fertilizantes
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FERTILIZANTES
¿Qué importancia tiene la industria de los
fertilizantes en México?
Definición de fertilizante
Un fertilizante es un tipo de sustancia o denominados nutrientes, en formas químicas saludables y asimilables por las raíces de las plantas, para mantener o incrementar el contenido de estos elementos en el suelo. Las plantas no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o los aminoácidos, esenciales en la nutrición humana, pues sintetizan todo lo que precisan. Sólo exigen una docena de elementos químicos, que deben presentarse en una forma que la planta pueda absorber. Dentro de esta limitación, el nitrógeno, por ejemplo, puede administrarse con igual eficacia en forma de urea,nitratos, compuestos de amonio o amoníaco puro
un fertilizante es una sustancia destinada a abastecer y suministrar los elementos químicos al suelo para que la planta los absorba. Se trata, por tanto, de una reposición o aporte artificial de nutrientes.
Fertilizantes orgánicos
El abono orgánico es un fertilizante que proviene de animales, humanos, restos vegetales de alimentos, restos de cultivos de hongos comestibles u otra fuente orgánica y natural
Los fertilizantes orgánicos tiene las siguientes ventajas:Permiten aprovechar residuos orgánicos.Recuperan la materia orgánica del suelo y permiten la fijación de carbono en el suelo, así como la mejoran la capacidad de absorber agua.Suelen necesitar menos energía para su elaboración.Pero también tienen algunas desventajas:Pueden ser fuentes de patógenos si no están adecuadamente tratados.Actualmente el consumo de fertilizante orgánicos está aumentando debido a la demanda de alimentos orgánicos y sanos para el consumo humano, y la concienciación en el cuidado del ecosistema y del medio ambiente.
Fertilizantes inorganicos
los abonos inorgánicos están fabricado por medios industriales, como los abonos nitrogenados (hechos a partir de combustibles fósiles y aire) como la urea o los obtenidos de minería, como los fosfatos o el potasio, calcio, zinc.
Actualmente los fertilizantes inorgánicos o sales minerales, suelen ser más baratos y con dosis más precisas y más concentrados. Sin embargo, salvo en cultivo hidropónico, siempre es necesario añadir los abonos orgánicos para reponer la materia orgánica del suelo.
los fertilizantes inorgánicos tienen algunos problemas si no son usados de forma adecuada:
Es más fácil provocar eutrofización en los acuíferos (aumento de la biomasa de algas).
Degradan la vida del suelo y matan microorganismos que ponen nutrientes a disposición de las plantas.
Necesitan más energía para su fabricación y transporte. Generan dependencia del agricultor hacia el suministrador del
fertilizante.
Fertilizantes y su importancia
Se puede concluir que los fertilizantes son de mucha importancia ya que estos son muy beneficos en la agricultura, creando asi una pequeña cadena en la que al apoyar a este sector, el sector alimentario igual se ve beneficiado puesto que en gran medida la agricultura forma parte de la alimentación.
¿Cómo se sintetizan los fertilizantes químicos?
2.1.-¿Cómo es la producción de fertilizantes nitrogenados y fosfatados?.
El fósforo se absorbe por raíces con gusto de energía por parte de la planta, Esta depende básicamente de la extensión, forma y velocidad de crecimiento de sus raíces. sólo es absorbido cuando llegan las raíces de la planta a la zona provistas del suelo .Esta reconstrucción depende mucho más de la materia orgánica (presencia de macro y micro poros que facilitan el crecimiento radicular), de la textura del suelo, del pH y del contenido de calcio que de la solubilidad en el agua de los abonos fosfatados.
TIPOS DE REACCION
Sintética: Es cuando dos sustancias químicas reaccionan para generar un solo producto.
A+B AB Algunas reacciones de síntesis se dan al combinar un
óxido básico con agua, para formar un hidróxido, o al combinar el óxido de un no metal con agua para producir un oxi-ácido.
Ejemplos:
Na2O(s) + H2O(l) → 2Na(OH)(ac)
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(ac)
Otras reacciones de síntesis se dan al combinar un no metal con hidrógeno, para obtener un hidrácido.
