RU2580962C2 - Способ получения жидкой микроэлементной смеси "комплекс" - Google Patents

Способ получения жидкой микроэлементной смеси "комплекс" Download PDF

Info

Publication number
RU2580962C2
RU2580962C2 RU2014131407/13A RU2014131407A RU2580962C2 RU 2580962 C2 RU2580962 C2 RU 2580962C2 RU 2014131407/13 A RU2014131407/13 A RU 2014131407/13A RU 2014131407 A RU2014131407 A RU 2014131407A RU 2580962 C2 RU2580962 C2 RU 2580962C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
magnesium
zinc
solution
sulfate
Prior art date
Application number
RU2014131407/13A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014131407A (ru
Inventor
Владимир Михайлович Лембриков
Борис Владимирович Левин
Татьяна Васильевна Токмакова
Марина Николаевна Буркова
Людмила Сергеевна Гриценко
Ольга Васильевна Киселева
Валентина Вячеславовна Волкова
Лидия Гавриловна Афанасьева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" (НИУиФ)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" (НИУиФ)" filed Critical Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" (НИУиФ)"
Priority to RU2014131407/13A priority Critical patent/RU2580962C2/ru
Publication of RU2014131407A publication Critical patent/RU2014131407A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2580962C2 publication Critical patent/RU2580962C2/ru

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения смеси микроэлементной на основе лимонной и оксиэтилидендифосфоновой кислот, содержащей композицию микроэлементов в виде органоминеральных комплексов марганца, железа, цинка, кобальта, молибдена, меди и неорганических соединений магния и бора, причем исходные компоненты вводятся в раствор лимонной кислоты в строго определенной последовательности, а именно: сульфат марганца, сульфат железа, окись цинка, нитрат кобальта, молибденовокислый аммоний, сульфат меди, окись магния или окись цинка, борная кислота - затем оксиэтилидендифосфоновая кислота с целью обеспечения pH среды в интервале 1,2÷2,2 в течение всего производственного цикла. Изобретение позволяет стабилизировать качество продукта при одновременном повышении концентрации микроэлементов и упрощении процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к способам получения жидких микроэлементных смесей, предназначенных для предпосевной обработки семян, внекорневой и корневой подкормки в парниках, теплицах и открытом грунте зерновых, овощных, плодово-ягодных и цветочно-декоративных культур, а также деревьев и кустарников, обеспечивающих ускорение процесса роста растений, повышение урожайности культур и улучшение качества производимой сельскохозяйственной продукции.
Известен способ получения комплексного удобрения на основе оксиэтилидендифосфоновой кислоты, содержащего кроме макроэлементов N, P, K микроэлементы Mn, Cu, Mo, Zn, Co, B [1]. При непрерывном перемешивании смешивают в воде, г/л: Mn·C2H7O7P2·2H2O - 1,71; Cu·2C2H7O7P2·4H2O - 0,64; Mo·C4H11O16P4·3NH4·6,75H2O - 0,27; Zn·2C2H7O7P2·4H2O - 0,71; Co·C4H18O16P4C4H14N2 - 1,65; H3BO3 - 0,50; K2PO4 - 0,78. Суммарное содержание микроэлементов в удобрении при этом составляет 0,93 г/л. Изобретение позволяет повысить энергию прорастания и всхожесть семян, повысить урожайность пшеницы, расширить ассортимент удобрений, применяемых в растениеводстве.
Известен способ получения средства для некорневой обработки культурных растений, которое содержит композицию микроэлементов в виде меди, цинка, бора, железа, молибдена, кобальта, селена и марганца и композицию макроэлементов в виде азота, магния и серы. Приготовление средства осуществляют следующим образом: в горячей воде (при температуре 60°C) растворяют следующие химические реактивы, (г/л) - медь сернокислая - 10, цинковый купорос - 10, магний сернокислый - 40, кобальт сернокислый - 0,5, железо (II) сернокислое - 5, марганец сернокислый - 5, Na2 ЭДТА - 30 (для частичной хелатизации цинка, меди, железа, марганца и кобальта), аммоний молибденовокислый - 1, борная кислота - 5, натрий селенит - 0,2, мочевина - 200, аммиачная селитра - 100 [2]. Суммарная концентрация микроэлементов в удобрении составляет 9,45 г/л. Изобретение позволяет активировать и стабилизировать внутренние биохимические процессы на ранней стадии развития растений, повысить эффективность дальнейших агротехнических мероприятий.
Известен способ получения питательной смеси для обработки вегетативных органов растений сельскохозяйственных культур для получения урожая высокого качества [3]. Средство для некорневой подкормки сельскохозяйственных культур содержит композицию микроэлементов в виде меди, цинка, бора, железа, молибдена, кобальта, хрома, селена, никеля, лития и марганца и композицию макроэлементов в виде азота, калия, магния и серы. Микроэлементы цинк, медь, никель, железо и кобальт представлены в хелатированной форме. Суммарное содержание микроэлементов в удобрении при этом составляет примерно 4,5%. Средство для некорневой подкормки сельскохозяйственных культур обеспечивает повышение их урожайности, ускорение процесса роста растений и улучшение качества продукции.
Недостатком всех перечисленных способов является низкая концентрация микроэлементов в готовом продукте, что приводит к использованию больших объемов удобрения при перевозке потребителям и повышению конечной цены на продукцию.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения питательных растворов, содержащих микроэлементы (Микровит) [4]. Способ включает введение кислого компонента в горячую воду и добавление в полученный кислый раствор последовательно солей микроэлементов, при этом в качестве кислого компонента вводят лимонную кислоту, добавляют в нее раствор натриевой соли оксиэтилидендифосфоновой кислоты при соотношении 1:(0,4-0,7) соответственно, в смесь при pH 1,5-2,3 вводят при перемешивании сульфаты железа и марганца до полного растворения солей и в полученный раствор добавляют аммоний или калийсодержащий компонент до доведения pH раствора до 2,4-3,5, после чего добавляют неорганические соли цинка, кобальта и молибдена, перемешивание ведут до полного их растворения и затем вводят сульфаты меди и магния, а затем борную кислоту, при этом микроэлементы вводят в количествах, регламентируемых марками питательных растворов, и температуру поддерживают на уровне 75-90°C. В качестве аммонийсодержащего компонента берут либо цитрат аммония, либо раствор аммиака, в качестве калийсодержащего компонента - карбонат калия или гидроксид калия, а в качестве неорганических солей цинка используют сульфат цинка, в качестве неорганических солей кобальта - сульфат или нитрат кобальта, в качестве солей молибдена - молибдат аммония. Суммарная концентрация микроэлементов в питательной смеси составляет 94,0-125,5 г/л.
Одним из недостатков способа является использование в процессе получения питательной смеси в качестве подщелачивающих реагентов таких химических соединений, как аммиак и цитрат аммония. Аммиак обладает резко выраженным раздражающим действием. Даже при малых концентрациях вызывает слезотечение и резкий удушливый кашель, при больших концентрациях вызывает острое раздражение глаз, ожоги слизистых оболочек, удушье, головокружение [5]. Работу с аммиаком следует проводить в хорошо вентилируемом помещении в герметичном оборудовании с использованием специальных индивидуальных средств защиты обслуживающего персонала. Использование в производстве растворов аммиака существенно усложняет процесс и повышает его опасность.
Применение в качестве подщелачивающего реагента цитрата аммония экономически нецелесообразно в связи с его высокой стоимостью.
Кроме того, в заявленном изобретении для приготовления питательной смеси в качестве исходных неорганических соединений практически всех микроэлементов, за исключением молибдена и бора, используются сернокислотные соли. Высокое содержание в системе «балластных» сульфат-ионов, не участвующих в процессах комплексообразования, провоцирует образование побочных продуктов путем смещения равновесия химической реакции. Согласно кинетике процессов комплекообразования, «простые» анионы или катионы реагируют с ионной скоростью, т.е быстро, тогда как химические реакции, при которых претерпевает изменение комплексно построенная часть молекулы, протекают замедленно [6, 7]. По этой причине высокое содержание в растворе сульфат-ионов в сочетании с ионами железа и аммония создают благоприятные условия для образования в растворе двойной соли аммонийного сульфата железа (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O, растворимость которой меньше, чем сульфата железа. В случае неполноты протекания реакции комплексообразования или снижения ее скорости по каким-либо причинам, возникает вероятность того, что при охлаждении продукта или в процессе длительного хранения может выпасть кристаллический осадок.
Из литературных данных известно, что взаимодействие комплексонов с катионами металлов приводит к формированию высокоустойчивых и необычайно разнообразных по форме циклических структур. В общем виде состав продукта взаимодействия катиона с комплексоном может быть выражен следующей формулой [8]:
{[M′(H2O)x(OH)y]i [M′′(H2O)z(OH)p]j…[L′(H)n]k[L′′(H)m]l},
где индексы x, y, i … z принимают значения 0; 1; 2; 3; и т.д.; М и L - обозначают соответственно катион и лиганд - полностью депротонированный анион комплексона; знаки зарядов здесь и в дальнейшем опущены.
Учитывая, что питательные микроэлементные смеси являются системами с несколькими лигандами, анионами и катионами, в этих водных растворах за счет одновременного формирования целого ряда комплексов устанавливаются довольно сложные химические равновесия.
Увеличение концентрации катиона М по сравнению с содержанием в растворе лиганда L может приводить к образованию биядерных M2L и полиядерных MxL комплексонатов. При близости свойств катионов М′ и М′′ в растворе могут присутствовать комплексы типа M′M′′L. Введение в раствор нескольких лигандов приводит к образовыванию разнолигандных, или смешаннолигандных, комплексонатов типа ML′L′′.
Можно предположить, что в растворе могут существовать следующие соединения:
[ML], [ML2], [MLn], [M2L], [MxL], [M′M′′L], [ML′L′′], [M′M′′ … L′L′′] и др.,
где М - ион металла (Fe, Mn, Zn, Cu, Co и др.);
L - лиганд (лимонная кислота, ОЭДФК и др.).
Необходимо отметить, что используемая в производстве микроэлементных смесей в качестве комплексона оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФК) обладает уникальной способностью субстехиометрического действия, т.е. способностью связывать огромное число ионов металла малым количеством реагента [9].
Кроме того, в питательном растворе присутствуют ионы, не участвующие в реакциях комплексообразования: сульфат-ион, аммоний-ион, борат-ион. Система равновесий, описывающих состояние ионов в микроэлементной смеси, очень сложна за счет одновременного формирования целого ряда комплексов. Эмпирически определить факторы, влияющие на устойчивость комплексонатов в данной системе, сложно.
Таким образом только точное определение условий ведения процесса (температуры, pH, концентрации комплексона, соотношения металл:лиганд и некоторых других) дает необходимый результат.
Нами поставлена задача создать способ получения жидкой микроэлементной смеси, позволяющий стабилизировать качество продукта, при одновременном повышении концентрации микроэлементов и упрощении процесса.
Поставленная задача решена в способе, включающем приготовление раствора лимонной кислоты с последующим введением в него неорганических соединений микроэлементов в строго определенной последовательности, а именно: сульфата марганца, сульфата железа, цинксодержащего компонента, нитрата кобальта, молибденовокислого аммония, сульфата меди, магнийсодержащего или цинксодержащего компонента, борной кислоты - затем оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК). Строго определенная последовательность введения реагентов обеспечивает необходимую величину pH среды в интервале 1,2÷2,2 в течение всего цикла приготовления смеси. Процесс ведут при температуре 65-70°C и непрерывном перемешивании. Каждый последующий компонент вводится в раствор после полного растворения предыдущего. В качестве неорганических соединений цинка и магния используют оксид цинка и оксид магния, выполняющих также функцию подщелачивающих реагентов. Способ позволяет стабилизировать качество продукта за счет исключения из технологического процесса растворов аммиака и снижения содержания сульфат-ионов, при одновременном повышении концентрации микроэлементов и упрощении процесса.
Сущность способа заключается в подборе условий получения микроэлементной смеси. Стабильное качество продукта зависит от создания и поддержания оптимального интервала pH в пределах 1,2÷2,2. В этих условиях микроэлементы находятся в виде комплексонатов на протяжении всего цикла приготовления продукта, а также в процессе длительного хранения.
Технический результат настоящего изобретения достигается тем, что компоненты смеси вводятся в раствор в строго определенной последовательности. Это позволяет выдерживать pH среды на протяжении всего цикла приготовления микроэлементной смеси в интервале 1,2÷2,2. Для поддержания оптимального интервала pH в качестве подщелачивающих реагентов используют оксиды цинка и магния.
Использование предлагаемого способа получения микроэлементной смеси позволяет стабилизировать качество продукта, существенно упростить технологический процесс и повысить его безопасность в результате применения в качестве подщелачивающих реагентов оксидов цинка и магния.
Пример 1.
Для получения 1 л микроэлементной смеси в 690 мл воды, нагретой до температуры 65-70°C, растворяют 140 г лимонной кислоты, при этом pH раствора составляет 1,45÷1,50. Затем в раствор лимонной кислоты вводят 77 г сульфата марганца и 250 г сульфата железа. В результате pH раствора снижается до величины 1,20÷1,25. Далее вводят 12,5 г оксида цинка, pH раствора возрастает до 1,70÷1,75. После оксида цинка добавляют 7,5 г нитрата кобальта и 37 г молибденовокислого аммония. Эти компоненты не оказывают существенного влияния на pH раствора. Далее в раствор вводят 60 г сульфата меди, снижающего pH до 1,30÷1,35, после чего добавляют 12 г оксида магния, pH раствора повышается до 2,15÷2,2. Последними компонентами, добавляемыми в раствор, являются 46 г борной кислоты и 16 г оксиэтилидендифосфоновой кислоты. В течение всего процесса поддерживают температуру раствора в интервале 65-70°C. После окончания загрузки всех компонентов перемешивание продолжают в течение трех-четырех часов. В результате получают микроэлементную смесь с суммарным содержанием микроэлементов 136,5 г/л, в том числе: Fe - 50; Mn - 25; Zn - 10; Cu - 15; Мо - 20; Со - 1,5; Mg - 7; В - 8. Готовый продукт имеет pH=2,0÷2,1 и плотность 1,35 г/л.
Пример 2.
Условия проведения процесса аналогичны примеру 1. В отличие от примера 1 в данном случае применяется только один подщелачивающий реагент - оксид цинка, содержание которого увеличено до 21,5 г, но введение его в раствор происходит в два этапа с целью поддержания определенного значения pH раствора. В результате получают микроэлементную смесь с суммарным содержанием микроэлементов 120 г/л, в том числе: Fe - 60; Mn - 25; Zn - 17; Cu - 5; Mo - 5; В - 8. Готовый продукт имеет pH=2,0÷2,1 и плотность 1,33 г/л.
Примеры 1-3 приведены в таблице 1. Манипуляции с сырьевыми компонентами позволяют выдерживать pH среды на протяжении всего цикла приготовления микроэлементной смеси в интервале 1,2÷2,2 и получать широкий ассортимент микроудобрений. Составы микроэлементных смесей в примерах подобраны исходя из агрохимического анализа питания растений. Пропорции между микроэлементами максимально приближены к потребностям зернобобовых культур (пример 1), тепличных культур (пример 2), а также универсального назначения (пример 3).
Figure 00000001
Figure 00000002
Источники информации
1. Патент РФ №2417969 С1, опубл. 10.05.2011.
2. Патент РФ №2484073 С2, опубл. 10.06.2013.
3. Патент РФ №2377227 С1, опубл. 27.12.2009.
4. Патент РФ №2179162 С1, опубл. 10.02.2002.
5. ГОСТ 9-92. Аммиак водный технический. Технические условия.
6. Н.М. Дятлова, В.Я. Темкина, И.Д. Колпакова. Комплексоны. Изд-во «Химия», М., 1970, с. 32-35.
7. Н.Н. Желиговская, И.И. Черняев. Химия комплексных соединений. Изд-во «Высшая школа», М., 1966, с. 13.
8. Н.М. Дятлова, В.Я. Темкина, К.И. Попов. Комплексоны и комплексонаты металлов М.: Химия, 1988. с. 99.
9. Н.М. Дятлова. Ж.ВХО им. Д.И. Менделеева, том XXIX, №3, 1984, с. 13.

Claims (2)

1. Способ получения смеси микроэлементной на основе лимонной и оксиэтилидендифосфоновой кислот, содержащей композицию микроэлементов в виде органоминеральных комплексов марганца, железа, цинка, кобальта, молибдена, меди и неорганических соединений магния и бора, отличающийся тем, что исходные компоненты вводятся в раствор лимонной кислоты в строго определенной последовательности, а именно: сульфат марганца, сульфат железа, окись цинка, нитрат кобальта, молибденовокислый аммоний, сульфат меди, окись магния или окись цинка, борная кислота - затем оксиэтилидендифосфоновая кислота с целью обеспечения pH среды в интервале 1,2÷2,2 в течение всего производственного цикла.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сохранение последовательности введения исходных компонентов при получении смеси микроэлементной без магния для тепличных культур обеспечивает замена окиси магния окисью цинка для поддержания необходимого pH среды.
RU2014131407/13A 2014-07-30 2014-07-30 Способ получения жидкой микроэлементной смеси "комплекс" RU2580962C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131407/13A RU2580962C2 (ru) 2014-07-30 2014-07-30 Способ получения жидкой микроэлементной смеси "комплекс"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131407/13A RU2580962C2 (ru) 2014-07-30 2014-07-30 Способ получения жидкой микроэлементной смеси "комплекс"

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014131407A RU2014131407A (ru) 2016-02-20
RU2580962C2 true RU2580962C2 (ru) 2016-04-10

Family

ID=55313397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014131407/13A RU2580962C2 (ru) 2014-07-30 2014-07-30 Способ получения жидкой микроэлементной смеси "комплекс"

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2580962C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794787C1 (ru) * 2022-11-09 2023-04-25 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Питательный раствор для гидропонного выращивания сельскохозяйственных культур

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU736914A1 (ru) * 1977-06-27 1980-05-30 Химический Завод "Сподриба" Концентрированна питательна смесь дл цветов
RU2179162C1 (ru) * 2001-02-28 2002-02-10 Пермитина Галина Васильевна Способ получения питательных растворов, содержащих микроэлементы (микровит)
US20040104377A1 (en) * 2002-01-04 2004-06-03 Phelps Andrew Wells Non-toxic corrosion-protection pigments based on rare earth elements

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU736914A1 (ru) * 1977-06-27 1980-05-30 Химический Завод "Сподриба" Концентрированна питательна смесь дл цветов
RU2179162C1 (ru) * 2001-02-28 2002-02-10 Пермитина Галина Васильевна Способ получения питательных растворов, содержащих микроэлементы (микровит)
US20040104377A1 (en) * 2002-01-04 2004-06-03 Phelps Andrew Wells Non-toxic corrosion-protection pigments based on rare earth elements

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794787C1 (ru) * 2022-11-09 2023-04-25 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Питательный раствор для гидропонного выращивания сельскохозяйственных культур
RU2835788C1 (ru) * 2022-12-23 2025-03-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Способ получения комплексных хелатных микроудобрений

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014131407A (ru) 2016-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ronen Micro-elements in agriculture
Landis et al. The container tree nursery manual
RO129938A0 (ro) Fertilizant complex cu substanţe humice şi metodă de aplicare
WO2014122669A1 (en) A total foliar product for agriculture / horticulture / tissue culture and hydroponic cultivation
CN109608249A (zh) 二价铁供给液体及其应用
CN114364647A (zh) 包含植物营养盐的微原纤化纤维素浓缩水性悬浮液
CN102050753B (zh) 一步法合成eddha螯合铁的生产工艺
US7875096B2 (en) Fertilizer
KR20060015441A (ko) 아인산염을 함유하는 농약 조성물 및 그의 제조 방법
CN108586100A (zh) 一种叶面肥及其制备方法
CN103086796A (zh) 一种防治甘蔗黄白苗的氨基酸微肥及生产方法
RU2469993C1 (ru) Средство для предпосевной обработки семян и некорневой обработки сельскохозяйственных культур
US20130267479A1 (en) Solutions Containing A Boron Complex, Method for Preparing Said Solutions, and Uses of Said Solutions
EP0041169B1 (de) Ionenaustauscher-Düngemittel und Verfahren zur Verbesserung des Pflanzenwachstums
CN106219613A (zh) 二硫化亚铁的生产工艺
RU2179162C1 (ru) Способ получения питательных растворов, содержащих микроэлементы (микровит)
CN107827564A (zh) 一种含腐植酸的高氮型水溶肥及其制备方法
KR20130142398A (ko) 이온활성화물질이 함유된 복합비료조성물 및 그 제조방법
RU2757604C1 (ru) Органоминеральное удобрение и способы его применения для сельскохозяйственных культур
RU2829226C1 (ru) Способ получения жидкого комплексного микроудобрения
EP4129995A1 (en) Novel lactam compound or salt thereof, complex, and fertilizer and plant growth regulator containing said compound or salt and complex
JPH06144975A (ja) 液体肥料の製造方法
RU2785120C1 (ru) Жидкое комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение и способ его получения
Mihalache et al. Study on the efficiency and mobility of different forms of nitrogen from foliar fertilizers by using of 15N isotope
RU2792354C1 (ru) Способ получения органоминерального комплексного удобрения

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160731