CZ26229U1 - Prostředek zvyšující účinnost dusíku v hnojivech potlačením jeho degradace - Google Patents
Prostředek zvyšující účinnost dusíku v hnojivech potlačením jeho degradace Download PDFInfo
- Publication number
- CZ26229U1 CZ26229U1 CZ2013-27973U CZ201327973U CZ26229U1 CZ 26229 U1 CZ26229 U1 CZ 26229U1 CZ 201327973 U CZ201327973 U CZ 201327973U CZ 26229 U1 CZ26229 U1 CZ 26229U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- triamide
- butyl
- solution
- nbpt
- liquid
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 21
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 title description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 title 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-N Thiophosphoric acid Chemical compound OP(O)(S)=O RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 5
- HEPPIYNOUFWEPP-UHFFFAOYSA-N n-diaminophosphinothioylbutan-1-amine Chemical compound CCCCNP(N)(N)=S HEPPIYNOUFWEPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 claims description 13
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims description 5
- -1 2-methyl-1 Chemical compound 0.000 claims description 5
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N Triisopropanolamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CC(C)O SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 2
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 claims description 2
- YBRBMKDOPFTVDT-UHFFFAOYSA-N tert-butylamine Chemical compound CC(C)(C)N YBRBMKDOPFTVDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims 1
- 238000011260 co-administration Methods 0.000 claims 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 235000014666 liquid concentrate Nutrition 0.000 abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 abstract 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- JLYVRXJEQTZZBE-UHFFFAOYSA-N ctk1c6083 Chemical compound NP(N)(N)=S JLYVRXJEQTZZBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QIAFMBKCNZACKA-UHFFFAOYSA-N N-benzoylglycine Chemical compound OC(=O)CNC(=O)C1=CC=CC=C1 QIAFMBKCNZACKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- DMSZORWOGDLWGN-UHFFFAOYSA-N ctk1a3526 Chemical compound NP(N)(N)=O DMSZORWOGDLWGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- WOPHQTWCQNDMGH-UHFFFAOYSA-N n-diaminophosphinothioylcyclohexanamine Chemical compound NP(N)(=S)NC1CCCCC1 WOPHQTWCQNDMGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VWBWQOUWDOULQN-UHFFFAOYSA-N nmp n-methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O.CN1CCCC1=O VWBWQOUWDOULQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- MKGIQRNAGSSHRV-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethyl-4-phenylpiperazin-1-ium Chemical compound C1C[N+](C)(C)CCN1C1=CC=CC=C1 MKGIQRNAGSSHRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940044613 1-propanol Drugs 0.000 description 1
- VQTVFIMEENGCJA-UHFFFAOYSA-N 3,4-dimethyl-1H-pyrazole Chemical compound CC=1C=NNC=1C VQTVFIMEENGCJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTDFJPCHHGBHCO-UHFFFAOYSA-N 7,9-dihydro-3H-purine-2,6,8-trione Chemical compound OC1=NC(O)=C2NC(O)=NC2=N1.N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 NTDFJPCHHGBHCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000350481 Pterogyne nitens Species 0.000 description 1
- 241000006364 Torula Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N [N].NC(N)=O Chemical compound [N].NC(N)=O PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000013020 final formulation Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 239000012669 liquid formulation Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- LFOGKIUXIQBHHN-UHFFFAOYSA-N n-diaminophosphorylbutan-1-amine Chemical compound CCCCNP(N)(N)=O LFOGKIUXIQBHHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMZNLGQARIPHIB-UHFFFAOYSA-N n-diaminophosphorylcyclohexanamine Chemical compound NP(N)(=O)NC1CCCCC1 KMZNLGQARIPHIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000618 nitrogen fertilizer Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical group CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJTDGPLHRSZIAV-UHFFFAOYSA-N propane-1,2-diol Chemical compound CC(O)CO.CC(O)CO OJTDGPLHRSZIAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 230000003390 teratogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Description
Prostředek zvyšující účinnost dusíku v hnojivech potlačením jeho degradace
Oblast techniky
Řešení se týká prostředků určených k potlačování ztrát amidického dusíku na bázi triamidu N-(nbutyl) thiofosforečné kyseliny.
