Международный
научный журнал

Изучение физико-химических свойств растворов в системе {[19,37%Ca(ClО3)2+15,06%Мg(ClО3)2+3,72%CaCl2+2,68%MgCl2+ 45,17%H2O]+10,0%CO(NH2)2+4,0%C2H5OH} - CH3COOH∙NH2C2H4OH


Investigation of physicochemical properties of solutions in the system {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} - CH3COOH∙NH2C2H4OH

Цитировать:
Изучение физико-химических свойств растворов в системе {[19,37%Ca(ClО3)2+15,06%Мg(ClО3)2+3,72%CaCl2+2,68%MgCl2+ 45,17%H2O]+10,0%CO(NH2)2+4,0%C2H5OH} - CH3COOH∙NH2C2H4OH // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. Эргашев Д.А. [и др.]. 2018. № 4(49) . URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/5727 (дата обращения: 18.09.2019).
 
Прочитать статью:


АННОТАЦИЯ

Изучена зависимость изменения физико-химических свойств растворов от состава компонентов в системе {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} - CH3COOH·NH2C2H4OH. В изученной системе определены температура кристаллизации, рН, плотность и вязкость образующихся растворов. На основе полученных результатов построена диаграмма «состав-свойства» системы, из которой следует, что в процессе растворения ацетата моноэтаноламина в растворе хлорат кальций-магниевого препарата, содержащего 10% карбамида, 4,0% этанола значения температуры кристаллизации, рН, вязкости и плотности, вновь образующихся растворов постепенно повышаются. Это объясняется тем, что в изученных пределах компонентов в системе {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} - CH3COOH∙ NH2C2H4OH не происходит изменения в кристаллизующихся твердых фазах. На основе результатов изучения «состав-свойства» данной системы, а также агрохимических испытаний следует, что для получения дефолианта комплексного действия, содержащего в своём составе ацетат моноэтаноламина, необходимо в растворе состава {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} растворять CH3COOH∙NH2C2H4OH при массовом соотношении 1,0:0,002÷0,004. Предлагаемый состав дефолианта обладает следующими физико-химическими свойствами: температура кристаллизации 0÷-2,5°С, рН=4,65÷4,79, вязкость 9,04÷9,15 мм2/с и плотность 1,4440÷1,4490 г/см3 и имеет следующий состав: 34÷36%∑Ca(ClО3)2+Мg(ClО3)2; 10%CO(NH2)2; 4%C2H5OH; 0,2÷0,4% CH3COOH·NH2C2H4OH,вода-остальное.

ABSTRACT

The changing dependence of physicochemical properties of solutions has been studied from composition of components in the system {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} - CH3COOH·NH2C2H4OH. In the studied system crystallization temperature, pH, density and viscosity of generated solution were determined.

A basis of the findings «composition-property» diagram was built form which should be meant that during the dissolution process of acetate mono ethanol amine in the solution calcium magnesium chlorate preparation containing 10% of urea, 4.0% of ethanol crystallization temperature, pH, viscosity and density, as well as forming solution increased gradually. This fact can be explained that in studied limits components in the system {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} - CH3COOH∙ NH2C2H4OH changings is not taken place in crystalling solid phases. A basis of the results of “composition-property” in this system, as well as agrichemical tests should know that in order to obtain defoliant with complex action containing in its composition acetate mono ethanol amine necessary in the solution composition {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} CH3COOH∙NH2C2H4OH is dissolved at mass ratio 1,0:0,002÷0,004. Offered composition of the defoliant has following physicochemical properties: crystallization temperature 0÷-2.5 °С, рН=4.65÷4.79, viscosity 9.04÷9.15 mm2/s and density 1.4440÷1.4490 g/сm3 and it has a composition as follow: 34÷36%∑Ca(ClО3)2+Мg(ClО3)2; 10%CO(NH2)2; 4%C2H5OH; 0,2÷0,4% CH3COOH·NH2C2H4OH,the rest is water.

 

Ключевые слова: дефолианты, физиологически активные вещества, хлораты и хлориды кальция, магния, хлорат кальций-магниевый дефолиант, карбамида, этанола,уксусная кислота, моноэтаноламин, ацетат моноэтаноламина.

