga upotrebljavaju se ili direktno za đubrenje ili se prerađuju u koncentrovana K-đubriva.

Sirove (prirodne) kalijumove soli (10—15% K₂O)

Odlikuju se malim sadržajem K. Njihova primena u udaljenim mestima od reona eksploatacije je nerantabilna. Veoma su higroskopne materije, što otežava njihovu primenu, a i sadrže NaCl i Cl kao primese, što je nepovoljno za neke biljne kulture kao i na zemljište (dolazi do kvarenja strukture). Ukoliko se direktno koriste, samo se isitne i tako primenjuju. u zavisnosti od proizvodnje i finoće mlevenja sirove soli se u prometu nalaze kao:

kainit - od primesa sadrži NaCl i MgCl₂, zrnasta masa, veličina zrna je ispod 3 mm.
kainit u prahu - odlikuje se većom finoćom mlevenja, ispod 0.5 mm.
silvinit - ima veći sadržaj kalijuma, od primesa sadrži najčešće NaCl.

Koncentrovane kalijumove soli (30—40% K₂O)

Koncentrovana K-đubriva: svrha njihove proizvodnje je uklanjanje nepovoljnih osobina prirodnih kalijumovih soli (nizak sadržaj K, visok NaCl i Cl, velika higroskopnost). Prema primenjenim postupcima i korištenom materijalu za dobijanje ovih đubriva razlikuju se 2 vrste đubriva:

ona u kojima se K nalazi u obliku KCl
ona u kojima se K nalazi u obliku K₂SO₄

Đubriva sa KCl: proizvodnja ovih đubriva zasniva se na prečišćavanju i uklanjanju primesa iz prirodnih kalijumovih soli što se postiže rastvaranjem, kristalizacijom i filtracijom rastvora. Ne upotrebljavaju se nikakva hemijska sredstva.

Kalijum-hlorid KCl (58-62% K₂O): njegova proizvodnja se sastoji u rastvaranju sirovine u vrućoj vodi, da bi se dobio zasićen rastvor soli. Sam proces proizvodnje sastoji se u jednostavnom sitnjanju sirovine i njenom unošenju u vreli rastvor. Zatim se rastvor hladi do 20°C pri čemu dolazi do taloženja KCl, dok NaCl ostaje u rastvoru (nejednaka rastvorljivost). Sam proces proizvodnje KCl se sastoji iz: drobljenja sirovog materijala, prosejavanja, rastvaranju u vodi na 110°C, hlađenja na 20-25°C gde KCl kristališe, a NaCl ostaje u rastvoru, izdvajanja kristalnog KCl ceđenjem, centrifugiranjem i sušenjem. Sadrži oko 47% Cl, od primesa 1-3% NaCl. To je kristalna so, prljavo bele boje, dobre rastvorljivosti u vodi, malo higroskopna. Najkoncentrovanije je K-đubrivo, fiziološki kiselo zbog Cl jona. Kod nas se koristi kao komponenta pri proizvodnji složenih đubriva.

Đubriva sa K₂SO₄: potrerba za ovim đubrivima proistekla je iz osetljivosti pojedinih kultura prema Cl koji nepovoljno utiče na kvalitet proizvoda. Najpoznatiji su kalijum-sulfat i kalijum-magnezijum-sulfat (patent kali). Proizvode se iz prirodnih naslaga K-soli koja u sebi sadrže kalijum-sulfat. S obzirom da su ovakve naslage ograničene, ova đubriva se i industrijski proizvode. Kalijum-sulfat K₂SO₄ (48-52% K₂O): dobija se dejstvom sumporne kiseline na KCl ili pak preradom kainita kome se dodaje koncentrovan rastvor KCl:

2KCl + H₂SO4 ---> K₂SO4 + 2HCl

KCl x MgSO₄ + KCl ---> K₂SO₄ + MgCl₂

Kalijum sulfat je kristalna so sivkasto bele boje, tvrda i gorkog ukusa, nije higroskopna. Kao đubrivo se koristi samo kod skupocenih kultura i onih koje ne podnose hlor (korenasto-krtolaste biljke, duvan, vinova loza), zbog visoke cene dobijanja. Fiziološki je kiselo đubrivo. Kod nas se ne proizvodi, uvozi se i koristi kao sirovina za dobijanje kompleksnih đubriva.

Kalijum-magnezijum-sulfat (patent kali) K₂SO₄ x MgSO₄ (26-30% K₂O; 9-12% MgO) Dvojno je đubrivo, jer sadrži i Mg. U Nemačkoj se proizvodi tako što se vrelom rastvoru kizerita dodaje KCl: 2MgSO₄ + 2KCl ---> K₂SO₄ + MgCl₂ Ovo je kristalna so sivo bele boje i nije higroskopna. Pogodno je za kulture koje ne podnose Cl.