Ejemplo:
Cl2(g)+ H2(g) → 2HCl(g)
Ácidos- Base
ÁCIDO:
La palabra ácido (del latín acidus) significa “agrio” Propiedades de los ácidos: - Neutralizan los efectos de las bases formando sales -Cambian el papel tornasol azul a rojo -Tienen sabor agrio -Son corrosivos generalmente -Conducen la electricidad en solución acuosa (son
electrolitos).
BASE:
La palabra base (del griego basis) significa fundamento del compuesto salino, o sea, es la base para la formación de una sal.
Propiedades de las bases:
- Tienen un sabor amargo característico de la lejía. - Al igual que los ácidos, en disolución acuosa
conducen la electricidad (son electrolitos). - Colorean de azul el papel de tornasol rojo. - Reaccionan con los ácidos para formar una sal
más agua. - Son untuosos al tacto (jabonosos). - Son corrosivas generalmente - Reaccionan con los ácidos para producir sales.
Acido- Base por Arrhenius
Arrhenius fue el primer científico en demostrar la naturaleza fundamental de ácidos y bases. En su teoría indica que los electrolitos existen en el agua como partículas cargadas eléctricamente (iones) y aunque las propiedades de ácidos y bases ya eran conocidas anteriormente y estaban determinadas de forma general.
A partir de sus experimentos con electrolitos, logró postular su teoría indicando:
- Los ácidos producen iones hidrógeno (H+) en solución acuosa.
- Las bases en iguales condiciones producen iones hidroxilo u oxhidrilo (OH-).
Los ácidos producen iones hidrógeno (H+) en solución acuosa.
Las bases en iguales condiciones producen iones hidroxilo u oxhidrilo (OH-).
Limitaciones de las definiciones de Arrhenius: Las definiciones de ácido y base dadas por
Arrhenius tropiezan con algunas dificultades. En primer lugar, el ion H+ en disolución acuosa no puede permanecer aislado; dado el carácter dipolar de la molécula de agua, el ion H+ se unirá, por lo menos, a una de ellas formando el ion hidronio H3O+ según la reacción:
En conclusión:
La teoría de Arrhenius se limita a: 1.) Clasificar los ácidos como especies químicas
que contienen iones hidrógeno (H+) y bases, como especies químicas que contienen iones hidroxilo (OH-).
2.) Solo se refiere a diluciones acuosas y se han encontrado reacciones ácido-base que se también se verifican en ausencia de agua.
3.) Siempre que reacciona un ácido con una base en cantidades correctas, se produce una sal y agua. A esto se le denomina neutralización.
Acido – Base por Brönsted Lowry
La teoría fue propuesta por en danés Johannes Nicolaus Brönsted y en británicoThomas Martin Lowry en 1923 y mejoró ampliamente la teoría propuesta por Arrhenius.
La teoría de Brönsted-Lowry describe el comportamiento de ácidos y bases, resaltando el concepto de pH y su importancia en los procesos químicos, biológicos y ambientales. Entendiendo por que un ácido o base fuerte desplazan a otro ácido o base débil de sus compuestos, contemplando a las reacciones ácido-base como una competencia por los protones.
Un ácido de Brönsted-Lowry se define como cualquier sustancia que tenga la capacidad de perder, o “donar un protón” o hidrogenión [H+].
Una base de Brönsted-Lowry es una sustancia capaz a ganar o “aceptar un protón” o hidrogenión [H+].
Así, bajo el concepto de Brönsted-Lowry, ácido es sinónimo de donador del hidrogenión [H+], mientras que la base significa un aceptor del hidrogenión [H+].
Anfótero o Anfotérico
es la capacidad de una molécula que contiene un radical básico y otro ácido, pudiendo actuar de esta manera, según el medio en el que se encuentre, ya sea como ácido, o como base.
Si se trata de una solución acuosa, el agua (que también tiene carácter anfótero); es la que toma o libera los hidrogeniones [H+] reaccionando con el [H+OH-] para formar el ión hidronio [H3O+].
Cuando el agua acepta un protón, actúa como base.
Cuando el agua pierde un protón, actúa como ácido.
Reacciones químicas ácido-base para obtener el fertilizante
una forma de obtener un fertilizante en el laboratorio es por medio de la reaccion de neutralización al hacer reaccionar un acido con una base para formar dos sustancias neutras: una sal y agua.
interactúan microscópicamente los iones en la disolución de un acido con los iones en disolución de una base
Obtener una sal por medio de una reacción de neutralización.
