Zastosowanie surfaktantów w nawozach
Zapobieganie zbrylaniu się nawozów: Wraz z rozwojem przemysłu nawozowego, zwiększonym poziomem nawożenia i rosnącą świadomością ekologiczną, społeczeństwo stawia coraz wyższe wymagania procesom produkcji nawozów i ich wydajności. Zastosowanieśrodki powierzchniowo czynneMoże poprawić jakość nawozów. Zbrylanie się od dawna stanowi wyzwanie dla przemysłu nawozowego, szczególnie w przypadku wodorowęglanu amonu, siarczanu amonu, azotanu amonu, fosforanu amonu, mocznika i nawozów wieloskładnikowych. Aby zapobiec zbrylaniu się, oprócz środków ostrożności podczas produkcji, pakowania i przechowywania, do nawozów można dodawać surfaktanty.
Mocznik ma tendencję do zbrylania się podczas transportu i przechowywania, co poważnie wpływa na jego sprzedaż i użyteczność. Zjawisko to występuje w wyniku rekrystalizacji na powierzchni granulek mocznika. Wilgoć zawarta w granulkach migruje na powierzchnię (lub absorbuje wilgoć z powietrza), tworząc cienką warstwę wody. Wahania temperatury powodują parowanie tej wilgoci, co powoduje krystalizację nasyconego roztworu na powierzchni i zbrylanie.
W Chinach nawozy azotowe występują głównie w trzech formach: amonowej, azotanowej i amidowej. Nawóz nitrowy to nawóz wieloskładnikowy o wysokim stężeniu, zawierający zarówno azot amonowy, jak i azotanowy. W przeciwieństwie do mocznika, azot azotanowy zawarty w nawozie nitrowym może być bezpośrednio wchłaniany przez rośliny bez wtórnej konwersji, co przekłada się na wyższą wydajność. Nawozy nitrowe wieloskładnikowe nadają się do upraw towarowych, takich jak tytoń, kukurydza, melony, owoce, warzywa i drzewa owocowe, sprawdzając się lepiej niż mocznik na glebach alkalicznych i w regionach krasowych. Ponieważ jednak nawozy nitrowe wieloskładnikowe składają się głównie z azotanu amonu, który jest silnie higroskopijny i ulega przemianom fazowym w fazę krystaliczną pod wpływem zmian temperatury, są podatne na zbrylanie.
Zastosowanie surfaktantów w remediacji zanieczyszczonych gleb
Wraz z rozwojem przemysłu petrochemicznego, farmaceutycznego i tworzyw sztucznych, różne hydrofobowe zanieczyszczenia organiczne (np. węglowodory ropopochodne, halogenowane związki organiczne, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pestycydy) oraz jony metali ciężkich przedostają się do gleby poprzez wycieki, wycieki, zrzuty przemysłowe i składowanie odpadów, powodując poważne skażenie. Hydrofobowe zanieczyszczenia organiczne łatwo wiążą się z materią organiczną gleby, zmniejszając ich biodostępność i utrudniając jej wykorzystanie.
Surfaktanty, jako cząsteczki amfifilowe, wykazują silne powinowactwo do olejów, węglowodorów aromatycznych i związków organicznych halogenowanych, co sprawia, że są skuteczne w remediacji gleby.
Zastosowanie surfaktantów w ochronie wód rolniczych
Susza jest problemem globalnym, a straty w plonach spowodowane suszą dorównują łącznym stratom spowodowanym innymi klęskami meteorologicznymi. Proces ograniczania parowania polega na dodawaniu surfaktantów do systemów wymagających zatrzymywania wilgoci (np. wody rolniczej, powierzchni roślin), tworząc na powierzchni nierozpuszczalną, monomolekularną warstwę. Warstwa ta zajmuje ograniczoną przestrzeń parowania, zmniejszając efektywną powierzchnię parowania i oszczędzając wodę.
Surfaktanty rozpylone na powierzchni roślin tworzą zorientowaną strukturę: ich hydrofobowe końce (zwrócone w stronę rośliny) odpychają i blokują wewnętrzne parowanie wilgoci, podczas gdy ich hydrofilowe końce (zwrócone w stronę powietrza) ułatwiają kondensację wilgoci atmosferycznej. Połączone działanie hamuje utratę wody, zwiększa odporność upraw na suszę i zwiększa plony.
Wniosek
Podsumowując, surfaktanty mają szerokie zastosowanie w nowoczesnej technologii rolniczej. Wraz z pojawianiem się nowych technik rolniczych i pojawianiem się nowych wyzwań związanych z zanieczyszczeniami, zapotrzebowanie na zaawansowane badania i rozwój surfaktantów będzie rosło. Tylko poprzez tworzenie wysokowydajnych surfaktantów dostosowanych do tej dziedziny możemy przyspieszyć modernizację rolnictwa w Chinach.
Czas publikacji: 15.08.2025