Propriedades físicas dos fertilizantes granulados

Os fertilizantes podem existir nos estados sólido, líquido e gasoso. A forma predominantemente utilizada no Brasil é a sólida. Nesse estado, os fertilizantes podem ser encontrados na forma de pó, farelado, granulado ou mistura de grânulos. Os tamanhos de partículas, em geral, variam entre 0,5 e 4 mm, sendo a maior parte entre 1 e 3 mm. No estado líquido estão os fertilizantes utilizados em fertirrigação e adubações foliares. Os produtos que se apresentam nesse estado são subdivididos em

soluções e suspensões. No estado gasoso, forma pouco utilizada no Brasil, estão produtos como a amônia anidra, que é utilizada como fonte de nitrogênio (FERTIPAR, 2001).

A forma física de um fertilizante tem uma importância muito grande, tanto do ponto de vista agronômico, como do manuseio do material, seja no transporte, armazenamento ou na aplicação no campo. Além das propriedades químicas relacionadas ao seu conteúdo (nutrientes), muitos dos problemas relacionados com fertilizantes são resultantes de deficiências nas propriedades físicas. Os problemas mais freqüentes estão relacionados com aglomeração ou empedramento, esfarelamento ou formação de pó, baixa fluidez, segregação e excessiva higroscopicidade (UNIDO, 1980).

A preferência dos clientes por um certo fertilizante, com o mesmo conteúdo de outro, quase sempre é baseada nas propriedades físicas do produto. Boas condições físicas, que são relativamente fáceis para o usuário avaliar por uma simples observação, asseguram a ele, facilidade, rapidez, uniformidade e economia na aplicação no campo. Também nas várias etapas de manuseio, transporte e estocagem, que normalmente são envolvidas entre a produção e o uso final dos fertilizantes, é essencial que as propriedades físicas sejam tais que proporcionem boa fluidez (não empedramento), que não seja esfarelado e que resista a uma razoável exposição à umidade atmosférica. Muitas técnicas de produção, incluindo vários tratamentos para condicionamento físico, são desenvolvidas especialmente para proporcionar propriedades físicas favoráveis (UNIDO, 1980).

Conforme GOMIDE (1983), as propriedades físicas dos sólidos particulados são de duas categorias: as que só dependem da natureza das partículas e as que se associam com todo o sistema. As propriedades do primeiro tipo, que interessam para o estudo de fertilizantes são: tamanho, forma, densidade e dureza da partícula. As propriedades da segunda categoria são: densidade aparente, porosidade, permeabilidade e ângulo de repouso natural. Neste segundo caso, as propriedades passam a ser características do conjunto e não mais do sólido em si, dependem principalmente da porosidade do leito que, por sua vez, está associada com a distribuição granulométrica das partículas, além de outros fatores.

Granulometria

A granulometria das partículas diz respeito à forma e, principalmente, ao tamanho das partículas. O tamanho das partículas é uma importante característica dos fertilizantes, pois todos os fenômenos que dependem do contato, como velocidade de dissolução e higroscopicidade são intensificados ou reduzidos devidos a esta característica (FERTIPAR, 2001).

O controle do tamanho das partículas varia de acordo com o tipo de produto, o método adotado de manuseio e a sua destinação final. Produtos de baixa solubilidade em água são, normalmente, finamente moídos, de modo a permitir um contato mais íntimo e, por conseqüência, uma dissolução mais rápida no solo, liberando nutrientes para as plantas. Por outro lado, produtos solúveis em água são, normalmente, comercializados na forma de grânulos a fim de, ao contrário, permitir uma dissolução mais lenta no solo.

A granulometria está diretamente relacionada ao fenômeno de segregação. Como o próprio nome diz, segregação é a separação e acomodação seletiva dos constituintes de um produto, motivado pela movimentação e trepidação do mesmo. A segregação pode ser causada por fatores como diferença de densidade e formato dos grânulos. A diferença de tamanho das partículas é o principal responsável por este fenômeno. A falta de uniformidade de tamanho entre as partículas pode dificultar a regulagem dos equipamentos de aplicação e, por conseqüência, comprometer a perfeita distribuição dos fertilizantes numa área de plantio. A atual legislação brasileira de fertilizantes define normas e estabelece limites de tolerância, em termos de granulometria, para as diferentes formas de produtos (UNIDO, 1980).

