close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12858

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 12858
(13) C1
(19)
C 05G 3/00
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДЬ-ГУМИНОВОГО УДОБРЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20071205
(22) 2007.10.03
(43) 2009.06.30
(71) Заявители: Бамбалов Николай Николаевич; Соколов Геннадий Алексеевич; Самокар Олеся Михайловна
(BY)
(72) Авторы: Бамбалов Николай Николаевич; Соколов Геннадий Алексеевич;
Самокар Олеся Михайловна (BY)
(73) Патентообладатели: Бамбалов Николай
Николаевич; Соколов Геннадий Алексеевич; Самокар Олеся Михайловна
(BY)
(56) RU 2237643 C2, 2004.
RU 2289560 C1, 2006.
RU 2057104 C1, 1996.
RU 2181710 C1, 2002.
RU 2092004 C1, 1997.
WO 02/44107 A1.
BY 12858 C1 2010.02.28
(57)
Способ получения медь-гуминового удобрения, при котором смешивают водный раствор гуминового вещества с раствором аммиака, хлоридом или сульфатом меди и хлоридом, нитратом или сульфатом аммония, причем соль меди добавляют либо после введения
аммиака, либо одновременно с аммиаком в виде раствора в аммиаке, при этом компоненты смешивают в количестве, обеспечивающем следующий состав удобрения, г/л:
гуминовое вещество
5
аммиак
70
соль аммония
50
медь
25
вода
остальное.
Способ получения медь-гуминового удобрения, при котором смешивают водный раствор гуминового вещества с раствором аммиака, хлоридом или сульфатом меди и хлоридом, нитратом или сульфатом аммония, причем соль меди добавляют либо после введения
аммиака, либо одновременно с аммиаком в виде раствора в аммиаке, при этом компоненты смешивают в количестве, обеспечивающем следующий состав удобрения, г/л: гуминовое вещество 5, аммиак 70, соль аммония 50, медь 25, вода - остальное.
Изобретение относится к области химической технологии удобрений, а именно к получению жидких удобрений для обработки растений или семян одновременно биологически активными гуминовыми веществами и микроэлементами, в частности медью.
Известен способ получения биологически активных удобрений для растениеводства,
заключающийся в извлечении из гумифицированного сырья (торфа, бурого угля, сапропеля, биогумуса) гуминовых веществ в виде гуматов аммония, натрия или калия водными
растворами соответствующих едких или углекислых щелочей [1, 2]. Опрыскивают растения водными растворами гуминовых удобрений с оптимальными концентрациями 0,0010,01 %, при этом их дозы на 1 га составляют от 5 до 30 г сухой массы, но наиболее часто
1
BY 12858 C1 2010.02.28
используют растворы гуминовых веществ в концентрации 50 мг/л, что соответствует
0,005 % [3]. Недостатком этого способа является отсутствие в биологически активных гуминовых удобрениях микроэлементов в количествах, необходимых для обеспечения потребности растений, что увеличивает затраты времени, труда, материальных и
финансовых средств на получение урожаев.
Известно, что многие растения испытывают недостаток меди, поэтому их подкармливают
медными удобрениями, например, путем опрыскивания водными растворами сернокислой
меди с оптимальными концентрациями 0,02-0,05 % в дозах 200-300 г/га, что соответствует 5075 г/га меди [4]. Недостатком этого способа является отсутствие в применяемых для опрыскивания растений растворах медных удобрений биологически активных веществ.
По технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому
способу наиболее близок способ получения препарата, содержащего одновременно ионы
меди и гуматы натрия, заключающийся в смешивании водных растворов сернокислой меди и щелочных растворов гуминовых веществ, причем для удержания меди в растворе
масса гуминовых веществ должна быть, как минимум, в 2 раза выше массы меди [5]. Этот
способ принят нами в качестве прототипа. Недостатком прототипа является неблагоприятное для растений соотношение между растворенными гуминовыми веществами и медью. В рабочем растворе для опрыскивания растений должно быть 0,05 % меди и 0,005 %
гуминовых веществ, однако в рабочем растворе, приготовленном по прототипу, при благоприятной концентрации меди (0,05 %) будет неблагоприятное содержание гуминовых
веществ (0,1 %), что в 20 раз превышает их оптимальную концентрацию, поэтому в случае
применения такого раствора растения будут угнетены. Путем разбавления препарата, приготовленного по прототипу, содержащего гуминовые вещества и ионы меди в соотношении 2:1, можно получить оптимальную для растений концентрацию гуминовых веществ
(0,005 %), однако при этом в рабочем растворе будет большой дефицит меди для питания
растений. Таким образом, по прототипу невозможно получить раствор, содержащий одновременно в благоприятных для растений количествах медь и биологически активные гуминовые вещества.
