Jumat, 08 Oktober 2010

show me the way

Energi dalam (E) adalah total energi kinetik (Ek) dan energi potensial (Ep) yang ada di dalam sistem. Oleh karena itu energi dalam bisa dirumuskan dengan persamaan E = Ek + Ep. Namun karena besar energi kinetik dan energi potensial pada sebuah sistem tidak dapat diukur, maka besar energi dalam sebuah sistem juga tidak dapat ditentukan, yang dapat ditentukan adalah besar perubahan energi dalam suatu sistem.

Perubahan energi dalam dapat diketahui dengan mengukur kalor (q) dan kerja (w), yang akan timbul bila suatu sistem bereaksi. Oleh karena itu, perubahan energi dalam dirumuskan dengan persamaan E = q + w.

Jika sistem menyerap kalor, maka q bernilai positif. Jika sistem mengeluarkan kalor, maka q bernilai negatif.

Jika sistem melakukan kerja, maka w pada rumus tersebut bernilai positif. Jika sistem dikenai kerja oleh lingungan, maka w bernilai negatif.

Jadi bila suatu sistem menyerap kalor dari lingkungan sebesar 10 kJ, dan sistem tersebut juga melakukan kerja sebesar 6 kJ, maka perubahan energi dalam-nya akan sebesar 16 kJ.

Perubahan energi dalam bernilai 0 jika jumlah kalor yang masuk sama besar dengan jumlah kerja yang dilakukan, dan jika kalor yang dikeluarkan sama besar dengan kerja yang dikenakan pada sistem. Artinya, tidak ada perubahan energi dalam yang terjadi pada sistem.

Pergeseran Kesetimbangan

Azas Le Chatelier menyatakan: Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.

Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan.

Bagi reaksi:

A + B ↔ C + D

KEMUNGKINAN TERJADINYA PERGESERAN

1. Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D, sehingga jumlah mol A dan Bherkurang, sedangkan C dan D bertambah.

2.Dari kanan ke kiri, berarti C dan D bereaksi membentuk A dan B. sehingga jumlah mol C dan Dherkurang, sedangkan A dan B bertambah.

FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MENGGESER LETAK KESETIMBANGAN ADALAH :

a. Perubahan konsentrasi salah satu zat
b. Perubahan volume atau tekanan
c. Perubahan suhu

A. PERUBAHAN KONSENTRASI SALAH SATU ZAT

Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.

Contoh: 2SO₂(g) + O₂(g) ↔ 2SO₃(g)

- Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO₂, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
- Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O₂, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

B. PERUBAHAN VOLUME ATAU TEKANAN

Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.

Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil.

Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi besar.

Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri = jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak menggeser letak kesetimbangan.

Contoh:

N₂(g) + 3H₂(g) ↔ 2NH₃(g)

Koefisien reaksi di kanan = 2
Koefisien reaksi di kiri = 4

Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (= volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (= volume diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

C. PERUBAHAN SUHU

Menurut Van’t Hoff:

Bila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm).
Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm).

Contoh:

2NO(g) + O₂(g) ↔ 2NO₂(g) ; DH = -216 kJ

Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

Cerpen Kimia: Nikel Aliansi Para Logam

“Na..na…na…!! hmm…hmm….hmm…!!”gumam Nikel (Ni) pelan sambil berjalan hilir mudik didepan Besi (Fe) dan Krom (Cr). Mereka bertiga sedang menunggu manusia untuk membantunya membuat campuran logam tahan asam atau yang disebut Nikrom.

“Nikel..! kau bisa diam tidak? Dari tadi jalan terus hilir mudik kayak setrikaan, bentar lagi kita kan mau bantu manusia buat….apa sih?Krom! manusia tadi bilang apa ya, aku lupa lagi, kita-kita ini mau dipadukan lalu namanya perpaduan kita itu apa lupa lagi?”teriak Besi

“Campuran logam tahan asam! itu yang disebut Nikrom” jawab Krom

“Iya, itu…Nikrom, kau duduklah sebentar Nik, jangan hilir mudik mulu”

“Besi, aku gugup…aku kan baru sekarang mau dipadukan dengan kau dan si Krom, kalau dengan Tembaga dalam membuat koin/Monel aku sering” sahut Nikel (Ni)

“Iya duduk dulu, sebentar lagi manusia-manusia itu datang, tumben kau merasa gugup, biasanya juga kalau denganku bantu manusia membuat sendok makan biasa aja tuh” balas Besi

