| Пріоритети: | Винахід відноситься до отримання поживних розчинів, що містять мікроелементи, що використовуються для кореневої та позакореневої підживлення, у суміші з макродобривами або самостійно. Спосіб включає введення кислого компонента в гарячу воду і додавання в отриманий кислий розчин послідовно солей мікроелементів, при цьому як кислий компонент вводять лимонну кислоту, додають до неї розчин натрієвої солі оксиэтилендифосфоновой кислоти при співвідношенні 1: (0,4-0,7) відповідно , суміш при рН 1,5-2,3 вводять при перемішуванні сульфати заліза і марганцю до повного розчинення солей і в отриманий розчин додають амоній або калійсодержащий компонент до доведення рН розчину до 2,4-3,5, після чого додають неорганічні солі цинку, кобальту і молібдену, перемішування ведуть до повного їх розчинення і потім вводять сульфати міді і магнію, а потім борну кислоту, при цьому мікроелементи вводять у кількостях, що регламентуються марками поживних розчинів і температуру підтримують на рівні 75-90 o С. Як амоній містить компонента беруть або цитрат амонію, або розчин аміаку, як калійсодержащего компонента - карбонат калію або гідроксид калію, а як неорганічні солі цинку беруть сульфати цинку, як неорганічні солі кобальту - сульфати або нітрати кобальту, як солі молібдену - моліб. Спосіб дозволяє отримувати поживні розчини, що містять мікроелементи у двох видах у суміші змакроелементами, у своїй все мікроелементи перебувають у водорозчинній формі і їм характерна висока біологічна активність. 2 з. п. ф-ли, 1 табл.
Малюнки до патенту Україна 2179162
Винахід відноситься до отримання поживних розчинів, що містять мікроелементи, що використовуються для кореневої та позакореневої підживлення, у суміші з макродобривами або самостійно.
Відомий спосіб отримання поживних розчинів, що містять мікроелементи, що включає розчинення в гарячій воді H 3 BO 3 з подальшим введенням у розчин концентрованої H 2 SO 4 і послідовне додавання сульфатних солей Zn, Fe, Mn, Cu, а також Co(NO 3 ) 2 6H 2 O і (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 4H 2 O. В отриману суміш знову додають концентровану H 2 SO 4 і дистильовану воду.
Недоліком способу є досить низька розчинність солей, що призводить до зменшення вмісту мікроелементів у готовому поживному розчині, а також те, що в розчині не утворюється комплексонів, найбільш близький до рослин форми, що також знижує якість поживних розчинів. Розчин мікроелементів та макроелементів готують окремо через утворення малорозчинних сполук (фосфати мікроелементів). Дані розчини використовують переважно для гідропоніки. (Рекомендації щодо застосування добрив для отримання планованих урожаїв високої якості овочевих культур на штучних субстратах (мінеральна вата, цеоліт) та їх компонентах у захищеному ґрунті. - М.: Союзсільгоспхімія, ЦИНАО, 1991, с. 11 та 12).
Нами поставлено завдання створити спосіб отримання поживних розчинів, що містять мікроелементи, що дозволяє одержати в готовому продукті мікроелементи у формі біометалів (тобто пов'язаних з органічним лігандом комплексоутворювача), які легко засвоюються рослинами, атакож у концентраціях, що значно перевищують розчинність неорганічних солей завдяки утворенню комплексних сполук мікроелементів, що мають кращу розчинність у воді.
