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Come usare l’acido nitrico in agricoltura

Tra gli input utilizzati in agricoltura, l’acido nitrico occupa un posto importante nell’agricoltura moderna. Non solo come apporto di azoto in forma nitrica, ma soprattutto per la sua capacità di acidificare e pulire le tubazioni.

Con gli attuali sistemi di fertirrigazione è fondamentale trattare gli impianti di irrigazione con acidi per rimuovere le impurità e prevenire i blocchi, poiché la soluzione una volta arrivato il problema è difficile e costosa.

Analizzeremo come viene utilizzato l’acido nitrico e la sua importanza nell’agricoltura odierna. Soprattutto insegnate anche ad utilizzarlo, poiché è un elemento pericoloso, a causa della sua acidità, e bisogna adottare importanti misure di sicurezza.

Importanza dell’acido nitrico

L’acido nitrico è stato utilizzato nell’agricoltura moderna per anni. Insieme all’acido fosforico, sono gli acidi più importanti e lavorati al mondo.

L’acido fosforico, per la sua ricchezza in fosforo (tra il 50% p/p e il 54% p/p), viene utilizzato come fonte di fosforo per le piante. Tuttavia, l’acido nitrico, con l’11-13,5% p/p di azoto nella forma nitrica, è usato raramente come fertilizzante.

L’uso che se ne fa di questo acido è per acidificare le vasche di fertirrigazione (e aumentarne la solubilità) e per pulire le tubazioni dai carbonati e dal calcare accumulati, che intasano continuamente i gocciolatori.

Per fare ciò, esiste una formula che calcola la quantità di acido da aggiungere per distruggere i bicarbonati e lasciarli a soli 0,5 meq/L. In questo modo manterremo il tubo pulito da ostruzioni.

L’acido nitrico è un liquido incolore che si scompone lentamente in protossido di azoto (NO 2) sotto l’azione della luce. Per questo motivo la conservazione deve essere effettuata in bottiglie che non permettano il passaggio della luce.

Origine

La storia dell’acido nitrico risale a molti anni fa, nel 1648. La sua preparazione era ottenuta da concime a base di nitrato di potassio. Molti anni dopo, nel 1783, si potrebbe precisare la metodologia per ottenerlo e la sua formula.

A quel tempo era conosciuto come «aqua fortis» e attualmente rappresenta il 2° acido più importante utilizzato nell’industria (dopo l’acido solforico) e il 2° in agricoltura (dopo l’acido fosforico).

sintesi di acido nitrico

Sebbene esistano diversi processi per ottenere questo acido, il più comune è dall’ossidazione catalitica dell’ammoniaca. Questo processo fu ottenuto per la prima volta grazie al chimico di origine tedesca Wilhelm Ostwald, nel 1902.

La formazione di acido nitrico a livello industriale viene effettuata da ossigeno e ammoniaca. Entrambi i composti sono combinati in reattori giganti e riscaldati a temperature elevate (700-900 ºC).

Detta manifattura suppone all’anno più di 60 milioni di tonnellate, dove l’industria e l’agricoltura sono i maggiori consumatori.

Formula di acido nitrico

La formula semisviluppata dell’acido nitrico è HNO3. Un OH attaccato all’azoto e questo a sua volta attaccato a 2 ossigeni.

L’acido nitrico anidro ha una densità di 1.522 kg/m 3, un peso molecolare di 63,0 g/mol e la sua formula strutturale è la seguente:

Peso molecolare

Il peso molecolare dell’acido nitrico è di 63 g/mol, distribuito come segue:

  • 3 ossigeni: 3 16= 48 g/mol
  • 1 idrogeno: 1 g/mol
  • 1 azoto: 14 g/mol

Densità

Sebbene agronomicamente possiamo trovare diverse composizioni di acido nitrico, con diversa concentrazione di azoto (da 11,5 a 13,5% p/p) e percentuale di acido (non raggiunge mai il 100%), la densità media di HNO3 in agricoltura è di 1,32 kg/ m3. Questa densità corrisponde in media a una concentrazione di acido del 54%.

Quello industriale, con concentrazioni più pure prossime al 100%, è di 1.522 kg/m 3.

scheda di sicurezza dell’acido nitrico

La sicurezza dell’uso dell’acido nitrico è molto importante, poiché si sono verificati molti casi di uso improprio e gravi ustioni. È corrosivo al tatto e provoca danni alle vie respiratorie se inalato, soprattutto quando si scompone in protossido di azoto (anche se lentamente).

Leggi tutto: scheda generale di sicurezza del prodotto.

Quando ci sono sversamenti si usa sabbia o terra inerte, ma in nessun caso si può usare segatura, poiché produce un vapore arancio tossico.

Caratteristiche chimiche del prodotto 

Successivamente mostreremo le caratteristiche chimiche dell’acido nitrico concentrato al 100%.

  • Punto di ebollizione (ºC e 1 atm): 84 ºC
  • Punto di fusione (ºC): -41,6ºC
  • Pressione di vapore (mmHg): 62 mmHg

È importante conoscerne la grande capacità ossidante, soprattutto se miscelata con elementi metallici. In agricoltura è normale lavorare con prodotti ricchi di micronutrienti (ferro, manganese, zinco, cobalto, ecc.), quindi è importante non mescolarli con questo acido per non produrre violente reazioni di ossidazione e produzione di azoto ossido.

Usi dell’acido nitrico

Vedremo i principali usi che si possono dare a questo prodotto.

A seconda dell’attività che svolgiamo, possiamo utilizzare questo acido per vari lavori. Il più rappresentativo, a livello di campo e di vita quotidiana, è l’uso in agricoltura come fertilizzante e pulizia dei tubi, per pulire le piscine e come pistone nelle abitazioni.

Come usare l’acido nitrico

L’ uso dell’acido nitrico in agricoltura è abbastanza protetto. È stata infatti studiata la possibilità di vietare la vendita di tali acidi altamente concentrati (54%) e di ottenere miscele a metà concentrazione. Meno efficace ma molto meno pericoloso.

Questo acido ha una grande capacità corrosiva, ed evidenzia la sua grande tossicità se respirato, potendo intaccare il tessuto bianco delle vie respiratorie e del tubo digerente.

A contatto con la pelle produce ustioni molto gravi, così come i suoi vapori a contatto con gli occhi.

È necessaria una ventilazione adeguata durante la manipolazione del prodotto, nonché condizioni di sicurezza, abbigliamento, maschera e protezione per gli occhi.

acido nitrico agricolo

L’uso principale di questo prodotto è l’acidificazione della soluzione madre del fertilizzante. Con questo, quando abbassiamo il pH a un range di 1 o meno, la soluzione finale (miscelata con acqua), circolerà attraverso le tubazioni con un pH compreso tra 5 e 6, perfetta per la corretta fertirrigazione e solubilità di tutti gli elementi in il suolo..

Il problema principale è che l’acqua di irrigazione, e sta peggiorando, contiene molti carbonati e sali insolubili che possono intasare filtri e gocciolatori. Per questo motivo il manuale di buone pratiche agricole consiglia di eliminare tutti i bicarbonati fino a quando nella soluzione madre non rimangono solo 0,5 meq/l.

Come facciamo a sapere quanto usare per distruggere i bicarbonati con l’acido nitrico?

La prima cosa è conoscere la quantità di bicarbonati che abbiamo nella nostra acqua di irrigazione. Per fare ciò, il modo più pratico è ricorrere a un’analisi dell’acqua. Oltre al pH e alla quantità di nutrienti che ha, ci darà questo parametro in meq/L e ppm (parti per milione).

Per ogni metro cubo di acqua di irrigazione, dovremo aggiungere 83 ml di acido nitrico (54% di acido) per distruggere 1 meq/L di bicarbonato.

Se, ad esempio, la nostra acqua ha 5 meq/L di bicarbonato, dovremo eliminare 4,5 meq/L e lasciare la soluzione finale con solo 0,5 meq/L.

Per fare ciò, eseguiamo il seguente calcolo:

4,5 (meq/L da distruggere) · 83 (ml/m3 di acqua e acido nitrico) = 373,5 ml da utilizzare per 1 m3 di acqua di irrigazione.

Possiamo estrapolare questo valore a qualsiasi quantità di bicarbonati in qualsiasi tipo di acqua, quindi è utile per tutti i tipi di soluzioni.

Se lavoriamo con una soluzione nutritiva iniettando 1L/m3 di acqua di irrigazione, la soluzione è 1.000 volte concentrata, quindi 1.000 L di fertilizzante ci danno 1.000 m3 di acqua di irrigazione e dovremo moltiplicare il valore precedente per 1.000.

