همه‌چیز درباره کود فسفاته دی آمونیوم فسفات| DAP

دی آمونیوم فسفات | ویژگی‌ها، روش تولید و کاربردهای آن

دی آمونیوم فسفات| DAP؛ با نام IUPAC دی آمونیوم هیدروژن فسفات یا همان کود سیاه؛ یک ترکیب از مجموعه نمک‌های فسفات آمونیوم محلول در آب است که از واکنش آمونیاک با اسید فسفریک تولید می‌شود. فسفات دی آمونیوم جامد، واکنش تفکیک به آمونیاک را نشان می‌دهد که توسط عبارت و معادله زیر نشان داده می‌شود:

(NH_۴)_۲HPO_۴(S) ↔ NH_۳(g) + (NH_۴)H_۲PO_۴(S)

در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد، فشار تفکیک دی آمونیوم فسفات تقریباً ۵ میلی متر جیوه است.

طبق برگه اطلاعات ایمنی یا MSDS دی آمونیوم فسفات، تجزیه آن از دمای ۷۰ درجه سانتیگراد شروع می‌شود: محصولات تجزیه‌ای، خطرناک هستند.

در اثر قرار گرفتن در معرض هوا در دمای اتاق، به تدریج آمونیاک آزاد می‌شود. در اثر فرآیند تجزیه، دو ترکیب آمونیاک و فسفات مونوآمونیم در حدود ۷۰ درجه سانتی گراد تشکیل می‌شود.

در دمای ۱۵۵ درجه سانتی گراد (۳۱۱ درجه فارنهایت)، DAP، اکسیدهای فسفر، اکسیدهای نیتروژن و آمونیاک تولید می‌کند.

تاریخچه

دی آمونیوم فسفات (DAP) پرمصرف‌ترین کود فسفاته در جهان است. این ماده از دو ماده اولیه رایج در صنعت کود سازی تهیه می‌شود و  مقدار نسبتاً زیادی از مواد مغذی دارد.

خصوصیات فیزیکی عالی این ترکیب، آن را به گزینه‌ای محبوب و پرمصرف در کشاورزی و سایر صنایع تبدیل کرده است. برای درک بهتر نقش این ترکیب آمونیوم‌دار، لازم است در این قسمت به تاریخچه استفاده از این کود اشاره‌ای داشته باشیم.

نگاهی به تاریخچه مصرف کودهای دی آمونیوم فسفات:

کودهای آمونیوم فسفات برای اولین بار در دهه ۱۹۶۰ استفاده شدند. DAP به سرعت به محبوب‌ترین محصولات در این گروه از محصولات مبدل شد.

دی آمونیوم فسفات در یک واکنش کنترل شده از مقادیر استاندارد اسید فسفریک با آمونیاک تولید می‌شود؛ در این فرآیند، دوغاب گرم، خنک شده و سپس دانه بندی و الک می‌شود.

کودهای DAP به خوبی قابل ذخیره سازی هستند. درجه استاندارد مواد مغذی در DAP نسبتاً بالا است و به صورت کدهای ۰-۴۶-۱۸ نشان داده می‌شود؛ بنابراین کود آمونیوم با محتوای مواد مغذی پایین‌تر احتمالاً دارای برچسب DAP نخواهد بود.

مواد اولیه مورد نیاز برای تولید یک تن کود DAP تقریباً ۱.۵ تا ۲ تن خاک فسفات، ۰.۴ تن گوگرد (S) برای انحلال سنگ و ۰.۲ تن آمونیاک است.

تغییر در عرضه و تقاضای سنگ معدن یا قیمت هر یک از این مواد اولیه بر قیمت کودهای دی آمونیوم فسفات و در دسترس بودن DAP تأثیر می‌گذارد.

محتوای مواد مغذی بالاتر در DAP به کاهش هزینه‌های حمل و نقل و کاربردهای آن کمک می‌کند. DAP در بسیاری از کشورهای جهان تولید می‌شود و یکی از انواع کودهای کشاورزی است که به طور گسترده در سطح جهان، مبادله می‌شود. به جدول زیر در مورد کودهای آمونیوم نگاه کنید:

روش‌های تولید دی آمونیوم فسفات

برای بررسی روش تولید ترکیب شیمیایی دی آمونیوم فسفات، لازم است در مورد سنگ معدن فسفاته، اطلاعاتی را عنوان کنیم.

