रासायनिक खते व नायट्रोजन युक्त खते

रासायनिक खते व नायट्रोजन युक्त खते

वनस्पतींना आवश्यक असणाऱ्या नायट्रोजन, फॉस्फोरिक अम्ल व पोटॅश ह्या पोषक द्रव्यांपैकी एक किंवा अधिक द्रव्ये ज्यांत एकवटविली आहेत आणि जी कमी प्रमाणात दिली तरी चालतात अशा खतांना रासायनिक किंवा कृत्रिम खते म्हणतात. अशी खते खास तयार करतात किंवा इतर रसायननिर्मितीत उप-उत्पादन म्हणून मिळतात किंवा नैसर्गिक पदार्थांवर प्रक्रिया करून तयार करतात. अशा खतांचे वर्गीकरण त्यांच्यात जास्त असणाऱ्या पोषक द्रव्यावरून करतात. उदा., नायट्रोजनयुक्त, फॉस्फरसयुक्त, पोटॅशयुक्त. ह्या प्रकारची खते भरखताबरोबर किंवा तशीच देतात.

नायट्रोजनयुक्त खते : वनस्पतींना लागणारा नायट्रोजन त्या जमिनीतून घेतात. हवेतील नायट्रोजन त्यांना तसाच घेता येत नाही म्हणून नायट्रोजन हा नेहमी ‘अमोनियम’, ‘नायट्रेट’ इ. स्वरूपांत द्यावा लागतो. अशा खतांची उपयुक्तता त्यांत असणाऱ्या नायट्रोजनावर अवलंबून असल्यामुळे त्यांचा दर्जा व उत्पादन नायट्रोजनामध्ये व्यक्त करण्याची प्रथा आहे. अशा खतांत इतर काही पोषक द्रव्येही आढळतात. अमोनियम सल्फेट, अमोनियम नायट्रेट, कॅल्शियम-अमोनियम नायट्रेट, अमोनियम-सल्फेट-नायट्रेट, यूरिया, कॅल्शियम सायनामाइड, अमोनियम क्लोराइड (नवसागर) इ. संयुगे किंवा द्रवरूप अमोनिया यांचा उपयोग खत म्हणून केला जातो.

अमोनियम सल्फेट : हे जास्त प्रमाणात वापरले जाणारे खत आहे. हे तसेच, इतर रासायनिक खतांबरोबर किंवा भरखतांबरोबर वापरले जाते. यात नायट्रोजन २०·६% असतो. हे सरळ उदासिनीकरणाने (अम्लाशी विक्रिया होऊन लवणे देणारा पदार्थ म्हणजे क्षारक आणि अम्ल यांच्या विक्रियेने) किंवा जिप्सम पद्धतीने तयार करतात. पहिल्या पद्धतीत अमोनिया ५-६% सल्फ्यूरिक अम्लयुक्त संतृप्तकात (जास्तीत जास्त विक्रिया घडवून आणणाऱ्या प्रयुक्तीमध्ये) सोडतात. संतृप्तकाचे तापमान १०५० से. पर्यंत ठेवले जाते.

या विक्रियेत बनलेले अमोनियम सल्फेटाचे स्फटिक वेगळे करून, वाळवून व थंड करून विक्रीस पाठवितात. जिप्समाचे साठे जेथे मोठ्या प्रमाणावर आहेत तेथे जिप्सम पद्धत वापरतात. जर्मनीमधील मेर्झबर्ग येथे ही पद्धत प्रथम वापरली म्हणून तिला मेर्झबर्ग पद्धत असेही म्हणतात. भारतात सिंद्री, अलवाये, बेलागोला येथे या पद्धतीने अमोनियम सल्फेट तयार करतात. या पद्धतीत जिप्सम दळून अमोनियम कार्बोनेटाच्या विद्रावाशी विक्रिया करतात. तिच्यात कॅल्शियम कार्बोनेट उप-उत्पादन म्हणून मिळते. हे जलद क्रियाशील खत असून ते जमिनीत शोषले जाऊन कॅल्शियम प्रतिष्ठापित (एक अणू वा रेणू काढून त्याजागी दुसरा अणू वा रेणू बसविणे) करते. त्यातील नायट्रोजनाचा ऱ्हास होत नाही. ते अम्लीय आहे. ते पेरणीच्यावेळी देण्याकरिता तसेच उपरिवेशन पद्धतीतही वापरतात.

