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Verfahren zur Gewinnung von Nitrat-Harnstoffdünger Die Nitrate des
Natriums, des Magnesiums und Kaliums haben bekanntlich ausnahmslos einen hohen Düngerwert.
Es haften ihnen aber allen einzeln gewisse Fehler an. Das N atriuninitrat bringt
einen unnötigen Ballast von \ a in den Boden. Im Kaliumnitrat liegt eine zwangsweise
Koppelung von K und vor, die in Ausnahmefällen zu einer Überdüngung an Kali führen
kann. Die Anwendung von Mg (N O.,) . scheitert an « der großen Hvgroskopizität,
die eine Lagerbeständigkeit und Streufähigkeit ausschließt.
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Harnstoff hat ähnlich dem Mg (\ O;;) _. und vor allem ähnlich dem
KN 0.;, rlen Vorzug l.. im Boden keine schädlichen Säurereste oder sonstigen Ballast
zu hinterlassen. Auch physiologisch hat Harnstoff anerkannte Vorzüge. Trotzdem ist
die Einführung bei der deutschen Landwirtschaft wegen der zu großen N-Konzentration
von .I6,8 °/", die der Verteilung im Boden Schwierigkeit bereitet, abgelehnt worden.
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Erfindungsgemäß hat sich nun ergeben, daß Harnstoff sich vorzüglich
eignet, -Nachteile der genannten Nitrat-Düngemittel, insbesondere von KN 01 und
Mg (N O.,) , zu beheben. Mit h \ O', bildet Harnstoff Mischkristalle. Ferner hat
sich gezeigt, daß Harnstoff mit :@lg(N C).,:), in molekularen Mengen Doppelverbindungen
eingeht, die vollkommen lagerbeständig und streubar sind und deren N-Gehalt höher
als bei Mg(NO")_ aber erheblich nierlr-iger als der unerwünschte zu hohe Gehalt
an Harnstoff ist. Auf Grund dieser Feststellungen wird nach der Erfindung zur Gewinnung
von \ itrat-Harnstoffdünger in der Weise verfahren, daß man Lösungen molekularer
Gemische von Harnstoff mit K-, Na- oder Mg-Nitraten auskristallisieren läßt, bei
denen das molekulare Verhältnis von Harnstoff zu Nitrat nie größer als i : i ist.
Die bei der Kristallisation frei werdende Wärme kann dabei zur Vorwärmung neuer
Nitratlaugen verwendet werden.
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Erfindungsgemäß wird mit einfachen Mitteln die Gewinnung der verschiedensten
Doppelsalze ermöglicht und dadurch ein vorteilhafter Weg zur Erzeugung von Düngemitteln
gegeben. Auch gestattet dieses Verfahren die Herstellung eines K-N-Mischdüngers,
in welchem das Verhältnis K,0 zu N so gewählt werden kann, daß es jedem physiologisch
verlangten Wert Rechnung trägt. KNO, allein hat als Mischdünger den N achteil, daß
es in bezug auf N zu reich an K ist, indem bei ihm das Verhältnis von K zu N 3#3:
i beträgt, während ein Verhältnis von 1,z3:1 bis i,75:1 vorteilhaft ist. Harnstoff
andererseits ist wegen seines hohte:n N-Gehaltes schwer vierteilbar.
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Die Verbindung von K\ O., und Harnstoff in der -Art der Erfindung
gestattet nun die Herstellung von ballastfreiem, d. h. C1'- und SO"., freiem Mischdünger
mit praktisch brauchbarem Verhältnis von K,0 zu N. Auf diese Weise erhält der Landwirt
einen Mischdünger, in dein K,0 und N im physiologisch
gutwirkenden
Verhältnis zueinander stehen. ohne dag die Möglichkeit einer Entmischung .dieser
Komponenten besteht. Durch das gemeinsameAuskristallisieren der Komponenten gemäß
der Erfindung entstehen einzelne Kristallindividuen, von denen jedes als Doppelsalz
K20 und N in dem gewünschten Verhältnis enthält.