“Itukan sering Besi! Mendadak rewel sih kau ini, tapi ngomong-ngomong kau berapa % sih nyumbang tubuhmu buat Nikrom itu?”tanya Nikel sambil berhenti melangkah dan menatap kearah Besi

“Aku, Cuma 25%” sahut Besi balik menatap

“Kau Krom?berapa %?”Tanya Nikel lagi pada Krom

“15%lah ngapain banyak-banyak?”jawab Krom (Cr)

“Berarti aku yang paling banyak 60%”

“Gak papalah buat Monel juga kau 60% kan daripada Tembaga yang 40%, amal…nik,amal!”teriak Besi

“Amal sih amal, tapi lama-lama aku bisa habis juga”

“Mang sejak kapan sih, kau suka jadi aliansi para logam?”Krom yang bertanya

“Ya sejak manusia bernama Axel Crostedt tahun1751 menemukanku, sejak saat itu aku banyak diburu, selain pelapis logam tahan karat tentunya, aku bersama Tembaga memulai karier cie…karier, jadi mata uang di Amerika serikat dan Switzerland” jawab Nikel

“Wah, enak dong pernah jadi mata uang negara Adi kuasa” komentar Krom

“Itu dulu, waktu jadi mata uang syiling ya, secara dia itu putih mengkilat ha..ha…” ejek Besi

“Gak bosan apa jadi aliansi para logam terus?” tanya Krom lagi

“Enggak sih, tapi selain jadi aliansi para logam sekali-kali aku juga suka jadi katalis reaksi adisi H₂ dalam membantu manusia membuat mentega atau margarin”

“Oya, enak ya, tapi manusia-manusia itu pada kemana ya?kok belum datang juga sih?”kata Krom sambil berdiri melirik kesana kemari

“Iya nih, padahal ditempatku rasanya suhunya sudah mencapai 3005K, aku bisa mendidih nih” kata Nikel

“Ah masa, ditempatku adem-adem aja tuh” sahut Besi masih duduk acuh tak acuh

“Ya sudah, bagaimana kalau kita pulang dulu kerumah masing-masing entar kita kumpul lagi disini, oya Nik, aku tidak tahu rumahmu, bagaimana nanti menghubunginya?” Tanya Krom lagi

“Gampang Rumahku dekat Paladium sama Platina kok, jemput aja entar di kampung Sistem Periodik Unsur di gang 4 blok VIIIB nomor rumah 28” jawab Nikel

“Masih seblok sama aku, entar sama-sama aja lah jemputnya” sahut Besi lagi

“Boleh, oya aku lupa kata manusia selain membuat Nikrom kita juga kedepannya ada rencana buat baja Stainless Steel “sahut Krom

“Buat apa baja kayak gitu?” Tanya Besi

“Katanya sih buat pembuatan rel kereta api, senapan dan thank”

“Oh, ya sudah, aku juga mau membantu manusia membuat campuran logam electroplating dulu, nanti jangan lupa ya Krom jemput aku” kata Nikel

“Oke nik, selamat bertugas!”

Jumat, 04 Juni 2010

Cerpen Kimia : Catatan Harian Natrium

Kata Kunci: cerpen kimia

Ditulis oleh Halimah Pakot pada 12-04-2009

AWAL JANUARI 2009

“Apakah itu cinta…apakah itu cinta…yang mampu melengkapi lubang di dalam hati….” Suara lagunya letto yang minggu ini kujadikan nada dering ponselku terus berbunyi, aku menggeliat malas dan mencoba membuka mataku yang terasa sangat berat. Tapi tiba-tiba kantukku mendadak hilang saat kulihat nama khlor kekasihku terpampang di layar ponsel

“Pagi honey…!” terdengar suaranya renyah di seberang sana

“Ada apa sih , pagi-pagi dah ganggu orang tidur ?” jawabku sedikit merajuk

“Lho…kau lupa ya nat,kita kan pagi-pagi mau jalan-jalan”

“Jalan-jalan kemana?”

