怎樣提高化合物的水溶性
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2022-02-24分類:無機(jī)化工瀏覽:122
防結(jié)塊的最有效措施是使用防結(jié)塊劑。根據(jù)添加的方法,防結(jié)塊劑可以分為兩類:內(nèi)部防結(jié)塊劑和外部防結(jié)塊劑。內(nèi)部防結(jié)塊劑主要是應(yīng)用在肥料的生產(chǎn)過程中,可改善吸濕性(提高臨界相對濕度,或減緩吸濕速率);增加肥料顆粒的強(qiáng)度、圓度或改變晶體形態(tài)。研究表明,某些無機(jī)物如硫酸鋁(鎂)、硝酸鉀(鎂、鋁)、多磷酸銨(鉀)、硼酸、氧化銅(鐵、鋁、鎂)等,以及某些有機(jī)物如甲苯胺、偶氮苯等,對于防止化肥結(jié)塊都有一定的作用。無機(jī)鹽某些少量添加劑可以很好地改善由溶液結(jié)晶物質(zhì)的結(jié)晶習(xí)性(結(jié)晶習(xí)性改良劑)。如硝酸鎂、連二硫酸鹽、鎘鹽等,它們各自用于不同的肥料,可使肥料鹽形成長的、纖維狀的、柔韌的晶體,在干燥時非常脆,因而有減輕結(jié)塊的傾向。向肥料中添加某些無機(jī)鹽促其在內(nèi)部形成復(fù)鹽,可以改善吸濕性。還可以添加少量水溶性鐵鹽物質(zhì)。仿效應(yīng)用濕法磷酸制造磷酸銨系肥料,磷酸本身含有的鐵、鋁磷酸鹽雜質(zhì),形成了非水溶性結(jié)晶,這些結(jié)晶的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如同無定型凝膠,使產(chǎn)品硬化,抑制肥料間的作用。由于無機(jī)鹽原料易得、價格低廉;許多化肥和無機(jī)鹽的性質(zhì)相似,添加過程中出現(xiàn)的問題少;所添加的無機(jī)鹽或磷酸鹽大多數(shù)對作物和土壤無害。故許多生產(chǎn)廠家應(yīng)用無機(jī)鹽作為肥料防結(jié)塊劑。有機(jī)物公認(rèn)的結(jié)晶習(xí)性改良劑是染料及有關(guān)化合物。染料的防結(jié)塊作用,主要是染料集中在鄰接粒子間的液橋中,使固體肥料結(jié)晶成不牢固易碎的晶體,大大降低粘結(jié)性。但染料中的有害物質(zhì)難于清除,對作物和土壤不利。只采用內(nèi)部防結(jié)塊劑所產(chǎn)生的效果有限,通常吸濕點(diǎn)的提高值很難超過3%,并受到成本等因素的制約,所以這種方法在生產(chǎn)中的應(yīng)用受到限制。由于有機(jī)物質(zhì)在內(nèi)添加到生產(chǎn)系統(tǒng)過程中容易出現(xiàn)高溫聚合現(xiàn)象,人們越來越重視開發(fā)具有低粘度性能的溶液型有機(jī)防結(jié)劑,其添加方式可采用外噴涂法。外部防結(jié)塊劑外部防結(jié)塊劑主要是包裹在肥料顆粒的表面,形成一層保護(hù)膜,阻止肥料顆粒的吸濕。主要包括如下幾種:利用疏水材料:惰性粉末:是使用最早的防結(jié)塊劑。所用的粉末主要是一些不溶于水又不與肥料發(fā)生化學(xué)作用的惰性物質(zhì),如粘土、硅藻土、滑石粉、沸石等,有顆粒很細(xì),密度很低,附著力強(qiáng)的特點(diǎn)。具有機(jī)械隔離和吸收顆粒表面水分的作用,防止了晶粒間聯(lián)結(jié)點(diǎn)的形成。此法成本較低,但用量大,單獨(dú)使用效果欠佳,它對易分解肥料(如硝銨)一般無效,引起肥料塵含量增加,化肥有效含量降低。非表面活性劑(又稱防水劑):用這類疏水性有機(jī)物包膜,既可使顆粒間彼此隔開,又能使顆粒與周圍的水蒸氣隔離。從而阻止粒表組分間反應(yīng);減少了溶解與再結(jié)晶的發(fā)生。可選用的物質(zhì)有石蠟、重油、凡士林等。這種方法在環(huán)境溫度不太高的情況下效果較好,溫度較高時會導(dǎo)致疏水層的破壞,而造成嚴(yán)重的結(jié)塊。表面活性劑:各種類型的表面活性劑,如陰、陽離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑和兩性離子表面活性劑等。