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Es ist bereits aus Beilstein, Handbuch der organischen Chemie 1921,
Band 3, Seite 55 und 56 bekannt, Doppelsalze von der Zusammensetzung von ¢CH2 ON,
# Mg(N03)2 herzustellen. Diese Salze entsprechen aber nicht dem gemäß der Erfindung
erhaltenen Produkt, das einen wesentlich geringeren Gehalt an Harnstoff aufweist,
indem bei ihm auf i Mol. Nitrat weniger als i Mol. Harnstoff kommt, während bei
den in der genannten Literaturstelle angegebenen Verbindungen der Harnstoffgehalt
stets ein Vielfaches des Nitratgehaltes ist.
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Ferner hat man schon die Verwendung mechanischer Gemische von Natriumnitrat
und Harnstoff als Düngemittel und die gleichzeitige Düngung des Bodens mit .\ a
NO;, und Harnstoff vorgeschlagen. Im Gegensatz zu diesem Düngungsverfahren gibt
die Erfindung eine einfache Arbeitsweise zur Herstellung chemisch definierter kristallisierbarer
Doppelsalze aus Harnstoff und Nitraten, welche die für die Düngung wichtigen Stoffe
in einem für den Boden günstigen Mengenverhältnis enthalten und außerdem gut greifbar
und streubar sind.
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Im einzelnen kann das neue Verfahren beispielsweise mit Magnesiuninitrat
wie folgt ausgeführt werden: In eine bei 6o° C gesättigte Mg(N03),-Lauge mit q.9,5
Ge@vichtsprozenten l@lg (N O. j wird in molekular äquivalenten Mengen Harnstoff
hineingerührt. Die gesamte zugegebene Menge Harnstoff geht in Lösung. Die Lauge
kristallisiert erst bei 15 bis 20° C. Die Unterkühlung ist sehr beträchtlich entsprechend
der bei der Kristallisation frei werdenden Wärme, die zur Vorwärmung für neue Mengen
Mg(N03)2- Lauge verwendet werden kann. Das Kristallprodukt wird von der geringen
noch anhaftenden Lauge befreit, und es ergibt sich ein Produkt mit 7,6 "/" Mg und
17,7 "/" N. Das Produkt kommt sowohl als N-Dünger wie als Mg-Dünger in Betracht,
als Mg-Dünger um so eher, als der MB-Gehalt gering ist und dadurch der N achteil
anderer 11g-Mischdünger mit verhältnismäßig zu hohem Mg-Gehalt vermieden wird, wie
z. B. Endlaugenkalk. Der Schmelzpunkt des Produktes liegt bei 75° C und ist genügend
hoch. um eine Beeinträchtigung der Lagerfähigkeit durch Sommerhitze auszuschließen.
Beispiele i. Der Mischdünger ist zusammengesetzt aus Kaliumnitrat und Harnstoff
und enthält 17,35 °/, Harnstoffstickstoft, 8,67 °/" Nitratstickstoff, 26,o2
% Gesamtstickstoff und 29,2 "/" K=O. Die Probe enthält also ein Gemisch von
Harnstoff- und N itratstickstoff. Daneben so viel Bali, daß das Kalistickstofverhältnis
ungefähr etwas mehr als i : i beträgt. Dieses Verhältnis wird bekanntlich als physiologisch
besonders günstig betrachtet und liegt zwischen den üblichen Mischdüngertypen i
: i und i : 1,25.
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2. Der Mischdünger enthält 8,9 "/" Nitratstickstoff, 8,9 "1" Harnstoffstickstoff,
17,8 Gesamtstickstoff und 12,6 "j" Magnesia. Der Dünger weist also mehr Stickstoff
als beispielsweise Chilesalpeter und daneben noch Magnesia auf.
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3. Der Mischdünger, zusammengesetzt aus Natronsalpeter und Harnstoff,
enthält 19,5 "/" Harnstoffstickstoff und 9,65 "/" N itratstickstoff und 29,15 "/"
Gesamtstickstoff. Auch in diesem Dünger befindet sich verhältnismäßig viel Stickstoff
uns doch -nicht derartig viel. daß die Ausstreuung Schwierigkeiten macht. Daneben
enthält auch dieser Dünger den Stickstoff in zwei verschiedenen Arten, Zeas für
die physiologische Wirkung als besonders vorteilhaft anzusehen ist.