Keywords: defoliants, physiological active substances, calcium-magnesium chlorate and chloride, calcium-magnesium chlorate defoliant, urea, ethanol, acetic acid, monoethanolamine, monoethanolamine acetate.

 

Узбекистан является ведущим производителем хлопка – сырца и занимает шестое место в мире по количеству выращиваемой хлопковой продукции.

В целях интенсификации, увеличения производительности труда, повышения урожайности хлопчатника и культуры земледелия в целом в настоящее время применяются различные химические препараты – пестициды, регуляторы роста растений и в том числе дефолианты и десиканты.

Одним из важных условий успешной и качественной уборки урожая хлопка-сырца в доморозный период является проведение дефолиации хлопчатника. Это ускоряет полноценное созревание и раскрытие коробочек, что позволяет без снижения урожая хлопка-сырца осуществлять полную уборку его в сжатые сроки.

Значение и роль дефолиации в свете ускорения созревания хлопчатника возрастает. В связи с принятой в республике новой политики земледелия, заключающейся в повторном использовании земель и получения на них второго урожая за счет высева, после уборки урожая хлопка – сырца и подготовки земель, другой культуры с соответствующим вегетационным периодом её развития, создаётся возможность круглогодичного оборота использования земель с сохранением их плодородия.

В настоящее время в республике основным препаратом, используемым для дефолиации хлопчатника, является выпускаемый на АО «Ферганаазот» жидкий хлорат магниевый дефолиант. Для производства данного дефолианта в качестве сырья (около 50%) применяется хлорид магния – бишофит, привозимый из зарубежа.

Создание новых импортозамещающих химических препаратов, в частности, дефолиантов с использованием сырья, имеющегося в республике, является одной из актуальных проблем сегодняшнего дня.

Известно, что опадение листьев и созревание урожая начинается тогда, когда в организме растения снижается содержание ауксинов, а уровень этилена и других антиаусиновых соединений возрастает. То есть, для того, чтобы дефолиант способствовал опадению листьев хлопчатника эффективному и ускорению созревания урожая необходимо повысить содержание этилена и других антиауксиновых соединений в растительных тканях [3;5;7;6;8;].

Одним из путей решения этой проблемы является получение и применение для дефолиации хлопчатника хлоратсодержащих дефолиантов совместно с соединениями содержащими (–CH2-CH2-) этиленовую группу, в частности ацетат моно­этаноламина, являющегося стимулятором физиологических процессов.

Сотрудниками Института общей и неорганический химии АН РУз разработана технология получения хлорат кальций-магниевого дефолианта [9].

Данная технология основана на использовании в качестве сырья вместо импортного – «бишофита», продуктов солянокислотного разложения местного «доломита», с получением хлоридов кальция, магния и переработкой их с хлоратом натрия конверсионным методом в хлорат кальций-магниевый дефолиант.

В настоящее время отсутствуют комплексно действующие препараты, являющиеся одновременно эффективными дефолиантами, стимуляторами физиологических процессов, ускорителями полноценного созревания и раскрытия коробочек хлопчатника.

Поэтому, с целью снижения «жёскости» действия на растения и повышения дефолирующей активности нового хлорат кальций-магниевого дефолианта, а также ускорения полноценного созревания и раскрытия коробочек хлопчатника нами ранее были проведены физико-химические исследования взаимного влияния компонентов в сложных водных системах, состоящей из хлоратов и хлоридов кальция, магния, карбамида, этанола [12;13].

Объектами исследования являются хлорат кальций-магниевый дефолиант, карбамид, этанол и ацетат моноэтаноламина. Хлорат кальций-магниевий дефолиант получали путем солянокислотного разложения доломита и последующей конверсией продуктов разложения с хлоратом натрия [9]. Ацетат моноэтаноламина синтезировали путем взаимодействия уксусной кислоты с моноэта­ноламином, взятых при мольном соотношении 1:1 и интенсивном перемешивании [11].

При количественном химическом анализе применяли общеизвестные методы аналитической химии, в частности: хлорат-ион определяли объем­ным перманганатометрическим методом [2]; кальций, магний определяли объемным комплексонометрическим методом [10]; содержание хлор-иона по методу Мора [1]. Содержание элементного углерода, водорода проводили согласно методике [4].