由于使用單一品種表面活性劑作用的局部、有限性,常采用兩種或以上的表面活性劑復(fù)合組成改性劑。由于不同表面活性劑之間的協(xié)同效應(yīng),增加了自身的表面活性,能更容易在顆粒表面吸附,形成致密的憎水薄層。單純使用表面活性劑作為防結(jié)塊劑機(jī)械隔離作用不強(qiáng),不能長久地防止晶粒間聯(lián)結(jié)點(diǎn)的形成。為提高防結(jié)塊劑的性能,常進(jìn)行復(fù)配。它們良好的表面活性使其易于在無機(jī)鹽結(jié)晶表面均勻擴(kuò)散,表面活性劑定向排列在肥料顆粒表面建立憎水性薄膜,減小了固液間的界面張力,改善化肥結(jié)晶習(xí)性(在晶體內(nèi)部干擾分子間作用力、改變晶形,降低析晶強(qiáng)度和結(jié)合力),降低了化肥晶體的界面能。從而大大減少了產(chǎn)品的吸濕性。表面活性劑具有特殊的兩親結(jié)構(gòu)——親水性的極性基團(tuán)和憎水性的非極性基團(tuán),這些極性基團(tuán)又包括:離子型(陰離子型和陽離子型)和非離子型。常據(jù)此對表面活性劑進(jìn)行分類。防結(jié)塊處理時它對肥料的種類選擇性很強(qiáng),磺酸鹽等陰離子表面活性劑和聚乙烯等非離子表面活性劑對硝酸銨的防結(jié)塊效果并不好,而含有長碳鏈的脂肪胺對硝酸銨有很強(qiáng)的防結(jié)塊效果,尤其是平均鏈長為17.5±1.5個碳原子的工業(yè)胺的混合物,更顯示出對顆粒化肥的優(yōu)良保護(hù)作用。惰性物-表面活性劑復(fù)合型:該類型防結(jié)塊劑將機(jī)械隔離和降低表面張力相結(jié)合可取得較好效果。如將烷基苯磺酸鹽和膨潤土等并用。高分子-表面活性劑復(fù)合型:某些高分子聚合物有防結(jié)塊效果,主要是可以增加顆粒的強(qiáng)度。該復(fù)合防結(jié)塊劑是將水溶性或非水溶性高分子增溶于表面活性劑的濃溶液中形成絡(luò)合物,比分別使用其中的單一成分具有顯著的協(xié)同效應(yīng)。用高分子-表面活性劑處理過的肥料一經(jīng)干燥,會生成許多一簇一簇聚集的結(jié)晶,單位體積數(shù)倍于空白樣或只加入表面活性劑的,只加入水溶性高聚物的也不能產(chǎn)生上述的大體積晶體。即使空氣的相對濕度大于肥料的CRH值也不易結(jié)塊,其用量少且效果好。代表性的高分子是聚醋酸乙烯酯、聚乙烯烷基醚和聚丙烯酰胺等;代表性的表面活性劑是十二烷基苯磺酸鈉、烷基萘磺酸鈉和烷基(芳基)聚氧乙烯醚等。以上外部防結(jié)塊劑同樣可以在內(nèi)添加工藝中使用,。不過在外部的用法更普遍。只是惰性粉末添加到熔融物料中時,容易懸浮、不易均勻混合。但能促進(jìn)生成細(xì)晶結(jié)構(gòu)的顆粒,具有更大的密度和強(qiáng)度;形成硬度較大的晶核,延緩肥料的釋放。綜合型防結(jié)劑:包含高分子、表面活性劑以及無機(jī)鹽復(fù)配,或者惰性物、表面活性劑和無機(jī)鹽復(fù)配等。單一添加劑具有一定的抗結(jié)塊作用,但濕度大時作用不大;表面活性劑(如十八胺)和高分子化合物(聚丙烯酰胺)分別和復(fù)合無機(jī)添加劑聯(lián)合作用,可使硝酸銨在較高的濕度下保持一定的抗結(jié)塊作用;而若將以上三者聯(lián)用,可使硝酸銨在更高的濕度下(65%~80%)保持良好的抗結(jié)塊性,其中無機(jī)鹽添加劑有著重要的作用。由于其優(yōu)異的防結(jié)塊效果,故目前綜合型防結(jié)塊劑是應(yīng)用研究的重點(diǎn)。內(nèi)外防結(jié)塊劑:包括內(nèi)防結(jié)塊劑和外防結(jié)塊劑,二者同時使用。研究表明,這種防結(jié)塊劑的效果在肥料貯存的前4個月內(nèi)差異不顯著,但隨著存放時間的延長,在內(nèi)防結(jié)劑的作用下,產(chǎn)品的防結(jié)塊效果就有了明顯的差異。它適用于長期存放的肥料。
相關(guān)推薦
- 無機(jī)化工排行
- 最近發(fā)表