Dosavadní stav techniky
Lidé ani zvířata nevyužívají celé množství bílkovinného dusíku, který přijímají potravou. Jeho značná část odchází z těla močí - ve formě: močoviny. CO=(NH2)2, kyseliny močové (2,6,8trihydroxy purin) a kyseliny hippurové (kyselina N-benzoylamino octová).
Kdybychom nechali moč delší dobu volně na vzduchu tato se zakalí, začne zapáchat silně po armoniaku a jeho původně kyselá reakce se změní na zásaditou.
Rozklad močoviny na uhličitan amonný byl znám již koncem 18. století, avšak až L. Pasteur v roce 1862 dokázal jeho biochemický charakter - objevil v kvasící moči kuličkovou bakterii, kterou nazval (Torula ammoniacale) a považoval jí za jediného původce rozkladu močoviny. Později bylo popsáno mnoho bakterií, které rozkládají močovinu - tyto byly zahrnuty do zvláštní fyziologické skupiny ureobakterií. Nejvíce je těchto bakterií v dobrých humózních půdách, v chlévském hnoji a v komunálních odpadních vodách.
Zjistilo se, že urobakterie štěpí močovinu v přítomnosti enzymu ureáza a v přítomnosti vody na uhličitan amonný, který se dále rozkládá na amoniak, oxid uhličitý a vodu:
CO (NH2) 2 + H2O = (NH4)2 CO3 (NH4)2 CO3 = 2 NH3 + CO2 + H2O.
Močovina (diamid kyseliny uhličité) - CO (NH2)2 je v současnosti nejvíce používaným dusíkatým průmyslovým hnojivém (např. v letech 1995/96 z celkem 77,3 milionu tun aplikovaného dusíku představoval dusík aplikovaný ve formě močoviny přibližně 49 %). Když se močovina a také i další hnojivá obsahující dusík v amidické formě aplikují do půdy, dochází k hydrolytickému enzymatickému rozkladu vlivem enzymu ureáza na amoniak, oxid uhličitý a vodu. Plynné produkty tohoto rozkladu se přitom v podstatné míře dostávají do atmosféry, přičemž nejen snižují využitelnost aplikované dusíkaté složky, ale navíc negativně ovlivňují procesy v atmosféře.
Z uvedených důvodů se věnuje studiu inhibice procesů ureázy značná pozornost. Zjistilo se, že řada chemických sloučenin je schopna biologické procesy enzymatické hydrolýzy amidického dusíku potlačovat.
Z látek, které se uplatnily jako inhibitory procesu ureázy lze uvést zejména:
N-(n-butyl) triamid kyseliny thiofosforečné (NBTPT, nebo NBPT), N-(n-butyl) triamid kyseliny fosforečné (BNPO, nebo NBPTO), triamid kyseliny thiofosforečné (TPT), fenyldiamid kyseliny fosforečné (PPD / PPDA), cyklohexyl triamid kyseliny thiofosforečné (CHTPT), cyklohexyl triamid kyseliny fosforečné (CNPT), triamid kyseliny fosforečné (PT), hydrochinon (HQ), pbenzochinon, simatan (thiosíran) amonný (ATS), hexaamidocyklotrifosfazén (HACTP), 3,4dimetylpyrazol fosfát (DMPP), tiopyridiny, tiopyrimidiny. N-halo-2-oxazolidinon a další. DMPP je účinný také na inhibici nitrifíkačních procesů (Earth and environmental science - Biology and fertility of soils, Vol. 34, Num. 2, 2001, 79-84).
Z velkého množství inhibičně účinných, synteticky produkovaných látek se v praxi nejvíce uplatnily: N-(n-butyl) triamid kyseliny thiofosforečné (NBPT, resp. NBTPT), H3C (CH2)3NHPS (NH2) 2 a triamid kyseliny N-(2-nitrofenyl) fosforečné (2-NPT).
Pro NBPT, resp. NBTPT je charakteristický úhrnný vzorec C4Hj4N3PS, přičemž tato sloučenina je známa pod CA: 94317 - 64 - 3.
