Introducción a los fertilizantes químicos
2 Referencia en inglés Fertilizante químico
3 Nota El fertilizante químico se conoce como fertilizante químico. Contiene fertilizantes artificiales sintetizados químicamente o procesados mecánicamente que pueden promover el crecimiento de las plantas y aumentar los rendimientos.
Según una antigua leyenda griega, el uso del estiércol animal como fertilizante fue descubierto por primera vez por Hércules. Heracles, hijo de Zeus, Señor de los Dioses, era un héroe semidiós y mitad humano. Realizó 65.438+02 milagros, uno de los cuales fue limpiar el establo donde el rey Ogias de Elise crió 300 vacas en un día. Cambió el curso del río Elphius y utilizó el agua del río para lavar el estiércol de vaca y depositarlo en las tierras cercanas, haciendo que las cosechas fueran abundantes. Por supuesto, esto es un mito, pero también demuestra que la gente de aquella época era consciente del papel del estiércol en el aumento del rendimiento de los cultivos. Los antiguos griegos también descubrieron que los cultivos que crecían en los antiguos campos de batalla eran particularmente exuberantes y se dieron cuenta de que los cadáveres de humanos y animales eran fertilizantes muy eficaces. La Biblia también menciona el método de fertilizar la tierra con sangre de animales.
El estiércol ha sido considerado el principal fertilizante en Europa y Asia durante miles de años. Después de entrar en el siglo XVIII, la población mundial creció rápidamente. Al mismo tiempo, la Revolución Industrial en Europa provocó una gran afluencia de personas a las ciudades, lo que exacerbó la escasez de suministro de alimentos y se convirtió en una causa de malestar social. Los químicos llevan realizando investigaciones científicas sobre la nutrición de los cultivos desde mediados de este siglo. Las dos teorías de la nutrición vegetal que fueron populares desde 65438 hasta principios de la década de 2000 fueron la teoría del "humus" y la teoría de la "vitalidad". El primero cree que el carbono que necesitan las plantas no proviene del dióxido de carbono del aire, sino del humus; el segundo cree que es una lástima que las plantas tengan su propia vitalidad única para producir los componentes de las cenizas vegetales. En 1840, el famoso químico alemán Justus von Liebig publicó el libro "La aplicación de la química en la agricultura y la fisiología" y creó la teoría de la nutrición y regresión mineral de las plantas, creyendo que sólo los minerales son los únicos nutrientes y materia orgánica para las plantas verdes. sólo pueden tener un efecto nutricional en las plantas después de que sean interpretadas y liberadas. Justus von Liebig también señaló que los nutrientes minerales que los cultivos absorben del suelo deben devolverse íntegramente al suelo en forma de fertilizantes, de lo contrario el suelo se empobrecerá cada vez más. Esto negó la teoría del humus y la vitalidad, desencadenó una revolución en la teoría agrícola y proporcionó una base teórica para el nacimiento de los fertilizantes químicos.
Fertilizante de potasio
Del 65438 al 0845, Justus von Liebig comenzó a estudiar fertilizantes químicos, pero los experimentos de campo fracasaron repetidamente. No fue hasta 1850 que el químico agrícola británico T? Inspirado por Wei, logró convertir las sales de potasio insolubles utilizadas como fertilizantes en sales de potasio solubles en agua. En aquella época, el norte de Alemania era principalmente tierra arenosa y en general se creía que allí no se podían cultivar. Pero Justus von Liebig esparció fertilizante potásico sobre la arena y cultivó. Mucha gente creía que "espolvorear sal en la arena para cultivar era un engaño" y consideraba a Justus von Liebig un loco. Pero un año después, la arena se cubrió de hermosos rábanos, cebada, centeno y patatas. A los ojos de los campesinos, Justus von Liebig pasó de ser un loco a convertirse en un hada.
