PL233767B1 - Sposob otrzymywania mikro lub nanoczastkowych szkiel nawozowych i mikro lub nanoczastkowe szklo nawozowe - Google Patents
Sposob otrzymywania mikro lub nanoczastkowych szkiel nawozowych i mikro lub nanoczastkowe szklo nawozowe Download PDFInfo
- Publication number
- PL233767B1 PL233767B1 PL415377A PL41537715A PL233767B1 PL 233767 B1 PL233767 B1 PL 233767B1 PL 415377 A PL415377 A PL 415377A PL 41537715 A PL41537715 A PL 41537715A PL 233767 B1 PL233767 B1 PL 233767B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mol
- amount
- solution
- nanoparticles
- aqueous
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 230000001998 anti-microbiological effect Effects 0.000 title 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- -1 magnesium peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 63
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 49
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 33
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 22
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 19
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 16
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 15
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 15
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical group [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 claims description 6
- SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N Magnesium peroxide Chemical compound [Mg+2].[O-][O-] SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229960004995 magnesium peroxide Drugs 0.000 claims description 6
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 5
- TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 1-O-galloyl-3,6-(R)-HHDP-beta-D-glucose Natural products OC1C(O2)COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC1C(O)C2OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Penta-digallate-beta-D-glucose Natural products OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims description 4
- LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N tannic acid Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N 0.000 claims description 4
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940033123 tannic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940050906 magnesium chloride hexahydrate Drugs 0.000 claims description 2
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical group O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 11
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 11
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 229940091250 magnesium supplement Drugs 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 4
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940087373 calcium oxide Drugs 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- MQWCQFCZUNBTCM-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)sulfanyl-4-methylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(SC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O MQWCQFCZUNBTCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 2
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical class [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical class [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035613 defoliation Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical class [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 238000013138 pruning Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania mikro lub nanocząstkowych szkieł nawozowych, zawierających SiO2 w ilości 20 - 30% mol., MgO w ilości 5 - 15% mol., P2O5 w ilości 15 - 20% mol., CaO w ilości 20 - 35% mol., K2O w ilości 5 - 10% mol. Sposób charakteryzuje się tym, że prowadzi się hydrolizę tetraetoksysilanu (TEOS) w środowisku zasadowym w obecności alkoholu etylowego, po czym dodaje się nanocząstki metali, tlenków metali albo nadtlenków wapnia albo magnezu, a następnie otrzymany produkt poddaje się procesowi hydrotermalnemu w polu promieniowania mikrofalowego albo z wykorzystaniem ogrzewania konwencjonalnego, a otrzymany produkt suszy się. Przedmiotem zgłoszenia są także Mikro lub nanocząstkowe szkło nawozowe.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania mikro lub nanocząstkowych szkieł nawozowych zawierających 20-30% mol. SiO2, 5-15% mol. MgO, 15-20% mol. P2O5, 20-35% mol. CaO i 5-10% mol. K2O posiadających właściwości antybakteryjne, antygrzybiczne i antywirusowe oraz mikro lub nanocząstkowe szkło nawozowe.
W agrotechnice stosuje się różnorodne zabiegi pielęgnacyjne, które mają na celu podniesienie jakości plonów oraz zwiększenie ich ilości. Do najczęstszych należą nawożenie, nawadnianie, przycinanie, defoliacja, ochrona przed szkodnikami itp. Rozwój roślin można również zintensyfikować poprzez wprowadzenie do gleby mikro- i makroelementów. Substancje stanowiące ich źródło mogą być komponentem różnego rodzaju produktów komercyjnych, które stosuje się w nawożeniu. Produkty te rozróżnia m.in. mechanizm działania substancji czynnych, postać, w jakiej te substancje występują i efektywność działania. Szkła nawozowe charakteryzują się znikomą rozpuszczalnością w wodzie. Daje im to znaczącą przewagę nad powszechnie stosowanymi substancjami nawozowymi, gdyż ograniczone jest wymywanie składników odżywczych, które może następować w wyniku erozji wodnej. Szkła nawozowe są natomiast dobrze rozpuszczalne w związkach organicznych, w szczególności w kwasach organicznych, które są produkowane przez systemy korzeniowe roślin. Dzięki temu, składniki odżywcze są powoli uwalniane z produktu i w zależności od etapu wzrostu rośliny, następnie przez nią wchłaniane z odpowiednią szybkością. Znaczącą zaletą stosowania szkieł nawozowych jest fakt, iż pozostała część preparatu nie wpływa niekorzystnie na równowagę biogeochemiczną środowiska.