- 1 CZ 26229 Uí
Patent USA č. 4 530 714 popisuje N - (n-butyl) triamid kyseliny thiofosforečné, přičemž inhibiční účinnost této sloučeniny byla potvrzena mnohými zkouškami a také víceletým praktickým používáním, hlavně v USA a Austrálii (Trenkel, ME: Controlled-Release and Stabilized Fertilizers in Agriculture, IFA, Paris, Dec.1997, Watson, CJ: Proč. Internát. Fertiliser Soc. 454,138,2005).
Triamidu kyseliny fosforečné, známému pod označením fosforoxitriamid, PO(NH2)3 (TPT) a způsobu jeho přípravy, byla věnována značná pozornost ještě v polovině minulého století. V tomto období se uvažovalo s jeho případným využitím jako tzv. superkoncentrovaného kombinovaného NP-hnojiva (MONTECATINI Societa Generále per líndustria Mineraria e Chimica Nath. Appl. 6,409,947, March 11, 1965, Ital. Appl. Sept. 10, 1963, USA Patent č. 2 717 198). V této souvislosti společnost Montecatini, ale i další výzkumná pracoviště na světě, studovali i vliv TPT na výnosy vybraných zemědělských plodin. Výsledky testů ukázaly, že PO(NH2)3 měl „blahodárné“ účinky, např. na výnosy ozimé pšenice (Waněk, W. - Superkoncentrovaná hnojivá. Přednáška na ChTF-SVŠT, 1968).
V tomto období se však ještě přímo neuvádělo, že by vysoká účinnost TPT souvisela s inhibiční účinností této látky na biologické enzymatiké procesy v půdě podmiňující využitelnost aplikovaného amidického dusíku.
Především v USA a Austrálii se už v 90. letech minulého století rozšířilo použití triamidu N-(nbutyl) thiofosforečné kyseliny (NBPT) ve formě kapalného koncentrátu, mísitelného také s kapalnými hnojivý na bázi dusičnanu amonného a močoviny (28 -0-0, 30-0-0, 32-0-0 apod.).
Mnohé sloučeniny, u nichž byla prokázána dobrá inhibiční účinnost, jsou jen omezeně rozpustné ve vodě. Některé z nich se vyznačují nízkou chemickou stabilitou - jsou náchylné například k hydrolytickému rozkladu a podléhají rozkladu při zvýšené teplotě.
V zájmu vytvoření předpokladů pro jejich praktické využití v zemědělské výrobní praxi bylo nutné proto najít vhodné rozpouštědlové soustavy.
N-(n-butyl) triamid thiofosforečné kyseliny (NBPT) je bílá krystalická látka, se sklonem ke spékání, je charakterizována relativně nízkou teplotou tání (59,1 °C), má jen nízkou rozpustnost ve vodě (4,3 g / litr při 25 °C), přičemž v přítomnosti vody se navíc ještě i hydrolyticky rozkládá.
Rychlost hydrolytického rozkladu NBPT je závislá na pH vodního prostředí (při teplotě 25 °C a pH: 3,0 je poločas hydrolytického rozkladu 58 minut, při pH: 7,0 Je TI / 2 cca 92 dní a při pH: 11,0 cca 16 dní).
Patent USA 5,698,003, který se zřejmě využívá i v souvislosti s výrobou kapalného koncentrátu v USA a Austrálii nejrozšířenějšího, určeného na inhibici amidického dusíku, popisuje rozpouštědlovou soustavu NBPT s použitím alifatických polyolů a jejich esterů, přičemž v zájmu zvýšeni fázové stability uvedené soustavy z původních cca +15 °C na cca 0 °C tato navíc obsahuje ještě cca. 10 hmotu. % N-metylpyrolidonu (l-methyl-2-pyrolidon). Koncentrace účinné složky ve vyráběném kapalném koncentrátu ve smyslu výše uvedeného patentuje 25 hmotn. % NBPT.
Přestože uvedeným způsobem lze dosáhnout toho, že finální kapalný koncentrát je dlouhodobě skladovatelný a prakticky využitelný, nevýhodou použité rozpouštědlové soustavy podle předmětného patentu USA je skutečnost, že použitý N-methylpyrolidon patří mezi látky, které mohou poškodit ještě nenarozené dětí, a je často klasifikován jako sloučenina s karcinogenními a teratogenními vlastnostmi.