Поставлена задача вирішена в способі одержання поживних розчинів, що містять мікроелементи, що включає введення кислого компонента гарячу воду і додавання в отриманий кислий розчин послідовно солей мікроелементів. Як кислий компонент беруть лимонну кислоту. В отриманий розчин додають натрієву сіль оксиэтилендифосфоновой кислоти при співвідношенні 1: (0,4-0,7) відповідно і суміш при pH розчину 1,5 - 2,3, вводять сульфати Fe і Mn і перемішують до повного їх розчинення, потім додають амонійсодержащий або калійсодержащий компоненти (підлугові агенти) до доведення pH розчину 2,4 - 3,5, після чого вводять неорганічні солі Zn, Co і Mo, перемішування ведуть до повного їх розчинення і додають сульфати Cu і Mg, а потім - борну кислоту. Температуру розчинення солей підтримують лише на рівні 75-90 o C. Усі мікроелементи вводять у кількостях, регламентованих марками поживних розчинів. Можливо розчин мікроелементів додатково вводити сечовину і/або нітрат амонію, а також нітрат або карбонат калію (кількість всіх елементів регламентується марками поживних розчинів). Як амонійвмісний компонент, що вводиться для доведення pH розчину 2,5-3,5, беруть цитрат амонію або аміак. Як калійвмісний компонент беруть карбонат калію або KOH; як солі Zn використовують сульфат Zn, як солі Co - сульфат або нітрат Co, а як солі Mo - молібдат амонію.
Сутність способу полягає в наступному. Найбільш доцільним в даний час вважається одержання поживного розчину, в якому мікроелементиперебувають у вигляді комплексонатів. У зв'язку з цим у процесі проводять хелатування неорганічних солей мікроелементів шляхом їхньої взаємодії у водних розчинах з комплексоутворювачами за певних умов.
Лимонна кислота забезпечує потрібну величину pH водного розчину, а також сама є комплексоутворювачем, її аніон є органічним лігандом, що має спорідненість з багатьма катіонами мікроелементів, в першу чергу - залізу. Натрієва сіль оксиетілідендифосфонової кислоти (ОЕДФ) є комплексоном, який добре діє у кислому середовищі.
У композиції двох комплексоутворювачів: лимонної кислоти та натрієвої солі ОЕДФ можливе утворення добре розчинних різнолігандних (змішаних) комплексонатів металів різного складу. Однак співвідношення лимонної кислоти та натрієвої солі має бути певним. Збільшення частки натрієвої солі ОЕДФ призведе до зниження розчинності полівалентних солей Fe і Mn, а зменшення її - до зниження розчинності інших мікроелементів (двухвалентних).
Одним із основних факторів комплексоутворення є вибір величини pH. При введенні солей Fe і Mn необхідно доведення кислого розчину до величини pH 1,5-2,3, так як при його зниженні утворюються малорозчинні протоновані форми мікроелементів, а його підвищення призводить також до формування малорозчинних сполук (бетаїнові структури).
При введенні іонів Zn, Co і Mo найбільш доцільно підтримувати pH, що дорівнює 2,4-3,5, для чого розчин додають амонійсодержащий або калійсодержащий компонент (подщелачивающий агент). Зниження його призводить до утворення малорозчинних протонованих або малохелатованих сполук, підвищення вищезгаданої величини також призводить до утворення малорозчинних поліядерних сполук.
Температуру розчинення солей мікроелементів підтримують в інтервалі 75-90 o C. Її зниження призводить до уповільнення реакції взаємодії інгредієнтів (недостатньо теплової енергії), а збільшення температури вище 90 o C недоцільно, оскільки призводить до збільшення випару води та NH 3 .
За запропонованим способом можна отримувати як живильні розчини, які містять тільки мікроелементи, так і живильні розчини, що містять додатково макроелементи. Вони застосовуються в основному для листового харчування рослин. Можливо додавати поживні розчини в маточний розчин макроелементів для отримання добрив кореневого живлення.
За запропонованим способом як амонійсодержащего компонента можна використовувати аміак, але найбільш доцільним є використання цитрату амонію. Останній виконує роль не тільки підлужного реагенту та джерела азоту, а й цитратний іон є лігандом комплексоутворювача - лимонної кислоти (при цьому знижується дозування лимонної кислоти).
Спосіб проілюстрований такими прикладами.