Szkielet wewnętrznej struktury szkieł nawozowych oparty jest na spolimeryzowanym tlenku krzemu (SiO2). Struktura ta odznacza się wysoką wytrzymałością na podwyższoną temperaturę oraz odpornością na działanie wody. Wprowadzenie tlenków magnezu, fosforu (V), wapnia i potasu wpływa na modyfikację struktury produktu, przez co zyskuje on nowe właściwości. Tlenek magnezu charakteryzuje się silnym powinowactwem do łączenia się z tlenkiem krzemu i tlenkiem fosforu. Dzięki zwiększonej zawartości magnezu i fosforu w szkle nawozowym, jego rozpuszczalność w roztworach kwasów organicznych wzrasta. Wpływa to na intensyfikację przyswajania przez roślinę składników odżywczych. Wynikiem połączenia wapnia z tlenkiem fosforu jest powstanie fosforanów wapnia, które charakteryzują się słabszą rozpuszczalnością w porównaniu z fosforanami magnezu. Wbudowywanie się tlenku potasu w strukturę szkieletu krzemionkowego prowadzi do jego depolimeryzacji, co niekorzystnie wpływa na jego wytrzymałość chemiczną, gdyż powoduje to jego zwiększoną rozpuszczalność w wodzie. W związku z tym, należy zachować odpowiednie proporcje zawartości poszczególnych tlenków, tj. takie, które umożliwiają powolne i ciągłe uwalnianie makroelementów.
Znany jest, na przykład z opisu patentowego CN1078711A szklisty preparat nawozowy, który w swoim składzie zawiera tritlenek diboru (13-32%), tlenek krzemu (22-40%), tlenek glinu (2-8%), tlenki potasu i sodu (5-11%) oraz tlenki magnezu i wapnia (4-12%). W produkcie stosunek tlenków metalicznych do pierwiastków odżywczych wynosi od 0 do 36%. Autorzy podają, iż nawóz otrzymuje się poprzez mieszanie surowców, ich wytapianie w 1100-1280°C i następne studzenie wodą, spiekanie i mielenie. Uziarnienie produktu wynosi 100-300 mesh.
W opisie patentowym CN1262521C podano sposób pozyskiwania preparatu o właściwościach nawozowych, który jest efektywnym źródłem azotu, fosforu, potasu, magnezu, wapnia, krzemu, siarki i cynku. Skład produktu jest następujący: azot (25-30%), pięciotlenek fosforu (7-10%), tlenek potasu (16-20%), tlenek magnezu (7-10%), tlenek wapnia (15-18%), tlenek krzemu (23-25%), siarka (1-1,4%), cynk (1-1,4%). Autorzy podkreślają wysoką jakość nawozu oraz jego zadowalającą wydajność.
Autorzy opisu CN1151390A podają sposób otrzymywania nawozu na bazie związków krzemoorganicznych, zawierającego kwas krzemowy i żel krzemionkowy. Preparat zawiera dodatkowo siarczany wapnia, magnezu i glinu.
Znany jest, na przykład z opisu patentowego CN102126873B preparat nawozowy stanowiący efektywne źródło mikroelementów. Kompozycja zawiera B2O3 (18-40%), MgO (15-30%), AI2O3 (3-10%), SiO2 (20-45%), Na2O (5-15%), CaO (2-14%), ZnO (0-10%), Fe2O3 (0-10%), MnO2 (0-10%), CoO (0-2%), NiO (0-3%). Autorzy podają, iż składniki preparatu, w szczególności bor i magnez, mogą być z łatwością wchłaniane przez rośliny. Preparat otrzymuje się poprzez zmieszanie prekursorów substancji odżywczych oraz substancji pomocniczych, następne ich zmielenie i wym ieszanie. W dalszej
PL 233 767 B1 kolejności mieszaninę poddaje się obróbce cieplnej (1150°C), w wyniku czego mieszanina topi się i formuje w materiał szklisty. Produkt hartuje się poprzez potraktowanie jej chłodną wodą. Następnie, preparat suszy się i uciera w celu otrzymania produktu o uziarnieniu 200 rozmiaru sita.