Evropský patent EP 2 032 589 Bl, který se v současnosti v České republice využívá pří výrobě kapalného koncentrátu N-(n-butyl) triamidu thiofosforečné kyseliny (NBPT), používá jako rozpouštědlový systém předmětné inhibičně účinné sloučeniny alespoň jeden z glykol etherů, obvykle diethylenglykol monometyletheru. C5H12O3 (2-/2-metoxyetoxy/-etanol, tzv. metyldiglykol, nebo metylkarbitol). Patent také uvádí jako aditiv prohlubující fázovou stabilitu finálního přípravku přídavek polyvinylpyrolidonu, nebo N-metylpyroiidonu (1-methyl-2-pyrolidonu). Obsah účinné složky (NBPT) v tomto kapalném koncentrátu je 20 hmotn. %.
-2 CZ 26229 Ul
S cílem odstranit některá omezení při praktickém využití N-(n-butyl) triamidu thiofosforečné kyseliny (NBPT) při přípravě tekutých koncentrátů určených na společnou aplikací s hnojivý zvyšujícími účinnost aplikovaného dusíku, byl v uplynulém období vyvinut originální rozpouštědlový systém přihlášení na ochranu (PÚV 00096 - 2012). Základem rozpouštědlového systému podle předmětného řešení je přítomnost některé z alkylsimých sloučenin, přičemž jako zvláště výhodný se v této souvislosti ukázal být dimethylsulfoxid - (CH3)2 SO, tzv. DMSO.
I když rozpouštědlové soustavy s DMSO umožňují výrobu kapalných prostředků na bázi NBPT určených k inhibici ureázy velmi dobré jakosti, určité i když ne zásadní nedostatky tohoto řešení souvisí s obtížemi při zajišťování předmětného rozpouštědla (DMSO) v požadované jakosti a také s tím, že pokud použitý alkylsulfid není dostatečně čistý, znečišťující příměsi jsou zdrojem jeho typického simého zápachu.
Podstata technického řešení
Uvedené nedostatky dosud použitých systémů využívaných při přípravě prostředků určených pro společnou aplikaci s hnojivý obsahujícími amidický dusík, zvyšujícími účinnost aplikovaného dusíku na bází N-(n-butyl) triamidu kyseliny thiofosforečné, lze odstranit podle tohoto řešení.
Pro prostředky ve smyslu řešení je charakteristické, že obsahují 5 až 35 hmotnostních dílů N-(nbutyl) triamidu kyseliny thiofosforečné (NBPT) a 65 až 95 hmotnostních dílů alespoň jednoho z alkylaminů a/nebo z lineárních a/nebo rozvětvených alkoholů s jedním až pěti atomy uhlíku v molekule a/nebo diolů v 100 hmotnostních dílech prostředku.
Jako vhodné se jeví použití alespoň jednoho z těchto alkylaminů: 2-aminoethanol(monoethanolamin, tzv. kolamin) - H2N (CH2) 2OH, dimethylamin, diethylamin, trietylamin - (C2H5)3N, 2methyl-2-propanamin (terč, butyl-amin) - (CH3)3C.NH2 a triizopropanolamin (1,1 ',1 ”, nitritotris2-propanol, tzv. TIP A).
Z lineárních a/nebo rozvětvených alkoholů se ukázaly na sledovaný účel jako nejvhodnější nižší alkoholy, v molekulách kterých je nejvíce do pěti atomů uhlíku. Kromě schopnosti těchto alkoholů rozpouštět inhibičně účinnou aktivní látku, se při jejích zastoupení v prostředcích podle řešení příznivě projevuje také jejích obvykle velmi nízká teplota tuhnutí na fázové stabilitě produktů. Jako zvláště vhodné pří využití řešení se ukázaly především tyto alkoholy: methanol, ethanol, 1-butanol (N-butylalkohol), 2-butanol (sek. butylalkohol), 2-methyl-l,2-propanol (isobutyl-alkohol), 1-propanol (n-propylalkohol) a 2-propanol (isopropylalkohol).
