Mēslojuma fizikālās īpašības


Mēslojuma fizikālās īpašības nosaka to ķīmiskais sastāvs un ražošanas veids. Vissvarīgākās produkta īpašības attiecībā uz apstrādi, uzglabāšanu un izmantošanu ir:

  • higroskopiskums 
  • salipšana 
  • daļiņu izkliede pēc formas un lieluma 
  • daļiņu stiprums un mehāniskā izturība 
  • tendence radīt putekļus 
  • tilpuma blīvums 
  • saderība (ķīmiskā un fizikālā)

Higroskopiskums

Gaiss satur mitrumu ūdens tvaika veidā, un tādējādi pastāv ūdens tvaika spiediens (p H2O), ko nosaka mitrums un temperatūra. Karsts gaiss var saturēt vairāk ūdens, nekā auksts. Ūdens saturs tiek izteikts ar gaisa relatīvo mitrumu (RH).

Kad gaiss ir piesātināts ar ūdens tvaikiem, relatīvais mitrums ir 100%, bet 50% relatīvais mitrums eksistē, ja gaiss ir pa pusei piesātināts. Ūdens tvaiks pārvietojas gan augsta, gan zema tvaika spiediena apstākļos.

Pastāvot gaisa temperatūrai 30˚C, gaiss var saturēt 30.4 g ūdens uz m3 (100 % RH). Ūdens tvaika spiediens gaisā mainās atkarībā no gaisa mitruma un temperatūras.

Visi mēslošanas līdzekļi ir vairāk vai mazāk higroskopiski, kas nozīmē, ka tie sāk absorbēt mitrumu pie noteikta mitruma vai ūdens tvaika spiediena. Daži ļoti higroskopiski mēslošanas līdzekļi piesaista mitrumu vieglāk un zemāka mitruma apstākļos nekā citi. Ūdens absorbcija notiek, ja ūdens tvaika spiediens gaisā ir lielāks par ūdens tvaika spiedienu mēslojumā. Mitruma absorbcija mēslojuma uzglabāšanas un apstrādes laikā samazina produkta fizisko kvalitāti. Zinot gaisa temperatūru un mitrumu, kā arī mēslošanas līdzekļa virsmas temperatūru, var paredzēt, vai ūdens absorbcija notiks, vai ne.

Raksturīgi, ka ūdens absorbcijas līkne zema mitruma apstākļos paceļas lēnām (kā ilustrēts), bet, sasniedzot noteiktu mitruma līmeni, vai noteiktā mitruma diapazonā tā sāk strauji pieaugt. Šo mitruma līmeni sauc par mēslojuma kritisko mitrumu. Kritiskais mitrums samazinās, temperatūrai palielinoties. 

Ievērojama ūdens daudzuma uzņemšana mēslošanas produktos rada nevēlamas sekas:

  • Daļiņas pakāpeniski kļūst mīkstas un lipīgas
  • Palielinās daļiņu apjoms 
  • Daļiņas sāk plaisāt
  • Sākas balēšana, krāsas maiņa
  • Samazinās daļiņu stiprums
  • Palielinās salipšanas tendence
  • Palielinās putekļu rašanās iespēja
  • Noliktavas grīdas kļūst mitras un slidenas
  • Stabilizētais amonija nitrāts zaudē savu termonoturību
  • Var mainīties produkta izkliedes īpašības un kvalitāte
  • Rodas produkta sablīvējumi, kas kaitē iekārtām
  • Lielāka novirze no produktam izstrādātās specifikācijas

Divu komponentu maisījums var būt higroskopiskāks, nekā šīm komponentēm katrai atsevišķi - to apliecina arī grafiks.