Nieoczekiwanie okazało się, iż możliwe jest opracowanie bardzo prostej i energooszczędnej metody otrzymywania nawozów zamkniętych w szklanych matrycach, które dodatkowo mają właściwości antymikrobiologiczne i antywirusowe.
Sposób otrzymywania mikro lub nanocząstkowych szkieł nawozowych zawierających SiO2 w ilości 20-30% mol., MgO w ilości 5-15% mol., P2O5 w ilości 15-20% mol., CaO w ilości 20-35% mol., K2O w ilości 5-10% mol. według wynalazku charakteryzuje się tym, że w warunkach ciągłego mieszania do tetraetoksysilanu dodaje się alkohol etylowy i roztwór wodny soli, stanowiący źródło jonów srebra lub miedzi, albo roztwór alkoholowy soli stanowiącej źródło jonów metali i wodę, a następnie roztwór wodny kwasu taninowego, następnie dodaje się roztwór wodny amoniaku, w dalszej kolejności, w warunkach ciągłego mieszania, do układu wprowadza się prekursor tlenku magnezu, następnie prekursor tlenku potasu, następnie źródło tlenku fosforu i następnie prekursor tlenku wapnia, po czym mieszaninę umieszcza się w naczyniu zamkniętym i poddaje procesowi hydrotermalnemu w polu promieniowania mikrofalowego albo z wykorzystaniem ogrzewania konwencjonalnego w temperaturze maksymalnej od 150 do 250°C, a następnie otrzymany produkt suszy się; albo do tetraetoksysilanu (TEOS) w warunkach ciągłego mieszania dodaje się alkohol etylowy, następnie wodę i następnie roztwór wodny amoniaku, a w dalszej kolejności, w warunkach ciągłego mieszania, do mieszaniny wprowadza się prekursor tlenku magnezu, następnie prekursor tlenku potasu, następnie źródło tlenku fosforu i następnie prekursor tlenku wapnia, po dokładnym wymieszaniu do kompozycji wprowadza się nanocząstki tlenków cynku, albo żelaza, albo miedzi, albo cyrkonu, albo nanocząstki nadtlenku wapnia, albo nadtlenku magnezu w formie proszkowej albo w zawiesinie, a następnie całość poddaje się intensywnemu mieszaniu, po czym mieszaninę umieszcza się w naczyniu zamkniętym i poddaje procesowi hydrotermalnemu w polu promieniowania mikrofalowego albo z wykorzystaniem ogrzewania konwencjonalnego w temperaturze maksymalnej od 150 do 250°C, a następnie otrzymany produkt suszy się.
Stosunek objętościowy roztworu wodnego albo alkoholowego jonów metali do TEOS wynosi od 5:1 do 20:1.
Jako źródło jonów srebra stosuje się azotan (V) srebra, a jonów miedzi siarczan (VI) miedzi albo chlorek miedzi.
Stężenie roztworu wodnego azotanu (V) srebra albo roztworu azotanu (V) srebra w etanolu wynosi od 1 · 10-4 do 4·10-3 mol/dm3.
Stężenie roztworu wodnego siarczanu (VI) miedzi wynosi od 2·10-4 do 6·10-3 mol/dm3, a roztworu chlorku miedzi w etanolu od 1 · 10-3 do 4·10-2 mol/dm3.
Stosunek molowy związku o właściwościach redukujących i stabilizujących do jonów metalu wynosi od 0,1:1,0 do 1,0:1,0.
Stężenie wodnego roztworu związku o właściwościach redukujących i stabilizujących wynosi od 3·10-4 do 4·10-2 mol/dm3.
Nanocząstki tlenków albo nadtlenków dodaje się w ilości od 0,5 do 5% masowych.
Jako prekursor MgO stosowany jest sześciowodny chlorek magnezu (MgCb'6H2O), jako źródło fosforu stosuje się wodorofosforan dipotasu (K2HPO4) i diwodorofosforan amonu (NH4H2PO4), prekursorem tlenku potasu jest wodorofosforan dipotasu (K2HPO4), a prekursorem tlenku wapnia - chlorek wapnia (CaCl2).
Stosunek molowy alkoholu etylowego do tetraetoksysilanu wynosi od 4:1 do 8:1.
Stosunek objętościowy wody do TEOS wynosi od 5:1 do 20:1.
