แอมโมเนียมซัลเฟต (ammonium sulfate) ประโยชน์ และวิธีผลิต

3334

แอมโมเนียมซัลเฟต (ammonium sulfate) เป็นปุ๋ยไนโตรเจนชนิดหนึ่งที่นิยมใช้ในเมืองไทย มีสูตรทางเคมีคือ (NH4)2SO4 และมีสูตรปุ๋ย คือ 21-0-0 ประกอบด้วยธาตุไนโตรเจน (N) ประมาณ  21% และธาตุกำมะถัน (S) ประมาณ 24%

advertisement

แอมโมเนียมซัลเฟต มีลักษณะเป็นผลึกสีขาว คล้ายน้ำตาลทราย มีคุณสมบัติละลายน้ำ และดูดความชื้นได้ดีเมื่อใส่ลงในพื้นที่เกษตร ดินจะเพิ่มความเป็นกรด

คุณสมบัติทางเคมี และฟิสิกส์
• ชื่อทางเคมี : แอมโมเนียมซัลเฟต
• สูตรทางเคมี : (NH4)2SO4
• ลักษณะกายภาพ : ผลึกสีขาวอมเหลือง และใส คล้ายน้ำตาลทราย
• มวลโมเลกุล : 132.134
• จุดหลอมเหลว : 235-280 °C
• ความหนาแน่น : 1.77 กรัม/เซนติเมตร (g/cm)
• การละลายน้ำ (25 °C) : 41.22 กรัม/ น้ำ 100 กรัม
• ความเป็นกรด-ด่าง (pH) ที่ 25 °C : 5-6
• จุดวาบไฟ : 26 °C

ประโยชน์แอมโมเนียมซัลเฟต
แอมโมเนียมซัลเฟต เป็นปุ๋ยไนโตรเจนเชิงเดี่ยวที่ช่วยเพิ่มธาตุไนโตรเจนในดินกลายเป็นธาตุอาหารสำคัญของพืช ช่วยบำรุงใบเป็นหลัก เหมะสำหรับพืชในระยะการเติบโตในช่วงแรกหรือระยะแตกใบอ่อน รวมถึงเหมาะสำหรับพืชให้ใบจำพวกพืชผักชนิดต่างๆ

สำหรับประโยชน์ในด้านอื่น ได้แก่ ช่วยปรับสภาพดินด่าง เพิ่มความเป็นกรดของดิน และมีราคาถูกกว่าปุ๋ยยูเรีย

ข้อเสียแอมโมเนียมซัลเฟต
1. ทำให้ดินมีสภาพความเป็นกรดมากขึ้น ไม่เหมาะสำหรับพืชบางชนิด
2. สภาพดินเป็นกรดจากการใส่ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟตส่งเสริมให้เกิดโรคเชื้อราในพืชมากขึ้น

ปฏิกิริยาในดิน
เมื่อใส่แอมโมเนียมซัลเฟตลงดินจะเกิดปฏิกิริยากับน้ำหรือความชื้นได้เป็นกรดซัลฟูริก ดังสมการ

(NH4)2SO4  + H2O =  H2SO4 + 2NH3

วิธีผลิตแอมโมเนียมซัลเฟต
1. การผลิตจากแอมโมเนียกับกรดซัลฟิวริก
วิธีนี้ใช้วัตถุดิบ 2 ชนิด ทำปฏิกิริยากัน คือ แอมโมเนีย (NH3) กับ กรดซัลฟิวริก (H2SO4) โดยเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน ดังสมการ

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

แบ่งได้เป็น 5 ขั้นตอน คือ
1) ขั้นการผสม และทำปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียกับกรดซัลฟิวริก ขณะทำปฏิกิริยาจะเกิดความร้อนขึ้นที่ระดับอุณหภูมิสูง จนได้ของเหลวข้นของแอมโมเนียมซัลเฟต
2) การตกผลึกแอมโมเนียมซัลเฟต โดยใช้ถังตกผลึกสุญญากาศ ที่ทำให้น้ำระเหยออกไป
3) การล้างทำความสะอาดผลึกด้วยน้ำหรือสารละลายแอมโมเนีย (ammonia liquor) ทั้งนี้ นออกจากจะทำความสะอาดผลึกแล้วยังช่วยลดกรดที่เกาะบนผิวผลึกได้ด้วย
4) การอบแห้งผลึกเพื่อไล่ไอน้ำให้หมด
5) การคัดแยกขนาดผลึกด้วยตะแกรง โดยผลึกขนาดเล็กที่ตกลอดช่องตะแกรงจะนำกลับเข้าขั้นตอนให้เป็นของเหลวข้น ก่อนเข้ากระบวนการอีกครั้ง

2. การผลิตแบบแอมโมเนียมคาร์บอเนต–ยิปซัม (ammonium carbonate – gypsum process)
การผลิตแบบแอมโมเนียมคาร์บอเนต–ยิปซัม แบ่งเป็น 3 กระบวนการ คือ
1) การทำปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนีย (NH3) กับ ไนตรัสออกไซด์ (N2O) จนได้แอมโมเนียมโฮดรอกไซด์  (NH4OH)
2) การทำปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียมโฮดรอกไซด์  (NH4OH) กับ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จนได้แอมโมเนียมคาร์บอเนต ((NH4)2CO3)
3) การทำปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียมคาร์บอเนต ((NH4)2CO3) กับยิปซัม หรือแอนไฮไดรต์  (CaSO4.2H2O) จนได้แอมโมเนียมซัลเฟต ((NH4)2SO4) พร้อมกับผลพลอยได้เป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ดังสมการ

NH3 + N2O = NH4OH

2NH4OH + CO2 = (NH4)2CO3 + H2O

CaSO4.2H2O +  (NH4)2CO3 = (NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O

สำหรับขั้นการผลิตจะนำสารละลายแอมโมเนียมซัลเฟตเข้าสู่กระบวนการอื่นดังที่ได้กล่าวในวิธีที่ 1

การผลิตแอมโมเนียมซัลเฟตนี้ นิยมมากในประเทศที่มีแร่ยิปซัมมาก เพราะเป็นวัตถุดิบที่มีราคาค่อนข้างถูกเมื่อเทียบกับวัตถุดิบในกระบวนการอื่น แต่กระบวนการนี้มีข้อเสีย คือ สารละลายแอมโมเนียมซัลเฟตที่ได้จะมีความเข้มข้นค่อนข้างต่ำ ทำให้ใช้เวลาค่อนข้างนานในแต่ละหน่วยผลิตเมื่อเทียบกับวิธีที่ 1 รวมถึงสิ้นเปลืองพลังงานมากสำหรับกระบวนการระเหยน้ำ  และตกผลึก

 

advertisement