V souvislosti s přípravou prostředků zvyšujících účinnost aplikovaného dusíku podle řešení se ukázaly být vhodné také mnohé dvojsytné alkoholy - dioly. Jako zvlášť vhodné se přitom ukázaly být monoethylenglykol, triethylenglykol, 1,2-propandiol a dipropylenglykol. Jako vhodné se ukázalo, aby prostředek zvyšující účinnost aplikovaného dusíku ve smyslu řešení obsahoval alespoň jeden z diolů. Experimentálně se prokázalo, že na bázi monoethylenglykolu (1,2-etandiolu, tzv. ethylenglykolu) lze připravit kapalný prostředek podle řešení, určitou nevýhodou této aplikace je však jeho škodlivost při požití a také jeho relativně vysoká teplota tuhnutí (-13,2 °C).
Trietylenglykol (triglykol), HO. (CH2)2.O. (CH2)2.O. (CH2)2.OH se ukázal být stejně vhodným. Jako určitá nevýhoda se jeví omezená dostupnost a poměrně vysoká cena.
Jako vhodný pro přípravu prostředků podle řešení se ukázal 1,2-propandiol (1,2-propylenglykol, monopropylenglykol), CH3.CH. (OH) CH2.OH. Do skupiny propandiolů patří také 1,3-propandiol (trimetylenglykol), HO. CH2. CH2. CH2.OH.
Propylenglykoly jsou dvojsytné alkoholy (dioly), které se vyrábějí hydratací propylenoxidu. Obvykle se vyrábějí v těchto druzích: monopropylenglykol (1,2-propylenglykol), C3H8O2 s molámí hmotností 76,096 a dipropylenglykol. C4Hi4O3, který je směsí tří rektifikací neoddělitelných izomerů typu: CH3.CH. (OH) CH2.O. CH2.CH. (OH) CH3. Molámí hmotnost dipropylenglykolu je 134,177. Monopropylenglykol je čirou bezbarvou kapalinou nasládlé chuti, bez zápachu, která sklovitě tuhne až při poklesu teploty pod -60 °C. Není toxický (LD50 = 21 g / kg) a proto se pou
-3CZ 26229 U1 žívá také ve farmaceutickém a kosmetickém průmyslu a také pří výrobě potravin a poživatin (jako často používané rozpouštědlo aromat, potravinářských barviv a vitamínů). Monopropylenglykol je nejméně toxický produkt glykolové řady, přičemž jeho toxicita je srovnatelná s glycerinem. Podobně dipropylénglykol je toxikologicky pro zdraví neškodný (LD50 = 14,8 g / kg) a stejně jako monopropylenglykol (1,2-propándiol) je ve smyslu platné normy klasifikován jako hořlavina IV. třídy nebezpečnosti. Výhodou je také skutečnost, že propylenglykoly jsou sloučeniny snadno biologicky rozložitelné.
Z cenového hlediska je také výhodné, že je i v tuzemsku k dispozici také směs propylenglykolů, která se obvykle skládá z 80 až 90 % monopropylenglykolu a 10 až 20 % dipropylenglykolu.
Příklady provedení technického řešení
Dále uvedené příklady ozřejmují a dokumentují předmětné technické řešení, ale v žádném případě neomezují nároky na jeho ochranu.
Příklad 1
Do nádoby opatřené mícháním bylo předloženo 148,1 kg technického N-(n-butyl)-triamidu thiofosforečné kyseliny, C4H14N3PS (NBPT), který obsahoval: 24,3% N, 19,0% P, 19,7% S a
28.6 % C. Přidalo se 600,5 kg čistého propylenglykolů a směs se míchala až do úplného rozpuštění krystalické účinné složky.
Uvedeným způsobem byl přípraven čirý, světle žlutý roztok, který obsahoval 19,8 hmotn. % NBPT. Připravený roztok měl slabě kyselou chemickou reakcí (pH: 6,45) a byl dlouhodobě fázově stabilní. Uvedeným způsobem připravený kapalný koncentrát - prostředek určený na inhibici ureázy byl mísitelný s kapalnými hnojivý na bázi dusičnanu amonného a močoviny.