Stosuje się wodny roztwór amoniaku o stężeniu od 15 do 25%.
Po dodaniu roztworu amoniaku pH mieszaniny po dodaniu roztworu amoniaku wynosi od 9 do 12.
Całość procesu prowadzi się w zamkniętym naczyniu w reaktorze ciśnieniowym.
Proces hydrotermalny prowadzi się w polu promieniowania mikrofalowego w ciśnieniowym reaktorze mikrofalowym albo w reaktorze ciśnieniowym z ogrzewaniem konwencjonalnym.
Proces hydrotermalny w temperaturze maksymalnej prowadzi się od 5 do 60 minut.
Proces hydrotermalny prowadzi się pod ciśnieniem od 1 do 40 barów.
Moc mikrofal ustawia się na od 250 do 350W.
Mikro lub nanocząstkowe szkło nawozowe zawierające SiO2 w ilości 20-30% mol., MgO w ilości 5-15% mol., P2O5 w ilości 15-20% mol., CaO w ilości 20-35% mol., K2O w ilości 5-10% mol. według wynalazku charakteryzuje tym, że zawiera nanocząstki srebra albo miedzi w ilości od 25 do 500 mg/kg,
PL 233 767 B1 albo nanocząstki tlenku cynku, albo tlenku żelaza, albo tlenku miedzi, albo tlenku cyrkonu, albo nanocząstki nadtlenku wapnia, albo nanocząstki nadtlenku magnezu w ilości od 0,5 do 5% masowych.
Dzięki dodatkowi nanocząstek metali albo nanocząstek tlenków metalicznych albo nanocząstek nadtlenków wapnia lub magnezu, preparat zyskuje właściwości biobójcze. Hamowanie rozwoju mikroorganizmów zabezpiecza roślinę przed powstawaniem chorób, które stanowią jedną z przyczyn zubożania plonów. Nanocząstki tlenków metali stanowią także cenne źródło mikroelementów. Zastosowanie w kompozycji nanocząstek nadtlenków wapnia i magnezu umożliwia również dostarczenie tlenu do systemu korzeniowego oraz neutralizację toksyn. Zasilanie w tlen systemów korzeniowych przesadzanych roślin, powoduje szybki przyrost korzeni włoskowatych. Powstająca w reakcji hydrolizy nadtlenku woda utleniona rozkłada się do silnie reaktywnego tlenu i wody. Dodatkową rolą nadtlenków jest dezynfekcja nasion, co zwiększa zdolności ich kiełkowania. Nanocząstki nadtlenków wapnia i magnezu wspomagają również biodegradacje zanieczyszczeń organicznych znajdujących się w glebie.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d 1
W warunkach ciągłego mieszania do 3,35 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 99,8%, w ilości 5 cm3. Następnie, do mieszaniny dodano 25 cm3 wody oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 1,52 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgCl2'6H2O oraz 10 cm3 wody. Po dokładnym wymieszaniu dodano K2HPO4-3H2O w ilości 0,57 g będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 2,01 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 1,66 g CaCl2, oraz 0,1947 g nanostrukturalnego tlenku cyrkonu, po czym mieszaninę poddano intensywnemu mieszaniu. Otrzymaną mieszaninę przeniesiono do zamkniętego naczynia teflonowego i poddano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie 5 min przy mocy mikrofal 350W. Uzyskano temperaturę 210°C i ciśnienie 25 barów. Produkt wysuszono w 70°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 30% SiO2 - 15% MgO - 20% P2O5 - 30% CaO - 5% K2O i 5% udziałem masowym nanocząstek ZrO2. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 70 do 380 min.
P r z y k ł a d 2
W warunkach ciągłego mieszania do 3,01 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 99,8%, w ilości 5 cm3. Następnie, do mieszaniny dodano 35 cm3 wody oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 1,52 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgCb'6H2O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 0,80 g K2HPO4OH2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 1,90 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 1,72 g CaCl2 oraz 0,1154 g nanostrukturalnego tlenku żelaza (III), po czym mieszaninę poddano intensywnemu mieszaniu. Otrzymaną mieszaninę przeniesiono do zamkniętego naczynia teflonowego i poddano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie 5 min przy mocy mikrofal 350W. Uzyskano temperaturę 230°C i ciśnienie 25 barów. Produkt wysuszono w 70°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 27% SiO2 - 15% MgO - 20% P2O5 - 31% CaO - 7% K2O i 3% udziale masowym nanocząstek Fe2O3. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 100 do 450 nm.
