Química dos Elementos
Instituto de Química – UFG
Estágio docência – Fernanda de Sousa Fernandes
Pimentel
O que são os fertilizantes ?
Fertilizantes
 Legislação Brasileira: “Substâncias minerais ou orgânicas, naturais
ou sintéticas, fornecedoras de um ou mais nutrientes das plantas”
 Brasil Solos ácidos
Corretivos de acidez dos solo;
 Porqueos solos são ácidos?
1) CO2 + H2O ⇒ H+ + HCO3
-
2) 4NH4
+ + 5 O2 ⇒ 4NO- + 6H2O + 4H+
3) Al3+ + 3H2O ⇒ Al(OH)3 + 3H+
Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
Fertilizantes
Correção da acidez
 Corretivosexemplo: Calcário (CaCO3);
3CaCO3 + 8H+⇔ 3Ca(OH)2 + H2O + CO2
3Ca (OH)2⇔ 3Ca ++ + 6(OH-)
2Al3+ + 6 OH- ⇒ 2Al(OH)3 (insolúvel)
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Tipos de Fertilizantes
 Fertilizantes minerais:
Constituídos de compostos
inorgânicos;
 Fertilizantes orgânicos:
Constituídos de compostos
orgânicos de origem animal
e vegetal, porem, precisam
ser mineralizados; Ex:
húmus, extrume, chorume,
etc;
“Os fertilizantes orgânicos desempenham muito mais as funções de
condicionador do solo e muito pouco as funções de fertilizantes”.
Figura1: Comparação da plantação utilizando
fertilizantesorgânicos e fertilizantes minerais.
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Nutrientes
 Um vegetal não se desenvolve se não obtiver os nutrientes
necessários para o seu crescimento.
Figura2: Elementos minerais essenciais, benéficos e não minerais essenciais
para as plantas
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Nutrientes
 Como as plantas adquirem o C,
H e O?
 CO2,H2O e H2
“Fotossíntese”
 E os demais nutrientes?
 Retirados na forma iônica com
a água e são transportados por
transporte ativo até as partes
aéreas da planta.Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
Nutrientes
Tabela1 – Concentrações típicas para
o crescimento das plantas.
Tabela2 – Forma iônica do elemento quando
é absorvido pelas raízes da planta.
Macro e micronutrientes
Fonte:
http://felix.ib.usp.br/bib131/texto2/ioncharg.h
tm
Macro
Micro
Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
Nutrientes
 Observações:
 Quase todos os elementos são
captados na forma de íons +1,+2,
-1,-2;
 Vários elementos são absorvidos
como oxiânions;
 Os nutrientes orgânicos devem
passar por mineralização;
 Aniôn NO3
-(em espécies de
áreas secas), NH4
+ (plantas
adaptadasa bosques, ao frio);
 H2PO4
- e HPO4
2- (depende do
pH do solo);
Tabela3 – Nutrientes absorvidos pela
plantasnas diferentes formas iônicas.
Fonte:http://felix.ib.usp.br/bib131/texto2/ioncharg.htm
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 Vídeo 1
Nutrientes
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Fertilizantes nitrogenados
Fertilizantes nitrogenados
 Os principais fertilizantes nitrogenadossão sintetizados a partir
do N2 da atmosfera;
 São fertilizantes produzidos industrialmente;
 99% dos fertilizantes nitrogenados são produzidos a partir da
síntese da amônia;
 reforma do gás natural:
 Posteriormenterecebem a injeção de ar quente (N2 + H2) sob
pressão(1000 ºC e 27 atm) para formar a amônia anidra;
Usada para produzir
vários fertilizantes
nitrogenadosGás natura,Nafta, gás
residual
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
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Esquema da produção de fertilizantes nitrogenados
NH4H2PO4
(NH4)2HPO4
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Fertilizantes nitrogenados
China,Índia, Rússia
e Estados Unidos
representam mais
de 50% de amônia,
sendo que a China
contribui com cerca
de 1/3 da produção
atual
Figura 1: Produção anual de amônia no mundo.
