close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15391

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.02.28
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 01N 61/00
(2006.01)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕГУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙ
(21) Номер заявки: a 20100638
(22) 2010.04.27
(43) 2011.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт природопользования Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Лиштван Иван Иванович;
Наумова Галина Васильевна; Томсон Алексей Эммануилович; Жмакова Надежда Анатольевна; Овчинникова Татьяна Феликсовна; Макарова Наталья Леонидовна (BY)
BY 15391 C1 2012.02.28
BY (11) 15391
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) EA 001433 B1, 2001.
BY 3424 C1, 2000.
RU 2008312 C1, 1994.
RU 2106091 C1, 1998.
SU 1586657 A1, 1990.
RU 2118632 C1, 1998.
FR 2234245, 1975.
JP 2000-309502 A.
JP 7-206563 A, 1995.
(57)
Способ получения регулятора роста растений, заключающийся в том, что гумус- или
гемицеллюлозосодержащее сырье окисляют при температуре 110-130 °С 1-2 %-ным раствором пероксида водорода в среде гидроксида натрия или калия или смеси гидроксида
аммония с гидроксидом натрия или калия в соотношении 1:1 или 1:2 и, при необходимости, в присутствии соли кобальта в качестве катализатора, после чего реакционную массу
выдерживают и отделяют твердый остаток, причем при окислении без катализатора расход щелочи составляет 30-50 % на органическую массу сырья и реакционную массу выдерживают в течение 3-4 часов, а при окислении в присутствии соли кобальта расход
щелочи составляет 20-50 % на органическую массу сырья и реакционную массу выдерживают в течение 2-3 часов.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способу получения
регулятора роста растений, предназначенного для использования в растениеводстве с целью повышения урожайности сельскохозяйственных растений.
Известен способ получения биологически активного препарата - регулятора роста растений, включающий обработку торфа 1,0-1,5 %-ной серной кислотой в течение трех часов
при температуре 120-125 °С, а затем - щелочью при температуре 120-125 °С в течение одного часа с расходом последней 40 % на сухое вещество сырья с последующим отделением твердого остатка [1].
К недостаткам известного способа следует отнести высокое содержание балластных
солей в препарате.
По технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу наиболее близок способ получения биологически активного препарата "Оксидат торфа", включающий щелочную обработку торфа в среде водного аммиака с расходом 10-20 % на
BY 15391 C1 2012.02.28
сухое вещество (СВ) торфа при температуре 80-100 °С в течение часа с последующим
окислением 0,7-1,0 %-ным раствором пероксида водорода при температуре 110-130 °С в
течение 3-5 часов и отделение твердого остатка [2].
Недостатки указанного способа:
невысокий выход (не более 45 % на СВ торфа);
большая продолжительность процесса;
способ можно эффективно использовать только для получения гуминового препарата
из торфа.
Задача настоящего изобретения - разработка способа получения регулятора роста растений термохимическим окислением природного гумус- и гемицеллюлозосодержащего
сырья в щелочной среде при технологических условиях, обеспечивающих образование
продуктов, обладающих повышенной биологической активностью.
Поставленная задача достигается тем, что гумус- или гемицеллюлозосодержащее сырье окисляют при температуре 110-130 °С 1,0-2,0 %-ным раствором пероксида водорода в
среде гидроксида натрия или калия или смеси гидроксида аммония с гидроксидом натрия
или калия в соотношении 1:1 или 1:2 и, при необходимости, в присутствии соли кобальта
в качестве катализатора, после чего реакционную массу выдерживают и отделяют твердый остаток, причем при окислении без катализатора расход щелочи составляет 30-50 %
на органическую массу сырья и реакционную массу выдерживают в течение 3-4 часов, а
при окислении в присутствии соли кобальта расход щелочи составляет 20-50 % на органическую массу сырья и реакционную массу выдерживают в течение 2-3 часов.
В качестве сырья предлагается использовать гумуссодержащие ископаемые - торф,
бурые угли, лигниты, органические сапропели, а также гемицеллюлозосодержащее сырье лузгу подсолнечника и гречихи, отходы переработки кофе, чая, лекарственных трав, сахарной свеклы, кукурузы, пленки и оболочки семян; кожуру плодов; костру, травянистые
растения, мхи, водоросли и др.
В результате окисления гумуссодержащего сырья в щелочной среде происходит деструкция макромолекул гуминовых кислот, снижение их молекулярной массы и обогащение кислородсодержащими функциональными группами, что обеспечивает заметное
увеличение их растворимости и уровня биологической активности. Кроме этого, образуются биологически активные низкомолекулярные карбоновые кислоты, аминокислоты,
фенольные соединения, а также продукты вторичного синтеза меланоидиновой природы.
В случае гемицеллюлозосодержащего сырья основным биологически активным компонентом препаратов являются меланоидины.
Из литературных источников не известны способы получения регуляторов роста растений из гумус- и гемицеллюлозосодержащего сырья методом окисления в данных технологических режимах. Способ обладает новизной и предлагается впервые.
Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров.
Пример 1.
В реактор-автоклав, снабженный паровой рубашкой и мешалкой с электроприводом,
загружают 2,2 кг предварительно просеянного осокового торфа влажностью 50 % и зольностью 10,0 %; 3,6 л 10 %-ного раствора гидроксида натрия, 0,6 л 33 %-ного раствора пероксида водорода, 5 г кобальта сернокислого и 4,7 л воды. Содержимое перемешивают.
Люк герметически закрывают и в паровую рубашку реактора подают пар для подогрева
суспензии до 123 °С. Содержимое реактора выдерживают при этих условиях в течение
2,5 часов. По окончании окисления реакционную массу охлаждают и центрифугируют,
отделяя целевой продукт (жидкая фаза) от твердого остатка. Выход препарата составляет
84,0 % от ОМ исходного сырья при концентрации действующих веществ 8,8 %.
Пример 2.
В реактор-автоклав, снабженный паровой рубашкой и мешалкой с электроприводом,
загружают 1,1 кг предварительно измельченной лузги гречневой с влажностью 6,2 % и
2
BY 15391 C1 2012.02.28
зольностью 1,3 %, 2,1 л 10 %-ного раствора гидроксида аммония, 0,3 л 33 %-ного раствора
пероксида водорода, 2 г катализатора (CoSO4) и 5,5 л воды. Содержимое перемешивают.
Люк герметически закрывают и в паровую рубашку реактора подают пар для подогрева
суспензии до 120 °С. Содержимое реактора выдерживают при этих условиях в течение
3 часов. По окончании окисления массу охлаждают и центрифугируют, отделяя целевой
продукт (жидкая фаза) от твердого остатка. Выход продукта составляет 66,2 % от ОМ исходного сырья при концентрации действующих веществ 8,5 %.
Пример 3.
В реактор-автоклав, снабженный паровой рубашкой и мешалкой с электроприводом, загружают 1,3 кг предварительно измельченного бурого угля с влажностью 10,5 % и зольностью 16,7 %, 1,8 л 10 %-ного раствора гидроксида натрия и 2,1 л 10 %-ного раствора
гидроксида аммония, 0,5 л 33 %-ного раствора пероксида водорода и 5,4 л воды. Содержимое перемешивают. Люк герметически закрывают и в паровую рубашку реактора подают
пар для подогрева суспензии до 120 °С. Содержимое реактора выдерживают при этих условиях в течение 3 часов. По окончании окисления массу охлаждают и центрифугируют, отделяя целевой продукт (жидкая фаза) от твердого остатка. Выход продукта составляет
89,0 % от ОМ исходного сырья при концентрации действующих веществ 9,8 %.
Таблица 1
Влияние продолжительности окисления, катализатора, концентрации окислителя
на выход и биологическую активность препаратов
Выход препарата,
Прирост биомассы
Время окисле- Концентрация
% на ОМ сырья
кукурузы, % к контролю
ния, ч
Н2O2, %
без катализ.
с катализ.
без катализ. с катализ.
Торф осоковый R = 25-30 %
0,5
50,8
55,3
120
119
1,0
51,2
57,4
121
123
1,0
1,5
55,7
61,2
123
125
2,0
60,7
66,9
123
125
2,5
62,3
68,7
124
124
0,5
64,4
70,5
123
125
1,0
70,3
76,7
125
124
2,0
1,5
75,5
80,3
125
126
2,0
79,0
83,0
127
127
2,5
77,3
80,3
129
130
0,5
69,7
75,4
125
126
1,0
75,8
82,1
128
127
1,5
77,2
83,4
133
131
3,0
2,0
81,5
84,1
134
135
2,5
79,0
80,5
130
131
0,5
70,8
76,4
127
128
1,0
77,3
80,0
127
128
4,0
1,5
80,1
82,1
130
132
2,0
79,5
79,3
132
133
2,5
77,1
78,2
128
130
Бурый уголь
0,5
63,0
66,9
123
124
1,0
65,4
71,0
125
126
1,0
1,5
68,3
76,3
125
126
2,0
76,8
85,8
126
126
2,5
77,5
87,6
126
126
3
BY 15391 C1 2012.02.28
Время окисления, ч
2,0
3,0
4,0
1,0
2,0
3,0
4,0
Концентрация
Н2O2, %
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,5
1.0
1,5
2,0
2,5
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
Выход препарата,
% на ОМ сырья
без катализ.
с катализ.
77,7
80,6
82,1
85,0
85,6
89,1
86,8
90,4
83,3
87,3
81,0
85,2
84,3
88,3
85,6
90,9
88,0
92,4
85,8
90,0
82,5
86,1
84,7
88,7
88,2
87,4
90,3
84,7
77,9
82,3
Лузга гречневая
35,6
40,0
37,0
43,2
41,9
46,1
45,3
50,7
49,9
54,9
48,0
53,4
63,1
67,0
67,9
72,7
68,5
71,5
65,3
68,3
54,5
60,7
66,4
71,3
66,7
70,9
64,2
69,3
61,0
65,1
57,9
62,3
63,1
67,1
64,4
68,0
61,2
65,6
58,0
60,3
Продолжение таблицы 1
Прирост биомассы
кукурузы, % к контролю
без катализ. с катализ.