Uticaj K-đubriva na osobine i plodnost zemljišta

Dobre su rastvorljivosti u vodi, obogaćujući pritom zemljišni rastvor i AK kalijumom, istiskujući Ca koji nagrađuje CaCl₂ (pokretljiv je i ispira se pri većoj količini padavina). Otuda, duža upotreba K-đubriva na kiselom zemljištu može izazvati pojavu Al u rastvoru (Al je teški metal, može štetno delovati na biljke). Stoga, kiselim zemljištima treba povremeno dodavati bazna đubriva ili vršiti kalcifikaciju. Sva K-đubriva su fiziološki kisela, pošto biljka uvek više koristi K od anjona. Fiziološka kiselost K2SO₄ je veća od KCl. Mogu se primenjivati u svako doba godine, jer se K čvrsto veže za AK. Ako je u cilju smanjenje Cl u zemljištu, onda ih treba primenjivati na jesen. Treba voditi računa i o antagonizmu K i drugih elemenata (Mg, Ca, Na i B). Pri upotrebi većih doza K-đubriva može doći do ispiranja Mg, što je slučaj u lakšim, peskovitijim zemljištima. Isti slučaj je sa Ca i Na. Veće doze K-đubriva smanjuju sadržaj B u suvoj materiji soje od 42-6 ppm. Ova činjenica je od važnosti za kulture koje zahtevaju oba elementa, što je slučaj sa šećernom repom.

Druga K-đubriva

Pored sirovih soli K i druge materije mogu poslužiti kao K-đubriva. Ovo je posebno značajno za zemlje koje nemaju prirodne naslage K-soli. Od tih materijala najpoznatiji su: K-silikati, morske i jezerke slane vode, pepeo, ekstrakt pri pranju vune.

K-silikati: Muskovit, leucit i feldspat mogu poslužiti kao K-đubriva. redovni su sastojci stena, te nakon njihove pripreme (sitnjenje), mogu poslužiti kao K-đubriva.

Muskovit (H₂KAlSi₃O₁₂) koga ima i kod nas u okolini Prokuplja, sadrži oko 12% K₂O, nerastvorljivog u vodi, te mora podleći obradi (sitnjenje ili obrada jakim kiselinama dajući pritom KCl, KNO₃, K₂SO₄). Od finoće mlevenja zavisi i pristupačnost K. Pored muskovita, postoje i ležišta leucita na Kosovu, ali te zalihe nisu od značaja jer sadrže mali % K, pa dalja prerada ne bi bila ekonomična. Stoga imaju samo lokalni značaj za poljoprivredu.

Biljni pepeo - obično se ubraja u K-đubriva iako pored njega sadrži i druge elemente, P u obliku TCP, i Ca u obliku CaCO₃. Sastav pepela zavisi od biljne vrste i njenog staništa nastajanja (drveta - oko 10%; pšenične slame - 14%; suncokretove stabljike - 36% K₂O). Pepeo je fiziološki bazne reakcije te daje bolje rezultate na kiselim zemljištima. Zbog jako izražene reakcije ne primenjuje se pred setvu jer može oštetiti klicu. Ekstrakt pri pranju vune - koristi se u reonima sa razvijenim stočarstvom, gde može dobro poslužiti.

Reference

^ „The World Potash Industry: Past, Present and Future” (PDF). New Orleans, LA: 50th Anniversary Meeting The Fertilizer Industry Round Table. 2000. ^{[мртва веза]}
^ Potash, USGS 2008 Minerals Yearbook

Literatura

Seaver, Frederick J. (1918) "Historical Sketches of Franklin County And Its Several Towns", J.B Lyons Company, Albany, NY, Section "Making Potash" pp. 27–29
Petrascheck, Walther E. & Walter Pohl (1982). Lagerstättenlehre. 3.. Stuttgart: E. Schweizerbarth'sche Verlagsbuchhandlung. ISBN 3-510-651057.
Geyer, Otto F.; Gwinner, Manfred P. (1986). Geologie von Baden-Württemberg. 3.. Stuttgart: E. Schweizerbarth'sche Verlagsbuchhandlung. ISBN 3-510-65126-X.
Baumann, Ludwig; Igor Nikolskij; Wolf, Manfred (1979). Einführung in die Geologie und Erkundung von Lagerstätten. 2.. Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie.

Spoljašnje veze

They Burned The Woods and Sold the Ashes
Henry M. Paynter, The First Patent, Invention & Technology, Fall 1990
The First U.S. Patent Архивирано на сајту Wayback Machine (15. април 2016), issued for a method of potash production
World Agriculture and Fertilizer Markets Map
Russia reaps rich harvest with potash Архивирано на сајту Wayback Machine (6. октобар 2007)

[1] „The World Potash Industry: Past, Present and Future” (PDF). New Orleans, LA: 50th Anniversary Meeting The Fertilizer Industry Round Table. 2000. ^{[мртва веза]}

[usgs2-2] Potash, USGS 2008 Minerals Yearbook

[1]

[2]