“Ya biasa…pagi ini kita kedapur ibu-ibu untuk melejatkan masakan mereka, siangnya kita ke demo masak rudy choerudin”

“Kemakanan mulu, aku bosan nih, gak ikut ah”

“Lho kok gitu,terus gimana kalau anak -anak manusia itu gondokan semua? kan kita juga yang repot. Lagian kita kan pasangan yang paling serasi sekampung SPU nat, masa kita jalannya masing-masing, gak seru ah”

“Baiklah…baiklah Mr chlor”

Kututup telponku, kupandangi kamar minyak tanahku, “ahh…” aku berteriak . Sudah sejak lama aku jadian sama khlor,dia unsure yang paling ganteng yang pernah kulihat di kampung kami sistem periodik unsur di gang 3 blok V11 A dengan nomer rumahnya 17, bahkan kami mendapat peredikat pasangan paling serasi tahun ini.

Awalnya kami ketemu di lautan luas. Waktu itu dia senang sekali mentap senja. Dan jadilah kami pasangan yang serasi. Kami sering jalan berdua ke dapur-dapur penduduk atau ke pabrik-pabrik industri. Kami juga kadang mengenang perjumpaan kami di lautan lepas, ahh…indahnya. Tapi ada satu yang membuat hati ini kadang terbakar cemburu , ada kabar burung kalau dia selingkuh dengan molekul air. Bahkan menurut kabar terakhir yang aku dengar mereka telah menikah dan mempunyai anak yang bernama HCl, aku ingin melabrak air kalau perlu membunuhnya tapi aku tidak punya bukti makanya kalau aku dekat dengan dia aku langsung marah apalagi si oksigen yang masih sodara si molekul air suka mengompori aku,membuat kemarahanku langsung naik beberapa derajat.

AKHIR JANUARI 2009

Mataku sudah sembab tapi airmataku masih terus saja mengalir, hatiku sakit…sakit luar biasa, khlor kekasihku ternyata benar-benar menghianati cintaku, dia ternyata sudah menikah dengan molekul air dan mempunyai anak HCl dan ternyata selama ini juga dia punya affair dengan saudara-saudaraku seperti kalsium (CaCl₂ ) , kalium (KCl) , barium (BaCl₂) mereka itu berbohong di belakangku

Dasar mata keranjang!!!!

Aku ingat waktu itu, dia kekasihku khlor (apa masih pantas aku memanggilnya kekasih?) mengakui semua perbuatanya setelah tahu aku pernah memergokinya waktu dia di sebuah laboratorium jalan bersama. Dengan bantuan kelalaian manusia aku hampiri molekul air, aku marah padanya karena dia telah merebut khlor dariku. Aku berkelahi dengannya dan hasil perkelahian itu terjadilah kebakaran di tambah adanya oksigen yang terus memanasiku maka kemarahnku makin menjadi dan habislah laboratorium itu terbakar oleh kemarahanku

Aku pergi pada khlor dengan penuh kemarahan mempertanyakan alasannya kenapa dia selingkuh di belakangku

“Apa aku kurang sempurna di matamu khlor, sampai-sampai kau tega melakukan ini semua, awalnya aku kira ini hanyalah gosip para manusia lab itu tapi ternyata kau…kau memang benar-benar menghianatiku” semprotku sambil menangis.

“Semua ini kulakukan karena aku sayang kamu nat,” jawabnya.

“Apa kamu bilang? sayang aku? kamu selingkuh dan menikah dengannya karena sayang aku?”

“Iya nat, kau itu begitu sempurna di mataku, kau mempunyai sifat-sifat yang khas makanya aku tidak menikahimu karena aku takut nanti kau mengandung sehingga merusak kecantikanmu.Aku menikahi molekul air dan mempunyai anak Hcl itu tidak lain dengan satu tujuan .Kau tahu…kata para manusia lab itu kecantikanmu mempunyai warna khas beda dari unsur-unsur yang lain akan bisa terlihat oleh semua orang, asalkan ada senyawa lain yang bisa membantumu dan senyawa yang bias membantumu itu tidak lain adalah HCl anakku, si Hcl kecil akan membantumu melakukan uji nyala maka warna cantikmu itu dapat terlihat , apa kau tidak senang ? terlihat cantik dan di puja banyak orang” katanya panjang lebar smbil tersenyum

Untuk beberapa saat aku terdiam betapa baiknya dia, betapa dalam cintanya tapi jauh di lubuk hatiku aku masih merasa sakit padanya dan diam-diam aku bersumpah aku tidak akan memaafkan molekul air dan oksigen seumur hidupku,itu sumpahku..!

PERTENGAHAN PEBRUARI 2009

Sejak tahu kekasihku khlor selingkuh di belakangku, akupun mulai main mata dengan nitrat (NaNO₃), dengan karbonat (NaCO₃) , dengan adiknya khlor , bromine (NaBr) dan banyak yang lainnya. Kadang akupun suka jalan sendirian tanpa di temani kekasih-kekasihku , aku bersama adikku kalium kadang membantu manusia . Ion-ion ku ikut memelihara keseimbangan osmosis dan pH darah dalam tubuh manusia.

AKHIR PEBRUARI 2009

Di akhir pebruari ini aku melakukan uji nyala.Awalnya aku tidak mau tapi karena desakan Chlor kekasihku yang katanya sayang ma aku, aku pun akhirnya mau melakukannya. Kalau manusia mungkin uji nyala itu analoginya semacam oprasi plastik kali.Waktu di uji nyala dengan bantuan HCl anak dari kekasihku khlor ternyata aku menghasilkan warna kuning. Aku jadi bertanya-tanya kenapa aku bisa berwarna dan kenapa warnaku yang nampak hanya kuning padahal warna itu kan banyak .Eh setelah kutanyakan pada manusia lab ternyata ketika di panaskan elektron dalam diri aku mengalami eksitasi.Saat elektron kembali kekedudukan semula akan melepaskan energi berupa energi cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Jika panjang gelombang berada dalam daerah sinar tampak maka terlihat nyala yang berwarna tertentu.Dan kebetulan yang terjadi padaku panjang gelombang yang berada dalam daerah nampaknya warna kuning.itulah sebabnya aku berwarna kuning padahal warnaku banyak sekali.

Cerpen Kimia : Arsen Si Pembunuh Bayaran

Kata Kunci: arsen, cerpen kimia

Ditulis oleh Halimah Pakot pada 21-06-2009

Siang ini aku duduk didepan rumahku di gang 4 blok VA nomor 33 di kampung kami sistem periodik unsur , aku berusaha mengingat kembali tentang semuanya, tentang tawaran manusia untuk melakukan hal yang menurutku itu sangat menjijikan untuk aku ulangi lagi, yaitu pekerjaan membunuh. Sudah lama aku jadi pembunuh bayaran, dan sebenarnya aku ingin berhenti dari pekerjaaan menjijikan ini, tapi lagi-lagi aku tak bisa. Manusia-manusia itu lebih mempercayaiku daripada teman-temanku seperti halnya sianida atau yang lainnya. Karena katanya pekerjaanku sangat rapi, dengan menyusup lewat makanan racunku menyerang sistem pencernaan manusia yang akan kubunuh sehingga dia mati seolah-olah seperti karena shok.

Sebenarnya aku sudah lelah dengan pekerjaan seperti ini, dan tak ingin mengulangnya lagi, sejak pembunuhan Napoleon Bonaparte aku sebenarnya telah berjanji untuk tidak membunuh lagi, tapi lagi-lagi korban jatuh di tanganku. Tahun 2004 saja aku membunuh seorang aktivis HAM Munir dari indonesia dan kini manusia itu datang lagi padaku menyuruhku membunuh seorang temannya hanya karena takut tersaingi dalam perebutan jabatan sebagai direktur sebuah perusahaan.

“Ahhh….ini benar-benar bisa membuatku gila, kenapa sih dikalangan manusia itu selalu saja ada yang serakah, kenapa mesti cemburu pada keadaan? bukankah tuhan itu tidak menempatkan kita pada tempat yang sama?.

“Arsenik..” seseorang menyapaku perlahan.

Aku segera membalikkan badan, dan kulihat disana fosfor kakakku menghampiri. Dalam keluargaku aku sebenarnya unsur yang paling dekat dengannya daripada dengan kakaku yang satu lagi Nitrogen atau dengan adik-adikku Antimon atau Bismut. Sehingga dalam karakteristik secara kimiawi aku lebih mirip dia, dia suka memanggilku arsenik atau dengan bahasa yunani namaku Arsenikum.

“Ada apa kak?”

“Katanya mau bakti sosial pada manusia, kok malah melamun disini?”

“Iya kak, bentar lagi juga berangkat”

“Kulihat akhir-akhir ini kau sering melamun sen,ada masalah dengan pacarmu khlor? Dan kulihat kalian tidak sering berjalan bersama lagi. Malah sekarang kau lebih aktif membantu manusia, mencuci kerislah, membasmi hama dan tikuslah, pengawet kayulah, dan sekarang adikku ini mau bakti sosial apalagi?”