Fonte:http://www.ipni.net/publication/ai-brasil.nsf Vídeo 2
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Fertilizantes Fosfatados
Fertilizantes Fosfatados
Fósforo
no solo
Dissolvido no
próprio solo
(0,01mg/dm3)
Formas que a planta
absorve:
H2PO4
- HPO4
2-
Solos ácidos
Solos básicos
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Se aumentar a concentração de ácido sulfúrico, obtém-se ácido fosfórico:
Ca10(PO4)6F2 + 10H2SO4 6H3PO4 + 10CaSO4 + 2HF
GESSO
SEPARADO POR
FILTRAÇÃO
Reação da apatita com ácido sulfúrico obtém-se o superfosfato simples:
Ca10(PO4)6F2 + 7H2SO4 + 3H2O 3Ca(H2PO4)2.H20 +
7CaSO4 + 2HF
Matéria
Prima
Rochas
sedimentares
85%
Rochas Ígneas
15%
Brasil
Rocha
fosfática
Apatita
Fosforita
Insolúvel em
água
Acidulação
Ácido Fosfórico,
Ácidos
Superfosfatos
Grande variedade de fertilizantesfosfatados
Fertilizantes Fosfatados
“Reações do fosfato no solo”
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Fertilizantes Fosfatados
Para cada tonelada de
ácido fosfórico
produzido,5 toneladas
de gesso são produzidos
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Fertilizantes fosfatados no mundo
Marrocos,Saara ocidental e
Chinarepresentam 64% da
produçãototal atual de
fosfato.
Na região de triangulo mineiro e
Goiás existem uma das maiores
jazidas de fósforo da America
latina, porém, é um material de
muito baixa qualidade para uso
direto na agricultura, mas para
transformação de formas
insolúveis em formas mais
solúveis são de excelente
qualidade.
Figura 2: Produção anual de fosfato no mundo.
Fonte:http://www.ipni.net/publication/ai-brasil.nsf
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Principais depósitos de rochas
fosfatadas no Brasil
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Fertilizantes potássicos
Fertilizantes potássicos
 Todos os depósitos comerciais de potássio são de
fontes marinhas:
1.Mares antigos (enterrados)
2.Depósitos de águas salgadas (salmouras)
Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
Carnalita (KCl.MgCl2.6H2O)
17% de K2O
K2SO4.2MgSO4
Langbeinite (23% de K2O)
Silvita (KCL)
63% de K2O
Polihalita
K2SO4.MgSO4.2CaSO4.2H2O
Minérios:
Silvinita = Silvita + Halita (NaCl)
Carnalita = Carnalita + Halita (NaCl)
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Evaporação de águas salgadas
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Fertilizantes potássicos
Absorvido
pelaplanta
como íonK+
Diferente do P;
o KCl e K2SO4 não
reage no solo para
depois ser absorvido
pela planta.
Minérios de Potássio
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Fertilizantes potássicos
O íon K+
movimenta no solo
por difusão;
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Fertilizantes potássicos
Fertilizantes Potássicos:
• KCl
• K2SO4
•KNO3
•Salitre de potássio
(KNO3.NaNO3)
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Fertilizantes potássicos
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Fertilizantes potássicos
Canadáe Rússia
representam
75% da
produçãototal
atual de
potássio.
Figura 3 : Produção anual de potássio no mundo.
Fonte:http://www.ipni.net/publication/ai-brasil.nsf
Fertilizantes potássicos
Vídeo 3
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Mercado Internacional de
fertilizantes
Consumo Brasileiro de Fertilizantes
Em 2010 as
importações
representaram
74% do
suprimento de
fertilizantes.
Nota:“Produção
de Fósforo”
inclui produção
com matérias
primas
internacionais.
Fonte:ANDA, SIACESP e Barbosa Neto,2011. 1º Congresso Brasileiro de Fertilizantes
Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
Fonte:http://www.fundacaoms.org.br/noticia/brasil-pode-entrar-para-grupo-dos-maiores-em-fertilizantes
Fonte :http://www.youtube.com/watch?v=NidtNN0e01Q
Extração de insumos e produção local no
país
Fonte:Barbosa Neto, 2011. 1º Congresso Brasileirode Fertilizantes
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 “O Brasil produz e exporta esses elementos, mas a
carga de tributos que incide sobre os insumos
nacionais torna os importados de países como
Canadá, Rússia, Marrocos e Egito mais
competitivosque os nacionais
 “É mais barato importar que comprar de Estados
produtores,como Sergipe e Minas Gerais”
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1° aula fertilizantes

  • 1.
