СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЕЛАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ БИОАКТИВНЫХ СОЛЕЙ ЛИГНОСУЛЬФОНОВЫХ КИСЛОТ И БИОГЕННЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2024 года по МПК C08H7/00 C05F11/00 C05G5/23 

Изобретение относится к способу получения хелатных комплексов на основе органических комплексонов и биогенных металлов. Использование хелатных комплексов, обеспечивает гораздо большую доступность микроэлементов при использовании в сельском хозяйстве, в качестве микроудобрений, в животноводстве для КРС и птицы, в качестве кормовой добавки, а также в производстве пищевых микроэлементных добавок.

Комплексоны на основе ЭДТА и Глицина, выполняют только транспортную функцию по доставки биогенных металлов, но сами по себе являются балластными соединениями для почвы, растений или животных. При этом соли ЭДТА не разрешены в России и ЕС для производства кормовых добавок. В отличии от комплексонов ЭДТА, хелатные комплексы по предлагаемой технологии, полученные на основе трансформированных нитрованием лигносульфоновых кислот, кроме хелатирующей и транспортной функции содержат в своем составе природные и ценные для питания растений и животных компоненты: широкий набор аминокислот и витаминов, фульво-гуминовые кислоты, высокомолекулярные углеводы в виде моно и полисахаридов [1], [2].

Важной особенностью предлагаемой технологии является возможность для производителя отказаться от импорта дорогостоящих комплексонов ЭДТА и Глицинов и реализовать собственное производство комплексонов в одной технологической цепочке с производством хелатных комплексов. При этом исходное сырье Лигносульфонат технический (ЛСТ), является относительно дешевым и доступным сырьем, которое используется для производства органоминеральных удобрений, стимуляторов роста, для производства кормовых и пищевых добавок и даже фармпрепаратов. Это сырье производится и продается в России в больших объемах, как для внутреннего рынка, так и на экспорт.

Из уровня техники известен патент на изобретение РФ 2165936 от 27.04.2001 года.

Изобретение касается способа получения лигносульфонатного хелата железа, который может быть применен в сельском хозяйстве и в ветеринарии. Сущность изобретения состоит в смешении хелатирующего агента с солью двух- или трехвалентного железа, причем в качестве хелатирующего агента используют нитрозированные лигносульфоновые кислоты, образующиеся на стадии приготовления хелата, а соли железа вводят в две стадии.

Для достижения максимальной емкости хелата по железу оставшееся количество соли железа вводится в раствор хелата после завершения реакции нитрозирования.

В патенте РФ 2660929 от 11.07.2018 года заявлен ОРГАНИЧЕСКИЙ КОМПОНЕНТ ПИТАТЕЛЬНОЙ СМЕСИ ДЛЯ РАСТЕНИЙ, применяют ЛСТ модифицированные нитрованием, с помощью концентрированной азотной кислоты, питательную смесь синтезируют следующим образом. К 100 мл 10%-ного раствора ЛСТ добавляли 1 мл концентрированной азотной кислоты (концентрация 63,6%). Продолжительность нитрования составила 60 мин. После окончания нитрования в реакционной смеси растворяли при перемешивании следующие питательные вещества (в % от массы исходных ЛСТ: FeSO₄⋅7H₂O - 80; H₃BO₃ - 7,4; ZnSO₄⋅7H₂O - 14,2; CoCl₂⋅6H₂O - 3,9; (NH₄)₆Mo₇O₂₄⋅H₂O - 28,9; MnCl₂⋅4H₂O - 11,6; MgSO₄⋅7H₂O - 32,6; CuSO₄⋅5H₂O - 12,6; карбамид - 100; K₂HPO₄⋅3H₂O - 1,5). Контролировали проращиванием пшеницы. Проращивание проводили в течение 7 дней, контролируя высоту ростков и длину корней. Средняя высота растений составила 16,0 см, масса всех растений - 6,6 г (на абсолютно сухое вещество).

Указанный способ по патенту РФ 2660929 является наиболее близким по технической сущности и взят в качестве прототипа.

Технической задачей, на решение которой направлено создание разработанного способа, заключается разработка непрерывного технологического цикла получения жидких хелатных комплексов с высокой хелатной емкостью, на основе комплексона, в качестве которого используют трансформированный нитрованием ЛСТ в смеси с катионами биогенных металлов.