فسفات‌ها سنگ‌های رسوبی هستند که از بقایای موجودات زنده در طولانی مدت تشکیل شده‌اند. حدود ۶۰ تا ۷۰ میلیون سال پیش، در منطقه مدیترانه و حاشیه آن، یک دریای بزرگ وجود داشت که قاره‌های اروپا و آسیا را از آفریقا جدا می‌کرد.

این دریا، معروف به تتیس (Tethys)، در سراسر خاورمیانه و شمال آفریقا امتداد داشت و با جریان غربی شدید، شناخته می‌شد و از ناحیه‌ای عبور می‌کرد که از شمال غربی عربستان شروع می‌شد و از طریق اردن، مصر، تونس، الجزایر و مراکش ادامه می‌یافت.

این مناطق با همدیگر بزرگترین حوزه فسفات جهان را نشان می‌دهند. بقایای آلی در حال پوسیدن از منابع گیاهان و حیوانات (عمدتاً پلانکتون) به یک سری لایه‌های رسوبی حاوی شیل، دولومیت و سنگ آهک تبدیل شدند. با پدیده دیاژنز، این جریان طبیعی اقیانوسی به کانسارهای فسفر تبدیل شد.

استخراج و فرآوری فسفات چگونه انجام می‌گیرد؟

رسوبات فسفاته با حفاری و انفجار، مورد بهره برداری قرار می‌گیرند. در حالی که مته‌های حفاری، بارهای سنگین را تخلیه می‌کنند، کامیون‌های ۸۵ تنی، سنگ معدن را به یک ایستگاه خردکن نیمه متحرک منتقل می‌سازند.

قبل از تبدیل سنگ معدن فسفاته به کود دی آمونیوم فسفات (DAP)، فرآیند آسیاب کردن برای تهیه دوغاب ریزدانه انجام می‌شود.

تبدیل سنگ معدن به دی آمونیوم فسفات چگونه انجام می‌شود؟

کنسانتره تولید شده در معدن از طریق سیستم‌های ریلی جدید تا محل کارخانه انتقال پیدا می‌کنند. در کارخانه، سالانه یک میلیون تن DAP از اسید فسفریک وارداتی تولید می‌شود.

برای تبدیل کنسانتره به DAP نیاز به افزایش حجم آن است؛ برای این کار از مواد اولیه‌ای مانند اسید سولفوریک و آمونیاک برای تولید گرانول‌ها در دانه بندی معین، استفاده می‌شود.

به طور خلاصه، کنسانتره فسفات در اسید سولفوریک حل می‌شود و اسید فسفریک به دست می‌آید.

اسید با کنسانتره فسفات کلسیم ترکیب شده و ماده جامدی را تشکیل می‌دهد؛ این ماده جامد، گچ با فرمول شیمیایی CaSO4 است که توسط فیلترها جدا می‌شود.

برای تولید DAP، به اسید فسفریک، آمونیاک (= از گاز طبیعی) اضافه می‌شود. این واکنش یک ماده جامد نرم را تولید می‌کند که می‌تواند خشک و گرانولی شود؛ اندازه گرانول‌ها می‌تواند حدود ۳ میلی متر باشد.

کودهای کشاورزی معمول DAP با یک پرکننده تنظیم می‌شوند تا به استاندارد صنعت با کد ۰-۴۰-۱۸ (N-P-K) برسد.

DAP گرانوله

خواص و کاربردهای دی آمونیوم فسفات

درباره خواص و کاربردهای این ترکیب باید از جدول زیر استفاده کنید و می‌توانید از بخش کاربردهای کشاورزی که در ادامه آمده است هم بهره ببرید.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی DAP

کاربردهای دی آمونیوم فسفات

از DAP به عنوان کود استفاده می‌شود. هنگامی که به عنوان مواد مغذی گیاهی استفاده می‌شود، pH خاک به طور موقت افزایش می‌یابد، اما با گذشت مدت زمان طولانی، به دلیل نیترات زدائی آمونیوم، خاک در مقایسه با حالت قبل، اسیدی‌تر می‌شود.

دی آمونیوم فسفات با مواد شیمیایی قلیایی سازگار نیست زیرا یون آمونیوم آن در محیط با pH بالا احتمالاً به آمونیاک تبدیل می‌شود. PH متوسط​​ محلول، ۵/۷ تا ۸ است.