Aku tersenyum melihat matanya berbinar-binar, sejak dulu , sejak aku baru saja ditemukan oleh Albertus Magnus tahun 1250 dan dipertemukan dengannya di kampung SPU, mata itu tak pernah berubah, dia senantiasa berusaha jadi kakakku yang baik

“Eh di tanya malah senyum-senyum, atau jangan-jangan kau sedang jatuh cinta lagi sen?”

“Gak lah kak, aku dan khlor akhir-akhir ini cuma sedikit renggang aja, tapi kami baik-baik saja kok. Sekarang aku mau membantu manusia menyepuh perunggu, membuat bahan cat, keramik, elektronik, efek kembang api, zat warna atau pencelup, industry kulit, pengeras timah hitam, serta pembeningan kaca. ”

” Ckkk…ckkk…kau hebat sen, selain oksidamu ampoter ternyata kau juga banyak aktif membantu manusia, aku bangga padamu Sen, tapi sebelumnya kakak khawatir kau berjalan-jalan kekalangan manusia soalnya kakak takut ada yang menyuruhmu lagi untuk membunuh, bukan apa-apa sih, nyawa itu berharga Sen, apa kau masih ingat waktu dulu itu, waktu kau membunuh aktivis HAM yang bernama Munir itu, sampai-sampai heboh di buatnya, dan kampung kita juga di buat gegerkan. Bahkan kau juga yang sebelumnya dipercaya untuk pengobatan dalam bidang homeopati, gara-gara suka dijadikan racun pembunuh jadi tidak dipercaya lagi kan”

“Iya kak, aku kan berusaha untuk menolak jadi pembunuh bayaran lagi, ya udah aku berangkat dulu kak”

“Baiklah, hati-hati jangan sampai tubuhmu menyentuh makanan para manusia Sen!”

“Iya, aku tahu kak, tubuhku kan beracun, aku pasti hati-hati”

Begitulah kawan dengan kakakku fosfor, apa yang harus kukatakan padanya kalau saja dia tahu aku akan membunuh lagi, maafkan aku kak, aku tidak kuasa untuk menolaknya. Malam ini kemungkinan satu orang lagi akan jatuh di tangan racunku. Malam ini, aku akan menyusup lagi lewat makanannya untuk membunuhnya, maafkan aku kak, ijinkan aku satu kali saja melakukannya lagi. Sudah itu aku janji, aku tidak akan mengulanginya lagi, lagipula mungkin setelah ini, aku kan di larang berjalan-jalan dikalangan manusia lagi, mungkin kau sudah bosan mendengar janji-janjiku kak, karena tiap kali aku membunuh, aku selalu berjanji padamu untuk tidak mengulanginya lagi, tapi kali ini, setelah aku menyelesaikan semuanya, aku benar-benar berjanji padamu untuk tidak mengulanginya lagi.

Ahh…aku jadi bingung, harus membunuh apa enggak ya? Khlor kemana lagi? padahal pada saat gini seharusnya dia ada disampingku, apa masih mengurusi pacarnya sinatrium itu, aku heran, padahal dia kan playboy tapi masih saja mempertahankan hubungannya dengan sinatrium itu, apa sih kelebihan dia? Sampai-sampai khlor tidak rela untuk melepasnya. Hah…! kenapa aku tidak pergi saja pada oksigen, dia jugakan kekasihku (As₃O₂), tapi…bagaiman kalau nanti ketahuan sama khlor? Peduli amat dah, siapa tahu dari oksigen aku bisa tahu kabar hubungan khlor dengan natrium.

Fertilizer

An old fertilizer spreader

A large, modern fertilizer spreader

Fertilizers are soil amendments applied to promote plant growth; the main nutrients present in fertilizer are nitrogen, phosphorus, and potassium (the 'macronutrients') and other nutrients ('micronutrients') are added in smaller amounts. Fertilizers are usually directly applied to soil, and also sprayed on leaves ('foliar feeding').

Fertilizers are roughly broken up between organic and inorganic fertilizer, with the main difference between the two being sourcing, and not necessarily differences in nutrient content.

Organic fertilizers and some mined inorganic fertilizers have been used for many centuries, whereas chemically-synthesized inorganic fertilizers were only widely developed during the industrial revolution. Increased understanding and use of fertilizers were important parts of the pre-industrial British Agricultural Revolution and the industrial green revolution of the 20th century.