Технический результат способа, заключается в обеспечении длительной стабильности жидкого хелатного комплекса при высокой концентрации удерживаемых биогенных металлов.

Особенностью предлагаемого способа и производства хелатных комплексов является то, что предложен непрерывный технологический цикл на основе усовершенствованного способа нитрования технических ЛСТ, обеспечивающего высокий эффект хелатирования и удержания катиона при минимальном пенообразовании и выделении окислов азота.

Технология проведения нитрования осуществляется при отработанных условиях проведения процесса (время, температура, последовательность действий, кинетика) и выбранного оптимального баланса действующих компонентов в реакционной смеси. Это позволило обеспечить эффективное комплексобразование и удержать ионы биогенных металлов в концентрациях не уступающих или даже превышающих результаты других технологий производства хелатных комплексов.

Сущность способа получения хелатных комплексов, включает нитрование водного раствора технических лигносульфонатов (ЛСТ), с помощью азотной кислоты с последующим добавлением неорганических солей биогенных металлов.

Ключевыми параметрами способа (технологии) является баланс и концентрация компонентов, время нитрования, температура реакционной смеси, скорость и последовательность растворения солей биогенных металлов, а также время и способ стабилизации раствора до получения готового жидкого хелатного комплекса. Так в процессе исследований определено, что максимальная реакционная способность хелатирования наблюдалась при добавлении солей биогенных металлов не ранее чем через 30 мин после добавления азотной кислоты.

Трансформацию ЛСТ осуществляют нитрованием с добавлением в 15÷20 мас.% водный раствор ЛСТ разбавленной азотной кислоты с концентрацией 30,0÷55,0% по массе при постоянном перемешивании и при поддержании температур в пределах от +25,0 до +35,0°С, а соли неорганических биогенных металлов добавляют при постоянном перемешивании и при поддержании температуры в пределах от +35,0 до +50,0°С, не ранее чем через 30 минут после завершения добавления азотной кислоты. После растворения всех компонентов, раствор поэтапно стабилизируют добавлением гидроксида калия или гидроксида аммония до достижения рН 3,0÷3,5 в течение 30 мин. После растворения всех компонентов, раствор окончательно стабилизируют добавлением гидроксида калия или гидроксида аммония до достижения рН 4,5÷5,5 в течение 60 мин.

Неорганические соли биогенных металлов меди, цинка, марганца, железа, кальция, магния, кобальта добавляют до их индивидуального или общего содержания в хелатном комплексе до 16% в пересчете на а.с.в.

Для повышения биологической активности при достижении рН 5,0÷5,5 в раствор при постоянном перемешивании добавляют соли фульвогуминовых кислот, с содержанием до 15% в пересчете на а.с.в.

Для повышения биологической активности при достижении рН 5,0÷5,5 в раствор добавляют при постоянном перемешивании меламиновую соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты - до ее содержания в растворе от 10^-6 % до 10^-7 %.

Пример №1

Приготовление образца №1 многокомпонентной композицией на основе лигносульфоната Натрия, для проверки биологической эффективности при предпосевной обработке семян озимой пшеницы.

Приготовление многокомпонентной микроэлементной композиции проводилось в лаборатории, оборудованной вытяжным шкафом.

Использовался стеклянный реактор объемом 2 литра с подогревом и регулируемой магнитной мешалкой.

В 19%-ый водный раствор технического лигносульфоната натрия объем 850 мл, добавили 30 мл азотной кислоты (концентрацией 55,0%).

Продолжительность нитрования составила 30 мин при заданной температуре +25,0°С.

После завершения нитрования, температура в реакторе повышается и поддерживается в диапазоне +35,0÷45,0°С

При постоянном перемешивании подаются неорганические соли биогенных металлов “ХЧ” и борная кислота в следующих количествах: CoSO₄⋅7H₂O - 4,0 г, CuSO₄⋅5H₂O - 10,0 г, MnSO₄⋅H₂O - 25,0 г, ZnSO₄⋅H₂O - 25,0 г, FeSO₄⋅7H₂O - 50,0 г, MgSO₄⋅7H₂O - 25,0 г, H₃BO₃ - 10,0 г, (NH₄)₆Mo₇O₂₄⋅4H₂O - 1,0 г.

Каждый последующий ингредиент добавляется в реакционную смесь после полного растворения предыдущего.

После полного растворения всех компонентов смеси, подогрев реактора отключался, с целью уменьшения пенообразования, интенсивность перемешивания уменьшалась.

Стабилизация хелатирования на завершающей стадии достигалась поэтапным добавлением гидроксида аммония (концентрация 25,0%) в реакционную смесь.

Первый этап стабилизации осуществлялся при добавлении 20 мл гидроксида аммония до достижения рН раствора = 3,0÷3,5, время перемешивания составляет около 30 мин.

Второй этап стабилизации осуществлялся после завершения первого, путем добавления необходимого количества гидроксида аммония для достижения рН раствора = 4,8÷5,2, время перемешивания составило около 60 мин.

Значения рН водного раствора определялось лабораторным рН-метром на протяжении всего этапа стабилизации.

В результате реакций были получены многокомпонентные хелатные комплексы трансформированных ЛСТ с следующими расчетными значениями компонентов:

- содержание серы - до 2,0%

- содержание общего азота в растворе - до 0,75%

- общее содержания сухих веществ - 26,1%.

- суммарное содержание биогенных м/э - 11,95% на а.с.в.

- содержание Бора - 0,57% на а.с.в.

- содержание Молибдена - 0,17% на а.с.в.

Из них хелатные:

- содержание Кобальта - 0,27% на а.с.в.

- содержание Меди - 0,82% на а.с.в.

- содержание Марганца - 2,63% на а.с.в.

- содержание Цинка - 2,94% на а.с.в.

- содержание Железа - 3,73% на а.с.в.

- содержание Магния - 0,81% на а.с.в.

- суммарное содержание орг. вещества- 56,3% на а.с.в.

Полученный образец №1 разделен на две части.

Первая часть отобрана была помещена в пластиковую бутылку и герметична упакована для арбитражного хранения. Срок хранения составил 4 года. За все время хранения образца №1, выпадения осадка, расслоения, изменения цвета и газообразования не наблюдалось.

Вторая часть полученного образца была отправлена на исследования биологической активности и лабораторные испытания.

Проверка биологической эффективности проводилась на семенах озимой пшеницы, сорт “Адель” в Кубанском государственном аграрном университете им. И.Т. Трибулина. Полевые испытания [5]. Предпосевная обработка семян, из расчета 1 л. образца на 1 тонну семян. Результаты испытаний приведены по двум ключевым показателям - урожайность и качество зерна [6], [7].

1.Урожайность, превысила контрольный вариант, от 42,2 до 45,9 ц/га, в контроле - 39,6 ц/га. НСР₀₅ - 2,0 ц/га.

2.Содержание сырой клейковины в зерне составило - 18,5%, в контроле 17,0%. - содержание белка в зерне составило 14,8%, в контроле 14,0%.

Пример №2

Приготовление образца №2 на основе лигносульфоната магния с хелатным железом для проверки биологической эффективности при проращивании ячменного гидропонного корма для КРС.

Приготовление образца с хелатным железом (II) проводилось в лаборатории, оборудованной вытяжным шкафом.

Использовался стеклянный реактор объемом 2 литра с подогревом и регулируемой магнитной мешалкой.

В 18,5% водный раствор технического лигносульфоната магния объем 800 мл, добавили 32 мл азотной кислоты (концентраций 52,5%).

Продолжительность нитрования составила 45 мин при заданной температуре +28,0°С.

После завершения нитрования, температура в реакторе повышается и поддерживается в диапазоне +40,0÷45,0°С.

При постоянном перемешивании, навесками по 50 г добавляется FeSO₄∙7H₂O “ХЧ” - 300,0 г.

Каждая последующая навеска добавляется в реакционную смесь после полного растворения предыдущей.

После полного растворения всего объема железного купороса, подогрев реактора отключался, с целью уменьшения пенообразования, интенсивность перемешивания уменьшалась.

Стабилизация хелатирования на завершающей стадии достигалась поэтапным добавлением гидроксида аммония (концентрация 25,0%) в реакционную смесь.

Первый этап стабилизации осуществлялся при добавлении 25 мл гидроксида аммония до достижения рН раствора = 3,0÷3,5, время перемешивания составляет около 35 мин.

Второй этап стабилизации осуществлялся после завершения первого, путем добавления необходимого количества гидроксида аммония для достижения рН раствора = 5,2, время перемешивания составило 60 мин

Значения рН водного раствора определялось лабораторным рН-метров на протяжении всего этапа стабилизации.

В результате реакций был получен хелатный комплекс железа со следующими расчетными значениями компонентов:

- содержание серы - до 2,0%

- содержание общего азота в растворе - до 0,7%

- общее содержания сухих веществ - 30,6%.

- содержание Железа - 15,4% на а.с.в.

- суммарное содержание орг. вещества- 44,5% на а.с.в.

Полученный образец разделен на две части.

Первая часть отобрана была помещена в пластиковую бутылку и герметична упакована для арбитражного хранения. Срок хранения составил 3 года. За все время хранения образца №2, выпадения осадка, расслоения, изменения цвета и газообразования не наблюдалось.

Вторая часть полученного образца была отправлена на исследования биологической активности и лабораторные испытания.

Проверка биологической эффективности образца №2 трансформированного ЛСТ с хелатным железом, проводилась на семенах ячменя, сорт “Борисфен” предназначенного для зимнего кормления КРС. Время проращивания на гидропонной установке - 7 дней. Норма применения образца с хелатным железом - 1 л. на 500-800 литров рабочего раствора

Качественные характеристики кормовой добавки пророщенного ячменя проводились в лаборатории Ленинградской МВЛ, г. Санкт-Петербург.

Получены следующие результаты:

1. Повышение содержания, витамин B_c - 2,2 мг/кг (+13,0% к контролю), каротин 3,9 мг/кг (+17,0% к контролю), м.д. сырого протеина - 1,86% на н.в. (+4,5% к контролю), Железо - 6,4 мг/кг на н.в. (+22,2% к контролю)

2. Улучшение качественных характеристик кормовой добавки привело увеличение надоев на 5÷7%, к улучшению здоровья КРС и усвояемости других кормов.

Пример №3

Приготовление образца №3 многокомпонентной композицией на основе лигносульфоната кальция, для проверки биологической эффективности при кормлении яйценоских кур.

Приготовление многокомпонентной микроэлементной композиции проводилось в лаборатории, оборудованной вытяжным шкафом.

Использовался стеклянный реактор объемом 2 литра с подогревом и регулируемой магнитной мешалкой.

В 17%-ый водный раствор технического лигносульфоната кальция объем 900 мл, добавили 30 мл азотной кислоты (концентраций 30,0%).

Продолжительность нитрования составила 55 мин при заданной температуре +25,0°С.

После завершения нитрования, температура в реакторе повышается и поддерживается в диапазоне +40,0÷45,0°С

При постоянном перемешивании подаются неорганические соли биогенных металлов “ХЧ” и следующих количествах: MnSO₄⋅H₂O - 50,0 г, ZnSO₄⋅H₂O - 40,0 г, FeSO₄⋅7H₂O - 50,0 г, MgSO₄⋅7H₂O - 50,0 г.

Каждый последующий ингредиент добавляется в реакционную смесь после полного растворения предыдущего.

После полного растворения всех компонентов смеси, подогрев реактора отключался, с целью уменьшения пенообразования, интенсивность перемешивания уменьшалась.

Стабилизация хелатирования на завершающей стадии достигалась поэтапным добавлением гидроксида калия (концентрация 37,0%) в реакционную смесь.

Первый этап стабилизации осуществлялся при добавлении 10 мл гидроксида калия до достижения рН раствора = 3,0÷3,5, время перемешивания составляет около 30 мин.

Второй этап стабилизации осуществлялся после завершения первого, путем добавления необходимого количества гидроксида калия для достижения рН раствора = 4,9÷5,3, время перемешивания составило около 60 мин

Значения рН водного раствора определялось лабораторным рН-метров на протяжении всего этапа стабилизации.

В результате реакций были получены многокомпонентные хелатные комплексы трансформированных ЛСТ с следующими расчетными значениями компонентов:

- содержание серы - до 2,0%

- содержание общего азота в растворе - до 0,4%

- общее содержания сухих веществ - 29,1%.

- суммарное содержание биогенных м/э - 15,0% на а.с.в.

- содержание Марганца - 4,8% на а.с.в.

- содержание Цинка - 4,3% на а.с.в.

- содержание Железа - 3,4% на а.с.в.

- содержание Магния - 1,5% на а.с.в.

- содержание Кальция - 1,0% на а.с.в.

- суммарное содержание орг. вещества- 52,0% на а.с.в.

Полученный образец №3 разделен на две части.

Первая часть отобрана была помещена в пластиковую бутылку и герметична упакована для арбитражного хранения. Срок хранения составил 3 года. За все время хранения образца №3, выпадения осадка, расслоения, изменения цвета и газообразования не наблюдалось.

Вторая часть полученного образца была отправлена на исследования биологической активности и лабораторные испытания.

Проверка биологической эффективности проводилась в птицеводческом хозяйстве Ленинградской области, на курах, отведенных на убой и с отсутствием или значительным снижением яйценоскости. Из образца был приготовлен 5% водный раствор, который подавался при поении в течение - 6 дней.

Результаты испытаний явилось увеличение или восстановление яйценоски.

Пример №4

Приготовление образца №4 многокомпонентной композицией на основе лигносульфоната Кальция, для оценки влияния трансформированных солей лигносульфоновых кислот с биологически активными микроэлементами в хелатной форме на рассоления почв.

Приготовление многокомпонентной микроэлементной композиции проводилось в лаборатории, оборудованной вытяжным шкафом.

Использовался стеклянный реактор объемом 2 литра с подогревом и регулируемой магнитной мешалкой.

В 15%-ый водный раствор технического лигносульфоната кальция объем 900 мл, добавили 35 мл азотной кислоты (концентраций 55,0%).

Продолжительность нитрования составила 35 мин при заданной температуре +30,0°С.

После завершения нитрования, температура в реакторе повышается и поддерживается в диапазоне +40,0÷50,0°С

При постоянном перемешивании подаются неорганические соли биогенных металлов “ХЧ” и следующих количествах: CoSO₄⋅7H₂O - 5,0 г, CuSO₄⋅5H₂O - 15,0 г, MnSO₄⋅H₂O - 25,0 г, ZnSO₄⋅H₂O - 25,0 г, FeSO₄⋅7H₂O - 30,0 г, MgSO₄⋅7H₂O - 50,0 г, H₃BO₃ - 15,0 г, (NH₄)₆Mo₇O₂₄⋅4H₂O - 2,0 г.

Каждый последующий ингредиент добавляется в реакционную смесь после полного растворения предыдущего.

После полного растворения всех компонентов смеси, подогрев реактора отключался, с целью уменьшения пенообразования, интенсивность перемешивания уменьшалась.

Стабилизация хелатирования на завершающей стадии достигалась поэтапным добавлением гидроксида аммония (концентрация 25,0%) в реакционную смесь.

Первый этап стабилизации осуществлялся при добавлении 30 мл гидроксида калия до достижения рН раствора = 3,0÷3,5, время перемешивания составляет около 40 мин.

Второй этап стабилизации осуществлялся после завершения первого, путем добавления необходимого количества гидроксида аммония для достижения рН раствора = 5,0÷5,2, время перемешивания составило около 60 мин

После завершения стабилизации и достижения рН раствора 5,0÷5,2 при постоянном перемешивании, добавляют 100 мл, 15% водного раствора солей фульво-гуминовых кислот. До полного растворения компонента.

Значения рН водного раствора определялось лабораторным рН-метров на протяжении всего этапа стабилизации.

В результате реакций были получены многокомпонентные хелатные комплексы трансформированных ЛСТ с добавлением фульво-гуминовой композиции с следующими расчетными значениями компонентов:

- содержание серы - до 2,2%

- содержание общего азота в растворе - до 0,8%

- общее содержания сухих веществ - 27,5%.

- суммарное содержание биогенных микроэлементов- 13,1% на а.с.в.

- содержание Бора - 0,8% на а.с.в.

- содержание Молибдена - 0,3% на а.с.в.

Из них хелатные:

- содержание Марганца - 2,5% на а.с.в.

- содержание Цинка - 2,8% на а.с.в.

- содержание Железа - 2,2% на а.с.в.

- содержание Магния - 1,5% на а.с.в.

- содержание Кальция - 1,5% на а.с.в.

- содержание Кобальта - 0,3% на а.с.в.

- содержание Меди - 1,2% на а.с.в.

- содержание солей фульво-гуминовых кислот - 14,8% на а.с.в.

- суммарное содержание органического вещества - 54,0% на а.с.в.

- Полученный образец №4 разделен на две части.

- Первая часть отобрана была помещена в пластиковую бутылку и герметична упакована для арбитражного хранения. Срок хранения составил 3 года. За все время хранения образца №4, выпадения осадка, расслоения, изменения цвета и газообразования не наблюдалось.

- Вторая часть полученного образца была отправлена на исследования биологической активности и лабораторные испытания.

Оценка влияния образца на рассоление почв проводилась в Филиале ФГБУ “Российский сельскохозяйственный центр” по Астраханской области.

Опыты проводились на почвах с разным уровнем засоления: средне, слабо и сильно засоленные, с низким содержанием гумуса. Норма применения и регламент обработки образца - 4 обработки за вегетационный сезон, с нормой расхода эквивалентной - 5 л/га

Результаты приведены в таблице № 1.

Таблица №1

Вариант опыта Сильно засоленный участок Оценка засоленности pH водной вытяжки Уровень гумуса почвы до внесения после 4 обработки до внесения после 4 обработки до внесения после 4 обработки Образец №4 0,089 0,032 7,5 6,4 0,8 1,3 Среднезасоленный участок Оценка засоленности pH водной вытяжки Уровень гумуса почвы до внесения после 4 обработки до внесения после 4 обработки до внесения после 4 обработки 0,048 0,028 7,3 5,6 0,7 1,2 Слабо засоленный Оценка засоленности pH водной вытяжки Уровень гумуса почвы до внесения после 4 обработки до внесения после 4 обработки до внесения после 4 обработки 0,041 0,026 7,4 6,1 0,7 1,2

Увеличение уровня обеспеченности почвы гумусом было отмечено на всех трех участках, среднее увеличение составило 63%.

Уровень реакции почвенной среды снизился в среднем от 7,5 до 6,2 (примерно 17%), что изменило уровень кислотности почвы с нейтральных и слабощелочных до слабокислых.

На всех трех участках наблюдалось снижение засоленности почвы.

Пример №5

Приготовление образца №5 многокомпонентной композицией на основе лигносульфоната натрия, для проверки биологической эффективности при предпосевной обработке семян кукурузы.

Приготовление образца №5 проводилось по рецепту образца №1 с добавлением меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты в готовую жидкую многокомпонентную микроэлементную композиции.

- В готовую жидкую микроэлементную хелатную композицию при температуре +25,0° С объемом 980 мл, при постоянном перемешивании добавили 20 мл водного раствора меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты с концентраций 10^-4 %.

- Полное и равномерное перемешивание обеспечивалось через 30 минут работы магнитной мешалки, содержание меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты в водном растворе составило 0,5*10^-7 %.

Сравнительная проверка биологической эффективности по рецепту примера №5 была проведена на основе сравнительного биотеста на семенах кукурузы в Кубанском государственном аграрном университете им. И.Т. Трибулина.

Проведение биотеста осуществлялось проращиванием семян в 0,05% растворе образцов №1 и №5. В качестве контроля использовался результат теста на дистиллированной воде и образца №1 без добавления меламиновой соли бис(оксиметил) фосфиновой кислоты. Подтверждение повышения биологической активности образцов №1 и №5 явилось увеличение массы ростков кукурузы, результаты приведены в таблице №2.

Таблица №2. Влияние образцов на основе многокомпонентной микроэлементной композиции на эффективность обработки семян кукурузы

Вариант С_масс. образцов, %, С_m Энергия прорастания, % Всхожесть,
% Масса, г/100 шт. проростков Корешков/изменение в % Ростков/изменение в % сырая сухая %, С.В сырая сухая %, С.В. Контроль 0 94,5 96,5 6,084 0,900 14,8 7,200 1,289 17,9 Образец №1 0,05 98,5 99,5 8,866
45% 1,356
50,6% 15,3
3,4% 8,950
24% 1,701
32% 19,0
6% Образец №5 0,05 100,0 100,0 9,050
48,7% 1,403
55,8% 15,5
4,7% 9,450
31,2% 1,843
43% 19,5
8,9%

В приведенных примерах указано, что процесс поэтапной стабилизации полученного раствора приводит к тому, что в процессе хранения в течение 3÷4 лет отсутствует выпадение осадка, расслоение, изменение цвета, газообразования не наблюдалось.

Способ обеспечивает уменьшение выбросов летучих азотных соединений за счет уменьшения концентрации азотной кислоты и объема гидроксида аммония или полной замены последнего на гидроксид калия, а также сокращения времени нитрования, что является важным экологическим аспектом при реализации технологии в промышленном масштабе.

В способе по патенту РФ2660929, взятом за прототип отсутствуют стадии стабилизации полученной питательной смеси. Одномоментное добавление аммиачной воды до рH 4÷6 недостаточно для получения полностью гомогенного раствора, что может привести к выпадению осадка при хранении, т.е. недостаточной стабильности.

Важной особенностью разработанной технологии получения хелатных комплексов является, возможность создать собственное производство комплексонов по единому технологическому процессу, возможность отказаться от дорогостоящих импортных комплексонов ЭДТА и Глицинов без потери производственной мощности, так как концентрация хелатных биогенных металлов достигает 16% в пересчете на а.с.в.

Литература:

1) Ф.Э. Браунс и Д.А. Браунс, "Химия Лигнина", “Лесная промышленность”, Москва, 1964. УДК 668.474:54.

2) К.В. Сарканен и К.Х. Людвиг, “Лигнины”, “Лесная промышленность”, Москва, 1975. УДК 634.0.813.11.

3) Н.И. Афанасьев, С.Е. Тельтевская, Н.А. Макаревич, Л.Н. Парфенова, “Структура и физико-химические свойства лигносульфонатов” УрО РАН, Екатеринбург, 2005 г. УДК 541.183:634.0.864.

4) М.И. Чудаков, “Промышленное использование лигнина”, “Лесная промышленность”, Москва, 1972. УДК 634.0.864.

5) Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1985.

6) Барчукова А.Я. Эффективность применения регуляторов роста в технологии возделывания озимой пшеницы / А.Я. Барчукова, Я.К. Тосунов, Н.В. Чернышева, С.Г. Фат. Труды Кубанского аграрного университета, 2009.

7) Коданев И.В. Повышение качества зерна / И.В. Коданев. - М.: Колос, 1976.

Изобретение относится к методу синтеза хелатных комплексов на основе лигносульфонатов и биогенных металлов, используемых в сельском хозяйстве в качестве микроудобрений, в животноводстве в качестве кормовой добавки, а также в производстве пищевых микроэлементных добавок. Способ получения хелатных комплексов, характеризуется тем, что нитрование лигносульфонатов осуществляют добавлением в 15-20 мас.% водный раствор лигносульфонатов раствора азотной кислоты с концентрацией 30,0-55,0 мас.% при постоянном перемешивании и при поддержании температуры в пределах от 25-35°С. Соли неорганических биогенных металлов добавляют при постоянном перемешивании и при поддержании температуры в пределах от 35 до 50°С не ранее чем через 30 минут после завершения добавления азотной кислоты. После растворения всех компонентов раствор поэтапно стабилизируют добавлением KOH или NH₃⋅H₂O до достижения рН 3,0-3,5 в течение 30 мин, после чего раствор окончательно стабилизируют добавлением гидроксида калия или гидроксида аммония до достижения рН 4,5-5,5 в течение 60 мин. Технический результат изобретения заключается в обеспечении длительной стабильности жидкого целевого комплекса при высокой концентрации удерживаемых биогенных металлов. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

1. Способ получения хелатных комплексов, включающий трансформацию технических лигносульфонатов нитрованием с помощью азотной кислоты с последующим добавлением неорганических солей биогенных металлов, отличающийся тем, что нитрование лигносульфонатов осуществляют добавлением в 15-20 мас.% водный раствор лигносульфонатов разбавленной азотной кислоты с концентрацией 30,0-55,0% по массе при постоянном перемешивании и при поддержании температуры в пределах от 25,0 до 35,0°С, а соли неорганических биогенных металлов добавляют при постоянном перемешивании и при поддержании температуры в пределах от 35,0 до 50,0°С не ранее чем через 30 минут после завершения добавления азотной кислоты, после растворения всех компонентов раствор поэтапно стабилизируют добавлением гидроксида калия или гидроксида аммония до достижения рН 3,0-3,5 в течение 30 мин, после растворения всех компонентов раствор окончательно стабилизируют добавлением гидроксида калия или гидроксида аммония до достижения рН 4,5-5,5 в течение 60 мин.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что неорганические соли биогенных металлов меди, цинка, марганца, железа, кальция, магния, кобальта добавляют до их индивидуального или общего содержания до 16% в пересчете на а.с.в.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для повышения биологической активности при достижении рН 5,0-5,5 в раствор при постоянном перемешивании добавляют соли фульво-гуминовых кислот, с содержанием до 15% в пересчете на а.с.в.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для повышения биологической активности при достижении рН 5,0-5,5 в раствор добавляют при постоянном перемешивании меламиновую соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты - до ее содержания в растворе от 10^-6% до 10^-7%.