Kunsmis is 'n chemies voorbereide bemestingstof. In teenstelling met organiese mis bevat kunsmis hoofsaaklik anorganiese reste, wat dikwels ook minerale genoem word. Die samestelling van die kunsmis word bepaal deur die behoeftes van die verboude plante en die beskikbaarheid van plantevoedsel in die grond.
Veral stowwe soos stikstof, kalium en fosfate word in relatief groot hoeveelhede deur plante gebruik en veroorsaak dat die landbougrond gou uitgeput raak. Die produksie van stikstof-, kalium- en fosfaatverbindings geskied op groot skaal in die kunsmisnywerheid, wat een van die grootste vertakkinge van die swaar chemiese nywerhede is. Die ekonomiese betekenis van die kunsmisnywerheid kom sterk tot uiting in die verhoogde opbrengs uit landbougewasse.
Grondvoeding[wysig | wysig bron]
Die grootste gedeelte van die minerale word uitgeskei deur mens en dier, wat van die plante lewe. As hierdie afvalprodukte in die grond teruggeplaas word kan 'n mineraalkringloop ontstaan. Sorgvuldige landbou sal meebring dat die grondvrugbaarheid lank, moontlik self vir 'n onbeperkte tydperk gehandhaaf word. Die vereiste daarvoor is egter 'n dik laag humus wat die minerale kan vashou. Sulke landboumetodes beperk egter die opbrengs en daarmee ook die aantal monde wat gevoed kan word.
Essensiële elemente[wysig | wysig bron]
Die elemente wat plante vir groei nodig het. kan in die volgende aantal groepe verdeel word:
Die hoofelemente (makro-elemente) waaraan daar gewoonlik 'n tekort is en wat daarom die hoofbestanddele van kunsmis vorm: stikstof (N), fosfor (P) en kalium (K). Dit is die primêre voedingstowwe van plante. Stikstof word byvoorbeeld vir die opbou van proteïen, fosfor vir die opbou van fosfate en kalium in die selvloeistowwe gebruik. Fosfate speel 'n belangrike rol by stofwisseling, terwyl kalium as 'n essensiële ioon in die selvloeistowwe aktief is. Stikstof kom vryelik in die lug voor, maar in 'n vorm waarin plante dit nie kan opneem nie.
Die elemente (makro-elemente) kalsium (Ca) magnesium (Mg) en swael (S), wat redelik volop is en die sekondêre voedingstowwe genoem word. Kalsium en magnesium bepaal saam met kalium die ione-ewewig in die plantsappe; net suur grond het 'n tekort aan hierdie elemente. Om dit reg te stel, kan kalk, wat redelik goedkoop is, toegedien word, maar dan is daar eerder van grondverbetering as van grondbemesting sprake. 'n Swaeltekort kan met sulfaat aangevul word. Hierdie groep elemente is nie van groot ekonomiese belang nie.
Die spoorelemente (mikro-elemente), wat in klein hoeveelhede in plante voorkom. Die grond bevat gewoonlik genoeg hiervan en as daar 'n tekort is, kan dit met chemikalieë en deur middel van grondverbetering aangevul word. Die belangrikste mikro-elemente is boor (B), koper (Cu) en yster (Fe). Maar plante het sink (Zn), mangaan (Mn) en molibdeen (Mo) ook nodig vir gesonde groei.
Daarvolgens kan grond bemes word totdat 'n optimum bereik is en al die oortollige kunsmis wat dan toegedien word, verlore gaan. Die oorskot word geleidelik na die dieper aardlae, buite bereik van die plantwortels, uitgespoel. Die grondsamestelling en –vrugbaarheid en die terugploeg van landreste soos strooi en blare moet egter in gedagte gehou word. Die gebruik van kunsmis kan sekere nadelige uitwerkings hê. Die grondvrugbaarheid hang ten nouste saam met die landboumetode wat toegepas word. As genoeg bemesting ontbreek, raak die grond verarm en uitgeput, maar met oorbemesting wat die misstowwe uit en kan die mikroörganismes in die grond benadeel word.
'n Direkte gevolg van kunsmistoediening is dat kunsmis (al is dit min) deur die reën weggespoel word en in die oppervlakwater beland. Die water word "bemes" en bring byvoorbeeld 'n onnatuurlike plantegroei mee, waaronder die minder gewenste onkruide en gras, wat die grond haas onbewerkbaar kan maak. Veral die fosfaatbestanddele wat in die water beland, is ook ongewens en die chemiese nywerhede word dikwels geblameer vir die waterbesoedeling wat die fosfate meebring.
Die meeste kunsmisstowwe bevat stikstof-, kalium- of fosforsoute. Die stowwe het egter nie almal dieselfde bemestingswaarde nie, want sommige soute is minder oplosbaar as ander. Dit is dus die taak van die kunsmisnywerheid om die soute uit beskikbare grondstowwe te verkry en dit om te sit in vorme waarin plante dit maklik kan opneem (byvoorbeeld in korrels of oplossings).
Fosformisstowwe word vervaardig uit fosfaatrots, wat as mineraal by Phalaborwa ontgin word, terwyl kalium (potas) uit soutmyne afkomstig is. Die grondstowwe waarop die kunsmisnywerheid die meeste staatmaak, is chemikalieë (veral sure), wat vooraf berei moet word om dit geskik te maak vir die prosesse waarin kunsmis vervaardig word;
Swaelsuur[wysig | wysig bron]
Gesmelte swael word in die aanwesigheid van lug verbrand en vorm swaeldioksied. Die swaeldioksied word gewas en in die aanwesigheid van 'n katalisator met suurstof vermeng. Die katalisator (byvoorbeeld vanadiumpentoksied) help die reaksie aan as die swael en suurstof daarmee kontak maak (kontakproses) en vorm SO3. Die SO3 is nie water oplosbaar nie en word in 98 % suiwer swaelsuur, reeds vooraf berei, opgelos. Swaelsuur kan met water verdun word vir vervoer en verdere gebruik.
