РАСТВОРИМОСТЬ КОМПОНЕНТОВ В СИСТЕМЕ NaClO3∙CO(NH2)2-NH2С2H4OН -H2O

АННОТАЦИЯ

Изучена растворимость компонентов в системе NaClO₃∙CO(NH₂)₂-NH₂С₂H₄OН -H₂O от температуры полного замерзания (-51,9 ℃) до 18,0 ℃. Построена политермическая диаграмма растворимости, на которой разграничены области кристаллизации льда, карбамида, монокарбамидохлората натрия, двухводного, водного и безводного моноэтаноламина. Система относится к простому эвтоническому типу.

ABSTRACT

The solubility of components in the NaClO₃ CO(NH₂)₂-NH₂H₄O -H₂O system from the total freezing temperature (-51.9 ℃) to 18.0 ℃ has been studied. A polyhermic solubility diagram has been constructed on which the areas of crystallization of ice, carbamide, monocarbamidochlorate, sodium monohydro, aqueous and anhydrous monoethanolamine have been delimited. The system relates to a simple eutonic type.

Ключевые слова: температура, компонент, хлората натрия, диаграмма, растворимость, концентрация, политерма, карбамид, льда, монокарбамидохлората натрия, кристаллизация, моноэтаноламин.

Keywords: temperature, component, sodium chlorate, diagram, solubility, concentration, polytherm, carbamide, ice, sodium monocarbamide chlorate, crystallization, monoethanolamine.

Цель. получение эффективных дефолиантов, которые менее токсичны, оказывают « мягкий» воздействие на лист хлопчатника.

Введение. Дефолианты обладают свойствами гербицидов, в определенных концентрациях вызывая опадание листьев, при этом жизнеспособность растений остается высокой. В небольших дозах данные вещества могут оказать стимулирующее воздействие на рост, а в других дозах — вызвать его торможение или даже гибель самого растения. При искусственном листопаде, вызванном дефолиантами, в листьях растения происходят изменения обмена веществ, аналогичные естественному листопаду. Растворы дефолиантов, проникая в ткани листьев, вызывают преждевременное старение растения.

Дефолиация — это искусственное сбрасывание листьев растений для облегчения сбора урожая с помощью техники. Для дефолиации применяют химические вещества - дефолианты, вызывающие явления, сходные с процессами старения или естественного опадения листьев растений.

По имеющимся данным, опадение листьев и созревание урожая начинаются с резкого снижения количества ауксинов в организме растения и повышения уровня этилена и других антиауксиновых соединений [1-3]. Отсюда следует, что основной особенностью дефолиантов и ускорителей созревания сельскохозяйственных культур является их способность повышать уровень этилена и других антиауксиновых соединений в органах растений.

Одним из возможных путей решения важных проблем дефолиации является получение препаратов, хлорат содержащих соединения и этиленовую группу -СН2-СН2-, и использование их для сельскохозяйственной дефолиации. К таким соединениям относится этаноламин, обладающий физиологическими и биохимическими свойствами. Ускоряет ростовые процессы хлопчатника, повышает всхожесть семян, активизирует созревание урожая и раскрытие коробочек [4-5].

Объекты и методы исследований. Для физико-химического обоснования процесса получения вышеуказанного дефолианта изучена растворимость и взаимодействие компонентов в системе NaClO₃∙CO(NH₂)₂ - NH₂С₂H₄OН - H₂O от температуры полного замерзания (-51,9°C) до 18,0°C, визуально-политермическим методом [6].

Бинарная система монокарбамидохлорат натрия - вода ранее не изучалась. На его политермической диаграмме растворимости идентифицированы сети кристаллизации льда, карбамид, монокарбамидохлората натрия. Кристаллизация льда протекает до 57,0% монокарбамидо хлората натрия при -28,2 °С. Отсюда начинается цепочка кристаллизации мочевины, которая дает до 61,4% хлората натрия мономочевины при 18,0 °С. Эта точка является точкой перехода, где начинается цепочка кристаллизации монокарбамидохлората натрия.

Изучение растворимости бинарной системы моноэтаноламин-вода показало, что на её диаграмме разграничиваются четыре ветви кристаллизации; льда, двух-, одно- и безводного моноэтаноламина. Эвтектическая точка системы соответствует 52,4% моноэтаноламин и 47,6% вода при -48,3°C. Данные полученные нами хорошо согласуются с литературными [7-17].

Результаты и их обсуждение. Система NaClO₃∙CO(NH₂)₂ - NH₂С₂H₄OН - H₂O изучена нами с помощью шести внутренних разрезов. Из них I-III разрезы проведены со стороны NaClO₃∙CO(NH₂)₂- H₂O к вершине NH₂С₂H₄OН, IV-VI разрезы исследованы со стороны NH₂С₂H₄OН-H₂O к вершине NaClO₃∙CO(NH₂)₂.

По результатам исследования бинарных систем и внутренних сечений построена политермическая диаграмма растворимости тройной системы. На фазовой диаграмме этой системы места кристаллизации льда, мочевины, монокарбамидохлората натрия, двухводного, водного и безводного моноэтаноламина разделены.(рис. 1)

Рисунок 1. Диаграмма растворимости система NaClO₃∙CO(NH₂)₂ - NH₂С₂H₄OН - H₂O

Указанные поля сходятся в двух тройных узловых точках системы, для которых определены химические составы равновесных растворов и соответствующие им температуры кристаллизации (таблица 1).

Таблица 1.

