Propiedades físicas de los fertilizantes

Propiedades físicas

Las propiedades físicas de un fertilizante se determinan de su composición física y como se produce. Las propiedades más importantes para manejo, almacenaje y aplicación son:  

Higroscopicidad 

Apelmazamiento

Forma de las partículas y distribución granulométrica 

Resistencia física de las partículas 

Tendencias a producir polvo y finos 

Densidad aparente 

Compatibilidad (química y física)

HigroscopicidadEl aire contiene humedad como vapor de agua y por eso ejerce una presión de vapor (p H2O) determinada por la humedad y temperatura. Aire caliente contiene más humedad que aire frio. El contenido de agua se expresa como humedad relativa.

Aire saturado tiene una humedad relativa (HR) de 100%. El vapor se moverá de la alta presión a la baja. A 30 °C, el aire tendrá un contenido de 30.4 g de agua por m3 (100% HR). La presión de vapor de agua varía con la humedad y la temperatura del aire.

Todos los fertilizantes minerales son más o menos higroscópicos, lo que significa que empiezan a absorber humedad a una humedad específica o a una cierta presión de vapor de agua. Algunos fertilizantes son muy higroscópicos y absorben agua más fácil y a una humedad más baja que otros. Absorción de agua ocurre si la presión de agua del aire excede la presión de agua del fertilizante.

Absorción de humedad durante almacenaje y manejo reducirá las cualidades físicas del fertilizante. Conociendo la temperatura y humedad del aire y la temperatura de la superficie del fertilizante, se puede calcular si haya o no absorción de humedad. 

Lo típico es que la curva de absorción de agua asciende poco con humedad baja (como ilustrado), pero a cierta humedad empieza a ascender rápidamente. Este nivel es la humedad crítica de un fertilizante. La humedad crítica baja cuando la temperatura aumenta. 

Absorción significante de humedad tiene consecuencias indeseadas para los fertilizantes:

Las partículas se vuelven blandas y pegajosas 

Las partículas aumentan en volumen • Las partículas empiezan a agrietarse 

Blanqueamiento, cambio de color 

Resistencia física reducida 

El piso de los almacenes se vuelve húmedo y resbaladizo 

Nitrato de amonio estabilizado pierde su termoestabilidad 

La calidad del esparcimiento del fertilizante puede ser afectado 

Se tapa el equipo de manejo y aplicación del fertilizante 

Aumento de producto fuera de las especificaciones

Una mezcla de dos componentes puede ponerse más higroscópico que cada componente solo como muestra el gráfico.

Apelmazamiento

La mayoría de los fertilizantes tienden a asentarse o apelmazarse durante almacenaje. El apelmazamiento ocurre como resultado de formación de puentes cristalinos fuertes y fuerzas adhesivas entre los gránulos. Varios mecanismos pueden estar involucrados pero los más importantes son:

Reacciones químicas en el producto terminado 

Disolución y re-cristalización de sales de fertilizante en la superficie de la partícula 

Fuerzas adhesivas y capilares entres las superficies

Varios factores afectan al apelmazamiento: 

Humedad relativa del aire 

Temperatura y presión ambiental 

Contenido de humedad del producto 

Resistencia mecánica y forma de la partícula 

Composición química 

Tiempo de almacenaje Si se puede controlar estos parámetros, las tendencias de apelmazamiento se mantendrán a un nivel bajo. Además, muchas veces es necesario aplicar un agente anti-apelmazante. Existen tendencias a apelmazamiento en nitrato de calcio, pero es un fenómeno importante a considerarse en NPKs, AN y urea. El recubrimiento de los fertilizantes (coating), reduce la tasa de absorción de humedad del producto.

La forma de las partículas y granulometríaLos prills de fertilizantes tienen una superficie lisa y vidriosa, mientras la superficie de los fertilizantes granulados puede variar mucho, en general son más irregulares que los prills. El color de la superficie de las partículas puede variar dependiendo de las materias primas aplicadas en el proceso, o por pigmentación mineral u orgánica agregada para darles un color deseado. La granulometría es importante para las propiedades de esparcimiento y tendencias a segregación del fertilizante. Sobre todo es importante si el componente está como parte de una mezcla física.

Resistencia mecánica

La resistencia a compresión de las partículas de fertilizantes difiere mucho dependiendo de la composición química. La resistencia a la compresión medida en varios fertilizantes se ve en la tabla. Absorción de agua tiene efecto negativo en la mayoría de los fertilizantes. Las partículas se pueden volverse pegajosos y tender a desintegrarse. 