Salipšana

Vairums mēslošanas līdzekļu uzglabāšanas laikā mēdz sakust vai salipt. Tā notiek, jo starp granulām izveidojas spēcīgi kristāla tilti un tās sāk savstarpēji pievilkties. Tas var būt saistīts ar vairākiem procesiem, bet svarīgākie no tiem ir:

  • Galaprodukta ķīmiskās reakcijas
  • Mēslojuma sāļu atdalīšanās un atkārtota kristalizācija uz daļiņu virsmas
  • Pievilkšanās un kapilārais spēks starp dažādām virsmām

Salipšanu ietekmē vairāki faktori:

  • Gaisa mitrums
  • Temperatūra un apkārtējais spiediens
  • Produkta mitruma saturs
  • Daļiņu stiprums un forma
  • Ķīmiskais sastāvs
  • Uzglabāšanas laiks 

Salipšanas tendence saglabājas zema, ja šie parametri tiek kontrolēti. Taču papildus tam bieži vien ir nepieciešama atbilstoša pretsalipšanas līdzekļa izmantošana. Piemēram, kalcija nitrāts uzrāda mazas salipšanas tendences, bet tās ir ļoti būtiskas NPK, AN un urīnvielas gadījumā. Speciāls minerālmēslu pārklājums samazina šo produktu ūdens absorbcijas līmeni.

Daļiņu izkliede pēc formas un lieluma

Prilētajam mēslojumam ir gluda stiklveida virsma, turpretī granulu virsma var būt ļoti atšķirīga; parastās granulas ir raupjākas un nevienmērīgākas, nekā prilētās. Daļiņu virsmas krāsa var atšķirties atkarībā no izejvielām, kas tiek izmantotas ražošanā – saistībā ar minerālu vai organisko pigmentu pievienošanu daļiņu iekrāsošanai. 

Daļiņu izkliede pēc izmēra ir svarīga mēslojuma izplatīšanas uz lauka procesā, kā arī segregācijas tendenču kontrolei. Īpaši svarīga tā ir beramajiem minerālmēsliem.

Daļiņu stiprums un mehāniskā izturība

Mēslojuma daļiņu saspiešanas spēks ievērojami atšķiras atkarībā no produkta ķīmiskā sastāva. Dažādiem mēslojuma veidiem izmērītais saspiešanas spēks ir attēlots tabulā. 

Ūdens absorbcijai ir negatīva ietekme uz lielāko daļu mēslojuma produktu. Daļiņas var kļūt lipīgas un sākt sadalīties. 

Mēslojuma mehāniskā izturība ir tā spēja pretoties ārējam fiziskam spiedienam, kas uz to var tikt vērsts apstrādes ķēdes laikā. Mehāniskā izturība ir atkarīga no virsmas struktūras un daļiņu stipruma.

Putekļu veidošanās

Liels daudzums putekļu, kas cēlušies no mēslošanas līdzekļiem, rada diskomfortu darba vietā. Tādēļ vairumā valstu putekļu emisija no pārkraušanas darbībām ir ierobežota ar likumu. Putekļi parasti rodas produktu apstrādes laikā no: 

  • Ūdens absorbcijas 
  • Sliktas produkta virsmas struktūras un daļiņu stipruma 
  • Zemas mehāniskās izturības 
  • Uz produktu vērstā mehāniskā spiediena tā apstrādes laikā 
  • Iekārtu nolietojuma (skrēperi, skrūves barotavas, graudu trimeri u.c.). Skatīt arī sadaļu kā novērst putekļu veidošanos.

Tilpuma blīvums

Tilpuma blīvums jeb apjoma svars (kg/m3) atšķiras starp mēslošanas līdzekļu veidiem. Tilpuma blīvumu ietekmē variācijas daļiņu izkliedē, kas notikusi segregācijas procesa dēļ. Produkta mehāniskas izkliedes gadījumā ir svarīgi, lai tilpuma blīvuma atšķirības konkrētajā produktā būtu minimālas.

Saderība (ķīmiskā un fizikālā)

Vielu saderība galvenokārt ir svarīga dažādu mēslošanas līdzekļu sajaukšanas gadījumā, kad var rasties savstarpējs piesārņojums un citas drošības un / vai kvalitātes problēmas; piemēram, salipšana, efekta pavājināšanās, putekļi, bet amonija nitrāta gadījumā - pretestības zudums pret termālo ciklēšanu.