Příklad 2
Do nádoby míchacího zařízení bylo předloženo 76,28 hmotn. dílů technického triizopropanolamínu (Ι,Γ,Γ' nitrir.otris-2-propanolu), který obsahoval min. 85 % účinné látky (TIPA 85). Dále za míchání se postupně přidalo 19,21 hmotn. dílů technického N-(n-butyl)-triamidu thiofosforečné kyseliny, C4ř[14N3PS (NBPT), který obsahoval: 24,3 % N, 19,0 % P, 19,7 % S a 28,6 % C. Rozpuštěním krystalického NBPT se získal světle žlutý čirý roztok alkalické reakce (pH. 9,8 / 30 °C) ve smyslu řešení.
Příklad 3
Do nádoby míchacího zařízení bylo předloženo 55,15 hmotn. dílů čistého mono-ethylenglykolu. Dále za míchání se postupně přidalo 13,33 hmotn. dílů technického N-(n-butyl)-triamidu thiofosforečné kyseliny, C4H14N3PS (NBPT), který obsahoval: 24,3 % N, 19,0 % P, 19,7 % S a 28,6 % C. Rozpuštěním krystalického NBPT se získal světle žlutý čirý roztok slabě alkalické reakce (pH: 8,3 / 22 °C) ve smyslu řešení, který obsahoval cca 19,5 hmotn. % NBPT a byl mísitelný s dusíkatým kapalným hnojivém typu 30-0-0.
Příklad 4
Do nádoby opatřené mícháním bylo předloženo 40,0 kg propylenglykolů a 40,0 kg 2-propanolu (izopropropylalkoholu). Pak se za míchání postupně přidalo 20,0 kg technického N-(n-butyl)triamidu thiofosforečné kyseliny, C4H14N3PS (NBPT), který obsahoval: 24,3 % N, 19,0 % P.
19.7 % S a 28,6 % C. Směs se míchala až do úplného rozpuštění krystalické složky.
Uvedeným způsobem byl připraven čirý, světle žlutý roztok, který obsahoval cca 20 hmotn. % NBPT. Připravený roztok měl slabě kyselou chemickou reakci.
-4CZ 26229 U1
Příklad 5
Do nádoby opatřené mícháním bylo předloženo 140 kg 1,2-propandiolu (propylenglykolu) a 10 kg 2-aminoetanolu (monoetanolamínu - tzv. kolaminu). Po zhomogenizování obsahu míchače se za stálého míchání postupně přidalo 50 kg technického N-(n-butyl)-triamidu thiofosforečné kyseliny, C4Hi4N3PS (NBPT), který obsahoval: 24,3 % N, 19,0 % P, 19,7 % S a 28,6 % C.
Uvedeným způsobem se získalo 200 kg čirého, světle žlutého roztoku, který obsahoval cca 25 hmotn. % NBPT. Připravený roztok měl slabě bazickou chemickou reakci a byl dlouhodobě fázově stabilní.
Příklad 6
V zájmu přípravy 250 kg prostředku podle řešení se do nádoby opatřené účinným mícháním předložilo 171 kg 1,2-propandiolu (propylenglykolu), C3H8O2 a za stálého míchání se postupně přidalo 79 kg technického N-(n-butyl)-triamidu thiofosforečné kyseliny, C4Hj4N3PS (NBPT), který obsahoval: 24,3 % N, 19,0 % P, 19,7 % 5 a 28,6 % C. Rozpuštěním NBPT se získalo 250 kg téměř čirého, světle žlutého, viskózního roztoku - prostředku určeného k inhibici procesu ureázy, který obsahoval 31,6 hmotn. % NBPT. Uvedeným postupem připravený inhibitor měl v neředěném stavu slabě kyselou chemickou reakci (pH: 6,02 / 27 °C).
Příklad 7
Pří přípravě prostředku ve smyslu tohoto řešení se postupovalo obdobně, jako bylo uvedeno v příkladu 6, jen s tím rozdílem, že acidita roztoku připraveného rozpuštěním NBPT v propylenglykolu se upravila přídavkem 2-aminoetanolu na hodnotu pH cca. 7.
Průmyslová využitelnost
Řešení se týká prostředků určených k potlačování ztrát amidické dusíku na bází tríamidu N - (nbutyl) thiofosforečné kyseliny (NBPT).
