Pinta-aktiivisten aineiden käyttö lannoitteissa
Lannoitteiden paakkuuntumisen estäminen: Lannoiteteollisuuden kehityksen, lisääntyneiden lannoitusmäärien ja kasvavan ympäristötietoisuuden myötä yhteiskunta on asettanut korkeampia vaatimuksia lannoitteiden tuotantoprosesseille ja tuotteiden suorituskyvylle.pinta-aktiiviset aineetvoi parantaa lannoitteiden laatua. Paakkuuntuminen on pitkään ollut haaste lannoiteteollisuudelle, erityisesti ammoniumbikarbonaatin, ammoniumsulfaatin, ammoniumnitraatin, ammoniumfosfaatin, urean ja seoslannoitteiden kohdalla. Paakkuuntumisen estämiseksi lannoitteisiin voidaan lisätä pinta-aktiivisia aineita tuotannon, pakkauksen ja varastoinnin aikaisten varotoimenpiteiden lisäksi.
Urealla on taipumus paakkuuntua kuljetuksen ja varastoinnin aikana, mikä vaikuttaa vakavasti sen myyntiin ja käytettävyyteen. Tämä ilmiö johtuu urean rakeiden pinnan uudelleenkiteytymisestä. Rakeiden sisällä oleva kosteus siirtyy pintaan (tai imee ilmakehän kosteutta) muodostaen ohuen vesikerroksen. Lämpötilan vaihdellessa tämä kosteus haihtuu, jolloin pinnalla oleva kylläinen liuos kiteytyy ja paakkuuntuu.
Kiinassa typpilannoitteita esiintyy pääasiassa kolmessa muodossa: ammoniumtyppenä, nitraattityppenä ja amidityppenä. Typpilannoite on runsaspitoinen seoslannoite, joka sisältää sekä ammonium- että nitraattityppeä. Toisin kuin urea, nitraattilannoitteen nitraattityppi voi imeytyä suoraan viljelykasveihin ilman toissijaista muuntumista, mikä johtaa parempaan hyötysuhteeseen. Typpiseoslannoitteet soveltuvat kaupallisille viljelykasveille, kuten tupakalle, maissille, meloneille, hedelmille, vihanneksille ja hedelmäpuille, ja ne toimivat paremmin kuin urea emäksisissä maaperissä ja karstialueilla. Koska nitroseoslannoitteet koostuvat kuitenkin pääasiassa ammoniumnitraatista, joka on erittäin hygroskooppista ja käy läpi kidefaasimuutoksia lämpötilan muutosten myötä, ne ovat alttiita paakkuuntumaan.
Pinta-aktiivisten aineiden käyttö saastuneen maaperän kunnostuksessa
Petrokemian, lääkkeiden ja muovien kaltaisten teollisuudenalojen kehittyessä erilaiset hydrofobiset orgaaniset epäpuhtaudet (esim. öljyhiilivedyt, halogenoidut orgaaniset yhdisteet, polysykliset aromaattiset hiilivedyt, torjunta-aineet) ja raskasmetalli-ionit pääsevät maaperään vuotojen, teollisuuspäästöjen ja jätteenkäsittelyn kautta aiheuttaen vakavaa saastumista. Hydrofobiset orgaaniset epäpuhtaudet sitoutuvat helposti maaperän orgaaniseen ainekseen, mikä vähentää niiden biologista hyötyosuutta ja haittaa maaperän hyödyntämistä.
Amfifiilisinä molekyyleinä pinta-aktiiviset aineet sitoutuvat voimakkaasti öljyihin, aromaattisiin hiilivetyihin ja halogenoituihin orgaanisiin yhdisteisiin, mikä tekee niistä tehokkaita maaperän kunnostuksessa.
Pinta-aktiivisten aineiden käyttö maatalouden vesiensuojelussa
Kuivuus on maailmanlaajuinen ongelma, jonka aiheuttamat satotappiot ovat yhtä suuret kuin muiden meteorologisten katastrofien yhteenlasketut tappiot. Haihtumisen estämiseen kuuluu pinta-aktiivisten aineiden lisääminen kosteuden pidättämistä vaativiin järjestelmiin (esim. maatalousvesi, kasvien pinnat), jolloin pinnalle muodostuu liukenematon monomolekyylinen kalvo. Tämä kalvo vie rajoitetusti haihtumistilaa, mikä vähentää tehokasta haihtumispinta-alaa ja säästää vettä.
Kasvien pinnoille suihkutettaessa pinta-aktiiviset aineet muodostavat suuntautuneen rakenteen: niiden hydrofobiset päät (kasvia kohti) hylkivät ja estävät sisäisen kosteuden haihtumisen, kun taas niiden hydrofiiliset päät (ilmaan päin) helpottavat ilmakehän kosteuden tiivistymistä. Yhdistetty vaikutus estää veden haihtumista, parantaa kasvien kuivuuskestävyyttä ja lisää satoja.
Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että pinta-aktiivisilla aineilla on laaja käyttöalue nykyaikaisessa maatalousteknologiassa. Uusien maataloustekniikoiden ja uusien saastehaasteiden syntyessä kehittyneen pinta-aktiivisten aineiden tutkimuksen ja kehityksen kysyntä kasvaa. Vain luomalla tälle alalle räätälöityjä tehokkaita pinta-aktiivisia aineita voimme nopeuttaa maatalouden modernisointia Kiinassa.
Julkaisun aika: 15. elokuuta 2025