สารลดแรงตึงผิวมีประโยชน์ในด้านการเกษตรอย่างไรบ้าง?

การประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิวในปุ๋ย

การป้องกันการเกาะตัวของปุ๋ย: ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมปุ๋ย ระดับการใช้ปุ๋ยที่เพิ่มขึ้น และความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มมากขึ้น สังคมจึงกำหนดความต้องการที่สูงขึ้นต่อกระบวนการผลิตปุ๋ยและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ การประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิวสามารถเพิ่มคุณภาพปุ๋ยได้ การเกิดตะกอนเป็นความท้าทายสำหรับอุตสาหกรรมปุ๋ยมายาวนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแอมโมเนียมไบคาร์บอเนต แอมโมเนียมซัลเฟต แอมโมเนียมไนเตรต แอมโมเนียมฟอสเฟต ยูเรีย และปุ๋ยผสม นอกจากมาตรการป้องกันในระหว่างการผลิต บรรจุภัณฑ์ และการเก็บรักษาแล้ว ยังสามารถเติมสารลดแรงตึงผิวลงในปุ๋ยเพื่อป้องกันตะกอนได้อีกด้วย

ยูเรียมีแนวโน้มที่จะเกาะตัวเป็นก้อนระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อยอดขายและการใช้งาน ปรากฏการณ์นี้เกิดจากการตกผลึกใหม่บนพื้นผิวของเม็ดยูเรีย ความชื้นภายในเม็ดจะเคลื่อนตัวขึ้นสู่พื้นผิว (หรือดูดซับความชื้นในบรรยากาศ) ก่อตัวเป็นชั้นน้ำบางๆ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ความชื้นนี้จะระเหยไป ทำให้สารละลายอิ่มตัวบนพื้นผิวตกผลึกและนำไปสู่การเกาะตัวเป็นก้อน

ในประเทศจีน ปุ๋ยไนโตรเจนมีอยู่สามรูปแบบหลัก ได้แก่ แอมโมเนียมไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน และอะไมด์ไนโตรเจน ปุ๋ยไนโตรเป็นปุ๋ยผสมความเข้มข้นสูงที่ประกอบด้วยทั้งแอมโมเนียมและไนเตรตไนโตรเจน ต่างจากยูเรีย ไนโตรเจนไนเตรตในปุ๋ยไนโตรสามารถดูดซึมเข้าสู่พืชได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการเปลี่ยนสภาพทุติยภูมิ ทำให้มีประสิทธิภาพสูงกว่า ปุ๋ยไนโตรคอมพาวด์เหมาะสำหรับพืชเศรษฐกิจ เช่น ยาสูบ ข้าวโพด แตง ผลไม้ ผัก และไม้ผล โดยมีประสิทธิภาพดีกว่ายูเรียในดินด่างและพื้นที่คาร์สต์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปุ๋ยไนโตรคอมพาวด์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแอมโมเนียมไนเตรต ซึ่งมีคุณสมบัติดูดความชื้นสูงและเกิดการเปลี่ยนสถานะผลึกเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการเกาะตัวเป็นก้อน

การใช้สารลดแรงตึงผิวในการฟื้นฟูดินที่ปนเปื้อน

ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ปิโตรเคมี ยา และพลาสติก สารมลพิษอินทรีย์ที่ไม่ชอบน้ำหลายชนิด (เช่น ปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอน สารอินทรีย์ฮาโลเจน โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ยาฆ่าแมลง) และไอออนของโลหะหนัก เข้าสู่ดินผ่านการรั่วไหล การปล่อยของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม และการกำจัดของเสีย ก่อให้เกิดการปนเปื้อนอย่างรุนแรง สารมลพิษอินทรีย์ที่ไม่ชอบน้ำจะจับตัวกับอินทรียวัตถุในดินได้ง่าย ทำให้ประสิทธิภาพในการดูดซึมทางชีวภาพลดลงและขัดขวางการใช้ประโยชน์ในดิน

สารลดแรงตึงผิวซึ่งเป็นโมเลกุลที่ชอบน้ำ มีคุณสมบัติจับตัวเป็นก้อนได้ดีกับน้ำมัน ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก และสารอินทรีย์ที่มีฮาโลเจน ทำให้มีประสิทธิผลในการฟื้นฟูดิน

การประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิวในการอนุรักษ์น้ำเพื่อการเกษตร

ภัยแล้งเป็นปัญหาระดับโลก โดยผลผลิตพืชผลที่สูญเสียไปจากภัยแล้งนั้นเท่ากับการสูญเสียจากภัยพิบัติทางอุตุนิยมวิทยาอื่นๆ รวมกัน กระบวนการยับยั้งการระเหยเกี่ยวข้องกับการเติมสารลดแรงตึงผิวลงในระบบที่ต้องการกักเก็บความชื้น (เช่น น้ำเพื่อการเกษตร พื้นผิวพืช) ก่อให้เกิดฟิล์มโมโนโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำบนพื้นผิว ฟิล์มนี้กินพื้นที่ระเหยจำกัด ทำให้พื้นที่ระเหยที่มีประสิทธิภาพลดลงและประหยัดน้ำ

เมื่อฉีดพ่นลงบนพื้นผิวของพืช สารลดแรงตึงผิวจะสร้างโครงสร้างแบบวางตัว: ปลายที่มีลักษณะไม่ชอบน้ำ (หันเข้าหาพืช) จะขับไล่และป้องกันการระเหยของความชื้นภายใน ในขณะที่ปลายที่มีลักษณะชอบน้ำ (หันเข้าหาอากาศ) จะเอื้อต่อการควบแน่นของความชื้นในบรรยากาศ การทำงานร่วมกันนี้จะช่วยยับยั้งการสูญเสียน้ำ เพิ่มความทนทานต่อความแห้งแล้งของพืช และเพิ่มผลผลิต

บทสรุป

โดยสรุป สารลดแรงตึงผิวมีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในเทคโนโลยีการเกษตรสมัยใหม่ เมื่อมีเทคนิคทางการเกษตรใหม่ๆ เกิดขึ้นและความท้าทายด้านมลพิษใหม่ๆ เกิดขึ้น ความต้องการในการวิจัยและพัฒนาสารลดแรงตึงผิวขั้นสูงก็จะเพิ่มมากขึ้น การพัฒนาสารลดแรงตึงผิวประสิทธิภาพสูงที่เหมาะกับสาขานี้เท่านั้นที่จะเร่งให้เกิดการพัฒนาการเกษตรสมัยใหม่ในประเทศจีนได้