Tennessee Valley Authority: "Results of Fertilizer" demonstration 1942

Further information: Plant nutrition

Labeling of fertilizers

Main article: labeling of fertilizers

Macronutrient fertilizers

Macronutrient fertilizers are labeled with an NPK analysis and also "N-P-K-S" in Australia^[2].

An example of labeling for the fertilizer potash is composed of 1:1 potassium to carbonate or 47% potassium and 53% Carbonate by weight (owing to differences in molecular weight between the potassium and carbonate). Traditional analysis of 100g of KCl would yield 60g of K₂O. The percentage yield of K₂O from the original 100g of fertilizer is the number shown on the label. A potash fertilizer would thus be labeled 0-0-60, not 0-0-52.

History

Main articles: History of organic farming and History of fertilizer

The modern understanding of plant nutrition dates to the 19th century and the work of Justus von Liebig, among others. Management of soil fertility, however, has been the pre-occupation of farmers for thousands of years.

Type of Fertilizer

Fertilizers come in various shapes and forms. The most typical form is granular fertilizer (powder form), usually come in a bag / box. The next most common form is liquid fertilizer; some advantages of liquid lawn fertilizer are its immediate effect and wide coverage. Moreover, there is also a form of slow-release fertilizer which solves the problem of "burning" the plants due to excessive nutrients. This kind of fertilizer come in various form like fertilizer spikes, tabs, etc. Finally, organic fertilizer is on the rise as people are resorting to a green / environmental friendly products. Although organic fertilizer usually contain less nutrients, some people still prefer organic due to natural ingredients.

Inorganic fertilizer (synthetic fertilizer)

Fertilizers are broadly divided into organic fertilizers (composed of enriched organic matter—plant or animal), or inorganic fertilizers (composed of synthetic chemicals and/or minerals).

Inorganic fertilizer is often synthesized using the Haber-Bosch process, which produces ammonia as the end product. This ammonia is used as a feedstock for other nitrogen fertilizers, such as anhydrous ammonium nitrate and urea. These concentrated products may be diluted with water to form a concentrated liquid fertilizer (e.g. UAN). Ammonia can be combined with rock phosphate and potassium fertilizer in the Odda Process to produce compound fertilizer.

The use of synthetic nitrogen fertilizers has increased steadily in the last 50 years, rising almost 20-fold to the current rate of 1 billion tonnes of nitrogen per year.^[3] The use of phosphate fertilizers has also increased from 9 million tonnes per year in 1960 to 40 million tonnes per year in 2000. A maize crop yielding 6-9 tonnes of grain per hectare requires 30–50 kg of phosphate fertilizer to be applied, soybean requires 20–25 kg per hectare.^[4] Yara International is the world's largest producer of nitrogen based fertilizers.^[5]

Top users of nitrogen-based fertilizer^[6]
Country	Total N use (Mt pa)	Amt. used (feed/pasture)
China	18.7	3.0
U.S.	9.1	4.7
France	2.5	1.3
Germany	2.0	1.2
Brazil	1.7	0.7
Canada	1.6	0.9
Turkey	1.5	0.3
U.K.	1.3	0.9
Mexico	1.3	0.3
Spain	1.2	0.5
Argentina	0.4	0.1

Application

Synthetic fertilizers are commonly used to treat fields used for growing maize, followed by barley, sorghum, rapeseed, soy and sunflower^{[citation needed]}. One study has shown that application of nitrogen fertilizer on off-season cover crops can increase the biomass (and subsequent green manure value) of these crops, while having a beneficial effect on soil nitrogen levels for the main crop planted during the summer season.^[

Problems of inorganic fertilizer

Trace mineral depletion

Many inorganic fertilizers do not replace trace mineral elements in the soil which become gradually depleted by crops. This depletion has been linked to studies which have shown a marked fall (up to 75%) in the quantities of such minerals present in fruit and vegetables.^[8]

However, a recent review of 55 scientific studies concluded "there is no evidence of a difference in nutrient quality between organically and conventionally produced foodstuffs" ^[9] Conversely, a major long-term study funded by the European Union^[10]^[11]^[12] found that organically-produced milk and produce were significantly higher in antioxidants (such as carotenoids and alpha-linoleic acids) than their conventionally grown counterparts.