    Química dos Elementos Institutode Química – UFG Estágio docência – Fernanda de Sousa Fernandes Pimentel O que são os fertilizantes ?
  • 2.
    Fertilizantes  Legislação Brasileira:“Substâncias minerais ou orgânicas, naturais ou sintéticas, fornecedoras de um ou mais nutrientes das plantas”  Brasil Solos ácidos Corretivos de acidez dos solo;  Porqueos solos são ácidos? 1) CO2 + H2O ⇒ H+ + HCO3 - 2) 4NH4 + + 5 O2 ⇒ 4NO- + 6H2O + 4H+ 3) Al3+ + 3H2O ⇒ Al(OH)3 + 3H+ Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 3.
    Fertilizantes Correção da acidez Corretivosexemplo: Calcário (CaCO3); 3CaCO3 + 8H+⇔ 3Ca(OH)2 + H2O + CO2 3Ca (OH)2⇔ 3Ca ++ + 6(OH-) 2Al3+ + 6 OH- ⇒ 2Al(OH)3 (insolúvel) Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 4.
    Tipos de Fertilizantes Fertilizantes minerais: Constituídos de compostos inorgânicos;  Fertilizantes orgânicos: Constituídos de compostos orgânicos de origem animal e vegetal, porem, precisam ser mineralizados; Ex: húmus, extrume, chorume, etc; “Os fertilizantes orgânicos desempenham muito mais as funções de condicionador do solo e muito pouco as funções de fertilizantes”. Figura1: Comparação da plantação utilizando fertilizantesorgânicos e fertilizantes minerais. Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 5.
    Nutrientes  Um vegetalnão se desenvolve se não obtiver os nutrientes necessários para o seu crescimento. Figura2: Elementos minerais essenciais, benéficos e não minerais essenciais para as plantas Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 6.
    Nutrientes  Como asplantas adquirem o C, H e O?  CO2,H2O e H2 “Fotossíntese”  E os demais nutrientes?  Retirados na forma iônica com a água e são transportados por transporte ativo até as partes aéreas da planta.Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 7.
    Nutrientes Tabela1 – Concentraçõestípicas para o crescimento das plantas. Tabela2 – Forma iônica do elemento quando é absorvido pelas raízes da planta. Macro e micronutrientes Fonte: http://felix.ib.usp.br/bib131/texto2/ioncharg.h tm Macro Micro Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 8.
    Nutrientes  Observações:  Quasetodos os elementos são captados na forma de íons +1,+2, -1,-2;  Vários elementos são absorvidos como oxiânions;  Os nutrientes orgânicos devem passar por mineralização;  Aniôn NO3 -(em espécies de áreas secas), NH4 + (plantas adaptadasa bosques, ao frio);  H2PO4 - e HPO4 2- (depende do pH do solo); Tabela3 – Nutrientes absorvidos pela plantasnas diferentes formas iônicas. Fonte:http://felix.ib.usp.br/bib131/texto2/ioncharg.htm Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 9.
     Vídeo 1 Nutrientes Fernandade S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 10.
  • 11.
    Fertilizantes nitrogenados  Osprincipais fertilizantes nitrogenadossão sintetizados a partir do N2 da atmosfera;  São fertilizantes produzidos industrialmente;  99% dos fertilizantes nitrogenados são produzidos a partir da síntese da amônia;  reforma do gás natural:  Posteriormenterecebem a injeção de ar quente (N2 + H2) sob pressão(1000 ºC e 27 atm) para formar a amônia anidra; Usada para produzir vários fertilizantes nitrogenadosGás natura,Nafta, gás residual CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 12.
    Esquema da produçãode fertilizantes nitrogenados NH4H2PO4 (NH4)2HPO4 Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 13.
    Fertilizantes nitrogenados China,Índia, Rússia eEstados Unidos representam mais de 50% de amônia, sendo que a China contribui com cerca de 1/3 da produção atual Figura 1: Produção anual de amônia no mundo. Fonte:http://www.ipni.net/publication/ai-brasil.nsf Vídeo 2 Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 14.
