Bản chất hóa lý của lực liên kết hình thành sự kết khối trong thành phần phân đạm ure

Mức độ kết khối phân bón đạm urê được xác định thông qua lực liên kết kết khối, chính là lực liên kết giữa các thành phần hạt sản phẩm với nhau hoặc với các thành phần bột mịn, tinh thể muối trên lớp bề mặt hạt... theo 3 dạng liên kết chính trong thành phần hạt phân bón đạm urê là liên kết tiếp xúc pha rắn, liên kết tiếp xúc pha lỏng và liên kết tiếp xúc kết dính.

Liên kết tiếp xúc pha rắn là một dạng liên kết cầu tinh thể tại các điểm tiếp xúc giữa các hạt với nhau. Kết khối do liên kết tiếp xúc pha rắn là dạng kết khối có ảnh hưởng lớn nhất vì trong quá trình lưu kho luôn tiềm ẩn các nguyên nhân gây ra các phản ứng trung gian liên tiếp, các quá trình hút ẩm/hoà tan/tái kết tinh và các quá trình hóa lý khác tạo ra các liên kết pha rắn mới. thành phần hạt phân đạm urê bị kết khối trong trường hợp này không những không còn độ rời ban đầu mà có thể còn bị biến dạng hoàn toàn. Tuy nhiên, khi sản phẩm được bảo quản trong các điều kiện phù hợp về nhiệt độ và độ ẩm của môi trường để hạn chế sự hút ẩm, hòa tan và tái kết tinh trên bề mặt hạt thì khả năng xảy ra kết khối do liên kết tiếp xúc pha rắn cũng được hạn chế theo.

Liên kết tiếp xúc pha lỏng là dạng liên kết do sự hình thành và khuếch tán của tổ hợp muối – nước trên bề mặt hạt; không những phụ thuộc vào bản chất hóa học của phân bón, cấu trúc xốp của hạt mà còn phụ thuộc vào độ ẩm của sản phẩm, nhiệt độ và độ ẩm của môi trường. Khi sản phẩm có hàm ẩm vượt độ ẩm tới hạn (độ ẩm ngưỡng cho phép) Wc thì dù không tiếp xúc với không khí ẩm của môi trường, trên bề mặt hạt đã có xu hướng hình thành các tổ hợp muối - nước có khả năng tự dịch chuyển, tạo ra các biến vị phẳng làm thay đổi cấu trúc và hình dạng hạt hoặc các liên kết pha lỏng tại vị trí mới. Khi tiếp xúc với môi trường có nhiệt độ và độ ẩm thay đổi, liên kết pha lỏng dễ dàng chuyển dần thành liên kết pha rắn. Do vậy, liên kết tiếp xúc pha lỏng có mức độ ảnh hưởng đến tính kết khối của sản phẩm cũng không kém so liên kết tiếp tiếp xúc pha rắn và là xuất phát điểm của sự hình thành liên kết cầu tinh thể .

Liên kết tiếp xúc kết dính là kết quả của quá trình hấp dẫn vật lý giữa các hạt với nhau tại các vị trí tiếp xúc mà động lực của quá trình là lực Van der Waals, đặc trưng bởi số lượng và mật độ tiếp xúc giữa các hạt cũng như ứng suất tác động lên sản phẩm trong quá trình bảo quản. Sản phẩm bị kết khối do liên kết tiếp xúc kết dính có thể khôi phục lại độ rời ban đầu dưới tác động của một lực va đập nhẹ. Đối với sản phẩm có độ phân tán và tính linh động ổn định thì chiều cao xếp khối trong kho bảo quản là yếu tố quyết định cường độ của lực liên kết tiếp xúc kết dính. Tuy nhiên, để giảm chiều cao xếp khối trong bảo quản thì phải tăng diện tích kho chứa nhiều lần nên để hạn chế ảnh hưởng của liên kết kết dính, cách tốt nhất là giảm mật độ tiếp xúc bề mặt bằng các biện pháp khác nhau; trong đó quan trọng nhất là hạt sản phẩm phải có tính đồng nhất về hình dáng, kích cỡ và độ thuần của bề mặt hạt – các yếu tố liên quan đến phương pháp và quá trình tạo hạt.