P r z y k ł a d 3
W warunkach ciągłego mieszania do 3,24 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 99,8%, w ilości 5 cm3. Następnie, do mieszaniny dodano 35 cm3 wody oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 1,42 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgCb'6H2O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 0,68 g K2HPO4OH2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 1,96 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 1,72 g CaCl2 oraz 0,0376 g nanostrukturalnego tlenku cynku, po czym mieszaninę poddano intensywnemu mieszaniu. Otrzymaną mieszaninę przeniesiono do zamkniętego naczynia teflonowego i poddano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie 10 min przy mocy mikrofal 300W. Uzyskano temperaturę 230°C i ciśnienie 25 barów. Produkt wysuszono w 90°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 29% SiO2 - 14% MgO - 20% P2O5 - 31% CaO - 6% K2O i 1% udziale masowym nanocząstek ZnO. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 80 do 480 nm.
P r z y k ł a d 4
W warunkach ciągłego mieszania do 3,13 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 99,8%, w ilości 5 cm3. Następnie, do mieszaniny dodano 35 cm3 wody
PL 233 767 B1 oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 1,52 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgCl-6H.-O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 0,80 g K2HPO4-3H2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 1,67 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 1,78 g CaCl2 oraz 0,1920 g nanostrukturalnego tlenku miedzi, po czym mieszaninę poddano intensywnemu mieszaniu. Otrzymaną mieszaninę przeniesiono do zamkniętego naczynia teflonowego i poddano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie 15 min przy mocy mikrofal 250W. Uzyskano temperaturę 200°C i ciśnienie 20 barów. Produkt wysuszono w 70°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 28% SiO2 - 15% MgO - 18% P2O5 - 32% CaO - 7% K2O i 5% udziałem masowym nanocząstek CuO. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 100 do 430 nm.
P r z y k ł a d 5
W warunkach ciągłego mieszania do 3,13 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 99,8%, w ilości 5 cm3. Następnie, do mieszaniny dodano 30 cm3 wody oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 1,42 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgCb'6H2O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 0,68 g K2HPO4OH2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 1,73 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 1,89 g CaCl2, oraz 0,1125 g nanostrukturalnego nadtlenku wapnia, po czym mieszaninę poddano intensywnemu mieszaniu. Otrzymaną mieszaninę poddano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie 5 min przy mocy mikrofal 350W. Uzyskano temperaturę 230°C i ciśnienie 24 bary. Produkt wysuszono w 70°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 28% SiO2 - 14% MgO - 18% P2O5 34% CaO - 6% K2O i 3% udziale masowym nanocząstek CaO2. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 60 do 500 nm.
P r z y k ł a d 6
W warunkach ciągłego mieszania do 2,9 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 99,8%, w ilości 5 cm3. Następnie, do mieszaniny dodano 30 cm3 wody oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 1,22 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgCb'6H2O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 0,80 g K2HPO4OH2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 1,90 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 1,94 g CaCl2 oraz 0,1161 g nanostrukturalnego nadtlenku magnezu, po czym mieszaninę poddano intensywnemu mieszaniu. Otrzymaną mieszaninę poddano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie 5 min przy mocy mikrofal 300W. Uzyskano temperaturę 200°C i ciśnienie 20 barów. Produkt wysuszono w 80°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 26% SiO2 - 12% MgO - 20% P2O5 - 35% CaO - 7% K2O i 3% udziale masowym nanocząstek MgO2. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 70 do 450 nm.
P r z y k ł a d 7
W warunkach ciągłego mieszania do 6,48 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 96%, w ilości 10 cm3. Następnie, do mieszaniny dodano 48,9 cm3 wody, 10 cm3 wodnego roztworu azotanu srebra o stężeniu 6,86·10-4 mol/dm3, 1,11 cm3 roztworu kwasu taninowego o stężeniu 1,22· 10-3 mol/dm3 oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 2,85 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgC^6H2O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 1,14 g K2HPO4OH2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 3,80 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 3,66 g CaCl2, po czym mieszaninę poddano intensywnemu mieszaniu. Otrzymaną mieszaninę poddano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie 5 min przy mocy mikrofal 350W. Uzyskano temperaturę 240°C i ciśnienie 25 barów. Produkt wysuszono w 70°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 29% SiO2 - 14% MgO - 19% P2O5 - 33% CaO - 5% K2O, w którym zawartość nanocząstek srebra wynosiła 100 mg/kg. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 60 do 400 nm.
