الأخبارحوارات و مقالات

الدليل الإسترشادي لتركيز العناصر الغذائية في أسمدة اللجنوسلفونات

يكتبه … د محمد نوفل

أستاذ الأسمدة وتغذية النبات بمركز البحوث الزراعية

اللجنين (Lignin  ) هو أكبر مصدر للمركبات الحلقية (aromatic ) علي سطح كوكب الأرض ، فإذا تعرض مصدر اللجنين من الغطاء النباتي للتحلل الميكروبي و ظروف الحفظ لآلاف السنين ، فإنه يتحول إلي فحم الليونارديت الذي يستخلص منه إسمدة الهيومات والفولفات أومركبات فينولية تتحول إلي البترول ، أما إذا تم إستخلاصه من الأخشاب وعروش النباتات المختلفة الحديثة ومعاملته كميائيآ ، فإنه ينتج أسمدة اللجنوسلفونات ، والجدول التالي يحدد متوسط تركيز اللجنين في النباتات المختلفة :

المصدر النباتي التركيز ( % )
Hardwood 25 -31
Softwood 20 – 28
Grasses 15 – 22
Alfalfa 34
Pine Straw 22
Wheat Straw 20
Flax Fiber 15

اللجنين مركب عضوي حلقي غير ذائب في الماء (Kraft Lignin  )، لذلك يتم تنشيطه بتحويله إلي لجنين فينولي (Phenolation ) أو لجنين هيدروميثيلي (Hydromethylation )، ثم تجري بعد ذلك عليهما عملية السلفنة (Sulfonation ) بغرض زيادة الشحنة (CEC ) وزيادة درجة زوبانهما  بإستخدام حامض الكبريتيك المركز أو سلفيت الصوديوم (Sodium Sulfite ) .

ينتج من المعاملات الكميائية للجنين عدة مركبات متباينة في سعتها  التبادلية (CEC) ودرجة حموضتها (pH ) ووزنها الجزيئي وهي :

(1)Sodium Sulfite Kraft Lignin  (SS- Lignin ) ذات سعة تبادلية كاتيونية (100 )ميللمكافئ /100جرام .

(2) Sodium Sulfite HydroxymethylateLignin (SSH- Lignin ) ذات سعة تبادلية كاتيونية   (122)ميللمكافئ /100جرام .

(3) Sodium Sulfite Phenolated Lignin ( SSP – Lignin ) ذات سعة تبادلية كاتيونية       ( 124 ) ميللمكافئ / 100جرام .

(4)Sulfuric Acid Hydroxymethylated Lignin (SAH – Lignin ) ذات سعة تبادلية كاتيونية (40) ميللمكافي / 100جرام .

(5) Sulfuric Acid Phenolated Lignin ( SAP – Lignin ) ذات سعة تبادلية كاتيونية (340) ميللمكافئ / 100جرام (أكبر سعة تبادلية لمركبات اللجنوسلفونات وتمثل الحد الأقصي ) .

ومما سبق يتضح إختلاف السعة التبادلية الكاتيونية ( CEC ) إختلافآ كبيرآ في المادة الفعالة في أسمدة اللجنوسلفونات وبالتالي قدرتها الكيمائية علي الإرتباط بالكتيونات المختلفة ( البوتاسيوم – الأمونيوم الكالسيوم –الماغسيوم – الحديد – المنجنيز – الزنك – النحاس ) ، كما أن المادة الفعالة في أسمدة اللجنوسلفونات تختلف أيضآ في نسبتها المئوية (من 40 % إلي الحد الأقصي 65% ) و وزنها الجزيئي الذي يتراوح من 01000 إلي 65000 جرام/مول ،ودرجة حموضتها (pH )التي تتراوح من 2 – 8 ، لذلك يطلق علي أسمدة اللجنوسلفونات بالخليط العشوائي ( Amorphous Admixture  ) .

تم حساب تركيز العناصر الغذائية الكبري والصغري في أسمدة اللجنوسلفونات علي أساس الوزن الجاف والأوزان المكافئة للعناصر ، والحد الأقصي لتركيز المادة الفعالة ( 65 % )والحد الأقصي لسعتها التبادلية (340   ميلليمكافئ / 100جرام ) كما يلي :

% لتركيزالعنصر= ( CEC) ×الوزن المكافئ للعنصر /1000 × % للمادة الفعالة

والجدول التالي يحدد تركيز العناصر الغذائية عند الحد الأقصي للسعة التبادلية الكتيونية والحد الأقصي لتركيز المادة الفعالة في أسمدة اللجنوسلفونات علي أساس الوزن الجاف

العنصر 340 meq/100 g
بوتاسيوم 8.62 %
كالسيوم 4.42 %
مغنسيوم 2.65 %
حديد ثنائي 6.19 %
حديد ثلاثي 4.13 %
زنك 7.18 %
منجنيز 6.08 %
نحاس 6.96 %
أمونيوم ( NH4) 3.98 %

 

وهذه التركيزات للعناصر الغذائية في أسمدة اللجنوسلفونات التجارية الصلبة هي أقصي تركيزات يمكن الوصول إليها ، وأي زيادة عنها تعتبر عناصر غير مرتبطة كميائيآ باللجنوسلفونات ولكنها مرتبطة بانيونات أخرى ويجب الإعلان عنها في مركبات أسمدة اللجنوسلفوناتالتجارية .

أما بالنسبة لأسمدة اللجنوسلفونات التجارية السائلة ، فيمكن حساب تركيز العناصر بها عن طريق تحديد كمية المادة الفعالة (اللجنوسلفونات ) وتطبيق معادلة الأسمدة الصلبة .

هذا الدليل الإسترشادي أعد طبقآ لأحدث المراجع العلمية العالمية (نهاية عام 2017 ) ، وهو قابل للتحديث والإضافة، كلما دعت الحاجة الي ذلك في ضوء التطور التكنولوجي من حيث طرق إستخلاص اللجنين وزيادة السعة التبادلية الكتيونية للمادة الفعالة في أسمدة اللجنوسلفونات .

المراجع :

(1)Biomacromolecules,(4):232 – 239 (2003 ).

(2)J.Agri.&Food Chem., (57 ): 226 – 231 ( 2008 ) .

(3)Green Chem., (13 ) : 3124 – 3136 ( 2011 ) .

(4)J. Braz. Chem.Soc.,(26),no.6 (2015 ) .

(5) J. Materials Res.& Tech. (4):26 – 32 (2015 ) .

(6)ChemSusChem, (10) :1861 – 1877 (2017 ) .

 

 

 

اجري توداي على اخبار جوجل

 

زر الذهاب إلى الأعلى