آهک چیست؟کاربرد آهک در کشاورزی و باغداری

آهک یا کلسیم اکسید با فرمول شیمیایی CaO

یک ماده بی‌بو به رنگ سفید یا سفید خاکستری و به شکل جامد سخت است که پوست و چشم را به‌شدت دچار سوزش می‌کند.

از جمله موادی است که کارایی آن از دوران باستان، توسط بشر شناخته شده‌ است و از آن در ساخت انواع بناها و برای اتصال محکم‌تر قطعات سنگ یا چوب به‌کار گرفته می‌شد.

زمان درازی است که معماران قدیمی در خاورمیانه  شفته آهکی (ملات دوغاب آهک و خاک)، ساروج (ملات دوغاب آهک و خاکستر) و ملات آهک آبی را می‌شناسند و با آن‌ها ساختمان می‌سازند.

پس از جنگ جهانی دوم، در کشورهای صنعتی هم برای پایدارکردن زمین، به‌ویژه برای پی‌سازی راه و جلوگیری از روییدن گیاه و روزدن آب در بستر، شانه‌ها و دامنه‌های راه و باندهای پرواز و ایستگاه‌های هواپیما، شفته آهکی مصرف می‌شود. با شفته آهکی پی‌سازی و آب‌بندی می‌کنند.

جنس آهک

جنس آهک بازاری (آهک زنده) بستگی به جسم‌های بیگانه در آن دارد. اگر سنگ آهک بیش از ۹۰درصد وزنش کربنات کلسیم داشته باشد، آهکی که از آن پخته شود آهک پرمایه و هرگاه کربنات کلسیم کمتر از ۷۵درصد وزنش باشد، آهکی که از آن پخته شود آهک کم‌مایه است.

آهک مرده و آب آهک

هرگاه بر روی کلسیم اکسید (آهک زنده) آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب، گرما ایجاد می‌کند که موجب بخار شدن قسمتی از آب می‌شود.

در این عمل، آهک بر اثر جذب آب، متورم شده و سپس به‌صورت گرد سفیدی درمی‌آید که دراصطلاح آهک مرده نامیده می‌شود (زیرا در تماس با آب، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد). این عمل را شکفته‌شدن آهک نیز می‌گویند.

هرگاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیرآهک تبدیل می‌شود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشده کلسیم هیدروکسید در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد.

برای نمونه در تهیه سدیم هیدروکسید، آمونیاک، هیدروکسید فلزات، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا به‌کار می‌رود.

ویژگی‌های آهک

آهک سفید رنگ است که پس از پختن سنگ آهک به دست می‌آید. وزن ویژه آن ۳/۰۸ تا ۳/۳۰ g/cm³ می‌باشد که بستگی به درجه گرمای پختن سنگ آهک دارد که هر چه زیادتر شود، آهک پخته، کندتر با آب ترکیب می‌شود.

در گرمای بیش از ۱۰۰۰ درجه، آهک اندکی جمع می‌شود و سطح رویه‌اش کمی کاهش می‌یابد، با آب به کندی ترکیب شده، شکفتن آن کند می‌گردد. آهک در گرمای ۲۵۸۰ تا ۲۷۵۰ درجه و فشار یک بار (اتمسفر) به حالت مایع تغییر فاز می‌دهد.

آهک بلوری به شکل مکعب بی‌رنگ با ته رنگ زرد است. درجه سختی آن به ۳ تا ۴ می‌رسد. آب به کندی از سطح آهک بلوری به درون آن نشست می‌کند. اگر گرد بلور آهک را در آب بریزند پس از چند دقیقه با حالت انفجاری مانندی با هم ترکیب می‌شود.

هر گاه گرد آهک را در گرمای ۱۴۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه نگاه دارند، دانه‌های آن به همدیگر می‌چسبند و بلور می‌گردند که کم‌کم دانه‌های بلور شده درشت می‌شوند. در عین حال آهک به عنوان یک تنظیم‌کننده اسیدی یا بازی بودن مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد در عین حال آهک به عنوان ضد عفونی‌کننده در مراکز پرورش دام و طیور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مصارف آهک

1. حرارت: زمانی که آب به آهک زنده اضافه شود، در طی فراینده هیدراته شدن از خود انرژی گرمایی آزاد می‌کند.
2. نور: هنگامی که آهک در حدود ۲۴۰۰ درجه سانتیگراد حرارت ببیند نوعی درخشش از خود ایجاد می‌کند. این تولید نور به نور آهک شهرت دارد و تا قبل از اختراع الکتریسیته کاربرد داشته‌است.
3. سیمان: اکسید کلسیم یکی از ضروری‌ترین اجزاء تولید سیمان می‌باشد.
4. بیو دیزل: در تولید سوخت زیستی به عنوان یک ماده قلیایی کاربرد دارد.
5. صنایع پتروشیمی: ترکیبی از آهک و فنولفتالین در منابع ذخیره آب پتروشیمی‌ها برای تشخیص pH آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
6. کاغذ سازی: از اکسید کلسیم در صنایع کاغذسازی برای بازیافت هیدروکسید سدیم از کربنات سدیم استفاده می‌شود.
7. گچ: مردمان پیش از تاریخ از گچ پایه آهکی برای ساخت سرپناه استفاده می‌کردند که برخی از سازه‌های آن زمان هنوز پس از ۱۹ قرن همچنان پابرجا است.
8. صنایع شیمیایی: از اکسید کلسیم برای حذف دی‌اکسید گوگرد از اگزوز در فرآیندی معروف به «گوگردزدایی گاز دودکش» استفاده می‌شود.

نقش و کاربرد آهک در کشاورزی

آهک کشاورزی شامل انواع مختلف اهک نظیر سنگ آهک ، آهک کشاورزی ، آهک زنده ، آهک هیدراته و گچ می شود. آهک در کشاورزی به واسطه دارا بودن عنصر کلسیم که منشاء آن کربنات کلسیم بوده و ممکن است با توجه به محل پیدایش دارای عناصر دیگری مانند منیزیم نیز باشد دارای اهمیت است.

هر نوع آهکی که در کشاورزی استفاده می شود اعم از آهک زنده و آهک هیدراته باید به صورت پودری مورد استفاده قرار گیرد. نقش و کاربرد آهک در کشاورزی به موارد مختلف تقسیم بندی می شود که از جمله می توان به این موارد اشاره نمود:

آهک یک منبع مناسب برای تامین کلسیم و منیزیم جهت تغذیه گیاهان محسوب می شود.

قادر است میزان ماندگاری آب در خاک را افزایش دهد.

حالت اسیدی برخی از خاک ها را که موجب کاهش توان گیاهان برای رشد می شود را تصحیح می نماید.

عناصر اساسی مورد نیاز گیاهان نظیر پتاس ، فسفر و ازت را به میزان بیشتری در اختیار گیاهان می گذارد.

با وجود مزایای آهک برای گیاهان ، ممکن است برخی خاک ها دارای میزان بالایی از آهک باشند. برای افزایش کارایی آهک موجود در خاک می توان از کود های سولفاته و اسیدی و یا اسید سولفوریک استفاده نمود.

چنانچه قصد استفاده از آهک برای تصحیح Ph خاک را دارید ، ابتدا باید از روش آزمون خاک برای سنجش میزان کمبود ها استفاده کرد تا بتوان مناسب ترین مقدار آهک و دیگر مواد مورد نیاز را به کار برد. به جز انواع آهک زنده و آهک هیدراته و گچ و … ، از آهک دولومیتی هم در کشاورزی استفاده می شود. آهک دولومیتی دارای میزان کمتری کلسیم بوده ولی در عوض حاوی منیزیم است که برای رشد گیاهان ضروری می باشد.

آهک هیدراته در مزارع پرورش دام و طیور به منظور خشک کردن و ضدعفونی محل نیز مصرف می شود.

برخی عوامل چون آبیاری و بارش بیش از حد و یا چرای دائمی دام موجب افزایش اسیدیته خاک شده و رشد گیاهان را با مشکل مواجه می سازد. بهترین راه افزایش pH خاک در چنین مواردی استفاده از آهک می باشد. آهک همچنین سبب افزایش تجمع کلسیم در گیاهان شده و برای افزایش سلامت و استخوان بندی حیوانات چرنده و افزایش شیر دهی دام بسیار مفید است.

در علوم کشاورزی: کشتکار گلخانه – پرورش ماهی سرد آبی و گرم آبی-کشت قارچ-طراحی فضای سبز-گاوداری صنعتی

برای کاهش مقدار آهک زمین کشاورزی چه باید کرد؟

مقدار بیش از حد آهک در زمین کشاورزی موجب سنگینی وسفتی خاک میشود و همچنین خاک را قلیایی میکند و به منظور اصلاح خاک آهکی بعد آزمایش خاک با در نظر گرفتن صرفه اقتصادی تحت نظر کارشناس مجرب و خبره اقدام به اصلاح میکانیکی خاک با ماسه دهی،کودهای دامی و خاکبرگ کاملا پوسیده و اصلاح شیمیایی خاک با اسیدهای فسفریک،آلومینیوم،آمونیوم،سولفوریک و… میشود.