Целью заявляемого изобретения является создание жидкого медь-гуминового удобрения, содержащего биологически активные гуминовые вещества и соединения меди в оптимальных количествах для обработки растений.
Указанная цель достигается при последовательном смешивании растворов гуминовых
веществ, водного аммиака, медьсодержащих и аммонийных солей, причем обязательным
условием является введение в раствор медьсодержащих солей после введения водного
аммиака. Компоненты берутся в таких количествах и соотношениях, чтобы после приготовления рабочего раствора концентрации меди и гуминовых веществ были оптимальны
для растений.
Пример 1.
К 1000 мл раствора 1 %-ного гумата калия, выделенного из торфа, добавляют 560 мл
25 %-ного водного аммиака. Смесь перемешивают в течение нескольких минут и вводят
195 г сернокислой меди (CuSO4 × 5 H2O), снова смесь перемешивают до полного растворения соли меди. Затем добавляют 100 г хлористого аммония и общий объем доводят до
2000 мл. Получается жидкое медь-гуминовое удобрение темно-синего цвета без осадка,
содержащее в одном литре 25 г меди и 5 г гуминовых веществ. Для приготовления рабочего раствора для опрыскивания растений медь-гуминовое удобрение разбавляют технологической водой в соотношении 1:100. Рабочий раствор содержит 0,025 % меди и
0,005 % гуминовых веществ.
После приготовления рабочий раствор оставался прозрачным (без осадка) в течение
72 часов. Дальнейшие наблюдения за прозрачностью рабочего раствора не проводились,
так как обычно он используется в течение первого часа после приготовления.
2
BY 12858 C1 2010.02.28
Влияние состава медь-гуминового удобрения на наличие осадка в нем и в рабочем растворе
№
примера
Концентрация
аммиака, г/л
Концентрация
меди, г/л
Соль меди
Соль аммония
Наличие осадка
Концентрация соли
в медь-гуминовом
в рабочем
аммония, г/л
удобрении
растворе
3
1
2
3
4
5
6
7
70
50
70
70
70
70
70
8
70
9
70
25
NH4Cl
50
нет
CuSO4 × 5 H2O
25
NH4Cl
50
нет
CuSO4 × 5 H2O
25
без соли
50
нет
CuSO4 × 5 H2O
25
NH4NO3
50
нет
CuSO4 × 5 H2O
25
NH
Cl+NH
NO
25+25
нет
CuSO4 × 5 H2O
4
4
3
25
(NH4)2SO4
50
нет
CuSO4 × 5 H2O
CuCl 2
25
NH4Cl
50
нет
С использованием гуминовых веществ окисленного древесно-тростникового торфа, 5 г/л
25
NH4Cl+NH4NO3
25+25
нет
CuSO4 × 5 H2O
С использованием гуминовых веществ осокового торфа, 7,5 г/л
25
NH4Cl
50
CuSO4 × 5 H2O
нет
осадок
осадок
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
С использованием гуминовых веществ бурого угля, 5 г/л
10
70
CuSO4 × 5 H2O
25
NH4Cl
3
50
BY 12858 C1 2010.02.28
С использованием гуминовых веществ древесно-тростникового торфа, 5 г/л
BY 12858 C1 2010.02.28
Другие примеры приведены в таблице. Все они выполнены при добавлении солей меди с концентрацией меди 25 г/л. Экспериментально установлено, что при концентрации
меди более 30 г/л в медь-гуминовом удобрении образуется осадок. Из примера 7 (таблица)
видно, что соль CuSO4 × 5 H2O может быть заменена на CuCl2.