Resistencia mecánica es la habilidad del fertilizante para resistir los factores impuestos durante la cadena de manejo. La resistencia mecánica depende de la estructura de la superficie y la resistencia a la compresión de las partículas.

Formación de polvo

Grandes cantidades de polvo de fertilizantes causan molestias en el lugar del trabajo. Por eso en muchos países las emisiones de polvo permitidas durante el manejo están limitadas por ley. Polvo y finos pueden levantarse durante el manejo por: 

Absorción de agua 

Estructura de la superficie de mala calidad y resistencia a la compresión faltante 

Resistencia mecánca baja 

Roce mecánico durante la cadena de manejo 

Desgaste mecánico del equipo de manejo (pala mecánica, alimentador de tornillo, elevador de granos) 

.Densidad aparente

La densidad aparente o peso por volumen (kg/m3) difiere entre los tipos de fertilizantes. Granulometría dispareja por segregación influenciará en la densidad aparente. Para aplicación mecánica es importante que la variación dentro de un fertilizante específico sea minima.

Compatibilidad (química y física)La compatibilidad refiere principalmente a mezclas físicas de diferentes fertilizantes, contaminación entre tipos de producto y otros problemas en relación con seguridad y/o calidad, debilitamiento, formación de polvo y pérdida de resistencia a termociclado en el caso de nitrato de amonio.

¿Cómo se evalúa la compatibilidad física de fertilizantes destinados a mezclas?La técnica más utilizada en evaluación de compatibilidad física de fertilizantes destinados amezclas físicas es a través del “SGN” (“Size Guide Number”) o “Número de Tamaño Guía”desarrollado por el Canadian Fertilizer Institute. Este indicador se calcula para cada ingrediente dela mezcla. Surge de obtener, en primer lugar, la mediana de la distribución acumulada en peso delproducto en una serie de mallas. Posteriormente, el SGN se calcula como el tamaño de partícula enmm que corresponde con el 50% de acumulación de producto (gráficamente la mediana de ladistribución), multiplicado por 100 y redondeado al cinco más cercano. Una vez que se calcula elSGN de cada ingrediente de la mezcla, se comparan los valores y se analiza si los mismos seencuentran dentro de los límites de tolerancia (Tabla 3).

Tabla 3. Evaluación de compatibilidad de fertilizantes mediante el uso del SGN (Fertilizer Manual,1998).Diferencia en Número de Tamaño Guía (SGN) Compatibilidad esperada

0-10% Buena compatibilidad11-20% Moderada compatibilidad*>20% Incompatible

* Precauciones en manipuleo del producto pueden reducir las tendencias a la segregación.

La calidad de fertilizantes es un tema considerablemente amplio y sobre el que se disponede escasa información local. En un sentido amplio, la calidad del producto adquirido por el usuariofinal (productor o quien tenga que decidir la compra) estará influenciado tanto por la “calidadoriginal” (dependiente del proceso de elaboración) como así también por la calidad de los procesosy operaciones llevados a cabo durante el abastecimiento del fertilizante: elaboración y/oimportación, transporte, almacenamiento, manipuleo de productos, etc. Desde un enfoque másrestringido y desde una perspectiva del usuario final, la calidad de un fertilizante se puede evaluar através de algunas propiedades físicas y químicas que tienen relevancia agronómica. El grado, lagranulometría, las formas químicas de nutrientes y su aptitud para el mezclado físico, son algunasde los atributos que podemos analizar para determinar el valor agronómico de un fertilizante. Entérminos prácticos y desde la perspectiva del usuario final, resulta fundamental como garantíabásica de calidad, verificar que el fertilizante este inscripto en el SENASA. Esto se puedecomprobar observando el rótulo del producto, en donde debería figurar el número de registro y en elcaso de tratarse de una mezcla física, también el número de inscripción de la planta de elaboración.Esto constituye una “garantía oficial” fundamental que el producto adquirido cumple con lalegislación vigente, tanto en sus requisitos físicos como químicos. En el caso de algunas fuentes deorigen mineral como el yeso, en donde aún no se establecieron requisitos de uso por parte de losorganismos oficiales, es posible consultar materiales de referencia como las normas establecidaspor organismos reconocidos como el IRAM u otros.

Ing, Adan RodasFertilidad de suelos y nutrición vegetal6to semestre

Características fisicas de los fertilizantes quimicos

Cristian Omar Felipe Parra 2368513

Escuintla, noviembre del 2015