¿Cómo modificar el equilibrio de una
reacción química?
Energía de Ionización
El potencial de ionización es la energía que hay que suministrar a un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental, para arrancarle el electrón más débil retenido. Podemos expresarlo así:
Átomo neutro gaseoso + Energía -----> Ion positivo gaseoso + e –
Siendo esta energía la correspondiente a la primera ionización. El segundo potencial de ionización representa la
energía precisa para sustraer el segundo electrón; este segundo potencial de ionización es siempre mayor que el
primero, pues el volumen de un Ion positivo es menor que el del átomo y la fuerza electrostática es mayor en el Ion
positivo que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear.
El potencial o energía de ionización se expresa en electrón-voltio, julios o en Kilojulios por mol (kJ/mol).
1 eV = 1,6 . 10 -19 culombios . 1 voltio = 1,6 . 10 -19 julios
Disociación de enlaces
La energía de disociación de enlace es una manera de medir la fuerza de un enlace químico. Se puede definir como la energía que se necesita para disociar un enlace mediante homólisis
En el proceso de homólisis, el enlace covalente se rompe y cada uno de los átomos se queda con uno de los electrones que formaban el enlace, formándose así radicales libres, es decir, entidades químicas con número impar de electrones.
En cambío en el proceso de ruptura del enlace por medio de heterólisis, el átomo con mayor electronegatividad retiene los dos electrones, formándose dos iones.
Cuanto mayor es la energía de disociación de enlace, mayor es la fuerza de unión entre los átomos que forman el enlace.
Reacción química
Existen diversos factores que afectan la rapidez de una reacción química como los siguientes:
TEMPERATURA:La temperatura es una medida de calor o energía térmicos de las partículas en una sustancia. La temperatura no depende del nº de partículas en un objeto y por lo tanto no depende de su tamaño. Nosotros experimentamos la temperatura todos los días. Cuando hace calor o cuando tenemos fiebre. Sentimos calos y cuando esta nevado sentimos frió.
Reacción química
CONCENTRACIÓN: la concentración de una disolución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada está la disolución, y a mayor proporción más concentrada está
Reacción química
PRESIÓN: La presión de un gas se origina por el choque de sus moléculas con las paredes del recipiente que lo contiene. Cuanto más moléculas choquen mayor será la presión y cuanto más rápido se muevan (que es lo mismo que estar a mayor temperatura), mayor será la presión.
Reacción química
SUPERFICIE DE CONTACTO: ES LA SUPERFICIE CON LA QuE DOS SUSTANCIAS ENTRAN EN CONTACTO EN UNA REACCION. A MAYOR SUPERFICIE DE CONTACTO, MAYOR VELOCIDAD DE REACCION. POR ESO, ANTES DE CADA REACCION DONDE INTERVIENE UN SOLIDO, CONVIENE PULVERIZARLO, PARA AUMENTAR LA MISMA.
Reacción química
CATALIZADOR: Es una sustancia que, siendo agregada para intervenir en una reacción química, hace que la misma ocurra a una velocidad mayor (o menor, en algunos casos). Una característica es que el catalizador debe encontrarse en su mismo estado antes y después de la reacción química.
Teoría de las colisiones
La teoría de las colisiones propuesta por Max Trautz y William Lewis en 1916 y 1918, cualitativamente explica como reacciones químicas ocurren y porque las tasas de reacción difieren para diferentes reacciones.
Esta teoría está basada en la idea que partículas reactivas deben colisionar para que una reacción ocurra, pero solamente una cierta fracción del total de colisiones tiene la energía para conectarse efectivamente y causar transformaciones de los reactivos en productos. Esto es porque solamente una porción de las moléculas tiene energía suficiente y la orientación adecuada (o ángulo) en el momento del impacto para romper cualquier enlace existente y formar nuevas.
La cantidad mínima de energía necesaria para que esto suceda es conocida como energía de activación.
Energía de activación
El acontecimiento de una reacción química está obligatoriamente relacionado con el contacto entre moléculas reactivas y a una energía mínima necesaria. Esta energía mínima para el acontecimiento de la reacción es llamada como energía de activación.