При введении солей меди в раствор гуминовых веществ сразу же образуется осадок
гуматов меди. Чтобы избежать этого, перед введением соли меди в раствор гуминовых
веществ вводят водный аммиак в количестве не менее 70 г/л в пересчете на NH3. Если аммиака вводится меньше этого количества, то медь-гуминовое удобрение получается без
осадка, но при его разбавлении технологической водой часть меди и гуминовых веществ в
рабочем растворе выпадает в осадок в виде гумата меди и не может быть использована
растениями. Выпадение осадка регистрируют по величине пропускания света рабочим
раствором на приборе КФК-2 при 440 нм. В случае образования осадка величина пропускания снижается за счет рассеяния света частицами осадка, находящимися во взвешенном
состоянии. Чем больше образуется осадка, тем ниже величина пропускания. При концентрации гуминовых веществ 5-10 г/л осадки в рабочих растворах можно наблюдать при величине пропускания света менее 20-10 % соответственно.
Пример 2 (таблица) показывает, что при недостатке аммиака в медь-гуминовом удобрении осадок может отсутствовать, но в рабочем растворе он появляется.
На фиг. 1 и 2 показана зависимость устойчивости рабочих растворов от концентрации
аммиака в медь-гуминовых удобрениях. При содержании в медь-гуминовом удобрении
65,2 г/л аммиака осадок в рабочем растворе в первые сутки не образуется, но во вторые
сутки часть меди и гуминовых веществ выпадает в осадок, а при концентрации аммиака
70 г/л и более рабочий раствор остается прозрачным в течение 8 суток. Данные рисунка 1
показывают, что в медь-гуминовое удобрение не следует вводить более 80 г/л аммиака,
так как прозрачность раствора при введении больших количеств аммиака не изменяется.
Таким образом, оптимальное содержание аммиака в медь-гуминовом удобрении составляет 70-80 г/л. Данные таблицы показывают, что во всех медь-гуминовых препаратах, приготовленных по заявляемому способу, осадок не образуется как в самих медь-гуминовых
удобрениях, так и в полученных из них рабочих растворах.
Кроме аммиака, еще одним обязательным компонентом медь-гуминового удобрения
должна быть соль аммония или смесь разных солей аммония. Без солей аммония в рабочем растворе образуется осадок гуматов меди (пример 3 в таблице). Эксперименты показали, что если вместо солей аммония в медь-гуминовое удобрение ввести водный аммиак,
то в рабочем растворе выпадает осадок. Именно это обстоятельство позволяет говорить о
необходимости введения в медь-гуминовое удобрение солей аммония. Из данных, приведенных на фиг. 3, видно, что при введении солей аммония в количестве менее 20 г/л в рабочем растворе образуется осадок, при введении солей аммония в количестве 50 г/л
растворы остаются прозрачными, а вводить соли аммония в количестве более 60 г/л не
имеет смысла, так как прозрачность рабочего раствора от этого не изменяется. Приведенные в таблице примеры 4-6 показывают возможность замены хлористого аммония другими солями аммония. Эти соли можно вводить на любой стадии приготовления медьгуминового удобрения. Обычно мы их вводим в качестве последнего компонента после
полного растворения соли меди.
4
BY 12858 C1 2010.02.28
Фиг. 1. Зависимость величины пропускания света рабочим раствором от концентрации
аммиака в медь-гуминовом удобрении через 24 ч после приготовления
Фиг. 2. изменение коэффициента пропускания света рабочим раствором медь-гуминового удобрения в зависимости от содержания аммиака
Помимо удержания в растворе меди и гуминовых веществ, введение солей аммония
обеспечивает снижение величины рН рабочего раствора. Как видно из данных, приведенных на фиг. 4, с увеличением количества аммиака, вводимого в медь-гуминовое удобрение, возрастает величина рН рабочего раствора, что нежелательно для растений, особенно
если она больше 10,5. Введение солей аммония снижает величину рН медь-гуминового
удобрения, например, 50-60 г/л хлористого аммония обеспечивает величину рН на уровне
9,6-9,8 (фиг. 5). Следовательно, введение солей аммония позволяет не только удержать в
5
BY 12858 C1 2010.02.28
растворе компоненты медь-гуминового удобрения, но и сделать более благоприятной для
растений величину рН.