از DAP می‌توان به عنوان یک ماده ضد حریق استفاده کرد. این ماده، دمای احتراق مواد را کاهش می‌دهد. این خاصیت به ویژه در اطفای حریق و کنترل آتش سوزی از اهمیت زیادی برخوردار است. به همین دلیل است که از این ترکیب به عنوان اصلی‌ترین جز برخی از محصولات اطفای حریق در آتش نشانی یاد می‌شود.

دی آمونیوم فسفات خوراکی همچنین به عنوان ماده مغذی مخمر در فرآوری گوشت استفاده می‌شود.

از این ترکیب در تصفیه شکر هم استفاده می‌شود.

به عنوان شار مناسب برای لحیم کاری قلع، مس، روی و برنج و برای کنترل رسوب رنگ‌های کلوئیدی محلول در قلیا و محلول در اسید روی پشم هم از دی آمونیوم فسفات استفاده می‌شود.

نگاهی به مصارف کشاورزی دی آمونیوم فسفات

کود DAP در کشاورزیکود دی آمونیوم فسفات مایع (dap fertilizer)، منبع عالی پتاسیم (P) و نیتروژن (N) برای تغذیه گیاه است. این ترکیب، بسیار محلول است و بنابراین به سرعت در خاک حل می‌شود تا فسفات و آمونیوم برای تغذیه گیاهان، آزاد شود. خاصیت قابل توجهDAP ، PH قلیایی آن است که در اطراف گرانول‌های جامد، ایجاد می‌شود.

از آنجا که با حل شدن گرانول‌های DAP، آمونیوم آزاد می‌شود، نهال‌ها و ریشه‌های گیاه نزدیک به آمونیاک، تقریباً آسیب می‌بینند. این آسیب احتمالی معمولاً هنگامی اتفاق می افتد که PH خاک از ۷ بیشتر باشد؛ شرایطی که اغلب در اطراف گرانول‌های DAP که در حال حل شدن هستند، وجود دارد. برای جلوگیری از چنین خسارتی، کشاورزان و باغداران باید از قرار دادن غلظت زیاد دی آمونیوم فسفات مایع در نزدیکی بذرهای در حال جوانه زدن خودداری کنند.

آمونیوم موجود در DAP یک منبع عالی از نیتروژن است و به تدریج توسط باکتری‌های خاک به نیترات تبدیل می‌شود و در نتیجه PH کاهش می‌یابد.

بنابراین، افزایش pH خاک اطراف گرانول‌های DAP یک اثر موقتی است. این افزایش اولیه در pH خاک در مجاورت کودهای DAP می‌تواند بر واکنش‌های فسفات و مواد آلی خاک تأثیر بگذارد. مقدار مصرف این کود فسفاته برای هر گیاه، متفاوت است. برای گیاهان باغی یا زراعی، با توجه به کمبود گیاهان به عناصر مغذی و شرایط خاک، می‌توان از کود DAP مایع استفاده کرد.

ایمنی دی آمونیوم فسفات

اثرات بالقوه این ماده روی سلامتی افراد در برگه اطلاعات ایمنی آن درج شده است. این ترکیب برای چشم‌ها و پوست، بسیار تحریک کننده است.

تماس این ترکیب با چشم ممکن است باعث سوزش، آب ریزش، قرمزی و تورم شود. اگر با پوست تماس پیدا کند، تحریک کننده خواهد بود. تماس DAP ممکن است باعث قرمزی، خارش، سوزش و آسیب پوست شود.

برای استنشاق غبارات این ترکیب یا بلعیدن تصادفی آن، اثرات ملایمی گزارش شده است اما هنوز هم خطر خود را خواهد داشت.

اثرات و علائمی که ناشی از قرار گرفتن طولانی در معرض DAP می‌باشد شامل تحریک بینی، گلو و دستگاه گوارش، حالت تهوع، استفراغ، اسهال، سرفه و تنگی نفس هستند.

برخی لکه‌های پوستی، تغییر رنگ مینای دندان، درد استخوان و مفصل و ناراحتی‌های ریوی، در اثر تماس کارگران با دی آمونیوم فسفات گزارش شده است.

DAP در صورت تجزیه می‌تواند آمونیاک و فلوریدهای سمی و یا تحریک کننده را آزاد کند. این اتفاق در دمای دمای بالاتر از ۳۱۰ درجه فارنهایت در حضور آب یا بخار یا در اثر حرارت، رخ می‌دهد.