Pro prostředky podle tohoto řešení je charakteristické, že jako inhibičně účinnou látku obsahují N-(nbutyl) triamidu kyseliny thiofosforečné (NBPT) a alespoň jeden z alkyl-aminů a/nebo z lineárních a/nebo rozvětvených alkoholů s jedním až pěti atomy uhlíku v molekule a/nebo některý z diolů. Praktické využití řešení nevyžaduje použití žádných speciálních zařízení a ani omezeně dostupných surovin. Kapalné koncentráty ve smyslu řešení je možné používat v souvislosti s výrobou a aplikací tuhých i kapalných průmyslových, jakož také organických hnojiv.
Claims (4)
1. Prostředek na bázi N-(n-butyl) triamidu kyseliny thiofosforečné, určený pro společnou aplikaci s hnojivý obsahujícími amidický dusík, který zvyšuje účinnost aplikovaného dusíku, vyznačující se tím, že obsahuje 5 až 35 hmotnostních dílů N-(n butyl)triamidu kyseliny thiofosforečné a 65 až 95 hmotnostních dílů alespoň jednoho z alkylaminů a/nebo z lineárních a/nebo rozvětvených alkoholů s jedním až pěti atomy uhlíku v molekule a/nebo diolů v 100 hmotnostních dílech prostředku.
2. Prostředek na bázi N-(n-butyl) triamidu kyseliny thiofosforečné podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden z aminů zahrnujících 2-amino-ethanol, dimethylamin, diethylamin, trietylamin, 2-methyl-2-propanamin a triizo-propanolamin.
CZ 26229 Ul
3. Prostředek na bázi N-(n-butyl) triamidu kyseliny thiofosforečné podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden z alkoholů zahrnujících metanol, ethanol, 1butanol, 2-butanol, 2-methyl-l,2-propanol, 1-propanol a 2-propanol.
4. Prostředek na bázi N-(n-butyl) triamidu kyseliny thiofosforečné podle nároku 1, vyzná5 čující se tím, že obsahuje alespoň jeden z diolů zahrnujících monoethylenglykol, triethylenglykol, 1,2-propandiol, 1,3-propándiol a dipropylénglykol.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK3-2013U SK6562Y1 (sk) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Preparation increasing efficacy of nitrogen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ26229U1 true CZ26229U1 (cs) | 2013-12-12 |
Family
ID=48170320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-27973U CZ26229U1 (cs) | 2013-01-14 | 2013-05-23 | Prostředek zvyšující účinnost dusíku v hnojivech potlačením jeho degradace |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ26229U1 (cs) |
| SK (1) | SK6562Y1 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3210959A1 (en) | 2016-02-24 | 2017-08-30 | YARA International ASA | Liquid urease inhibitor formulation, method of manufacturing and solid particulates comprising it |
-
2013
- 2013-01-14 SK SK3-2013U patent/SK6562Y1/sk unknown
- 2013-05-23 CZ CZ2013-27973U patent/CZ26229U1/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK6562Y1 (sk) | 2013-11-04 |
| SK32013U1 (sk) | 2013-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12344568B2 (en) | Compositions and methods comprising nitrification inhibitors containing a mixture of protic and aprotic solvent systems | |
| EP3073829B1 (en) | Nitrification inhibitors designed for urea and manure based fertilizers | |
| US8430942B2 (en) | Composition for inhibiting urease and nitrification | |
| US12116325B2 (en) | Increased longevity of the nitrogen content of soil through improved liquid delivery formulations of nitrification inhibitors designed for urea and manure based fertilizers | |
| US8617425B2 (en) | Liquid composition containing phosphoric or thiophosphoric triamide derivative and use thereof | |
| EP3210959A1 (en) | Liquid urease inhibitor formulation, method of manufacturing and solid particulates comprising it | |
| TNSN08165A1 (en) | Agricultural composition | |
| AU2013202217A1 (en) | Urease inhibitor formulations | |
| US20170305807A1 (en) | Solvent for thiophosphoric triamide or dicyandiamide solutions, and related methods | |
| CZ26229U1 (cs) | Prostředek zvyšující účinnost dusíku v hnojivech potlačením jeho degradace | |
| ES2378229T3 (es) | Composición acuosa de quelato de hierro | |
| SK6509Y1 (sk) | Solvent systems for preparation of liquid concentrates of dicyanamide, thiophosphoric acid amides and phosphoric acid and use thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20131212 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20170502 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20200515 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20230523 |