अमोनियम नायट्रेट : यामध्ये नायट्रोजन सु. ३५% असतो. हे बनविणे सोपे असले, तरी ते आर्द्रताशोषक व स्फोटक असल्याने त्याचा खत म्हणून उपयोग लवकर प्रचारात आला नाही. ५०–५७% नायट्रिक अम्ल अमोनियाने उदासीन केल्या अमोनियम नायट्रेट बनते. ही विक्रिया नेहमीच्या वातावरणीय दाबाखाली करतात. पण या विक्रियेमध्ये तयार होणाऱ्या वाफेचा (पाण्याचा) उपयोग करावयाचा झाल्यास दाब तिप्पट करतात. अमोनियम नायट्रेटाच्या विद्रावाचे बाष्पीकरण करून स्फटिक बनवितात. त्यावर पॅराफीन आणि रोझीन यांचे आवेष्टन करून ते चुन्याच्या चूर्णात घोळवितात. यामुळे त्याची आर्द्रता-शोषकता कमी होते. हे स्फोटक असल्यामुळे साठवण आणि हाताळणी काळजीपूर्वक करावी लागते. हे अम्लीय असून त्याच्या उदासिनीकरणास कॅल्शियम कार्बोनेट वापरतात. 

कॅल्शियम-अमोनियम नायट्रेट : ५०–५७% नायट्रिक अम्ल व अमोनिया यांपासून ९५% अमोनियम नायट्रेट विद्राव बनवून त्यात चुनखडीचे चूर्ण मिसळून ते कणित्रातून (कण तयार करणाऱ्या यंत्रातून) पाठवून दाणे बनवितात. ते वाळवून व थंड करून विक्रीस पाठवितात. ते नायट्रोचॉक, नायट्रोलाइमस्टोन, कॅलनायट्रो, ल्यूना सॉल्ट पीटर इ. नावांनी ओळखले जाते. ह्यात २०·५% पर्यंत नायट्रोजन असतो. ते पाण्यात विद्राव्य असून बऱ्याच पिकांकरिता वापरतात.

अमोनियम-सल्फेट-नायट्रोजन : हे अमोनियम नायट्रेट आणि अमोनियम सल्फेट यांचे द्विलवण (दोन लवणांचे संयुक्त लवण) आहे. अमोनियम सल्फेटाच्या स्फटिकावर ९५–९८% अमोनियम नायट्रेटाचा विद्राव टाकून ते विशिष्ट मिश्रकात (मिश्रण करण्याच्या उपकरणात) नेतात. यामध्ये सल्फेटाच्या स्फटिकावर अमोनियम नायट्रेटाचा स्फटिक वाढतो. या द्विलवणात त्याचे प्रमाण १ : १ असते. नंतर ते वाळवून थंड करून प्लॅस्टिकाचे अस्तर असलेल्या पोत्यात भरून विक्रीस पाठवितात. हे ‘डबल सॉल्ट’ म्हणूनही ओळखले जाते. त्यात २६% नायट्रोजन असतो. हे खत अम्लीय असून त्याच्या उदासिनीकरणास कॅल्शियम कार्बोनेट द्यावे लागते. ते पाण्यात विद्राव्य असून त्यातून नायट्रोजनाचा ऱ्हास होत नाही. ह्याचे उत्पादन भारतात फक्त सिंद्री येथे होते.