In Western Australia deficiencies of zinc, copper, manganese, iron and molybdenum were identified as limiting the growth of broad-acre crops and pastures in the 1940s and 1950s^{[citation needed]}. Soils in Western Australia are very old, highly weathered and deficient in many of the major nutrients and trace elements^{[citation needed]}. Since this time these trace elements are routinely added to inorganic fertilizers used in agriculture in this state^{[citation needed]}.

Overfertilization

Main article: Fertilizer burn

Fertilizer burn

Over-fertilization of a vital nutrient can be as detrimental as underfertilization.^[13] "Fertilizer burn" can occur when too much fertilizer is applied, resulting in a drying out of the roots and damage or even death of the plant.^[14]

[edit] High energy consumption

The production of synthetic ammonia currently consumes about 5% of global natural gas consumption, which is somewhat under 2% of world energy production.^[15]

Natural gas is overwhelmingly used for the production of ammonia, but other energy sources, together with a hydrogen source, can be used for the production of nitrogen compounds suitable for fertilizers. The cost of natural gas makes up about 90% of the cost of producing ammonia.^[16] The increase in price of natural gases over the past decade, along with other factors such as increasing demand, have contributed to an increase in fertilizer price^[17].

Long-Term Sustainability

Inorganic fertilizers are now produced in ways which cannot be continued indefinitely^{[citation needed]}. Potassium and phosphorus come from mines (or saline lakes such as the Dead Sea) and such resources are limited. Atmospheric (unfixed) nitrogen is effectively unlimited (forming over 70% of the atmospheric gases), but this is not in a form useful to plants. To make nitrogen accessible to plants requires nitrogen fixation (conversion of atmospheric nitrogen to a plant-accessible form).

Artificial nitrogen fertilizers are typically synthesized using fossil fuels such as natural gas and coal, which are limited resources. In lieu of converting natural gas to syngas for use in the Haber process, it is also possible to convert renewable biomass to syngas (or wood gas) to supply the necessary energy for the process, though the amount of land and resources (ironically often including fertilzer) necessary for such a project may be prohibitive (see Energy conservation in the United States).

Organic fertilizer

Main article: Organic fertilizer

Compost bin for small-scale production of organic fertilizer

A large commercial compost operation

Organic fertilizers include naturally-occurring organic materials, (e.g. manure, worm castings, compost, seaweed), or naturally occurring mineral deposits (e.g. saltpeter, guano).

Benefits of organic fertilizer

In addition to increasing yield^{[citation needed]} and fertilizing plants directly, organic fertilizers can improve the biodiversity (soil life) and long-term productivity of soil^[18]^[19], and may prove a large depository for excess carbon dioxide^[20]^[21]^[22].

Organic nutrients increase the abundance of soil organisms by providing organic matter and micronutrients for organisms such as fungal mycorrhiza^[23], (which aid plants in absorbing nutrients), and can drastically reduce external inputs of pesticides, energy and fertilizer, at the cost of decreased yield^[24].

Comparison with inorganic fertilizer

Organic fertilizer nutrient content, solubility, and nutrient release rates are typically all lower than inorganic fertilizers^[25]^[26]. One study^[which?] found that over a 140-day period, after 7 leachings:

Organic fertilizers had released between 25% and 60% of their nitrogen content
Controlled release fertilizers (CRFs) had a relatively constant rate of release
Soluble fertilizer released most of its nitrogen content at the first leaching

In general, the nutrients in organic fertilizer are both more dilute and also much less readily available to plants. According to UC IPM, all organic fertilizers are classified as 'slow-release' fertilizers, and therefore cannot cause nitrogen burn^[27].

Organic fertilizers from composts and other sources can be quite variable from one batch to the next{http://www.msuorganicfarm.com/Compost.pdf}, without batch testing amounts of applied nutrient cannot be precisely known. Nevertheless they are at least as effective as chemical fertilizers over longer periods of use{http://md1.csa.com/partners/viewrecord.php?requester=gs&collection=TRD&recid=0002290EN&q=http%3A%2F%2Fwww.csa.com%2Fpartners%2Fviewrecord.php%3Frequester%3Dgs%26collection%3DTRD%26recid%3D0002290EN&uid=789131166&setcookie=yes}.

Organic fertilizer sources

Animal

Decomposing animal manure, an organic fertilizer source

Animal-sourced urea , are suitable for application organic agriculture, while pure synthetic forms of urea are not^[28]^[29]. The common thread that can be seen through these examples is that organic agriculture attempts to define itself through minimal processing (in contrast to the man-made Haber process), as well as being naturally-occurring or via natural biological processes such as composting.