مزایا و معایب آهک پاشی :

1. حذف عوامل بیماری زا و ضد عفونی نمودن محیط ۲. استحکام خاک استخر
2. جلوگیری از نوسانات شدید Ph طی دوره پرورش ۳. خنثی نمودن آب های اسیدی
3. حذف حیوانات مزاحم ( لارو ماهیان هرز – لارو قورباغه و … ) حذف جلب ها و گیاهان آبزی
4. حذف لجن ایجاد شده در کف استخر ( از طریق تبدیل مواد آلی به معدنی )
5. مقدار آهک مصرفی بستگی به نوع آهک و Ph و نوع خاک دارند .

انواع آهک :

1. آهک کشاورزی:سنگ معدنی خرد شده و پخته شده ( در صورت جذب آب تولید حرارت و گاز می کند )مقدار مصرف ۲۲۰۰ کیلوگرم در هکتار البته با توجه به آنالیز و نوع خاک کشاورزی با توصیه کارشناس متغییر است.
2. آهک زنده:سنگ معدنی خرد شده و پخته شده ( در صورت جذب آب تولید حرارت و گاز می کند ).مقدارمصرف ۲۰۰ کیلوگرم درهکتار
3. آهک ساختمانی:آهک زنده آب دیده که به صورت پودر درآمده است . مقدار مصرف ۱۱۰ کیلوگرم در هکتار
4. سنگ آهک:قطعه های بزرگ سنگی که پس از ایجاد تغییرات به شکل آهک معمولی درخواهد آمد .مقدار مصرف ۱۱۰۰ در هکتار میباشد.
5. آهک شکفته:آهک یا آهک زنده یا آهک آب ندیده یا آهک نشکفته، خیلی سریع با آب ترکیب می‌شود و آهک شکفته یا آهک آب دیده یا آهک کشته می‌گردد. آهک شکفته در گرمای ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد و فشار یک بار (اتمسفر)، آب شیمیایی خود را پس می‌دهد و به آهک زنده و آب تبدیل می‌شود. آهک زنده را به روش تر، یا خشک، یا با بخار آب شکفته می‌کنند.
6. آهک منیزیمی:آهک منیزیمی حاوی بیش از ۵٪ منیزیم اکسید یا ۵٪-۳۵٪ منیزیم کربنات است. آهک دولومیتی نوعی آهک منیزیمی با بیش از ۳۵٪-۴۶٪ محتوای منیزیم می‌باشد. آهک نوع S که برای ترکیب با سیمان پرتلند جهت استفاده در امور ساختمان‌سازی استفاده می‌شود عموماً از نوع آهک منیزیمی است که تحت حرارت و فشار تولید شده و در ملات سیمان با آهک و گچ به کار می‌رود.

از لحاظ کیفیت آهک زنده بهتر از انواع دیگر خواهد بود و پس از آن آهک ساختمانی به دلیل نیاز به حجم کم مصرفی در اولویت بعدی قرار می گیرد .

میزان مصرف آهک ها بر اساس جدول زیر می توان برآورد کرد :

آهک مورد نیاز ( برای یک هکتار ) بر اساس Ph و نوع خاک :

مشخصات آهک خوب :

1. دارای رنگ سفید روشن باشد.
2. کاملا به حالت پودر باشد .
3. آب دار وخیس نباشد .

معایب آهک پاشی :

در صورت عدم رعایت میزان و در نظر نگرفتن شرایط محیط امکان افزایش بیش از حد Ph استخر وجود دارد . در مواقعی از آهک استفاده می شود نمی بایست کودهای فسفاته به طور هم زمان با آن به استخر وارد شد چون باعث ته نشین شدن فسفر و از دست رفتن آن به میزان ۸۰ تا ۹۰ درصد می شود . ( اثر متقابل آهک و کودهای شیمیایی ) .

نحوه پاشیدن آهک به صورت کپه ای در نقاط مختلف استخر و پخش کردن آن در تمامی سطح و بدنه ها می باشد در محله های عمیق تر و نزدیک خروجی آب بایست مقدار بیشتری آهک پاشیده شود . آهک پاشی باید در روزهای آفتابی در جهت وزش باد و به محیط مرطوب داده شود . آهک خود به عنوان یک کود نیز در تامین کلسیم مورد نیاز استخر عمل می کند .

مقالات مرتبط:

1. ارزیابی چند عصارهگیر شیمیایی جهت تعیین روی قابل استفاده نهالهای پسته در برخیاز خاکهای آهکی رفسنجان
2. مقاله نقش آهک و مواد آلی در میزان تجمع عناصر سنگین در خاک و گیاه در اراضی تحت تاثیر فاضلاب صنعتی