Ранее проведенными исследованиями был установлен оптимальный состав препарата, вклю­чающего хлорат кальций-магниевый дефолиант, карбамид и этанол: {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH}.

Для физико-химического обоснования и рекомендации процесса получения комплексно действующего дефолианта, обладающего высокой дефолиирующей активностью, «мягким» действием и способствующего ускорению процесса созревания и раскрытия коробочек хлопчатника на основе хлорат кальций-магниевого препарата, карбамида, этанола и физиологически активного вещества-ацетата моноэтаноламина изучены физико-химические свойства растворов в системе {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} - СН3СООH·NH2C2H4OH.

Определены температура кристаллизации, рН, плотность и вязкость растворов изучаемой системы в зависимости от соотношения компонентов. На основе полученных данных (табл.1) построены диаграммы «состав-свойства» системы (рис.1).

Таблица 1.

Зависимость изменения физико-химических свойств растворов от состава в системе {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH}-CH3COOH∙NH2C2H4OH

Содержание компонентов, %

tкр, ºС

рН

η, мм2

d, г/см3

 

{[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH}

CH3COOH∙

NH2C2H4OH

1

100

-

-2.3

4.50

8.94

1.4372

2

99.95

0,05

-2,1

4,53

8,96

1,4390

3

99.92

0,08

-1,9

4,55

8,97

1,4410

4

99.88

0,12

-1,7

4,57

8,99

1,4420

5

99.82

0,18

-1,4

4,62

9,03

1,4430

6

99.76

0,24

-0,9

4,67

9,06

1,4450

7

99.7

0,30

-0,3

4,73

9,09

1,4470

8

99.6

0,40

0,5

4,79

9,15

1,4490

9

99.55

0,45

1,2

4,85

9,18

1,4530

10

99.51

0,49

1,9

4,88

9,22

1,4540

11

99.44

0,56

3,0

4,94

9,25

1,4580

12

98.35

0.65

3,8

5,03

9,30

1,4600

13

99.28

0.72

5,2

5,14

9,35

1,4630

14

99.21

0.79

6,0

5,17

9,40

1,4650

15

99.12

0.88

7,4

5,26

9,47

1,4690

16

99.0

1.0

9,5

5,38

9,56

1,4740

 

Из рисунка 1 видно, что в процессе растворения ацетата моноэтаноламина в растворе хлорат кальций-магниевого препарата, содержащего 10% карбамида, 4,0% этанола значения температуры кристаллизации, рН, вязкости и плотности, вновь образующихся растворов постепенно повышаются. Это объясняется тем, что в изученных пределах компонентов в системе {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} - CH3COOH∙NH2C2H4OH не происходит изменения в кристаллизующихся твердых фазах.

Рисунок 1. Зависимость изменения температуры кристаллизации (1), рН (2), плотности (3) и вязкости (4) растворов от состава в системе {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH}-CH3COOH∙NH2C2H4OH

 

С целью подбора оптимального соотношения компонентов в составе дефолианта, получаемого на основе хлорат кальций-магниевого препарата, карбамида, этанола и ацетата моноэтаноламина, были проведены агрохимические испытания различных составов дефолианта на хлопчатнике. Результаты показали, что состав дефолианта в котором соотношение компонентов {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} и CH3COOH∙ NH2CH2СН2ОH равно 1,0:0,002÷0,004 обладает высокой дефолиирующей активностью и «мягким» действием на хлопчатник, а также положительно влияет на ускорение созревания и раскрытия коробочек.