Fertilizante fosfatado
Justus von Liebig fue el inventor del fertilizante potásico, pero no fue el primer inventor de los fertilizantes químicos. En 1838, el escudero británico L.B. Laws descubrió que se podía producir superfosfato tratando la roca fosfórica con ácido sulfúrico, lo que podría aumentar rápidamente el rendimiento de los cultivos. Lao Siping obtuvo una patente para un fertilizante fosfatado en 1842, que fue el primer fertilizante químico nacido en el mundo. Ese mismo año, Rouse y otro científico británico, J? h? Gilbert estableció la famosa Estación Experimental Rosenstein para realizar experimentos de campo a gran escala sobre la fertilidad del suelo. Rouse y Guibert objetaron la afirmación de Justus von Liebig de que no se necesitaban fertilizantes para plantas y animales. Mediante experimentos, demostraron que los fertilizantes elaborados a partir de animales y plantas en descomposición eran una fuente importante de nitrógeno en el suelo. También trituraron huesos de animales para convertirlos en harina de huesos y los trataron con ácido sulfúrico para crear superfosfato, que también resultó ser un fertilizante extremadamente importante.
En 1876, el empleado británico S.G. Thomas inventó el proceso de desfosforización del arrabio para plantas siderúrgicas, que puede convertir las impurezas de fósforo del hierro en fosfatos complejos y eliminarlos. Dos años más tarde, Thomas descubrió que esta escoria de acero fosfatada se podía triturar para obtener un buen fertilizante fosfatado, que se llamó "Fertilizante Fosfato Thomas".
Fertilizante nitrogenado
Alrededor de 1850, Rouse y Gilbert inventaron el primer fertilizante nitrogenado utilizando amoníaco producido al extraer gas para producir ácido sulfúrico, pero este fertilizante no se ha puesto en producción ni en uso. . Durante mucho tiempo, el rendimiento químico de los fertilizantes nitrogenados ha estado muy por detrás del de los fertilizantes fosforados y potásicos.
En 1898, los químicos alemanes Frank y Carlo desarrollaron el carbonato de hierro, pero no se dieron cuenta del uso de este nuevo compuesto. No fue hasta 1901 que el hijo de Frank lo descubrió y lo convirtió en un nuevo fertilizante nitrogenado. En 1906, Italia construyó su primera fábrica de fertilizantes de carbonato de hierro a gran escala. El primer fertilizante nitrogenado inventado, el sulfato de hierro, se puso en producción en 1919.
De 1904 a 1908, el físico-químico alemán Haber mezcló con éxito el hidrógeno producido por electrólisis del agua con nitrógeno de la atmósfera, y sintetizó amoníaco a alta temperatura y presión bajo la acción de un catalizador. 1909, Hubble y C? Bosch cocreó el método de síntesis de amoníaco Haber-Bosch, que resolvió el problema técnico de la producción a gran escala de amoníaco sintético. En 1912, Harper y Bosch completaron el proceso de producción de amoníaco. En 1913 se puso en funcionamiento en Alemania la primera planta de amoníaco a gran escala del mundo.
Hubble ganó el Premio Nobel de Química en 1918 por su gran contribución a la invención y producción industrial del amoníaco sintético y al problema de los fertilizantes nitrogenados que el mundo necesitaba resolver con urgencia.
Ya en 1828, el famoso químico alemán Weller sintetizó urea por primera vez en el mundo. Sin embargo, en aquel momento no se comprendía el papel de la urea como fertilizante nitrogenado artificial. La importancia de la urea sintética en ese momento fue que Wheeler rompió los límites entre compuestos orgánicos e inorgánicos por primera vez y utilizó por primera vez métodos artificiales para crear compuestos orgánicos que originalmente se pensaba que solo se producían en organismos vivos. No fue hasta 1920 que se produjo urea en grandes cantidades en Alemania. Pero en este momento la urea no se utiliza como fertilizante nitrogenado, sino como materia prima para fabricar explosivos. Posteriormente, DuPont comenzó a producir urea, que se comercializó como fertilizante en 1935.