यूरिया : भारतातील सर्व नायट्रोजनयुक्त खतांमध्ये स्वस्त असे हे कार्बनी खत होय. त्याची जमिनीवरील विक्रिया उदासीन स्वरूपाची असल्याने व त्यात ४६% नायट्रोजन असल्याने हे खत झपाट्याने लोकप्रिय झाले. यूरिया कृत्रिम रीत्या व्हलर यांनी १८२८ साली तयार केला, तरी त्याचा खत म्हणून उपयोग होण्यास सु. १०० वर्षे लागली. हल्ली यूरिया हा अमोनिया व कार्बन डाय-ऑक्साइड यांची जास्त दाबाखाली व उच्च तापमानावर विक्रिया करून बनविला जातो. ही पद्धत १८६८ मध्ये शोधण्यात आली व त्याप्रमाणे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन जर्मनीत प्रथम करण्यात आले व १९३३ मध्ये अमेरिकेत मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करण्यास सुरुवात झाली. यूरिया तयार करण्याच्या ज्या पद्धती आहेत, त्या पद्धती उत्पादनातील दोन समस्या सोडविण्याच्या प्रयत्नामुळे प्रचारात आल्या. ज्या पात्रात ही विक्रिया केली जाते ते गंजणे ही पहिली समस्या होती. चांदी, शिसे, निष्कलंक पोलाद (स्टेनलेस स्टील), टिटॅनियम इ. धातू वापरून ही समस्या सोडविण्याचा प्रयत्न निरनिराळ्या उत्पादकांनी केला. दुसरी समस्या म्हणजे यूरियाबरोबर तयार होणारे बाययूरेट (१·५% ते ४·५%) ही होय. यूरियाचे दोन रेणू एकत्र येऊन बाययूरेट बनते. यावेळी त्यातून अमोनिया निघून जातो. हे बाययूरेट पिकांना अपायकारक असते. ह्या दोन्ही समस्या काही जपानी उत्पादकांनी दूर केल्या व त्यामुळे या पद्धती सध्या लोकप्रिय आहेत. ह्या पद्धतीत बाययूरेट ०·२% हून कमी तयार होते. भारतात बडोदा, गोरखपूर इ. ठिकाणी ही पद्धत वापरली जाते.

अमोनियम क्‍लोराइड : यामधील अमोनियम स्वरूपातील नायट्रोजन बऱ्याच पिकांना उपयुक्त असल्याने त्याचा खत म्हणून उपयोग केला जातो. यात २५% नायट्रोजन असतो. सॉल्व्हे अमोनिया पद्धतीने दाहक (कॉस्टिक) सोडा किंवा सोडियम बायकार्बोनेट तयार करताना हे उप-उत्पादन म्हणून मिळते. भारतात बनारस व अलवाये येथे या पद्धतीने त्याचे उत्पादन करतात.

सोडियम नायट्रेट : हे सर्वांत जुने नायट्रोजनयुक्त खत असून चिली सॉल्ट पीटर या नावानेही ओळखले जाते. चिलीमध्ये ते नैसर्गिक स्थितीत मिळते, तर इतर देशांत ते अमोनियापासून संश्लेषणाने (रासायनिक विक्रियांनी कृत्रिम रीतीने) तयार करतात. भारतात चिलीहून त्याची आयात करतात.

चिलीमधील त्याच्या निक्षेपात (साठ्यात) सामान्यतः मीठ, जिप्सम, ग्लाउबर लवण (सोडियम सल्फेट), आयोडेटे, बोरेटे व माती ही अपद्रव्ये आढळतात. गरम पाण्यात निक्षेप विरघळवून ही अपद्रव्ये अलग करतात व गोठणबिंदूपर्यंत थंड करून सोडियम नायट्रेटाचे स्फटिक मिळवितात. खत म्हणून प्रत्यक्षात वापरण्यात येणाऱ्या पदार्थांत सोडियम नायट्रेट ९८% असते व त्यापासून १६% नायट्रोजन आणि काही प्रमाणात ब्रोमीन व आयोडीन मिळतात. संश्लेषण पद्धतीत अमोनियाचे ऑक्सिडीकरण करून नायट्रस ऑक्साइड वायू तयार करतात व तो वायू सोडियम कार्बोनेट विद्रावात शोषतात. ह्या विद्रावाचे ऊर्ध्वपातन (वाफ करून व मग ती थंड करून) केल्यास सोडियम नायट्रेटाचे स्फटिक मिळतात.

सोडियम नायट्रेटातील नायट्रोजन नायट्रेटाच्या स्वरूपात असल्याने तो पिकांना लगेच उपलब्ध होतो. हे खत पाण्यात विद्राव्य असल्याने त्याचा काही प्रमाणात ऱ्हास होतो म्हणून त्याचा उपरिवेशन पद्धतीत वापर करतात. पावसाळ्यात त्याचा वापर पेरणीच्या वेळी काळजीपूर्वक करावा लागतो. रबी हंगामात त्याचा वापर बिनधोकपणे करता येतो. याच्या वापराने सु. २७% सोडियम मिळतो. शिवाय चिली निक्षेपातून मॅग्नेशियम, मँगॅनीज, बोरॉन, तांबे व जस्त ही मूलद्रव्येही अल्प प्रमाणात मिळतात.

 

शेतकरी मित्र

विजय भुतेकर सवणा

9689331988