На основе результатов изучения «состав-свойства» данной системы, а также агрохимических испытаний следует, что для получения дефолианта комплексного действия, содержащего в своём составе ацетат моноэтаноламина, необходимо в растворе состава {[19,37% Ca(ClО3)2+15,06% Мg(ClО3)2+3,72% CaCl2+ 2,68% MgCl2+45,17% H2O]+10,0% CO(NH2)2+4,0% C2H5OH} растворять CH3COOH∙NH2C2H4OH при массовом соотношении 1,0:0,002÷0,004. Полученный раствор дефолианта обладает следующими физико-химическими свойствами: температура кристаллизации 0÷-2,5 °С, рН=4,65÷4,79, вязкость 9,04÷9,15 мм2/с и плотность 1,4440÷1,4490 г/см3 и имеет следующий состав: 34÷36%∑Ca(ClО3)2+Мg(ClО3)2; 10% CO(NH2)2; 4% C2H5OH; 0,2÷0,4% CH3COOH·NH2C2H4OH,вода-остальное.

Таким образом, рекомендован состав нового хлоратсодержащего дефолианта, обладающего высокой дефолиирующей активностью и способностью ускорять процессы созревания и раскрытия коробочек хлопчатника.

 

Список литературы:
1. Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия (физико-химические методы анализа). М.: Высшая школа, 1991. 250 с.
2. Жидкий хлорат магниевый дефолиант. Технические условия. Tsh 00203855-34: 2015. – 14 с.
3. Кефели В.И. Физиологические основы дефолиации и продукционный процесс. Ташкент: Фан. 1991. 183 с.
4. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. М.: Химия, 1975. -224с.
5. Курчий Б.А., Койдан Г.Н. Механизмы действия регуляторов роста. // Химия и жизнь. 1985. №10. С. 68-69.
6. Нуриджанян К.А., Гудков А.Г., Зубкова Н.Ф., Грузинская Н.А. Химия и применение дефолиантов и деси-кантов. М.: НИИТЭХИМ. 1989. 78 с.
7. Ракитин Ю.В Химические регуляторы жизнедеятельности растений. М.: Наука. 1983. 260 с.
8. Ракитин Ю.В. Природа действия 2-хлорэтилфосфоновой кислоты и других этиленвыделяющих регуляторов роста и развития растений. // Агрохимия. 1979. №5. С. 126-146.
9. Хамракулов З.А., Аскарова М.К., Тухтаев С. Конверсия хлоридов кальция и магния с хлоратом натрия. Доклады Академии Наук Республики Узбекистан. Ташкент. 2014 й. №6. 52-57 c.
10. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. –М.: Химия, 1970. -360с.
11. Шукуров Ж.С. Получение комплекснодействующих новых дефолиантов на основе хлората натрия, обла-дающих физиологически активными и инсектицидными свойствами: Дис. канд. тех. наук. –Ташкент, 2012. -168с.
12. Эргашев Д.А. Изучение реологических свойств растворов в системе {[20,26% Ca(ClО3)2+15,76% Мg(ClО3)2+3,9% CaCl2+2,81% MgCl2+47,27% H2O]+10% CO(NH2)2}+C2H5OH // Universum: Технические наук : электрон. Научн. Журн. 2016. №6 (27). URL:
13. Ergashev Dilmurod, Mamura Askarova, Saydiahral Tukhtaev. Investigation of the mutual effect of the compo-nents in systems substantiating the process of obtaining a new defoliant //Austrian Journal of Technical and Natu-ral Sciences Austria, Vienna, 2016. March–April. N3-4. pp. 135-141.

 

Информация об авторах:

Эргашев Дилмурод Адилжонович Ergashev Dilmurod

младший научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, 100170, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а;

Junior researcher of Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbek str., 77-а;


Эшпулатова Матлуба Боймурадовна Matluba Eshpolatova

младший научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, 100170, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а

Junior researcher of the Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 100170, Uzbekistan, Tashkent, 77-а Mirzo Uiugbek str


Тураев Тиркаш Тураевич Tirkash Turaev

старший преподаватель кафедры «Технология машиностроения и автоматизация», Ферганского политехнического института, 150100, Узбекистан, г. Фергана, ул. Ферганская 86

Senior teacher, department «Mechanical engineering and automation», Fergana polytechnic institute, 150107, Uzbekistan, Fergana, Ferganskiy 86 str


Аскарова Мамура Камиловна Askarova Mamura

кандидат химических наук, старший научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, 100170, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а;

Doctor of Chemical Sciences, academician, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbek str., 77-а


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5122

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66236 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в: 

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

 

OpenAirediscovery

CiteFactor

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.