P r z y k ł a d 8
W warunkach ciągłego mieszania do 6,7 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano 10 cm3 roztworu chlorku miedzi w alkoholu etylowym o stężeniu 7,38· 10-4 mol/dm3, 58,9 cm3 wody oraz 1,11 cm3 roztworu kwasu taninowego o stężeniu 8,31 ·10-3 mol/dm3, następnie wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 2,64 g prekursora tlenku ma
PL 233 767 B1 gnezu w postaci MgCl2'6H2O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 1,50 g K2HPO4-3H2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 3,34 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 3,55 g CaCl2, po czym mieszaninę poddano intensywnemu mieszaniu. Otrzymaną mieszaninę poddano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie 5 min przy mocy mikrofal 300W. Uzyskano temperaturę 230°C i ciśnienie 24 bary. Produkt wysuszono w 90°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 30% SiO2 - 13% MgO - 18% P2O5 - 32% CaO - 7% K2O, w którym zawartość nanocząstek miedzi wynosiła 50 mg/kg. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 70 do 450 nm.
P r z y k ł a d 9
W warunkach ciągłego mieszania do 16,75 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 99,8%, w ilości 25 cm3. Następnie, do mieszaniny dodano 150 cm3 wody oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 7,12 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgCb'6H2O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 2,85 g K2HPO4-3H2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 9,49 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 8,88 g CaCl2 oraz 0,9645 g nanostrukturalnego nadtlenku wapnia. Otrzymaną mieszaninę ogrzewano konwencjonalnie w reaktorze ciśnieniowym do temperatury 240°C i utrzymywano w niej przez 30 min. Osiągnięto ciśnienie 20 barów. Produkt wysuszono w 90°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 30% SiO2 - 14% MgO - 19% P2O5 - 32% CaO - 5% K2O i 5% udziale masowym nanocząstek CaO2. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 120 do 480 nm.
P r z y k ł a d 10
W warunkach ciągłego mieszania do 15,07 cm3 tetraetoksysilanu (TEOS) dodano wodny roztwór alkoholu etylowego o stężeniu 99,8%, w ilości 25 cm3. Następnie do mieszaniny dodano 150 cm3 wody oraz wodny roztwór amoniaku o stężeniu 25% do uzyskania pH mieszaniny 11. Następnie do układu wprowadzono 6,61 g prekursora tlenku magnezu w postaci MgCb'6H2O. Po dokładnym wymieszaniu dodano 3,42 g K2HPO4-3H2O będącego prekursorem tlenku potasu oraz fosforu. Po dokładnym wymieszaniu do układu wprowadzono 9,78 g NH4H2PO4 jako prekursora tlenku fosforu. Następnie dodano 9,43 g CaCl2 oraz 0,5765 g nanostrukturalnego tlenku cyrkonu. Otrzymaną mieszaninę ogrzewano konwencjonalnie w reaktorze ciśnieniowym do temperatury 240°C i utrzymywano w niej przez 45 min. Osiągnięto ciśnienie 20 barów. Produkt wysuszono w 70°C. Otrzymano produkt szklisty o składzie molowym 27% SiO2 - 13% MgO - 20% P2O5 - 34% CaO - 6% K2O i 3% udziale masowym nanocząstek ZrO2. Produkt charakteryzował się rozmiarem cząstek w zakresie od 100 do 500 nm.
