ปุ๋ยฟอสเฟต

ปุ๋ยฟอสเฟตเป็นปุ๋ยเคมีที่ให้ธาตุฟอสฟอรัสในรูปของสารประกอบฟอสเฟต ซึ่งสร้างเสริมการเจริญเติบโตและความแข็งแรงของพืชทั้งส่วนราก ลำต้น ใบ ตลอดจนการออกดอกออกผล การผลิตปุ๋ยฟอสเฟตในปัจจุบันใช้หิน ฟอสเฟต ( CaF2.3Ca 3(PO4)2) เป็น วัตถุดิบ แหล่งหินฟอสเฟตในประเทศไทยมีมากหลายจังหวัด เช่น จังหวัด ร้อยเอ็ด กาญจนบุรี ลำพูน เพชรบูรณ์ และราชบุรี หินฟอสเฟตจากแหล่งหินดังกล่าวมีฟอสฟอรัสคิดเป็นปริมาณของ P2O5 อยู่ถึงร้อยละ 20-40 จึงมีการนำหินฟอสเฟตที่บดละเอียดแล้วใส่ลงในดินเพื่อใช้เป็นปุ๋ยโดยตรง แต่หินฟอสเฟตละลายน้ำได้น้อยมาก พืชจึงนำฟอสฟอรัสไปใช้ประโยชน์ได้ไม่เกินร้อยละ5ของ P2O5 ที่มีอยู่ ทำให้ต้องใช้หินฟอสเฟตในปริมาณมากซึ่งไม่คุ้มค่า จึงมีการนำหินฟอสเฟตมาใช้ผลิตปุ๋ยฟอสเฟต

การผลิตปุ๋ยฟอสเฟตเริ่มจากการนำหินฟอสเฟต มาผสมกับทรายและโซดาแอช แล้วเผาที่อุณหภูมิ 100-1200 ๐ C ประมาณ2ชั่วโมง จะเกิดการเปลี่ยนแปลง ดังนี้

 

2(CaF2.3Ca3(PO4)2) + 5SiO2 + 6Na 2CO312CaNaPO4 + 4Ca2SiO4+SiF4+6C 2

 

นำสารผสมที่ได้จากการเผาเทลงในน้ำเพื่อทำให้เย็นลงทันที จะได้สารที่มีลักษณะพรุน เปราะและบดให้ละเอียดได้ง่าย สามารถใช้เป็นปุ๋ยฟอสเฟตที่ให้ P2O5 ได้ถึงร้อยละ 27.5 จึงเป็นวิธีหนึ่งที่นำหินฟอสเฟตมาใช้อย่างคุ้มค่า

นอกจากนี้ การนำหินฟอสเฟตมาทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก จะทำให้ได้ปุ๋ยฟอสเฟตที่มีคุณภาพสูงขึ้น ซึ่งมีขั้นตอนการผลิต ดังนี้

ขั้นแรก นำหินฟอสเฟตที่บดแล้วมาทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก ที่มีความเข้มข้น4-5 mol / dm ? ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ได้กรดฟอสฟอริก (H3PO4) ดังสมการ

 

CaF 2.3Ca 3(PO 4) +  10H 2SO 4                   6H 3PO +  10CaSO+  2HF

 

ขั้นที่สอง กรดฟอสฟอริกที่เกิดขึ้นจะทำปฏิกิริยากับหินฟอสเฟตที่เหลือ ปฏิกิริยาในขั้นนี้เกิดขึ้นอย่างช้าๆต้องเก็บ หรือบ่มไว้ประมาณ1เดือน เพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ ได้มอนอแคลเซียมฟอสเฟตดังสมการ

CaF 2.3Ca 3(PO 4) 2 +  14H 3PO 4                        10Ca(H 2PO 4) 2  +  2HF

มอนอแคลเซียมฟอสเฟตหรือปุ๋ยซุปเปอร์ฟอสเฟตละลายน้ำได้ดี พืชจึงสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ นอกจากนี้ ยังสามารถผลิตปุ๋ยฟอสเฟตโดยนำหินฟอสเฟตมาทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก ดังสมการ

 

CaF2.3Ca3(PO4)2 + 7H2SO4+ 3H 2O  3Ca3(PO4)2.H2O+7CaSO4+2HF

 

จากปฏิกิริยาทั้งสามที่กล่าวมาแล้ว พบว่าในส่วนประกอบของหินฟอสเฟตจะมีสาร CaF 2 ผสมอยู่ด้วย เมื่อทำปฏิกิริยากับกรดจะได้ HF ซึ่งระเหยกลายเป็นไอได้ง่ายและเป็นพิษ

หินฟอสเฟตส่วนมากจะมีทราย ( S i O 2 ) ปนอยู่ด้วย แก๊ส HF ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิตปุ๋ยบางส่วนจะทำปฏิกิริยากับทราย เกิดเป็นแก๊ส S i F 4 ซึ่งรวมกับ H 2O ได้ทันทีเกิดเป็น H 2 S i F 6 หรืออาจนำ S i O 2 มาทำปฏิกิริยาโดยตรงกับแก๊ส HF ที่เกิดขึ้น เพื่อให้เกิดเป็น H 2 S i F 6 และเมื่อนำมาทำปฏิกิริยาต่อกับ MgO จะได้แมกนีเซียมซิลิโกฟลูออไรด์ ( Mg S i F 6 ) ซึ่งใช้เป็นสารกำจัดแมลงได้ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น เขียนแสดงได้ดังนี้

6 HF + S i O 2 H 2 S i F 6 +2 H 2O

H 2 S i F 6 + MgO Mg S i F 6 + H 2O

 

HF ส่วนใหญ่จะระเหยกลายเป็นไอ จึงกำจัดโดยการผ่านแก๊สลงในน้ำ ทำให้ได้สารละลายที่มีสภาพเป็นกรดซึ่งทำให้เป็นกลางได้โดยทำปฏิกิริยากับโซดาแอชหรือหินปูน เกิดปฏิกิริยาดังนี้

 

2 HF + Na 2CO 3                  2NaF + H 2O + CO 2

           2 HF  +  CaCO 3                      CaF 2  +  H 2O  + CO 2

1