Двойные и тройные точки системы NaClO₃·CO(NH₂)₂- NH₂C₂H₄OH -H₂O

На политермической диаграмме через каждые 10°С нанесены изотермы растворимости компонентов. Для определения узловых тройных точек были построены проекции политермических кривых растворимости на соответствующие боковые водные стороны концентрационного треугольника.

Из приведенных данных видно, что в исследуемой системе не происходит образования новых химических соединений на основе исходных компонентов. Система относится к простому эвтоническому типу. В данной системе наблюдается высаливающее действие моноэтаноламина на соль NaClO₃·CO(NH₂)₂ которое возрастает с ростом температуры и увеличения концентрации компонентов в системе.

Выводы. Результаты исследуемой системы показывают возможность получения новых эффективных этилен содержащих дефолиантов на основе исходных компонентов, компоненты которых имеют минимальную степень засоления по отношению друг к другу и сохраняют специфичность компонентов.

Дефолианты вызывают преждевременное старение и опадение листьев растений, а также искусственное высушивание.

Своевременная дефолиация и десикация хлопчатника создают условия для уборки урожая хлопчатника машинами, что позволяет собрать основную часть урожая (более 90%) до заморозков. после дефолиации производительность хлопкоуборочных машин увеличивается на 15-20%.

Список литературы:

1. Зубкова Н. Ф., Надотчая О. Г., Стонов Л. Д. Влияние дефолиантов на две фазы процесса формирования отделительного слоя у эксплантов семядольных листьев хлопчатника //Агрохимия. 1973. №12. С.128-133.
2. Зубкова Н. Ф., Надотчая О. Г., Стонов Л. Д. Дефолианты как антагонисты ИУК и стимуляторы образования этилена// Химия в сельском хозяйстве. 1975. Т.13. №8. С.32.-332-35.
3. Умаров А. А., Кутянин Л.И. Новые дефолианты: поиск, свойства, применение. М.: Химия . 2000.-87 с.
4. Рогожин В.В. Физиолого-биохимические механизмы формирования гипобиотических состояний высших растений. Автореф. дис. докт. биол. наук. Иркутск. 2000.39 с.
5. Бокарев К.С. Дефолианты и десиканты растений. М.: Наука. 1965. 48 с.
6. Трунин А.С., Петрова Д. Г. Визуально-политермический метод // Куйбышевский политехн. Инс-т. -Куйбышев. 1977.- 94 с./Деп. В ВИНИТИ № 584-78 Деп.
7. Хайдаров Г.Ш., Кучаров Х., Тухтаев С. Политерма растворимости системы хлорат натрия-моноэтаноламин-вода// Узб. хим. журн. -1997. №1-с.11-12.
8. D.A.Ergashev. Interaction Of Components In Aquatic System With The Chlorates And Chlorides Calcium, Magnesium And Acetate Monoethanolammonium // European Journal Of Molecular & Clinical Medicine. Volume 07, Issue 07, 2020, - Pp. 868-874 Scopus (3) Q4.
9. D.A.Ergashev, Sh.Sh.Xamdamova. Obtaining a new defoliating composition with physiological activity // Scientific and Technical Journal Namangan Institute of Engineering and Technology. Volume 7 Issue 3, 2022. – Pp.102-110. (05.00.00 №33).
10. Д.А.Эргашев, М.Б.Эшпулатова, Т.Т.Тураев, М.К.Аскарова. 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. Апрель, 2018 г. г.Москва. № 4 (49).
11. Д.А.Эргашев М.Б.Эшпулатова, Т.Т.Тураев, З.А.Хамракулов, М.К.Аскарова. Диаграмма растворимости системы Cа(CIO₃)₂-CH₃COOH·NH₂C₂H₄OH-Н₂О при 25⁰С Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Апрель, 2018 г. г.Москва. № 4 (49).
12. Д.А.Эргашев М.К.Аскарова, С.Тухтаев. Взимодействие компонентов в водной системе с участием хлоратов и хлоридов кальция, магния и 2-хлорэтилфосфонат бис моноэтаноламмония. Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2016. № 8 (26).
13. Dilmurod Ergashev, Mamura Askarova, Saidahral Tukhtaev. Investigation of the mutual effect of the components in systems substantiating the process of obtaining a new defoliant. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences № 3-4 2016 March-April P. 135-141.
14. Д.А.Эргашев, А.С.Тогашаров, С.Тухтаев, М.К.Асқарова. Растворимость компонентов в системе [21,8%Ca(ClO₃)₂+19,5%Mg(ClO₃)₂+3,7%CaCl₂+ 3,7%MgCl₂+51,3%H₂O]-CO(NH₂)₂-H₂O //Узбекский химический журнал №5 2012г. С. 34-39.
15. Д.А.Эргашев, М.К.Аскарова, С.Тухтаев. Изучение взаимного влияния компонентов в системе [22,52%Ca(ClО₃)₂+17,51%Мg(ClО₃)₂+4,33%CaCl₂+ 3,12MgCl₂+52,52%H₂O]-C₂H₅OH-H₂O //«Химическая технология. Контроль и управление» Международный научно-техническая журнал №4.2016г.С.10-13.
16. Д.А.Эргашев. 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 науки: электрон. научн. журн. 2016. № 6 (27).
17. Д.А.Эргашев, М.К.Аскарова, С.Тухтаев. 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}-C₄H₈O₂ //«Химическая технология. Контроль и управление» Международный научно-техническая журнал №2 2017г. С. 50-53.