Kalijumska đubriva

Potaša

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

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.

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.

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)