Приклад 1. 0,5 л гарячої води додають 100 г лимонної кислоти і 60 г натрієвої солі ОЕДФ (співвідношення 1 : 0,6). Температуру розчину підтримують протягом всього процесу 90 o C pH розчину становить 1,7. Потім розчин додають 170 г сульфату Fe і 110 г сульфату Mn. Процес перемішування ведуть до розчинення компонентів. Після цього розчин вводять 30 г цитрату амонію, pH 3,0. При цьому pH середовища розчин додають 15 г сульфату Co, 9 г молібдату амонію і 36 г сульфату Zn. Розчин ретельно перемішують і вводять 35 г сульфату міді, 209 г сульфату Mg та 56 г H 3 BO 3 . В результаті одержують поживний розчин (концентрат мікроелементів), що містить, г/л: Fe - 30; Mn – 30; B – 11;Zn – 8; Cu – 8; Co – 3; Mo - 5; Mg - 20, щільність розчину - 1,335 г/см 3 pH - 3,0. м.е. = 115 г/л діючої речовини.
Приклад 2. Процес здійснюють як показано в прикладі 1. Але після отримання концентрованого розчину мікроелементів у нього вводять 28 г сечовини і 53 г KNO 3 в результаті отримують концентрат складу, г/л: Fe - 30; Mn – 30; B – 11; Zn – 8; Cu – 8; Co – 3; Mo - 5 та макроелементи, г/л: N - 20; K – 20, щільність – 1,45, pH – 2,7. м.е. = 115 г/л, N, K.
Результати інших дослідів зведені у таблиці.
Використання запропонованого способу дозволяє отримати поживні розчини, що містять мікроелементи, у двох видах (тільки містять мікроелементи та їх суміш з макроелементами), що робить їх універсальними. Вміст поживних речовин широко варіюється в залежності від заданої марки, при цьому всі мікроелементи гарантовано знаходяться у водорозчинній формі (незалежно від їх співвідношення). Крім того, мікроелементи знаходяться у напіворганічній формі, для якої характерна висока біологічна активність у тканинах рослинного організму та найкраща засвоюваність рослинами.
Отриманий за запропонованим способом поживний розчин не поступається суміші сухих форм хелатованих мікроелементів, що випускаються за кордоном, але значно простіше в технологічному відношенні (відсутня енергетично ємна стадія сушіння). Так як отриманий за запропонованим способом поживний розчин є концентратом, то при подальшому розведенні у споживача гарантується повне розчинення у воді.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання поживних розчинів, що містять мікроелементи, що включає введення кислого компонента в гарячу воду і додавання в кислий розчин отриманий послідовно солеймікроелементів, який відрізняється тим, що в якості кислого компонента в гарячу воду вводять лимонну кислоту, додають до неї розчин натрієвої солі оксиэтилендифосфоновой кислоти при співвідношенні 1: (0,4-0,7) відповідно, суміш при рН= 1,5-2 ,3 вводять при перемішуванні сульфати заліза і марганцю до повного розчинення солей, отриманий розчин додають амоній або калійсодержащий компонент до доведення рН розчину до 2,4-3,5, після чого додають неорганічні солі цинку, кобальту і молібдену, перемішування ведуть до повного їх розчинення і потім вводять сульфати міді та магнію та борну кислоту, при цьому мікроелементи вводять у кількостях, що регламентуються марками поживних розчинів.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в якості компоненту амоній беруть або цитрат амонію, або розчин аміаку, в якості калійвмісного компонента - карбонат калію або гідроксид калію, а в якості неорганічних солей цинку беруть сульфати цинку, в якості неорганічних солей кобальту - сульфати або нітрати кобальту, як солі молібдену - молібдат амонію, при цьому температуру процесу підтримують на рівні 75-90 o С.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що отриманий поживний розчин мікроелементів додатково вводять сечовину і/або нітрат амонію, а також нітрат або карбонат калію в кількостях, що регламентуються марками поживних розчинів.