Zastrzeżenia patentowe
Claims (19)
1. Sposób otrzymywania mikro lub nanocząstkowych szkieł nawozowych zawierających SiO2 w ilości 20-30% mol., MgO w ilości 5-15% mol., P2O5 w ilości 15-20% mol., CaO w ilości 20-35% mol., K2O w ilości 5-10% mol., znamienny tym, że w warunkach ciągłego mieszania do tetraetoksysilanu dodaje się alkohol etylowy i roztwór wodny soli, stanowiący źródło jonów srebra lub miedzi, albo roztwór alkoholowy soli stanowiącej źródło jonów metali i wodę, a następnie roztwór wodny kwasu taninowego, następnie dodaje się roztwór wodny amoniaku, w dalszej kolejności, w warunkach ciągłego mieszania, do układu wprowadza się prekursor tlenku magnezu, następnie prekursor tlenku potasu, następnie źródło tlenku fosforu i następnie prekursor tlenku wapnia, po czym mieszaninę umieszcza się w naczyniu zamkniętym i poddaje procesowi hydrotermalnemu w polu promieniowania mikrofalowego albo z wykorzystaniem ogrzewania konwencjonalnego w temperaturze maksymalnej od 150 do 250°C, a następnie otrzymany produkt suszy się; albo do tetraetoksysilanu (TEOS) w warunkach ciągłego mieszania dodaje się alkohol etylowy, następnie wodę i następnie roztwór wodny amoniaku, a w dalszej kolejności, w warunkach ciągłego mieszania, do mieszaniny wprowadza się prekursor tlenku magnezu, następnie prekursor tlenku potasu, następnie źródło tlenku fosforu i następnie prekursor tlenku wapnia, po dokładnym wymieszaniu do kompozycji wprowadza się nanocząstki tlenków cynku, albo żelaza, albo miedzi, albo cyrkonu, albo nanocząstki nadtlenku wapnia, albo nadtlenku magnezu w formie proszkowej albo w zawiesinie, a następnie całość poddaje się intensywnemu mieszaniu, po czym mieszaninę umieszcza się w naczyniu zamkniętym i poddaje procesowi hydrotermalnemu w polu promieniowania mikrofalowego
PL 233 767 B1 albo z wykorzystaniem ogrzewania konwencjonalnego w temperaturze maksymalnej od 150 do 250°C, a następnie otrzymany produkt suszy się.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek objętościowy roztworu wodnego albo alkoholowego jonów metali do TEOS wynosi od 5:1 do 20:1.
3. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że jako źródło jonów srebra stosuje się azotan (V) srebra, a jonów miedzi siarczan (VI) miedzi albo chlorek miedzi.
4. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że stężenie roztworu wodnego azotanu (V) srebra albo roztworu azotanu (V) srebra w etanolu wynosi od 1-104 do 4·10-3 mol/dm3.
5. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że stężenie roztworu wodnego siarczanu (VI) miedzi wynosi od 2-10-4 do 6-10-3 mol/dm3, a roztworu chlorku miedzi w etanolu od 1-10-3 do 4-10-2 mol/dm3.
6. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że stosunek molowy związku o właściwościach redukujących i stabilizujących do jonów metalu wynosi od 0,1:1,0 do 1,0:1,0.
7. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że stężenie wodnego roztworu związku o właściwościach redukujących i stabilizujących wynosi od 3-10-4 do 4-10-2 mol/dm3.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nanocząstki tlenków albo nadtlenków dodaje się w ilości od 0,5 do 5% masowych.
9. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że jako prekursor MgO stosowany jest sześciowodny chlorek magnezu (MgCl2-6H2O), jako źródło fosforu stosuje się wodorofosforan dipotasu (K2HPO4) i diwodorofosforan amonu (NH4H2PO4), prekursorem tlenku potasu jest wodorofosforan dipotasu (K2HPO4), a prekursorem tlenku wapnia chlorek wapnia (CaCl2).
10. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że stosunek molowy alkoholu etylowego do tetraetoksysilanu wynosi od 4:1 do 8:1.
11. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że stosunek objętościowy wody do TEOS wynosi od 5:1 do 20:1.
12. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór amoniaku o stężeniu od 15 do 25%.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że pH mieszaniny po dodaniu roztworu amoniaku wynosi od 9 do 12.
14. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że całość procesu prowadzi się w zamkniętym naczyniu w reaktorze ciśnieniowym.
15. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że proces hydrotermalny prowadzi się w polu promieniowania mikrofalowego w ciśnieniowym reaktorze mikrofalowym albo w reaktorze ciśnieniowym z ogrzewaniem konwencjonalnym.
16. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że proces hydrotermalny w temperaturze maksymalnej prowadzi się od 5 do 60 minut.
17. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że proces hydrotermalny prowadzi się pod ciśnieniem od 1 do 40 barów.
18. Sposób według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że moc mikrofal ustawia się na od 250 do 350W.
19. Mikro lub nanocząstkowe szkło nawozowe zawierające SiO2 w ilości 20-30% mol., MgO w ilości 5-15% mol., P2O5 w ilości 15-20% mol., CaO w ilości 20-35% mol., K2O w ilości 5-10% mol. otrzymane sposobem określonym w zastrzeżeniach 1-18, znamienne tym, że zawiera nanocząstki srebra albo miedzi w ilości od 25 do 500 mg/kg, albo nanocząstki tlenku cynku, albo tlenku żelaza, albo tlenku miedzi, albo tlenku cyrkonu, albo nanocząstki nadtlenku wapnia, albo nanocząstki nadtlenku magnezu w ilości od 0,5 do 5% masowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL415377A PL233767B1 (pl) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Sposob otrzymywania mikro lub nanoczastkowych szkiel nawozowych i mikro lub nanoczastkowe szklo nawozowe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL415377A PL233767B1 (pl) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Sposob otrzymywania mikro lub nanoczastkowych szkiel nawozowych i mikro lub nanoczastkowe szklo nawozowe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL415377A1 PL415377A1 (pl) | 2017-06-19 |
| PL233767B1 true PL233767B1 (pl) | 2019-11-29 |
Family
ID=59061539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL415377A PL233767B1 (pl) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Sposob otrzymywania mikro lub nanoczastkowych szkiel nawozowych i mikro lub nanoczastkowe szklo nawozowe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL233767B1 (pl) |
-
2015
- 2015-12-17 PL PL415377A patent/PL233767B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL415377A1 (pl) | 2017-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2751373C (en) | Micronutrient fertilizers and methods of making and using the same | |
| JP5443551B2 (ja) | 液体珪酸肥料 | |
| CN103289705B (zh) | 一种纳米盐碱土壤改良剂及其制备工艺 | |
| CN103204734A (zh) | 纳米稀土硒硅钛宏微量元素复合营养肥 | |
| US4123248A (en) | Controlled release fertilizer | |
| CN1037567C (zh) | 用于水稻直播的种子处理剂 | |
| CN109694274A (zh) | 一种全营养、抗重茬、抗病害三位一体大量元素水溶肥料(中微量元素综合型)及制备方法 | |
| JP2709563B2 (ja) | 植物栽培用硝子質組成物 | |
| Deliormanlı | Sol-gel synthesis of borate-based 13-93B3 bioactive glass powders for biomedical applications | |
| KR101194193B1 (ko) | 규산염광물을 포함한 천연광물자원들로부터 제조된 수용성무기조성물재료 | |
| AU2017203415A1 (en) | Antimicrobial chemical compositions | |
| US8216337B2 (en) | Process for the manufacture of bio-release fertilizers of zinc-iron-manganese, iron-manganese-copper and zinc-iron manganese-copper | |
| KR102744518B1 (ko) | 기능성 항균 파우더 및 이의 제조 방법 | |
| PL233767B1 (pl) | Sposob otrzymywania mikro lub nanoczastkowych szkiel nawozowych i mikro lub nanoczastkowe szklo nawozowe | |
| KR101246849B1 (ko) | 미네랄 수용액 및 그 제조방법 | |
| KR100473516B1 (ko) | 활성부식물질과 점토광물을 이용한 토양개량제 제조방법 | |
| CN106518402A (zh) | 一种环境友好型肥料及其制造方法 | |
| CN118703213A (zh) | 一种基于羧甲基纤维素开发的盐碱地改良剂及制备方法 | |
| CN118754587A (zh) | 一种石膏基抗菌材料及其制备方法和应用 | |
| RO122830B1 (ro) | Compoziţie fungicidă pe bază de săruri ale acidului n,n-etilen-bis-tiocarbamic şi procedeu de obţinere | |
| KR100692969B1 (ko) | 기능성 유기질 액체 비료 제조방법 | |
| Chávez-Urbiola et al. | Characterization and Suitability of Mexican Rocks as Natural Fertilizers for Preharvest Tomato Plant Growth. | |
| PL233764B1 (pl) | Sposob otrzymywania szklistych mikro lub nanomaterialow oraz szklisty mikro lub nanomaterial | |
| WO2016189521A2 (en) | Fertilized compositions based on a substituted calcium phosphate and/or calcium carbonate compound | |
| JPS5943438B2 (ja) | シリカゲルおよび尿素を含む散布性土壌改良剤の製法 |