Swaelsuur kan ook uit gips berei word deur dit met koolstof te reduseer. Gips word byvoorbeeld as 'n neweproduk uit die bereiding van fosforsuur verkry. Swaelsuur word in onder meer uraanwinning en die vervaardiging van staal, tekstiele, kleurstowwe, motorbatterye, ensovoorts, en in die kunsmisnywerheid vir fosforsuur en superfosfaat gebruik.
Fosforsuur[wysig | wysig bron]
Fosforsuur (H3PO4) word op so 'n groot skaal vervaardig dat die oorskot, wat nie deur die kunsmisnywerheid gebruik word nie, uitgevoer word. Fosfaatrots (natuurlike kalsiumfosfaat) kom as die mineraal apatiet voor en dien as grondstof vir fosforsuur. Die rots word saam met silika en kooks in 'n oond verhit en laat dan fosfordamp vrykom. Die fosfordamp word in water gekondenseer en vorm wit fosfor, waarna dit tydens oksidasie met suurstof fostaat (P2O5) vorm, en as die fosfaat met water gemeng word, word fosforsuur daaruit verkry. Fosforsuur word dikwels deur kunsmisvervaardigers self berei deur fosfaatrots met swaelsuur te meng:
Ammoniak[wysig | wysig bron]
Salpetersuur[wysig | wysig bron]
Fosforhoudende kunsmis[wysig | wysig bron]
Stikstofhoudende kunsmis[wysig | wysig bron]
Kaliumhoudende kunsmis[wysig | wysig bron]
Algemene vervaardiging[wysig | wysig bron]
Kunsmisstowwe word as poeier, soutkristalle, korrels of oplossings vervaardig en bemark. Die vorm waarin dit bemark word, hang af van die oplosbaarheid van die misstof, die verpakkingsmetode, die toedieningsmetode en die vervaardigingsmetode. Sommige soorte kunsmis is kunsmis byvoorbeeld slegs oplosbaar in poeiervorm, ander in soutvorm, ensovoorts. Poeiers en soute lewer egter die probleem dat dit maklik verlore gaan (wegwaai of uitwas), onegalig gesprei word of die masjinerie laat verstop en daarom het korrels al hoe sterker op die voorgrond begin tree.
Korrels het ook die voordeel dat dit nie so maklik soos poeier en soute klonte vorm tydens verpakking of maklik deur vogtigheid aangetas word nie. By die vervaardiging van kunsmis het korrels gaandeweg ook die voorkeur begin geniet omdat dit die vervaardiging, verpakking en toediening heelwat vereenvoudig. Hoewel korrels dus baie voordelig blyk te wees, kan dit egter nie in alle gevalle die ander vorme vervang nie en daarom word soute, poeiers en oplossings veral vir die enkelvoudige (gekonsentreerde) misstowwe soos ammoniumsulfaat (sout), ureum (oplossing), slakkemeel (poeier), superfosfaat (sout), kaliumchloried (sout), ensovoorts, gebruik. Kunsmis word as enkelvoudige misstowwe of as mengsels vervaardig.
Die enkelvoudige misstowwe word dikwels vir grondverbetering oor die algemeen gebruik (byvoorbeeld om suur grond soet te maak), terwyl mengsels meer op die spesifieke gewasvereistes gerig is. Die meeste kunsmis, veral mengsels, word in korrelvorm vervaardig en bemark omdat dit die vervaardiging vereenvoudig, maklik verpak kan word, die korrels nie sommer breek nie, nie klonte vorm nie en toevoerbakke (op planters) nie maklik laat verstop nie en nie maklik uit die grond uitwas nie, al is dit tog goed oplosbaar.
In Suid-Afrikaanse kunsmisfabrieke draai die hele vervaardigingsproses dus gewoonlik om 'n korrelaanleg, ondersteun deur ander aanlegte soos die stoomaanleg, fosforaanleg, swaelaanleg, druklugaanleg en die verpakkings en versendingsaanleg. Die stoomaanleg verskaf die grootste gedeelte van die verhitting in die verskillende prosesse omdat dit op een plek ontwikkel, met pype na die vereiste plekke gebring kan word en die lug nie besoedel nie. Fosfaatrots en fosforsuur is voorheen van 'n ander aanleg aan 'n fabriek gelewer, maar fabrieke beskik deesdae oor hulle eie fosfor-aanlegte. In die fosfor-aanleg word die fosfaatrots (rotsfosfaat) fyngemaal en 'n gedeelte sonder verdere verwerking as kunsmis gebruik, terwyl 'n gedeelte as grondstof vir fosforsuur dien. Swael en swaelsuur word ook deur die fabriek se eie aanleg verskaf, wat hom minder afhanklik van ander fabrieke maak. Die grondstowwe wat wel deur ander fabrieke verskaf word, is ammoniak en kaliumsoute (potas). Druklug (saamgeperste lug) word deur reuse kompressors op die fabrieks terrein voorsien en is onontbeerlik vir die instrumente, kontrolekleppe, droogoonde en talle ander pneumatiese toestelle. In die verpakkingsaanleg word die poeiers, soute en korrels in sakkies en die oplossings in houers verpak vir versending.