Gødningens fysiske egenskaber

Vigtigste paramtre:

• Hygroscopi: Gødningens evne til at optage vanddamp/fugt
• Caking: Gødningens evne til at danne klumper
• Gødningskornenes form og størrelsesfordeling
• Kornstyrke og evnen til at modstå mekanisk påvirkning
• Tendens til støvdannelse
• Vægtfylde
• Blandbarhed (kemisk og fysisk)

Hygroskopi - evnen til at optage vanddamp/fugt

Luft indeholder fugt/vand i dampform (p H2O). Afhængig af luftfugtighed og temperatur kan luften indeholde mere eller mindre fugt, f.eks. kan varm luft indeholde mere fugt end kold luft. Vandindholdet i luften er udtrykt ved relativ fugtighed (Relative Humidity = RH).

Når luften er mættet med vanddamp er den relative fugtighed (RH) 100%, mens luften ved 50% RH består af halv luft og halvt vanddamp.

Ved 30˚C kan luft indeholde 30.4 g vand pr m3 (100 % RH). Luftens vandtryk varierer og afhænger af fugtighed og temperatur. Alle gødninger er mere eller mindre hygroskopiske, hvilket betyder at de ved en bestemt fugtighed og vandtryk begynder at optage fugt. Hygroskopiske gødninger optager fugt ved lavere temperaurer end andre ikke hydroskopiske gødninger. Optagelse af fugt sker når vandtrykket i luften er større end vandtrykket i gødningen.

Optagelse af vand i forbindelse med lagring og håndtering reducerer de fysiske egenskaber. Ved at kontrollere lufttemperatur og luftfugtighed samt gødningens overfladetemperatur, kan man se om fugtoptagelse i gødningen vil finde sted eller ej.

Typisk stiger optagelsen af fugt i gødning langsomt ved lav relativ luftfugtighed (se graf), men ved en bestemt relativ fugtighed eller fugtighedsområde begynder fugtoptagelsen i gødningen at stige markant. Denne tærskelværdi kaldes gødningens kritiske fugtighed. Når temperaturen stiger reduceres den kritiske fugtighed.

Signifikant fugtoptagelse i gødningen medfører uønskede konsekvenser:

• Gødningskorn bliver gradvist bløde og klistrede
• Gødningskornenes størrelse øges
• Gødningskorn begynder at smuldre
• Afblejning, ændrer farve
• Reduceret kornstyrke
• Tendens til caking stiger
• Der opstår støv
• Lagergulvet bliver fugtigt og glat
• Stabiliseret ren ammoniumnitrat mister den termiske stabilitet
• Spredeegenskaberne kan blive påvirket
• Tilstopning af udstyr
• Øget off-spec

Mekanisk blandet gødning bestående af to næringsstoffer kan være mere hygroskopisk end næringsstofferne hver for sig (se graf).

De fleste gødninger har tendens til at “sætte sig” eller “cake”, hvilket vil sige at der

 dannes klumper, som ved en let påvirkning vil gå fra hinanden. Caking opstår som følge af stærke krystalbroer og sambindingskræfter mellem gødningskornene. Flere mekanismer kan være involveret, hvoraf de vigtigste er:

• Kemiske reaktioner i den færdige gødning
• Opløsning og gen-krystalisering af næringssalte på overfladen af de enkelte gødningskorn
• Sambindings - og kapilære bindinger mellem overfladen på de enkelte gødningskorn

Følgende faktorer har betydning for caking:

• Luftfugtighed
• Temperatur og omgivende tryk
• Fugtindhold i produktet
• Kornstyrke og form
• Kemisk sammensætning
• Lagertid

Tendensen til caking vil være lav, når ovenstående parametre kontrolleres. Desuden er det ofte nødvendigt at tilsætte et anti-cakingsmiddel til gødningen i forbindelse med produktionen. Tendensen til caking er lav i calciumnitrat (kalksalpeter), mens caking er mere udbredt i NPK, ammoniumnitrat og urea-gødninger. Coatning af gødningskornene reducerer ligeledes muligheden for optagelse af fugt.

Form og kornstørrelsesfordeling

Gødningskorn femstillet ved en prilningsproces har en glat og glasagtig overflade, mens gødningskorn fremstillet ved en granuleringsproces kan vareire meget, men har generelt en mere ru og ujævn overflade i forhold til prillede gødninger. Farven på gødningskorn kan variere afhængig af hvilke råmaterialer der er brugt i fremstillingsprocessen eller der kan være tilført farvestof til gødningen.

Kornstørrelsesfordelingen er vigtig for spredeegenskaber og risikoen for spaltning. Dette er især vigtigt for mekanisk blandede gødninger, hvor kornstørrelsen skal være ens for at opnå acceptable spredeegenskaber.

Kornstyrke og mekanisk modstandsevne

 Brudstyrken på gødningskorn kan variere afhængig af den kemiske sammensætning. Brudstyrker af forskellige gødninger er vist i tabellen. Optagelse af fugt har en negativ virkning på de fleste gødninger. Gødningskornene kan blive klistrede og begynde at smuldre.

Brudstyrke og mekanisk modstand har udover betydning for spredeegenskaberne også betydning når gødningen håndteres på lager og med gummiged eller lignende.

Støvdannelse

Store mængder gødningsstøv kan give et ubehageligt arbejdsklima. Derfor er der i de fleste lande lovgivning indenfor støvemissioner. Støv opstår normalt i forbindelse med håndtering og skyldes:

• Gødningen har optaget fugt
• Dårlig overflade struktur og kornstyrke
• Lav brudstyrke og mekanisk modstand i gødningskorne
• Gødningen har været udsat for mekanisk påvirkning og slid fra opskrabere, læsseskovle eller lignende

Vægtfylde

Rumvægt eller vægtfylde (kg/m3) er afhængig af gødningstype. Variationer som følge af afblanding påvirker vægtfylden. Når gødning indlægges i bulk (løst) vil de største gødningskorn oftest findes i kanten af bulklageret. For mekanisk blandede gødninger er det vigtigt at variationen i kornstørrelse mellem de enkelte komponenter i blandingen er så lille som muligt.

Kompatibilitet (kemisk og fysisk blandbarhed)

Kompatibilitet har betydning for blandbarhed af forskellige gødningstyper. Dette især i forbindelse med sikkerhed og kvalitet, såsom nedbrydning, støv og caking. For ammoniumnitrat også nedbrydning i forbindelse med temperaturstigninger.