11/25/2015 - By Lynn Griffith

We recently had some questions about fertilizer acidity or lack thereof in controlled release fertilizers. I reached out to tropical plant and soil expert Lynn Griffith for some detailed information on this topic, and he responded with the following, which I thought I'd pass along.

As I understand it, your customers sometimes see the high sulfate sulfur in the fertilizer analysis tag or in media testing, and they become concerned about elevated levels of sulfates, and what that might do to their acidity in their media. Even when the crops look fine, this may concern them. Enclosed is an explanation of this somewhat technical topic in as minimally technical terms as I can use.

First of all, the sulfate ion is not acidic. This is one of the most common misconceptions that growers and even sometimes fertilizer representatives have. We measure the acidity of fertilizers or fertilizer ingredients by something called the calcium carbonate equivalent. Calcium carbonate equivalent essentially means this: how many pounds of calcium carbonate (limestone) would it take to neutralize one ton of a fertilizer or fertilizer component? How much lime do we need to neutralize a fertilizer’s acidity? To give you a fairly extreme example, let's take ammonium sulfate, which we all know is quite acidic. The calcium carbonate equivalent of ammonium sulfate is -2200, meaning it will take a little over a ton of calcium carbonate to neutralize the acidity from one ton of ammonium sulfate. For every 40 bags of ammonium sulfate applied, it will take 44 bags of calcium carbonate. Again, this is a pretty extreme example.

Now, let's take several other sulfate sources commonly used in fertilizer blends. Let's pick calcium sulfate (gypsum), magnesium sulfate, potassium sulfate, and sul-po-mag or k-mag, all very familiar materials. The calcium carbonate equivalent of each of these fertilizer components is zero, meaning they have no acidity factor. None. That is because the sulfate ion is not acidic. Many growers do not realize this. Is ammonium sulfate acidic? Yes, very much so, but not because of the sulfate -- because of the ammonia. It is the ammonia that creates the acidity here, not the sulfate.

Think of it this way: pH stands for potential of hydrogen. When you measure a pH in a soil or water sample, you are actually measuring the amount of hydrogen ions in the material. Sulfate ions do not add hydrogen ions. They don't contain any hydrogen. Here's how ammonium creates acidity: the ammonium NH4+ reacts with water to form nitrate (NO3-), leaving behind hydrogen ions, which are by definition acidic. This is why the acidity of ammonium sulfate comes from the ammonium, and not the sulfate. There is no hydrogen in calcium sulfate, magnesium sulfate, potassium sulfate or k-mag to generate acidity. It is simply not there. Nor do chemical reactions with these fertilizer ingredients give off hydrogen ions. They therefore do not generate acidity. This is how you can have a fertilizer very high in sulfates that is not particularly acidic.

Again, sulfate ions do not generate acidity. It is however the conversion of elemental sulfur to sulfate that creates acidity. There are other ways that fertilizers create acidity, but in case of elemental sulfur, here is what happens: elemental sulfur (S) reacts with H20 to form sulfate (SO4-). This leaves behind hydrogen ions from the water, which again are by definition acidity. Sulfate ions in high ranges by themselves are rarely a problem unless they are contributing significantly to high soluble salts, Sulfate is a soluble salt.

There are a couple of other interesting wrinkles here. Muriate of potash is not acidic at all, nor are the super phosphates. MAP and DAP are acidic due to their ammonia content. Diammonium phosphate is generally a bit more acidic than monoammonium phosphate because it has two ammonium ions in it as opposed to one. Ammonium polyphosphate is also rather acidic for the same reason: the ammonium will ultimately break down into nitrate. Ammonium nitrate is the same way. The ammonium will break down to nitrate, leaving behind hydrogen ions which again are by definition acidity. What does pH stand for again?

Interestingly, urea is 76% as acidic as ammonium sulfate. Many people tend to think of urea as being relatively neutral, while ammonium sulfate is acidic. If you look it up (I did), the calcium carbonate equivalent of ammonium sulfate is 2200, whereas the calcium carbonate equivalent of urea is 1680. If you do the math, urea is a little over three quarters the acidity of ammonium sulfate. Now, when we get to the micronutrients, there are other factors at work, but I don't want to overload you today.

I think you can see that CRF fertilizers made from significant quantities of calcium sulfate, magnesium sulfate, potassium sulfate, muriate of potash or K-Mag can be quite high in sulfates and yet not very acidic at all. If you include sources such as ammonium nitrate, UAN, AP, DAP or urea, you can significantly increase the acidity of that formulation without adding any sulfates at all. I know this can be a little technical and a little tricky, but if you think about it a little bit, it will all make sense. Here is how I suggest you answer customers when they question high sulfates in a fertilizer or media analysis and are concerned about the acidity. Simply inform them that the sulfate ion is not acidic. Magnesium sulfate is not acidic. Potassium sulfate is not acidic. Calcium sulfate is not acidic. K-Mag is not acidic. Ammonium sulfate is acidic, but not because of the sulfate and because of the ammonia. It is the conversion of elemental sulfur to sulfate that creates acidity.

Kindest regards,

Lynn Griffith
Tropical Plant and Soil Expert
"Get the Soil Right"

Fertilizante Acidico

Nosotros recientemente tuvimos preguntas acerca de la acides de fertilizantes o la escasez de tal en fertilizantes de liberación controlada. Me comunique con Lynn Griffith de Tropical Plan and Soil para algunos detalles y información sobre el tópico, y el respondió con la siguiente  información lo cual pensé en pasárselo a ustedes..