افرادی که با این ماده سروکار دارند باید هنگام کار، از تجهیزات محافظتی مناسب استفاده کنند. ماسک و دستکش توصیه می‌شود.

این ترکیب جامد فسفاته در شرایط عادی، نگهداری و حمل و نقل، پایدار است. آمونیاک در مدت زمان ذخیره سازی در طولانی مدت و در دمای ۳۱۰ درجه فارنهایت، در اثر تجزیه، تولید می‌شود.

گزارش شده است که واکنش احتمالی و شدید دی آمونیوم فسفات با هیپوکلریت منیزیم و سدیم رخ می‌دهد. این ماده با ترکیبات قلیایی شدید و گرما ناسازگار است. این نکته را برای ذخیره و نگهداری بسته بندی‌های آن در نظر بگیرید.

فرآورده‌های خطرناک ناشی از تجزیه این ماده به صورت زیر است:

هنگام گرم شدن تا دمای تجزیه، اکسیدهای فسفر، اکسیدهای نیتروژن (NO ، NO2، بخارات NOx) و آمونیاک آزاد می‌شوند.

این ترکیب برای موادی نظیر آهن و فولاد معمولی، آلومینیوم، روی و مس، خورنده است.

DAP گرانوله

بسته بندی دی آمونیوم فسفات

ترکیب دی آمونیوم فسفات در بسته بندی‌های کیسه‌ای و به صورت پودری یا کریستالی با دانه بندی معین به فروش می‌رسد. وزن بسته عموماً ۲۵ کیلوگرمی است.

حمل این ماده جامد در کیسه‌های جامبو بگ ۱۰۰۰ کیلوگرمی نیز امکان پذیر است.

حمل و نقل و فروش کود دی آمونیوم فسفات مایع، در بشکه‌های پلیمری انجام می‌شود.

شرایط نگهداری

• استفاده از ماسک محافظ تنفسی مناسب هنگام کار با دی آمونیوم فسفات مایع غلیظ یا پودر جامد بسیار ریز، توصیه می‌شود.
• کارگران باید حتماً لباس کار بپوشند.
• بسته بندی‌های حاوی این ماده را در انبارهای خنک، خشک و دارای تهویه مناسب نگهداری کنید.
• کیسه‌ها یا ظرف‌ها را کاملاً درب بسته نگه دارید.
• بسته‌های این ترکیب را به دور از هر گونه ماده ناسازگار نگه دارید.

بازار و خرید و فروش دی آمونیوم فسفات (DAP)

دی آمونیوم فسفات در دو گرید خوراکی و صنعتی به فروش می‌رسد. این ترکیب بر اساس درصد عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم دسته بندی می‌شود.

گریدهای صنعتی شامل کد ۰-۵۵-۱۱، ۰-۴۸-۱۱ و ۰-۵۲-۱۳ است. این ماده با توجه به کاربرد، با سایر گریدها و خلوص مختلف نیز تولید می‌شود

در خرید و فروش دی آمونیوم فسفات، کد آیسیک (ISIC) معرفی می‌شود که برای این محصول، این کد به صورت ۲۴۱۲۱۶۶۵ می‌باشد. شماره تعرفه گمرکی برای این ترکیب فسفاته، ۳۱۰۵۳۰۰ است.

قیمت دی آمونیوم فسفات و قیمت کود دی آمونیوم فسفات مایع، هر دو به قیمت مواد اولیه برای تولید آن‌ها بستگی دارد.

میزان عرضه و تقاضا در بازار و توسعه فعالیت‌های کشاورزی و استفاده از کودهای فسفاته، مهم‌ترین دلایلی هستند که این قیمت‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

راه اندازی خط تولید دی آمونیوم فسفات می‌تواند تغییرات شگرفی در این صنعت به وجود بیاورد. شرکت پتروشیمی رازی در حال حاضر حجم قابل توجهی از این کودها را تولید می‌کند.

انتشار آگهی خرید و فروش دی آمونیوم فسفات
منابع:

https://en.wikipedia.org/wiki/Diammonium_phosphate

https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2083#:~:text=To%20the%20phosphoric%20acid%2C%20ammonia,form%20a%20easily%2Dhandled%20product.

https://www.cropnutrition.com/resource-library/diammonium-phosphate

http://chickpealab.ucdavis.edu/files/1715/3194/6697/DAP_MSDS.pdf