脲甲醛肥料的特性
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脲甲醛肥料特性
脲甲醛肥料因其溶解缓慢的特殊,从而以其为核心的脲醛复合肥可以使肥料的颗粒整体释放速度降低,从而达到磷,钾的缓释。
原理:溶解情况20℃下100g水中可溶解108g尿素,而尿素与甲醛缩合生成亚甲基二脲(MDU)的溶解度仅为2.18g/100g水。
若缩合成二亚甲基三脲(DMTU),三亚甲基四脲(TMTU)溶解度分别为0.14g/100g水;0.018g/100g水。
脲醛肥料是微溶性含氮化合物,它们相对尿素而言是缓释氮肥。
脲甲醛肥料(UF)是尿素与甲醛的反应物,随尿素与甲醛的摩尔比[n(U)/n(F)]不同,可以制得缩合度不同的脲甲醛肥料。
以UH表示尿素,U代表NH2CONH-, U'表示NHCONH- 当n(U)/n(F)>1时,尿素与甲醛反应可以生成多种化合物:
※一羟甲基脲 U.CH2OH w(N)31.11%
※亚甲基二脲(MDU) U-CH2-U w(N)42.41%
※二亚甲基三脲(DMTU) U-CH2-U-CH2-U w(N)41.17%
※三亚甲基四脲(TMTU) U-(CH2-U')2-CH2-U w(N)40.57%
※四亚甲基五脲(TMPU) U-(CH2-U')3-CH2-U w(N)40.22%
缩合度越高,分子链越长,在水中的溶解度越小,缓释期越长。
一羟甲基脲 U.CH2OH 是水溶性脲甲醛化合物,冷水中可溶性氮。
若以1g样品溶于250ml,(25+-2)℃下的冷水中测得可溶性氮,并以CWS表示,则未反应的尿素,一羟甲基脲,MDU,及部分DMTU中的氮,在冷水中可溶,它代表速效氮或几周内有效氮的含量。
三亚甲基四脲(TMTU)认为是最有用的组分与四亚甲基五脲(TMPU)中的氮构成冷水中不溶的氮(CWIN).它代表释放期可达几个月的缓释氮。
TMTU TMPU是中链脲甲醛,可被土壤中微生物降解,逐渐变成水溶性氮。
热水(100℃)中不溶性氮(HWIN)测定的是缩合度更高的脲甲醛。
释放期很长,甚至可达数年。
脲甲醛肥料中的氮的有效性以氮的活性指数表示AI=(CWIN-HWIN)/CWIN×100% .AI 反映中链部分的脲甲醛数量。
美国法定肥料术语及定义给出了多种脲甲醛肥料的定义。
*N-25脲甲醛类产品(微溶性)是尿素与甲醛的反应物。
w(N)不少于35%,大部分是不溶性的但为缓释有效形态,它的总氮中应有一定量脲甲醛氮(例如20%脲甲醛N)。
水不溶性氮(AOAC国际方法945.01测定)应不少于总氮的60%。
水不溶性氮的活性指数应该是:①用AOAC脲甲醛产品国际方法(955.05)测定不小于40%;②用AOAC碱性高锰酸盐国际方法(920.07)测定不小于50%或AOAC中性高锰酸盐国际方法(920.06)测定,不小于80%。
*N-28脲甲醛类产品(水溶性)是尿素与甲醛的反应物。
W(N)不少于30%,大部分是水溶性的,也存在少量缓释有效氮,反应产物含有不少于55%的未反应尿素,其它的尿素应是缓释甲基尿素MDU和DMTU。
*N-29亚甲基二脲(MDU)。
是由1分子甲醛与2分子尿素反应生成的水溶性缩合物。
W(N)不小于42%,是缓释有效氮的来源。
*N-30二甲基三脲(DMTU)是2分子甲醛与3分子尿素反应生成的水溶性缩合物。
W(N)不小于41%,是缓释有效氮的来源。
※脲甲醛肥料测试的五项参数:1, 全氮含量;2.冷水溶性氮;3.冷水不溶性氮;4.热水不溶性氮;5.氮素活度指数(肥料中溶于热水的氮对不溶于冷水氮的百分率)。
农业上一般要求:至少有40%的氮不溶于冷水而应溶于热水。
标准的氮素活度指数值是50-70%
甲醛(HCHO)溶液浓度一般为37%
脲甲醛肥料:尿素(N2H4CO)与甲醛(HCHO)之比n(U)/n(F)>1.5 尿素过剩。
脲甲醛肥料施入土壤后,被土壤中微生物作碳,氮源消耗并分解,转变为氨态氮和硝态氮不断被作物吸收利用。
生产UF时借助调节n(U)/n(F)之比,可以生产不同链长的UF,供不同生长期作物使用。
※以上摘自《磷肥与复肥》2009年11月第24卷第6期*国外在尿素的生产过程中,常用甲醛为调理剂,以增加尿素颗粒的强度.耐磨性,降低尿素的粉尘形成,并减少尿素粒子的结块性。
甲醛的加入量为:小粒尿素0.3-0.4%,大粒尿素为0.45%。
也可以用一种称为UF-85的添加剂,加入量以甲醛计为0.18%--0.5%。
*根据多年研究大田作物用缓释肥的经验,在尿素表面生成占总质量5%的脲甲醛,就有可能将尿素改性为适合大田作物使用的缓释肥料。
*广义上缓释肥料包括缓释与控释两大类。
“缓释”是指化学物质养分释放速率远小于速溶性肥料,施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率。
“控释”是指以各种调控机制使养分释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养分的规律相一致。
因此:生物或化学作用下可分解的有机氮化合物肥料通常被称为缓释肥,而对生物和化学作用等因素不敏感的包衣,包膜肥料通常被称为控释肥(如硫包衣,树脂包衣,尿酶抑制剂等)。
※缓释肥标准
养分释放期=标明值
初期养分释放率≤15%
28天累积释放率≤75%
养分释放期累积养分释放率≥80%
中量元素(单质)≥20%
微量元素≥0.02%
应以单一数值标注养分释放期,其允许差为15%(如标明值为六个月,累积养分释放率到80%的时间允许范围为6个月+-27天;如标明为3个月,+-14天)。