  • 15.
    Fertilizantes Fosfatados Fósforo no solo Dissolvidono próprio solo (0,01mg/dm3) Formas que a planta absorve: H2PO4 - HPO4 2- Solos ácidos Solos básicos Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 16.
    Se aumentar aconcentração de ácido sulfúrico, obtém-se ácido fosfórico: Ca10(PO4)6F2 + 10H2SO4 6H3PO4 + 10CaSO4 + 2HF GESSO SEPARADO POR FILTRAÇÃO Reação da apatita com ácido sulfúrico obtém-se o superfosfato simples: Ca10(PO4)6F2 + 7H2SO4 + 3H2O 3Ca(H2PO4)2.H20 + 7CaSO4 + 2HF Matéria Prima Rochas sedimentares 85% Rochas Ígneas 15% Brasil Rocha fosfática Apatita Fosforita Insolúvel em água Acidulação Ácido Fosfórico, Ácidos Superfosfatos Grande variedade de fertilizantesfosfatados
  • 17.
    Fertilizantes Fosfatados “Reações dofosfato no solo” Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 18.
    Fertilizantes Fosfatados Para cadatonelada de ácido fosfórico produzido,5 toneladas de gesso são produzidos Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 19.
    Fertilizantes fosfatados nomundo Marrocos,Saara ocidental e Chinarepresentam 64% da produçãototal atual de fosfato. Na região de triangulo mineiro e Goiás existem uma das maiores jazidas de fósforo da America latina, porém, é um material de muito baixa qualidade para uso direto na agricultura, mas para transformação de formas insolúveis em formas mais solúveis são de excelente qualidade. Figura 2: Produção anual de fosfato no mundo. Fonte:http://www.ipni.net/publication/ai-brasil.nsf Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 20.
    Principais depósitos derochas fosfatadas no Brasil Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 21.
  • 22.
    Fertilizantes potássicos  Todosos depósitos comerciais de potássio são de fontes marinhas: 1.Mares antigos (enterrados) 2.Depósitos de águas salgadas (salmouras) Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 23.
    Carnalita (KCl.MgCl2.6H2O) 17% deK2O K2SO4.2MgSO4 Langbeinite (23% de K2O) Silvita (KCL) 63% de K2O Polihalita K2SO4.MgSO4.2CaSO4.2H2O Minérios: Silvinita = Silvita + Halita (NaCl) Carnalita = Carnalita + Halita (NaCl) Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 24.
    Evaporação de águassalgadas Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 25.
    Fertilizantes potássicos Absorvido pelaplanta como íonK+ Diferentedo P; o KCl e K2SO4 não reage no solo para depois ser absorvido pela planta. Minérios de Potássio Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 26.
    Fertilizantes potássicos O íonK+ movimenta no solo por difusão; Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 27.
    Fertilizantes potássicos Fertilizantes Potássicos: •KCl • K2SO4 •KNO3 •Salitre de potássio (KNO3.NaNO3) Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 28.
    Fertilizantes potássicos Fernanda deS.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 29.
    Fertilizantes potássicos Canadáe Rússia representam 75%da produçãototal atual de potássio. Figura 3 : Produção anual de potássio no mundo. Fonte:http://www.ipni.net/publication/ai-brasil.nsf
  • 30.
    Fertilizantes potássicos Vídeo 3 Fernandade S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 31.
  • 32.
    Consumo Brasileiro deFertilizantes Em 2010 as importações representaram 74% do suprimento de fertilizantes. Nota:“Produção de Fósforo” inclui produção com matérias primas internacionais. Fonte:ANDA, SIACESP e Barbosa Neto,2011. 1º Congresso Brasileiro de Fertilizantes Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 33.
  • 34.
    Extração de insumose produção local no país Fonte:Barbosa Neto, 2011. 1º Congresso Brasileirode Fertilizantes Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013
  • 35.
     “O Brasilproduz e exporta esses elementos, mas a carga de tributos que incide sobre os insumos nacionais torna os importados de países como Canadá, Rússia, Marrocos e Egito mais competitivosque os nacionais  “É mais barato importar que comprar de Estados produtores,como Sergipe e Minas Gerais” Fernanda de S.F.Pimentel - Estágio docência - 2013