Fumed Silica For Fertilizer Anti Caking

يحدث تكتل الأسمدة عندما تتبلور الأملاح المذابة بين الحبيبات من جديد خلال دورات الرطوبة ودرجة الحرارة، مشكّلةً جسوراً صلبة. تمنع السيليكا المدخنة هذا بتغطية كل حبيبة بطبقة نانوجسيمية (حجم جسيمات أولية 7–14 nm) تمنع فيزيائياً تشكّل الجسور السائلة. تُتيح مساحة سطح BET العالية البالغة 150–200 m²/g لغرام واحد تغطية ما يقرب من 200 m² من سطح الحبيبات، مما يعني أن جرعات تبلغ 0.1–0.5 wt% تُقدم تغطية كاملة على حبيبات NPK واليوريا ونترات الأمونيوم.

تُطبق السيليكا المدخنة كمسحوق جاف بعد التحبيب، عادةً في طلاء طبلة دوار أو خلاط مجداف يعمل عند 15–30 RPM. لمزيج NPK القياسي، يتراوح نطاق الجرعة الفعّالة بين 0.15–0.30 wt%. تتطلب الصياغات الاسترطابية المحتوية على نترات الأمونيوم أو اليوريا تحميلاً أعلى بـ 0.3–0.5 wt%.

• NPK القياسي (منخفض الاستراطاب) — 0.15–0.25 wt% SEMISIL-200 مُطبق في طلاء الطبلة لمدة إقامة 2–3 دقائق.
• مزيج بنترات الأمونيوم أو اليوريا — 0.30–0.50 wt% نظراً لرطوبة نسبية حرجة أقل من 60% RH.
• الحبيبات المثراة بالعناصر الدقيقة — 0.20–0.35 wt%؛ تزيد أملاح المعادن النادرة من تفاعل السطح.

تخدم عوامل السيليكا المدخنة المانعة للتكتل عدة قطاعات زراعية-كيميائية. في الأسمدة القابلة للذوبان في الماء، تحافظ السيليكا المدخنة عند 0.2 wt% على قابلية السكب دون التأثير على الذوبانية. تستفيد الأسمدة ذات الإطلاق المتحكم به من توافق السيليكا المدخنة مع الطلاءات البوليمرية.

لمُصيّغي NPK الذين يخزنون المنتج لأكثر من 6 أشهر أو يتعاملون مع مزيج استرطابي، يُقدم SEMISIL-200 عند 0.2–0.3 wt% أدنى تكلفة فعّالة لكل طن.

كم من السيليكا المدخنة تحتاج كل طن من سماد NPK؟ يتطلب NPK القياسي 1.5–3.0 كغ من السيليكا المدخنة لكل طن (0.15–0.30 wt%). المزيج الاسترطابي المحتوي على نترات الأمونيوم أو اليوريا يحتاج 3.0–5.0 كغ لكل طن.

هل تؤثر السيليكا المدخنة على محتوى المغذيات في السماد أو كيمياء التربة؟ لا. السيليكا المدخنة هي SiO₂ أمورف بدون كيمياء تفاعلية في ظروف pH التربة. عند جرعة 0.1–0.5 wt%، تُضيف أقل من 5 ppm سيليكون للتربة في كل دورة تطبيق.

لماذا السيليكا المدخنة أكثر فعالية من المترسبة لمنع التكتل؟ السيليكا المدخنة لها حجم جسيمات أولية أصغر (7–14 nm مقابل 15–60 nm) وكثافة حجمية أقل، مما يُتيح تغطية سطح أكبر لكل غرام.

هل يمكن استخدام السيليكا المدخنة مع الأسمدة المعتمدة عضوياً؟ مسموح بثاني أكسيد السيليكون الأمورف بموجب USDA NOP §205.605(b) وLائحة الاتحاد الأوروبي 2021/1165 كعامل مانع للتكتل للإنتاج العضوي.

ما مدة صلاحية الأسمدة المعالجة بالسيليكا المدخنة؟ تحافظ حبيبات NPK المعالجة بشكل صحيح على التدفق الحر لمدة 12–18 شهراً في أكياس محكمة مخزنة أقل من 35°C و75% RH.

كيف تقارن السيليكا المدخنة بزيوت الطلاء لمنع تكتل الأسمدة؟ توفر زيوت الطلاء عند 0.5–1.5 wt% تدفقاً قصير المدى جيداً لكنها تتدهور خلال 3–6 أشهر. السيليكا المدخنة مستقرة حرارياً حتى 1000°C ولا تتأكسد وتحافظ على أدائها إلى أجل غير مسمى.