含腐植酸型叶面肥的实验研究

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1、含腐植酸型叶面肥的实验研究　　摘要：腐植酸类液体肥料属于一类复杂的有机-无机胶体系统，具有易聚结、易沉降、不稳定等特点，然而，我们生产的HA液面肥要求相对均质、稳定和易流动。　　关键词：腐植酸；叶面肥；胶体；絮凝　　　　1引言　　　　腐植酸类液体肥料属于有机-无机非均相胶体分散系统，简称复合胶体系统，其分散介质是水(其中含无机电解质和HA阴离子)，分散相是无机化肥、微量元素化合物和HA胶体粒子以及其他辅助材料。质量较高的HA叶面肥应该是溶胶，也允许有少量稳定的悬浮体；HA冲施肥主要是悬浮体和粗分散体系。既然HA属于一

2、类复杂的有机-无机胶体系统，就不可能违背胶体系统的基本定律，其中最重要的一点就是聚结和沉降不稳定性。要求它们(包括溶胶)永远绝对稳定即不凝结、不沉降是不可能的。因为体系中的分散粒子有巨大的表面积和表面自由能，在范德华引力作用下易相互聚集，故本身就具有热力学不稳定性。再加上分散介质中还溶解着高浓度的无机离子，构成复杂的“电解质体系”。高浓度的分散粒子吸附大量离子后，双电层极其薄弱，从而加剧了粒子的聚集和沉降过程。但是，我们要生产的HA液肥偏偏要求相对均质、稳定和易于流动，这就是我们要解决的课题，本文重点探讨解决该课题的办法。

3、　　为探索这个问题，近来我们曾在较高浓度范围内做了一些实验。　　　　2实验部分　　　　2.1实验设备和仪器　　（1）全自动控温反应釜；　　（2）原子吸收分光光度计（PE-AAnalyst700）：附有空气-乙炔燃烧器，及铜空心阴极灯，锌空心阴极灯；锰空心阴极灯；铁空心阴极灯；　　（3）振荡器：35-40r/min上下旋转式振荡器，或其他相同效果的水平往复式振荡；　　（4）研磨机。　　2.2实验材料　　腐植酸钾；腐植酸钠；尿素；磷酸二氢钾；硝酸钾；磷酸一铵；硫酸钾；硼砂；硫酸锌；硫酸铁；硫酸锰；钼酸铵；悬浮

4、剂；分散剂；调节剂；蒸馏水；EDTA；柠檬酸。　　　　3实验过程　　　　（1）按比例对腐植酸钾、腐植酸钠进行研磨,要求粒子直径小于1μm。　　（2）按比例加入一定量的蒸馏水,加入各种微量元素搅拌、加热至40℃溶解。　　（3）按比例加入络合螯合剂进行络合,络合温度控制40℃-50℃,搅拌反应1小时。　　（4）然后按比例加入腐植酸钾、腐植酸钠、调节剂,搅拌复合反应30分钟。　　（5）反应稳定后,测定PH值,控制PH值为6-8之间,依次加入大量元素,尿素、磷酸一铵、硝酸钾、硫酸钾。　　（6）待完全溶解稳定后,加入悬

5、浮剂、分散剂充分搅拌1小时。最后静止48小时,检验合格后过滤包装。　　　　4实验结果　　　　4.1实验数据　　仅列5组数据来说明，结果见表1。　　　4.2实验结果分析　　以表1的5个样品为例，可以帮助我们分析以下几个问题：　　（1）要想制成总养分达到20％～30％、HA含量6％～9％的液体肥料，总固体就得达到47％～75％，也就是说，100克产品中只含25～53克的水。按溶解度100克水中溶解固体的克数的常识，除尿素外，大多数无机盐的溶解度在15％～50％。按理想状态粗略估算，在上述液肥中，分散介质是无机盐的过

6、饱和溶液，其中大约溶解了10％～30％的盐,70％～9O％的无机物质是不溶解的，故属液固胶体系统。　　（2）HA1价盐和FA的高浓度“水溶液”是一种有机胶体体系，其胶体颗粒大小、粘度稳定性随HA的来源和性质、体系的pH值、浓度、无机盐含量等而变化。比如，在常温纯水中溶解泥炭腐钠，HA浓度可达到8％或更高，但8％的褐煤HA液体就比较粘稠了，而风化煤HA加到6％就难以流动，到8％就成“胶冻”了。如果再往HA“溶液”中添加各种化肥和微量元素，情况就更为复杂，视所加物质种类、数量和加次序有所不同，一般变得更稠，即使有的变稀，但不

7、溶固体颗粒却易于凝聚和下沉成为不稳定悬浮体。　　（3）在没有HA的情况下，仅在水中溶解和分散化肥和微量元素，更难形成均质的胶体，且到一定浓度就析出结晶或成块状。适当加入HA，才有可能提高体系的流动性和稳定性。这是由于HA作为一种有机电解质被无机粒子吸附，起到胶体保护作用。　　（4）在含HA的胶体中，含N、K的1价盐可以适当多加，但微量元素几乎都是2价阳离子，一是HA与2价金属离子之间会发生络合、螯合反应，形成一部分不可逆的难溶HA盐，很难再溶解,二是高价金属离子本身就会加剧HA的凝聚和沉淀(是可逆的，与难溶螯合物是两回

8、事)，这也符合Schulze-Hardy规则(Nl/Z6)，即凝聚值与离子价的6次方成反比。如此计算，1价离子与2价离子的凝聚极限之比为1:0.016，前者比后者高60多倍。祁辉和郭晓峰等的试验也证明了这种现象。因此，微量元素在一般HA液肥中的含量更是有限的,即使不加大量营养元素,只加5％的微量元素也是