На фиг. 6 представлена зависимость пропускания света рабочим раствором от концентрации гуминовых веществ в медь-гуминовом удобрении. В диапазоне концентраций гуминовых веществ до 12 г/л рабочие растворы остаются прозрачными, а при более высоких
концентрациях в них образуются осадки гуматов меди, вследствие чего снижается пропускание света. В качестве источников гуминовых веществ могут быть любые природные
гумифицированные материалы, такие как торф, бурый уголь, сапропель, биогумус, модифицированный торф, например окислением (пример 8), и другие.
Таким образом, полученные экспериментальные данные обосновывают следующий
состав жидкого медь-гуминового удобрения: гуминовые вещества, водный аммиак, соль
меди, соль или смесь солей аммония, вода. Для приготовления медь-гуминового удобрения, пригодного для обработки растений одновременно биологически активным веществом и микроэлементом, указанные компоненты необходимо последовательно вводить из
расчета на 1 литр: 5-10 г гуминовых веществ, растворенных в воде в виде гуматов одновалентных катионов (натрия, калия или аммония) в объеме 0,5 л, 280-300 г 25 %-ного водного аммиака, 97,5-115 г CuSO4 × 5 H2O, 50-60 г NH4Cl или NH4NO3, или (NH4)2SO4, вода до
1 литра.
Фиг. 3. Влияние добавок солей аммония на величину коэффициента пропускания света раствором медь-гуминового удобрения
6
BY 12858 C1 2010.02.28
Фиг. 4. Изменение величины рН раствора медь-гуминового удобрения в зависимости
от концентрации аммиака
Фиг. 5. Влияние добавок аммонийных солей на величину рН раствора медьгуминового удобрения
7
BY 12858 C1 2010.02.28
Фиг. 6. Зависимость коэффициента пропускания света рабочим раствором от количества гуминовых веществ в медь-гуминовом удобрении
Последовательность может быть и другой, например, сначала растворяют соль меди в
водном аммиаке, а затем вводят другие компоненты. Принципиально важно, чтобы водный аммиак смешивался либо с солью меди, либо с раствором гуминовых веществ до того, как соль меди будет смешана с гуминовыми веществами. После введения каждого
предыдущего компонента смесь перемешивают до полного растворения и лишь после этого вводят следующий компонент.
Приготовленное медь-гуминовое удобрение не должно иметь осадка. Перед применением оно разбавляется водой в соотношении 1:100. Доза медь-гуминового удобрения на
1 гектар посевов составляет 2-3 литра (200-300 литров рабочего раствора), что соответствует 50-75 г меди и 10-20 г гуминовых веществ. В рабочем растворе будет концентрация
меди 0,025 %, гуминовых веществ 0,005 %.
Полезность изобретения состоит в том, что растения одновременно обрабатываются
микроэлементом и биологически активным веществом в оптимальных количествах.
Источники информации:
1. Христева Л.А. Стимулирующее влияние гуминовой кислоты на рост высших растений и природа этого явления. Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения.Харьков: Харьковский университет, 1957.- С. 75- 93.
2. Христева Л.А. Физиологические функции гуминовой кислоты в процессах обмена
веществ высших растений. Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения.Харьков: Харьковский университет, 1957.- С. 95-108.
3. Горовая А.И., Орлов Д.С., Щербенко О.В. Гуминовые вещества.- Киев: Наукова
думка, 1995.- С. 100, 109, 116, 122, 125.
4. Ягодин Б.А., Смирнов П.M., Петербургский А.В. и др. Агрохимия.- M.: Агропромиздат, 1989.- С. 331.
5. Коврик С.И., Смычник T.П., Липская T.И. Изв. НАНБ. Сер. хим. наук.- 2000.- № 4.С. 112-114.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
8
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
178 Кб
Теги
by12858, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа