Физико-химические свойства водных растворов предложенных дефолиантов

Physicochemical properties of aqueous solutions of proposed defoliants

Мамадиярова Х. Юсупова С.С. Ходжаёрова Г.Р.

26.04.2021 298

4(85)

Цитировать:

Мамадиярова Х., Юсупова С.С., Ходжаёрова Г.Р. Физико-химические свойства водных растворов предложенных дефолиантов // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 4(85). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11543 (дата обращения: 23.11.2024).

Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В данной статье дано объяснение дефолиантов циангуанидина, солей гуанидина и аминогуанидина в составе гигроскопических хлоратов натрия, кальция и магния, что приводит к значительному снижению влагоёмкости препаратов. Полученные дефолианты при дефолиации более эффективны и мягко действуют на растения, чем эталонные хлораты, содержащие дефолианты. Дана таблица физико-химических свойств водных рабочих растворов предложенных дефолиантов.

ABSTRACT

This article explains the defoliants of cyanguanidine, salts of guanidine and aminoguanidine in the composition of hygroscopic chlorates of sodium, calcium and magnesium, which leads to a significant decrease in the moisture capacity of specimen. The defoliants obtained during defoliation are more effective and gently act on plants than reference chlorates containing defoliants. Table of physicochemical properties of aqueous working solutions of proposed defoliants is given.

Ключевые слова: физико-химические свойства, водные растворы, дефолианты, циангуанидин, соли гуанидина, аминогуанидин

Keywords: physicochemical properties, aqueous solutions, defoliants, cyanguanidine, guanidine salts, aminoguanidine.

Дефолианты применяются, в основном, в виде водных растворов. В связи с этим, изучением физико-химических свойств водных растворов дефолиантов можно охарактеризовать поведение их компонентов в растворах и установить оптимальные сроки приготовления и хранения рабочих растворов препаратов.

Физико-химические свойства растворов дефолиантов значительно влияют на каплеообразование, на распределение и прилипание при опрыскивании их на листьях, на проникновение в листья растений. В связи с этим нами определены рН, удельная масса и потери хлорат-ионов [1] рабочих растворов предложенных дефолиантов. Изучена сорбционная влагоемкость дефолиантов при относительной влажности воздуха 60,5 и 81,5%, соответствующие летнему и зимнему периодам. Полученные данные представлены в табл. 1 и 2.

Из данных табл. 1 видно, что потери хлорат-ионов рабочих растворов предложенных дефолиантов не превышают 0,021% за сутки хранения после их приготовления. Через 5, 10, 15 суток хранения после приготовления рабочих растворов эти данные составили 0,035; 0,147 и 0,458%. Это свидетельствует о достаточной устойчивости рабочих растворов рекомендованных дефолиантов в течение 1-5 суток, когда потери хлорат-ионов минимальны.

Значение рН водных растворов дефолиантов соответствует 6,58; 7,21, то есть практически ближе к нейтральному значению. Поэтому для их приготовления, применения и внедрения в практику хлопководства нет необходимости устанавливать специальные емкости [2] в качестве дополнительного оборудования.

Удельная масса рабочих растворов дефолиантов находится в пределах 1,0076÷1,0534 т/м³, что не снижает грузоподъемности и производительности наземной техники, предназначенной для опрыскивания дефолиантами растений.

Из данных табл. 2 следует, что исходные циангуанидин, соли гуанидина и аминогуанидина при относительной влажности воздуха h=60,5% [3] соответствующей летним условиям, незначительно поглощают влагу. Влагоёмкость их через 30 суток достигает значения 0,82÷10,92%. При относительной влажности воздуха h=81,5%, соответствующей зимнему периоду, за 15 суток эти показатели [4] возрастают до 0,32÷44,90%. Индивидуальные же хлоратсодержащие дефолианты при относительной влажности воздуха 60,5 и 81,5% через 30 суток поглощают 28,7÷148,2 и 60,3÷220,8% влаги. Это свидетельствует о гигроскопичности эталонных хлорат-содержащих дефолиантов.

Введение циангуанидина, солей гуанидина и аминогуанидина в составе гигроскопичных хлоратов натрия, кальция, магния [5] приводит к значительному снижению влагоёмкости препаратов.

В данном случае количество поглощенной влаги за 20 суток при относительной влажности воздуха 60,5 и 81,5% составляет 0,41÷60,8% и 28,15÷78,15%. Таким образом, влагоёмкость предложенных дефолиантов ниже, чем чистых хлорат-содержащих дефолиантов. Это обеспечивает медленное проникновение препаратов через устицы листьев хлопчатника [6] и обуславливает снижение жесткости действия хлорат-содержащих дефолиантов на растения.

«Жёсткость» действия хлоратов [7] прежде всего связана с резким кратковременным окислительным воздействием их на растения хлопчатника из-за малой устойчивости. Обычно они наиболее устойчивы при рН более 4,0÷4,5. Стабильность водных растворов хлорат-содержащих дефолиантов и мягкий характер действия их на растения возрастает в порядке NaCO₃< Mg(ClO₃)₂< Ca(ClO₃)₂. Это практически согласуется с последовательностью увеличения значения рН и уменьшения окислительно-восстановительных потенциалов их водных рабочих растворов (табл. 1-3). С увеличением значения рН и уменьшением окислительно-восстановительных потенциалов устойчивость хлоратов повышается, а следовательно, можно сказать, что при этом повышается и их эффективность и мягкий характер действия на растения. Другими словами, для повышения эффективности дефолиантов с хлоратами и положительного изменения характера [8] их действия на растения целесообразно повышать устойчивость введения в состав смеси хлоратов различных соединений нейтрального и слабоосновного характера. При этом обеспечивается более положительное и мягкое действие дефолиантов на растения, в результате чего повышается эффективность дефолиации. Как показали результаты наших исследований по определению окислительно-восстановительных потенциалов рабочих растворов [9] предложенных дефолиантов, при введении циангуанидина и солей гуанидина и аминогуанидина в состав хлоратов, снижаются их окислительно-восстановительные потенциалы (табл. 3).

Из этого следует ожидать, что полученные дефолианты при дефолиации более эффективно и мягко действуют на растения, чем эталонные хлорат-содержащие дефолианты.

Таблица 1.

Физико-химические свойства водных рабочих растворов предложенных дефолиантов

Наименование дефолиантов	Концентрация (по д•в), кг/200 дм3	Относительная потеря хлорат-ионов				Удельная масса, т/м3	рН растворов
		через сутки	через 5 сут	через 10 сут	через 15 сут
Хлорат натрия : нитрат гуанидина	3,0:2,0	0,019	0,027	0,126	0,370	1,0378	6,81
Хлорат натрия : фосфат гуанидина	3,0:2,0	0,020	0,052	0,131	0,421	1,0291	6,75
Хлорат натрия : сульфат гуанидина	3,0:2,0	0,021	0,035	0,147	0,458	1,0330	6,77
Хлорат натрия : карбонат гуанидина	3,0:2,0	0,017	0,021	0,110	0,290	1,0091	6,66
Хлорат натрия : нитрат аминогуанидина	3,0:2,0	0,015	0,019	0,121	0,310	1,0553	6,94
Хлорат натрия : фосфат аминогуанидина	3,0:2,0	0,018	0,022	0,128	0,317	1,0282	6,87
Хлорат натрия : сульфат аминогуанидина	3,0:2,0	0,019	0,024	0,100	0,270	1,0315	6,83
Хлорат натрия : циангуанидин	3,0:2,0	0,024	0,018	0,092	0,225	1,0076	6,88
Хлорат кальция : нитрат гуанидина	3,5:2,0	0,017	0,023	0,123	0,300	1,0534	7,21
Хлорат кальция : нитрат аминогуанидина	3,5:2,0	0,015	0,020	0,112	0,269	1,0493	7,17
Хлорат кальция : циангуанидин	3,5:1,0	0,012	0,017	0,87	0,250	1,0421	7,16
Хлорат магния : циангуанидин	3,5:1,0	0,013	0,018	0,089	0,261	1,0132	7,18
Дефолиант на основе хлората натрия и фосфата аминогуанидина (состав D₅)	4,5	0,016	0,024	0,095	0,223	1,0234	6,91
Дефолиант на основе хлората кальция и сульфата аминогуанидина	4,5	0,014	0,021	0,088	0,214	1,0323	7,03
Хлорат натрия	5,0	0,072	0,21	0,770	1,180	1,016	5,75
Хлорат магния	6,0	0,053	0,17	0,590	0,970	1,021	6,93
Хлорат кальция	7,2	0,048	0,14	0,430	0,810	1,019	7,12

Таблица 2.

Сорбционная влагоёмкость предложенных дефолиантов

Наименование препаратов	Соотношение компонентов, масс. ч.	Сорбционная влагоёмкость, %, через:
		h = 60,5 %			h = 81,5 %
1	2	3	4	5	6	7	8
Хлорат натрия : нитрат гуанидина	3,0:2,0	не п-т	не п-т	не п-т	13,21	28,32	46,81
Хлорат натрия : фосфат гуанидина	3,0:2,0	0,15	0,29	0,41	16,87	30,27	53,73
Хлорат натрия : сульфат гуанидина	3,0:2,0	0,37	1,66	4,85	17,81	37,88	59,27
Хлорат натрия : карбонат гуанидина	3,0:2,0	не п-т	не п-т	не п-т	12,11	27,36	45,28
Хлорат натрия : нитрат аминогуанидина	3,0:2,0	0,38	0,82	0,91	18,32	32,34	56,35
Хлорат натрия : фосфат аминогуанидина	3,0:2,0	0,43	0,56	0,63	19,18	30,27	59,65
Хлорат натрия : сульфат аминогуанидина	3,0:2,0	1,65	2,37	2,97	20,14	32,95	57,16
Хлорат натрия : карбонат аминогуанидина	3,0:1,0	не п-т	не п-т	не п-т	12,5	27,19	43,81
Хлорат натрия : циангуанидин	3,5:2,0	не п-т	не п-т	не п-т	10,36	24,86	40,23
Хлорат-хлорид кальция : нитрат гуанидина	3,5:2,0	3,65	5,27	3,76	8,91	20,76	31,32
Хлорат-хлорид кальция : фосфат гуанидина	3,5:2,0	4,77	7,61	9,29	10,25	21,81	33,71
Хлорат-хлорид кальция : сульфат гуанидина	3,5:2,0	5,08	8,71	10,15	10,18	23,45	35,27
Хлорат-хлорид кальция : карбонат гуанидина	3,0:1,0	2,96	4,79	7,18	7,16	19,19	30,18
Хлорат-хлорид кальция : нитрат аминогуанидина	3,5:2,0	5,28	9,13	10,38	10,91	22,08	34,15
Хлорат-хлорид кальция : фосфат аминогуанидина	3,5:2,0	6,03	9,55	11,33	12,26	24,45
Хлорат-хлорид кальция : сульфат аминогуанидина	3,5:2,0	7,86	10,16	14,26	15,82	29,13	39,29
Хлорат-хлорид кальция : карбонат аминогуанидина	3,5:2,0	3,36	5,24	6,86	8,05	20,37	31,92
Хлорат-хлорид кальция : циангуанидин	3,5:2,0	2,15	4,71	6,09	6,27	18,73	28,15
Хлорат магния : карбонат гуанидина	3,5:2,0	6,17	25,80	60,80	24,74	65,43	78,13
Хлорат магния : карбонат аминогуанидина	3,5:2,0	5,45	21,75	57,11	23,18	63,75	76,21
Хлорат магния : циангуанидин	3,5:2,0	4,85	20,08	51,67	21,96	59,17	74,86
Дефолиант на основе хлората натрия и фосфата аминогуанидина		0,39	0,49	0,66	17,31	28,42	46,81
Хлорат натрия		в.н.п.	в.н.п.	в.н.п.	4).15	86,35	126,00
Хлорат-хлорид кальция		14,76	23,56	28,70	17,91	39,95	60,30
Хлорат магния		30,29	87,55	148,20	70,2	152,92	220,80
Нитрат гуанидина		в.н.п.	в.н.п.	в.н.п.	0,18	0,26	0,32
Фосфат гуанидина		0,68	0,79	0,92	1,20	1,71	1,97
Сульфат гуанидина		1,13	3,91	10,92	8,48	30,06	44,90
Карбонат гуанидина		в.н.п.	в.н.п.	в.н.п.	0,29	0,51	0,64
Нитрат аминогуанидина		1,15	1,19	1,22	1,23	2,33	2,96
Фосфат аминогуанидина		2,07	2,18	2,27	6,73	3,59	4,14
Сульфат аминогуанидина		6,40	6,87	7,51	6,64	6,89	7,50
Карбонат аминогуанидина		в.н.п.	в.н.п.	в.н.п.	2,33	2,47	4,15
Циангуанидин		в.н.п.	в.н.п.	в.н.п.	0,26	0,71	0,96

Таблица 3.

Окислительно-восстановительные потенциалы водных рабочих растворов предложенных дефолиантов

Наименование	Концентрация по д.в., кг/200дм³	Окислительно-восстановительный потенциал, (Е), В
Хлорат натрия + нитрат гуанидина	3,0+2,0	0,184
Хлорат натрия + фосфат гуанидина	3,0+2,0	0,179
Хлорат натрия + сульфат гуанидина	3,0+2,0	0,184
Хлорат натрия + карбонат гуанидина	3,0+2,0	0,181
Хлорат натрия + нитрат аминогуанидина	3,0+2,0	0,182
Хлорат натрия + фосфат аминогуанидина	3,0+2,0	0,188
Хлорат натрия + сульфат аминогуанидина	3,0+2,0	0,175
Хлорат натрия + карбонат аминогуанидина	3,0+2,0	0,171
Хлорат натрия + циангуанидин	3,0+2,0	0,173
Хлорат-хлорид кальция + нитрат гуанидина	3,5+2,0	0,197
Хлорат-хлорид кальция + нитрат аминогуанидина	3,5+2,0	0,211
Хлорат-хлорид кальция + циангуанидин	3,5+2,0	0,189
Хлорат магния + циангуанидин	3,5+2,0	0,172
Хлорат магния + карбонат гуанидина	3,5+2,0	0,180
Хлорат магния + карбонат аминогуанидина	3,5+2,0	0,147
Дефолиант на основе хлората натрия и фосфата аминогуанидина	4,5	0,189
Дефолиант на основе хлората натрия и сульфата аминогуанидина
Хлорат натрия	4,5	0,185
Хлорат кальция	5,0	0,257
Хлорат магния	7,2	0,231
Хлорат гуанидина	6,0	0,239
Хлорат аминогуанидина

Список литературы:

Левицкая З.В., Раскин М.С. Новые дефолианты // Сельское хозяйство за рубежом (серия Растениводство) – 1970. - № 7. – с. 23-25
Кучаров Х. Физико-химические исследования и разработка малотоксичных дефолиантов хлопчатника: Автореф. дисс. докт. техн. наук. – Ташкент, 1994. - 49 с.
Мамадиярова Х. Разработка дефолиантов на основе хлоратов натрия, кальция, магния и некоторых производных гуанидина : дис. канд. техн. наук. — Ташкент, 2001. — С.142—148.
Авторское свидетельство № 11861182 бывш. СССР, 23.10.1985. Способ получения жидкого дефолианта // Авторское свидетельство бывш. СССР № 3595470 / 23-26; // Открытия, изобретения. - 1985. - № 39. – С. 19-20 // Набиев М.Н., Тухтаев С., Шаммасов Р.Э., Усманов И.И. [и др.]
Авторское свидетельство №843910 бывш. СССР, 07.07.1981. Состав для дефолиации хлопчатника // Авторское свидетельство бывш. СССР № 2847610 / 30-15 // Открытия, изобретения. - 1981. - № 25. – с. 24 // Набиев М.Н., Тухтаев С., Шаммасов Р.Э. [и др.]
Тухтаев С., Кучаров Х., Юсупов А.Х. Получение дефолианта на основе хлорат-хлорида кальция и карбамида // Тез. докл. XIV Всесоюзной конф. по ТНВ и мин. удобрениям, 25-27 мая 1988 г. – Львов. – 1988. – Ч. III. – с. 50.
Солоев О.М. Химия и технология получения дефолианта на основе хлоратов щелочных и щелочно-земельных металлов, карбамида и 2-аминотиазола: Автореф. дисс. канд. хим. наук. – Ташкент, 1993. – 24 с.
Zierler, David. Invention of Ecocide. // Athens, Georgia: University of Georgia Press. 2011
Умиров Ф.Э., Худойбердиев Ф.И., Тухтаев С.Т., Муродова С.Д. Получение дефолиантов на основе 4-амино-1,2,4- триазола с хлоратами натрия и магния. // Вестник науки и образования. – 2018. - № 3(39). – С. 14-16.