La formación de los productos a partir de los reactivos es un proceso gradual en que los enlaces de los reactivos son rotos en paralelo con la formación de los enlaces de los productos. Este estado intermedio en que algunos enlaces están semi-rotos y otros semi-formados es conocido como “complejo activado”.
Reacciones químicas
Se puede concluir con que para que una reacción química se lleve a cabo deben de haber ciertos factores como los reactivos de una reacción y que ahí algunos otros que pueden ayudar a la misma o bien desequilibrarla como lo son la temperatura, la concentración, y la presión.
¿Debemos prescindir de los
fertilizantes?
Impacto socioeconómico y ambiental de la
producción y uso de Fertilizantes
El problema ambiental más importante
relativo al ciclo del N, es la acumulación
de nitratos en el subsuelo que, por
lixiviación, pueden incorporarse a las
aguas subterráneas o bien ser
arrastrados hacia los cauces y
reservorios superficiales ,el nitrógeno es
uno de los principales contaminantes de
las aguas subterráneas. Es conocido que
las plantas aprovechan únicamente un
50% del nitrógeno aportado en el
abonado, se ha concluido que el
principal factor responsable de la
contaminación de las aguas
subterráneas por nitratos es la
agricultura.
Los nitritos producen la transformación
de la hemoglobina a metahemoglobina
Fertilizantes de fosfato
El problema ambiental de los
fosfatos es, como el del N, la
eutrofización de las aguas. Los
fosfatos son la mayor fuente de
contaminación de lagos y
corrientes, y los altos niveles de
fosfato promueven sobre-
producción de algas y maleza
acuática.
Efectos de fertilizantes potásicos.
Impureza en forma de aniones.
Impureza en forma de cationes.
Efecto salinizante, producido por
las impurezas de los abonos
potásicos, fundamentalmente los
cloruros.
Contaminación por
Fertilizantes Azufrados
Tiene varios efectos:
Efecto tóxico del SO2 sobre las
plantas. Efecto acidificante del SO2 en la
lluvia ácida. Con lo que se acidifica
el suelo, debido fundamentalmente
a la liberación de Al+++ (soluble
hasta pH <>
Efectos sobre los suelos que son
normalmente deficientes en S.
En algunas regiones una
alternativa o fuente adicional de la
acidez proviene de las minas de
carbón y otros minerales que
puedan dejar al descubierto
cantidades significantes de pirita,
que expuesta al aire se oxida y una
consecuencia es la liberación de
H2SO4 en las vías fluviales
Contaminación por Fertilizantes de Magnesio:
Los efectos secundarios de los abonos magnésicos, son de poca importancia. Se debe especialmente evitar que se apliquen grandes cantidades de MgCl2 a las plantas sensibles al cloro
Los impactos ambientales
negativos de la producción de
fertilizantes pueden ser severos.
Las aguas servidas constituyen
un problema fundamental.
Pueden ser muy ácidas o
alcalinas y, dependiendo del tipo
de planta, pueden contener
algunas sustancias tóxicas para
los organismos acuáticos,
Los daños al medio ambiente incluyen: ensalitramiento de lossuelos, pérdida de la fertilidad natural, lixiviación de nutrimentosmas allá de la zona radical de los cultivos, emisión de gases efectoinvernadero y, contaminación de cuerpos de agua superficiales ysubterráneos.
daños en animales y humanos que están fundamentalmenterelacionados con el consumo de agua o alimentos contaminadoscon nutrientes que fueron aplicados en exceso.
Impacta mucho en la sociedad ya que el sector alimentario es uno de los mas importantes .En la economía ya que es el que produce mas.
Impacto socioeconómico
Los impactos socioeconómicos positivos de esta industria son obvios: los fertilizantes son críticos para lograr el nivel de producción agrícola necesario para alimentar la población mundial, rápidamente creciente. Además, hay impactos positivos indirectos para el medio ambiente natural que provienen del uso adecuado de estas sustancias; por ejemplo, los fertilizantes químicos permiten intensificar la agricultura en los terrenos existentes, reduciendo la necesidad de expandirla hacia otras tierras que puedan tener usos naturales o sociales distintos.
Bibliografía
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http://quimicaqaramelitows.blogspot.mx/2011/12/produccion-de-fertilizantes.html
http://www.magrama.gob.es/ministerio/pags/Biblioteca/Revistas/pdf_reas%2Fr161_08.pdf