125
124
126
125
128
127
132
133
130
129
127
128
130
130
135
136
137
138
133
134
125
123
128
127
132
134
130
131
129
128
115
118
121
121
123
127
130
135
134
127
126
129
132
133
130
123
125
129
127
124
116
120
121
122
124
129
131
134
135
128
125
128
133
134
131
122
124
130
129
123
Данные по влиянию вида щелочного агента и его расхода на выход и биологическую
активность препаратов приведены в табл. 2.
4
BY 15391 C1 2012.02.28
Таблица 2
Влияние вида щелочного агента и его расхода на выход
и биологическую активность препаратов
Выход препарата,
Прирост биомассы
Расход щелочи,
% на ОМ сырья
кукурузы, % к контролю
Вид щелочи
% на ОМ сырья
без катализ.
с катализ. без катализ. с катализ.
Торф осоковый, R = 25-30 %
20
50,3
54,1
132
133
30
68,6
73,2
134
135
NaOH
40
77,8
84,1
134
135
50
81,0
86,5
134
136
60
81,0
86,0
135
132
20
48,3
51,6
130
134
30
66,7
70,7
133
135
NaOH + NH4OH
40
77,7
82,9
134
135
1:1
50
78,5
85,1
134
135
60
79,0
85,5
134
134
20
44,8
47,3
132
135
30
62,5
68,4
133
135
NH4OH
40
67,5
74,8
133
135
50
68,3
75,1
135
134
60
68,5
75,2
135
134
Лузга гречневая
20
65,4
70,1
130
131
30
67,1
72,5
132
132
NaOH
40
68,5
72,7
133
134
50
68,6
72,6
134
134
60
68,5
72,8
133
134
20
64,3
69,8
135
132
30
66,9
70,3
135
133
NaOH + NH4OH
40
69,0
72,1
134
134
1:1
50
69,4
73,3
135
135
60
69,0
72,5
133
135
20
45,0
54,7
133
132
30
53,5
63,0
134
134
NH4OH
40
63,1
66,1
134
134
50
63,5
66,7
135
135
60
63,3
67,0
135
136
Как видно из полученных данных (табл. 1 и 2), при окислении сырья без катализатора
наибольший выход препаратов из торфа (76-82 %) и бурого угля (86-90 %) наблюдается
при расходе щелочи 40-50 % от ОМ сырья, концентрации пероксида водорода 1,0-2,0 % и
продолжительности процесса 3-4 часа. Прирост биомассы кукурузы под влиянием препаратов, полученных в этих условиях, достигает для торфяного сырья 134 %, а для буроугольного 137 %. Максимальный выход продукта при окислении лузги гречневой (6668 %) отмечен при меньшем расходе щелочи - 30-40 %. Применение катализатора позволяет интенсифицировать окисление сырья и сократить подолжительность процесса до 23 часов без снижения выхода продукта.
Эффективность новых биологически активных препаратов испытана на культуре картофеля на экспериментальной базе Института природопользования НАН Беларуси.
5
BY 15391 C1 2012.02.28
Площадь опытных делянок 20 м2, повторность четырехкратная. Новые биологически
активные препараты, а также оксидат торфа (прототип) применяли в концентрации 0,01 %
по действующему веществу для предпосевной обработки клубней картофеля и для опрыскивания вегетирующих растений в фазу полных всходов. Эффективность такой обработки
оценивали на фоне контрольного варианта - обработка клубней и опрыскивание растений
водой. Результаты полевых опытов представлены в табл. 3.
Таблица 3
Эффективность применения новых регуляторов роста
при выращивании картофеля
Сорт "Сантэ"
Сорт "Орбита"
Прибавка
Вариант опыта
Прибавка урожая,
Урожай, ц/га
Урожай, ц /га
урожая,
% к контролю
% к контролю
Контроль
345,2
306,3
Оксидат торфа
390,8
13,2
351,3
14,7
(прототип)
Новые препараты из:
торфа
413,2
19,7
367,9
20,1
бурого угля
419,4
21,4
377,7
23,3
лузги гречневой
409,1
18,5
366,9
19,8
Таким образом, предлагаемый способ дает возможность получать более эффективные
регуляторы роста растений не только из торфа и бурого угля, но и из неутилизируемых
отходов переработки растительного гемицеллюлозосодержащего сырья с более высоким в
сравнении с прототипом выходом: 84, 92 и 72 % от ОМ сырья соответственно.
Источники информации:
1. Патент РБ 3424, C1, 2000.
2. Евразийский патент 001433, B1, 2000.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
123 Кб
Теги
by15391, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа