Медленнодействующее удобрение Советский патент 1993 года по МПК C05C9/00 

Изобретение относится к получению медленнодействующих удобрений и может быть использовано в химической промышленности. Разработанные медленнодействующие удобрения могут найти широкое применение в сельском хозяйстве, преимущественно в районах с большим количеством осадков и с искусственным орошением, в тепличных хозяйствах, а также при производстве риса, сахарного тростиника, водорослей и т.д.. ;

Цель изобретения - регулирование скорости растворения питательных веществ при одновременном уменьшении содержания полимерной оболочки в удобрении.

Цель достигается тем, что медленнодействующее удобрение включающее водорастворимую основу - карбамид, фосфорный ангидрид, нитрат, аммониевую или калиевую соль и нерастворимую полимерную оболочку, в качестве нерастворимой полимерной оболочки содержит продукт инициированной высокочастотным электрическим разрядом гаsov фазной конденсации углеводорода, в котд- ром атомное отношение водорода к углероду изменяется в пределах 2,30-0,88 и при этом содержание нерастворимой поя- имерной оболочки в медленнодействующем удобрении составляет 0,1-1,24. мае.%.

В качестве водорастворимой основы используют любое водорастворимое удобрение в твердом состояни и в виде порошка иди гранул. ...

Ё качестве углеводорода при получении полимерной оболочки в плазме высокрча- .сТотного электрического разряда низкого давления используют прфодный газ. метан, этан, этилен, ацетилен, пары бензина или бензола.. . .. -,:

Продукты поликонденсации углеводородов на поверхнойти частиц удобрения получают из газовой фазы в высокочастотном разряде в динамическом режиме при непрерывном введении исходных углеводородов в реактор и удалении продуктов из

(Л

С

ч о

00

СО 4 СО

еактора. Скорость прокачки углеводороов через зону разряда регулировали кранаи - натекателями.

Реактор для поликонденсации в ВЧ- разряде представляет собой кварцевый соуд типа утки со строенными внешними лектродами. Для поддержания разряда в реакторе применяли ВЧ-генераторы типа ВЧ-66 :или Экран с выходной мощнотью 70 и 300 Вт соответственно. Для образования однородного полимерного слоя на поверхности частиц производилось иненсивное перемешивание удобрения в зоне разряда с помощью .механической мешалки с экранированным электромагнитным приводом, либо путем горизонтального встряхивания реактора на стандартной качалке,. ,- ./;- ; :;: ..-. - ..- .;.. ...

Модифицирующая плазмополимерная оболочка: связана с частицами удобрения, химическими связями и нерастворима в органических растворителях и в воде. ...-.

Методом электронной спектроскопии для:химйчёског6 анализа (ЭСХА) в комбинаций с метолом травления модифицирующего пол имерного покрытия ионами, аргона в вакууме установлено, что покрытие является сплошным; толщина его может варьироваться в зависимости от уславий. поликонденсации и.от удельной по. : . : . -.: .. -.- .- - - .. о- .-. верх н ос т и удобрения от 20 до 300 А. Плаз- рполимёрные оболочки обладают хорошей адгезией к поверхности частиц удобрения и не отслаиваются;V : .: :;...

Рассматриваемые удобрения гидрофоб- ны, негигррскопичны, представляют собой еысркопрдвижные порошки., при хранении совершенно не слеживаются, на поверхности воды плавают, . . . .. - .

Кинетику; растворения удобрений изучали рефрактрметро УРЛ-Т. Количество раствореиного вещества определяли с по- калибровочного графика показатель преломления - концентрация Соответствующего удобрения. ... . . .

Дисперсные, обработанные в углеводородной плазме ВЧ-разряда удобрения по- ме.щалй; в отдельные мешочки из белого ситца размерами 30x40 мм и зашивали со всех сторон. Количество удобрения в мешочке брали 5 грамм. Растворение проводили в стеклянном стакане при 20°С в 100 мл дистиллир ован- ной воды При/интенсивном перемёшива- ннй райтвора с помощью, магнитной мешалки. Для определения концентрации .раствора через, определенные промежутки времени отбирали пробы. Скорость растворения характеризовали временем растворения половины водорастворимой основы.,

Содержание плазмрполимерной оболочки в удобрении определяли гравометри- ческим методом после полного растворения удобрения и высушивания мешочка с остатком в вакууме. При этом, для ускорения растворения температуру раствора повышали до его кипения, а раствор многократно заменяли дистиллированной горячей водой. Содержание плазмополимерн.рй .р б.ол очки (X) в удобрении рассчитывали с помощью формулы:

ПП

У Ч- ПП

,мас.%,

где ПП - масса плазмополимера; У-масса удобрения.-. ... Содержание углерода и водорода в плазмополимере определено стандартным

0 методом элементного анализа.

Для исключения влияния самого удобрения на элементный состав плаз-. мополимерных рболочек их получали поликонденсацией углеводородов в ВЧ-разряде

5 на поверхности частиц измельченного кварца в соответствующем режиме; Эквивалентный диаметр частиц кварца равнялся 0,75-0,125мм; - .v ; .:-:: Vvv:- Растворимость разработанных удобре0 ний характеризовали временем .растворе-, ния половины удобрения вр взятой пробе.

Составы разработанных удобрений, их растворимость и условия их получения демонстрируются, но не исчерпываются еле5 дующими примерами.

П р и м е р 1 (контрольный). Удобрение - исходный хлорид калия. Время полурастворения не превышает 0,5 мин, т.к. анализ отобранной на 30 с после подачи 5 г хлорида

0 калия в 100 мл воды при 20°С показал, что в раствор перешло 82% загруженной соли.

Пример 2. Медленнодействующее удобрение, включающее хлорид калия и плазмополимер метана. Содержание плаз5, мополимерной оболочки 0,10 вес.%. Время полурастворения - .18 мин. Условия получения медленнодействующего удобрения: загрузка хлорида калия в реактор объемом 200 мл равнялась 10 г, мощность ВЧ-разряда 0 40 Вт, расход метана - 0,175 ммоль/мин, длительность плазмополикрнденсации - 10 мин.

.Примеры 3-6. Медленнодействующее удобрение, включающее хлорид калия

5 и плазмополимеры метана. Условия получения те же. что ив примере 1, но изменялась продолжительность обработки удобрения в ВЧ-разряде. Составы и скорости растворения полученного медленнодействующего удобрения приведены в табл.1.

Примеры 7-10. Медленнодействующее удобрение, включающее хлорид калия и нерастворимую полимерную оболочку, полученную из природного газа (пример 7), этилена (пример 8), бензола (пример 9) и пропилена (пример 10). Условия получения п.лазмополимерной оболочки такие же как и в примере 5. Составы и скорости имя полученных медленнодействующих удобрений приведены в табл,2.

Примеры 1.1-13 (контрольные). Удобрения - исходные мочевина (пример 11), фосфорный ангидрид (пример 12), нитрат аммония (пример-13). Время полурастворения мочевины и нитрата аммония не лрев.ы- щ0ет 0,5 мин, а фосфорный ангидрид растворяется мгновенно (взрывообразно) с большим тепловым эффектом.

При м е ры 14-19.; Медленнодействующие удобрения, включающие мочевину, фосфорный ангидрид или нитрат аммония и нерастворимые полимерные оболочки, полученные на поверхности частиц удоб- рения методом плазменной поликонденсации метана, этилена или изобутилена. Условия получения плазмополимернрй обрлочки такие же, как и в примере 8. Со- ,ста:вы и скорости растворения полученных медленнодействующих удобрений приведены в табл.3,.

Приведенные примеры показывают, что варьирование природы и содержания плазмополимерной рболо.чки в удобрении позволяет в широких пределах регулировать .скорость растворения водорастворимой основы удобрения. - Формула изобретения

1. Медленнодействующее удобрение, .включающее ёодорастворимое удобрение и нерастворимую полимерную оболочку, от- л и ч а ю щ.е ее я тем, что, с целью регулирования скорости растворения питательных веществ при одновременном уменьшении содержания полимерной оболочки, в качестве .полимерной оболочки используют продукт иницииро.ва.нной высокочастотным электрическим разрядом конденсаций угл водорода, в которой атомное отношение водорода к углероду находится в пределах 2,30-0,88, при следующем содержании компонентов,, мае. %:;

Нерастворимая

полимерная

оболочка. .0,10-1,24

Водорастворимое

удобрение.Остальное 2. Удобрение по п. 1, отл ич а ю щее- С я тем, что в качестве водорастворимой основы используют карбамид, фосфорный ангидрид или нитрат аммония.

Медленнодействующее удобрение, содержащее, мар.%: нерастворимую полимер- ную оболочку 0,10-1,24 и водорастворимую основу- остальное. Полимерная оболочка является продуктом инициированной высокочастотным электрическим разрядом конденсации углеводорода, в которой атомное отношение водорода к углероду находится в пределах 2,30-0.88. В качестве основы используют карбамид, фосфорный ангидрид и жгграт аммония 1 з.п, ф-лы, 3 табл.

: ; . . - .. : ;. : .::--.. ,...-/ : . Таблица 1

Составыи скорости растворения медленнодействующего удобрения на основе хлорида

калия и плазмополимеров метана .

В реактор загружали 6 г KCI.

Длительное плаЗмополиконденсацим 45 мин.

Таб.л и ца .2

Та блица 3