A mi entender, sus clientes algunas veces ven el azufre sulfato algo en las etiqueta de análisis del fertilizante o pruebas de medios y se conciernen de los niveles elevados de sulfatos, y lo que pueden hacer a la acides en los medios.  Aun cuando los cultivos se ven bien, aun se conciernen.  Adjunto hallarán una explicación de estos algunos tantos tópicos técnicos en términos técnicos mínimos que pueda usar.  Nosotros medimos el ácido de los ingredientes de los  fertilizantes llamados los equivalentes de carbonató de calcio. Los equivalentes del Calcio carbonato esencialmente significa esto: ¿cómo cuantas libras de calcio carbonato (caliza) se toma para neutralizar una tonelada de fertilizante o componente de fertilizante?  ¿Cuánto caliza necesitamos para neutralizar la acides del fertilizante?   Para darle un ejemplo bastante extremo, tomemos sulfato amonio, el cual sabemos es bastante acido. El calcio carbonato equivalente de armonía sulfate es -2200, significando que tomara un poco más de una tonelada de calcio carbonato para neutralizar el ácido de una tonelada de armonía sulfate.  Por cada 40 bolsas de armonía sulfate aplicada, tomara 44 bolsas de calcio carbonato.  Otra vez, esto es un ejemplo bastante extremo.

Ahora tomemos otros varios recursos de sulfate comúnmente usado en mezcla de fertilizantes.  Tomemos calcio sulfate (sypsum), magnesio sulfate, potasio sulfate, y sul-po-mag o k-Mag,  todos materiales muy conocidos.  El calcio carbonato equivalente a cada uno de estos componentes fertilizante es cero, significando que ellos no tienen factor de ácido.  Ninguno. Esto es porque el sulfate ion es acido.  Muchos cultivadores no realizan esto.  Es armonía sulfate acido?   Si, muchísimo, pero no por el sulfate—pero por la amonio.  Es la amonio que crea el ácido aquí, no el sulfate. 

Piense en esta manera  pH representa potencial de hidrógeno.  Cuando usted mide el pH en pruebas del terreno o agua, usted está en actualidad midiendo la cantidad de hidrógeno ion en el material. Sulfate iones no agregan hidrógeno iones.  Ellos no contienen ningún hidrógeno.  Esta es la forma que amonio crea acides: La amonio NH4+ reacciona con agua para formar nítrate (NO3-), dejando tras ello hidrógeno iones, lo cuales son por definición acido. Por esto es que el ácido de amonio sulfate proviene del amonio, y no del sulfate.  No hay hidrógeno en calcio sulfate, magnesio sulfate, potasio sulfato o K-mag para generar acides. Simplemente no está ahí.  Tampoco la reacción química de estos ingredientes de fertilizantes da hidrógeno iones.   De modo entonces, estos no generan acides.  Esta la forma que puede tener un fertilizante muy alto en sulfates que no es particularmente acido.

De nuevo, sulfate iones no generan acido.  Mas sin embargo, es la conversión del azufre elemental que crea acides.  Hay otras formas que los fertilizantes crean acides, pero en el caso de azufre elemental, aquí esta lo que sucede: azufre elemental (S) reacciona con H20 para formar sulfate (SO4-).  Esto deja detrás hidrógeno ion del agua, que de nuevo por definición es acido.  Sulfate iones en alto grados por sí mismo son raramente problemático a menos que ellos estén contribuyendo significa menté a una alta sal soluble, Sulfate es al soluble.  Hay algunas arugas interesantes aquí.  Muriate de potasa no es acido de ninguna forma, y tampoco son el súper fosfatos.  MAP y DAP son acido dado a el contenido de amonio.  Fosfato diammonium es generalmente un poco más acido que monoamonio fosfato porque tiene do amonio ion y esta opuesta a una.  Amonio polyfosfate es también acida por la misma razón: el amonio ultimadamente se descompone a nitrato.  Amonio nitrato es igual.  El amonio se descompone a nitrato, dejando detrás hidrógeno iones los cuales nuevamente son definido acido.  Que pH representa otra vez?

Interesantemente, urea es 76% tan acido como amonio sulfate.  Muchas personas tienden pensar de urea como siendo relativamente neutral, mientras amonio sulfate es acido. Si lo busca (yo lo hice), el calcio carbonato equivalente a amonio sulfate es 2200, mientras el calcio carbonate equivalente de urea es 1680.  Si conoce la matemática, urea es un poco sobre tres cuartos de ácido de amonio sulfate. Ahora, cuando se habla de micronutrientes, hay otros factores que trabajan, pero no quiero sobre cargarlos hoy.

Yo Creo que pueden ver que fertilizante CRF hecho de una cantidad significante de calcio sulfate, magnesio sulfate, potasio sulfate, muriate of potasio o K-Mag puede ser bastante alto en sulfates y aun no ser tan acido.   Si incluye recursos tal como amonio nítrate, UAN, AP, DAP o urea, usted puede aumentar significantemente el ácido de esa formulación sin agregar ningún sulfate.  Yo sé que esto pude ser un poco técnico y un poco de truco, pero si lo piensa un poco, todo tendrá sentido.

Aquí esta como responderle a los clientes cuando cuestionan el sulfate alto en el fertilizante o análisis media y sus preocupaciones acerca del ácido.  Sencillamente infórmele que el sulfate ion no es acido.  Magnesio sulfate no es acido. Potasio sulfate no es acido. Calcio sulfate no es acido. K-Mag no es acido.  Amonio sulfate es acido, pero no por el sulfate y por el magnesio.  Es la conversión del azufre elemental a sulfate que crea acides. 

Con Sinceridad,

Lynn Griffith
Experto de Plantas Tropicales y Terreno

"Get the Soil Right"