L’ attuale realtà dell’agricoltura ci dice che è economicamente impossibile neutralizzare il meq/L di bicarbonati nell’acqua di irrigazione, soprattutto nel sud della Spagna.

Valori di 5 meq/L di bicarbonati presuppongono l’utilizzo di più di 1000 L di acido nitrico per campagna di coltivazione, valore che non viene mai applicato per il volume in gioco, il costo e la pericolosità di lavorare con quantità così elevate di acido.

Un’alternativa a questo, per ridurre l’intasamento del gocciolatore, è iniettare l’acido al termine dell’acqua di irrigazione, in modo che l’acido nitrico rimanga nei tubi fino alla successiva irrigazione.

Iniettiamo acido nitrico nel tubo a 1 L per metro cubo d’acqua e controlliamo che l’ultimo contagocce, la soluzione con acqua esca a pH inferiore a 2 (per questo vi servirà un pHmetro).

Una volta che i tubi sono pieni di acido, interrompiamo l’irrigazione e la lasciamo per un minimo di 48 ore fino alla successiva irrigazione normalizzata.

Acido nitrico per abbassare il pH

Quando lavoriamo con soluzioni di fertilizzanti, abbiamo bisogno che il pH finale (fertilizzante + acqua) all’uscita del gocciolatore sia compreso tra 5,5 e 6,5). Questa gamma è quella giusta per ottenere una buona

solubilizzazione di quasi tutti i nutrienti con il maggior comfort delle radici della pianta.

Per fare questo, devi fare dei test con un pHmetro per aggiungere tanto acido nitrico di cui hai bisogno.

sbloccante dell’acido nitrico

I principali prodotti di disintasamento per tubazioni domestiche sono costituiti da acidi forti (nitrico o solforico) o basi forti (idrossido di sodio o potassio).

Viene anche utilizzato per la disincrostazione delle superfici, a livello industriale, per la pulizia di lavastoviglie, macchinari, circuiti di torri di raffreddamento, ecc.

Acido nitrico per pulire le piscine

L’uso dell’acido nitrico per le piscine non è molto comune, poiché l’acido cloridrico è più economico e meno residuo. Il suo potere acidificante è anche molto elevato e la maggior parte dei prodotti è formulata con questa base.

Acquista acido nitrico

L’acido nitrico per uso agricolo può essere acquistato praticamente da qualsiasi negozio di distribuzione. Il suo acquisto è consentito a tutti gli agricoltori, anche se con misure speciali di trasporto (ADR).

In Spagna, insieme all’acido fosforico, è l’acido agricolo più utilizzato e, quindi, può essere acquistato in qualsiasi negozio di forniture agricole.

Prezzo dell’acido nitrico

Il prezzo dell’acido nitrico agricolo è generalmente compreso tra 0,25 € e 0,35 €/kg in formato sfuso. Il contenitore più diffuso è quello da 20 L, per la sua semplicità di utilizzo.

Poiché il prezzo è in kg, dovrai moltiplicarlo per la sua densità (circa 1,32 kg/l) per ottenere il prezzo al litro.

Conservazione 

La conservazione sarà sempre nel suo contenitore originale. In formato sfuso, per i grandi consumi viene solitamente conservato in acciaio inox, poiché il suo utilizzo nella plastica è limitato.

Deve essere conservato in un luogo fresco e ventilato, sempre al riparo dall’incidenza dei raggi solari e da temperature che non superino i 35 ºC.

Evitare di avere elementi ossidanti, alcalini o esplosivi nello stesso luogo in cui è immagazzinato.

È importante adottare misure per limitare i danni e il contatto con la pelle e gli occhi di questo acido. Docce, fontane per lavaocchi e prese d’acqua vicine sono obbligatorie e altamente raccomandate.

Ustioni

La combustione di questo acido provoca una rapida corrosione della pelle e dei vestiti. Spesso, se questo elemento schizza sui nostri vestiti, non ce ne accorgiamo finché non passa attraverso il tessuto e raggiunge la pelle.

Indossare indumenti spessi, occhiali protettivi e una maschera.

Ricorda, lui su di lei

Sebbene la frase possa sembrare sessista se estratta dal contesto, è una delle prime regole che si imparano a lezione di chimica.

Quando si mescolano acidi e acqua (cosa assolutamente normale in agricoltura), l’acido dovrebbe essere sempre applicato per ultimo di tutti i fertilizzanti, compresa l’acqua. In caso contrario, si possono generare instabilità che possono causare la precipitazione del fertilizzante.

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