Sewage sludge use in organic agricultural operations in the U.S. has been extremely limited and rare due to USDA prohibition of the practice (due to toxic metal accumulation, among other factors)^[30]^[31]^[32]. The USDA now requires 3rd-party certification of high-nitrogen liquid organic fertilizers sold in the U.S.^[33]

Plant

Cover crops are also grown to enrich soil as a green manure through nitrogen fixation from the atmosphere^[34]; as well as phosphorus (through nutrient mobilization)^[35] content of soils.

Mineral

Naturally mined powdered limestone^[36], mined rock phosphate and sodium nitrate, are inorganic (in a chemical sense), are energetically-intensive to harvest, yet are approved for usage in organic agriculture in minimal amounts^[36]^[37]^[38].

Environmental effects of fertilizer use

Runoff of soil and fertilizer during a rain storm

An algal bloom causing eutrophication

Water

Eutrophication

The nitrogen-rich compounds found in fertilizer run-off is the primary cause of a serious depletion of oxygen in many parts of the ocean, especially in coastal zones; the resulting lack of dissolved oxygen is greatly reducing the ability of these areas to sustain oceanic fauna.^[39] Visually, water may become cloudy and discolored (green, yellow, brown, or red).

About half of all the lakes in the United States are now eutrophic, while the number of oceanic dead zones near inhabited coastlines are increasing.^[40] As of 2006, the application of nitrogen fertilizer is being increasingly controlled in Britain and the United States^{[citation needed]}. If eutrophication can be reversed, it may take decades^{[citation needed]} before the accumulated nitrates in groundwater can be broken down by natural processes.

High application rates of inorganic nitrogen fertilizers in order to maximize crop yields, combined with the high solubilities of these fertilizers leads to increased runoff into surface water as well as leaching into groundwater.^[41]^[42]^[43] The use of ammonium nitrate in inorganic fertilizers is particularly damaging, as plants absorb ammonium ions preferentially over nitrate ions, while excess nitrate ions which are not absorbed dissolve (by rain or irrigation) into runoff or groundwater.^[44]

Blue Baby Syndrome

Nitrate levels above 10 mg/L (10 ppm) in groundwater can cause 'blue baby syndrome' (acquired methemoglobinemia), leading to hypoxia (which can lead to coma and death if not treated)^[45].

Soil

Soil acidification

Nitrogen-containing inorganic and organic fertilizers can cause soil acidification when added ^[46]. [4]. This may lead to decreases in nutrient availability which may be offset by liming.

[edit] Persistent organic pollutants

Main article: Persistent organic pollutants

Toxic persistent organic pollutants ("POPs"), such as Dioxins, polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs), and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) have been detected in agricultural fertilizers and soil amendments^[47]

Heavy metal accumulation

The concentration of up to 100 mg/kg of cadmium in phosphate minerals (for example, minerals from Nauru^[48] and the Christmas islands^[49]) increases the contamination of soil with cadmium, for example in New Zealand.^[50]

Uranium is another example of a contaminant often found in phosphate fertilizers (at levels from 7 to 100 pCi/g)^[51]. Eventually these heavy metals can build up to unacceptable levels and build up in vegetable produce.^[50] (See cadmium poisoning) Average annual intake of uranium by adults is estimated to be about 0.5 mg (500 μg) from ingestion of food and water and 0.6 μg from breathing air^[52].

Steel industry wastes, recycled into fertilizers for their high levels of zinc (essential to plant growth), wastes can include the following toxic metals: lead^[53]arsenic, cadmium^[53], chromium, and nickel. The most common toxic elements in this type of fertilizer are mercury, lead, and arsenic.^[54]^[55] Concerns have been raised concerning fish meal mercury content by at least one source in Spain^[56]

Also, highly-radioactive Polonium-210 contained in phosphate fertilizers is absorbed by the roots of plants and stored in its tissues; tobacco derived from plants fertilized by rock phosphates contains Polonium-210 which emits alpha radiation estimated to cause about 11,700 lung cancer deaths each year worldwide.^[57]^[58] ^[59]^[60]^[61]^[62]

For these reasons, it is recommended that nutrient budgeting, through careful observation and monitoring of crops, take place to mitigate the effects of excess fertilizer application.

all about chemistry