Dureza

A dureza da partícula, também denominada de consistência, conforme FERTIPAR (2001), refere-se à resistência dos grânulos à ação mecânica. Grânulos pouco consistentes são mais susceptíveis à quebra durante os processos de armazenamento, transporte e manuseio do produto, podendo originar partículas não uniformes em termos de tamanho, gerando, como conseqüência, os inconvenientes como aumento da porcentagem de pó e segregação das partículas. Os três tipos de resistência

mecânica consideradas são: resistência à compressão, resistência à abrasão e resistência ao impacto (UNIDO, 1980).

Fluidez

Fluidez é a capacidade de livre escoamento do fertilizante por determinados espaços, ou seja, a eficiência da distribuição mecânica dos mesmos. No caso de fertilizantes sólidos este atributo, está relacionado com a higroscopicidade , uniformidade de tamanho e forma das partículas (FERTIPAR, 2001).

Densidade

No caso de fertilizantes sólidos, a variação de densidade das partículas tem influência na segregação do produto, porém, como mencionado anteriormente, não é o principal responsável por esse fenômeno. Em fertilizantes sólidos, a densidade aparente é definida como o peso por unidade de volume incluindo os espaços vazios existentes entre os grânulos (FERTIPAR, 2001).

Higroscopicidade

Conforme FERTIPAR (2001), é a tendência que os materiais apresentam de absorver umidade do ar atmosférico. Cada fertilizante, simples ou mistura, possui um valor máximo de umidade relativa do ar na qual pode ser exposto. Acima desse valor, absorverá, espontaneamente, a umidade do ar. Em outras palavras, é a umidade de equilíbrio do material ou umidade relativa crítica, conforme chamado por FERTIPAR (2001) e UNIDO (1980).

Um fertilizante úmido apresenta vários inconvenientes como: queda no teor de nutrientes, menor resistência das partículas (dureza), além de dificultar o seu manuseio e distribuição.

O conhecimento da umidade de equilíbrio de um fertilizante, além de ser um indicador dos cuidados a serem tomados para o seu manuseio e armazenagem, determinará o tipo de sacaria necessária para o seu acondicionamento e a compatibilidade de determinada mistura (FERTIPAR, 2001).

Empedramento

É fundamental que durante o armazenamento de um fertilizante, o mesmo permaneça solto ou que o empedramento seja o menor possível, de modo que a sua fluidez seja rapidamente restabelecida com o menor esforço possível.

O empedramento dos sólidos particulados, na maioria dos casos, é causado pelo crescimento de pontes cristalinas entre as partículas dos produtos, formando uma massa de dimensões muito maiores que a das partículas originais (UNIDO, 1980). Esses cristais se formam durante o período de armazenamento, por efeitos térmicos e reações químicas internas, entre os sais e a umidade remanescente do processo de fabricação, que tem um grande efeito na tendência de empedramento do material. Materiais com tamanhos de partículas relativamente grandes (granulados), sem a presença de finos, têm menor número de pontos de contato entre as partículas, e conseqüentemente, a tendência a empedramento é menor.

As propriedades físicas, necessárias para o biossólido seco, dependem da forma ou método que se pretende para seu armazenamento e aplicação no campo. A aplicação direta, com os mesmos equipamentos utilizados para aplicação de fertilizantes químicos, requer que o material tenha granulometria semelhante à dos fertilizantes. A utilização do biossólido como carga em fertilizantes minerais orgânicos ou granulados complexos, quando embalados em sacos, requer que o material tenha dureza suficiente para resistir ao empilhamento sem se esfarelar. Para o armazenamento em silos, é preciso que o material tenha umidade suficientemente baixa para evitar aglomeração ou empedramento. Este campo, enfim, especialidade da área de manuseio de materiais, é bastante vasto e merece estudo específico.