ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИТЕРМЫ РАСТВОРИМОСТИ СИСТЕМЫ NaClO3·2CO(NH2)2-C6H17O7N3 -H2O

АННОТАЦИЯ

С целью получения эффективного дефолианта хлопчатника исследовано физико-химические основы взаимодействия компонентов в системе дикарбамидохлорат натрия-аммония лимоннокислого трех замещенного-вода.  На основе бинарных систем и внутренних разрезов построена политермическая диаграмма растворимости системы  на прямоугольном треугольнике и проекции на соответствующих боковых сторонах системы. На диаграмме растворимости нанесены изотермы через 10°С в интервале температур от (-10°С) до 60°С. На политермической диаграмме растворимости разграничены поля кристаллизации льда, CO(NH₂)₂, NaClO₃·2CO(NH₂)₂, C₆H₁₇O₇N₇H₂O и C₆H₁₇O₇N₃. Система простого эвтонического типа. Полученные данные представляют интерес для получения эффективного, малотоксичного дефолианта.

ABSTRACT

For the physic-chemical substantiation of the process of obtaining an efficient operating defoliants are studied the backbone of components of the system on the base dicarbamide of chlorate sodium and triammonium citrate. On the basis of binary systems and internal sections built polythermal solubility diagram of the system on a right triangle and the projection on the respective sides of the system. The diagram of solubility isotherms plotted in the temperature range of (-10)÷60°C through 10°. The liquids surface consists of crystallization fields of initial components: CO(NH₂)₂, NaClO₃·2CO(NH₂)₂, C₆H₁₇O₇N₇H₂O и C₆H₁₇O₇N₃ and ice. The system is simple eutonic type. As a result of the conducted research the creation of new effective, gently acting on plants defoliants is revealed.

Ключевые слова: растворимость, система, дикарбамидохлорат натрия, аммоний лимоннокислый, диаграммa.

Keywords: solubility, system, dicarbamide of chlorates of natrium, triammonium citrate, diagram.

Для своевременной уборки урожая хлопка-сырца необходимо удаление листьев хлопчатника с помощью дефолиантов. На сегодняшний день в мире синтез комплекснодействующих дефолиантов со стимулирующей и физиологической активностью на основе малотоксичных веществ и их эффективное использование является актуальной задачей [1]. Большой проблемой хлопководства является отсутствие отечественных дефолиантов, которые отвечали бы всем требованиям сельского хозяйства и здравоохранения.

Для физико-химического обоснования процесса получения эффективного комплекснодействующего дефолианта на основе дикарбамидохлората натрия и аммония лимоннокислого 3-х замещенного изучена растворимость компонентов в системе NaClO₃·2CO(NH₂)₂-C₆H₁₇O₇N₃-H₂O в широком температурном и концентрационном интервале.

В наших исследованиях был применен NaClO₃·2CO(NH₂)₂, который синтезирован сплавлением карбамида с хлоратом натрия при мольном соотношении 1:2 [2]. После образования гомогенного расплава исходных компонентов, охлаждением выделены кристаллы соединения NaClO₃·2CO(NH₂)₂.

Нами исследована бинарная система NaClO₃·2CO(NH₂)₂ - H₂O в интервале температуры от -20,8 до 100,0°С. На кривой растворимости системы были установлены ветви кристаллизации льда, карбамида, дикарбамидохлората натрия, которые согласуются с результатами [3].

Бинарная система C₆H₁₇O₇N₃ - H₂O изучена в интервале температур от -18,0 до 70°С. Политермическая диаграмма растворимости её характеризуется наличием трех ветвей кристаллизации льда, одноводного (C₆H₁₇O₇N₃·H₂O) и безводного(C₆H₁₇O₇N₃) аммония лимоннокислого, которые пересекаются в двух двойных точках совместного существования двух твердых фаз. Эвтектическая точка системы соответствует температуре -18,0°С, концентрации 47,6% H₂O и 52,4% C₆H₁₇O₇N₃·H₂O, C₆H₁₇O₇N₃. Кроме того диаграмма растворимости показал, что аммоний лимоннокислый трехзамещенный хорошо растворим в воде. Данные хорошо согласуются с литературными [4].

Система NaClO₃·2CO(NH₂)₂-C₆H₁₇O₇N₃-H₂O исследована нами визуально-политермическим методом с помощью восьми внутренних разрезов [5]. На основе политерм бинарных систем и внутренних разрезов построена политермическая диаграмма растворимости вышеуказанной системы в интервале температур от -22,5 до 65,5°С (рис.1).

Рисунок 1. Диаграммма растворимости системь NaClO₃·2CO(NH₂)₂-C₆H₁₇O₇N₃-H₂O

На политермической диаграмме растворимости разграничены поля кристаллизации льда, CO(NH₂)₂, NaClO₃·2CO(NH₂)₂, C₆H₁₇O₇N₃·H₂O и C₆H₁₇O₇N₃.

Установлены двойные и тройные точки системы, для которых определены температуры кристаллизации и составы равновесных растворов (таблица 1).

Таблица 1.

Двойные и тройные точки системы NaClO₃·CO(NH₂)₂-C₆H₁₇O₇N₃-H₂O

Большую часть политермической диаграммы растворимости занимает поле кристаллизации аммония лимоннокислого трехзамещенного. Компоненты системы сохраняют свою индивидуальность и физиологическую активность.

Указанные поля сходятся в трех тройных нонвариантных точках системы. На политермической диаграмме состояния системы нанесены изотермы растворимости через 10°С при температуре (-10); 0; 10; 20; 30; 40; 50; 60°С. Согласно приведенным данным, система относится к простому эвтоническому типу и в ней не наблюдается образование ни твердых растворов, ни новых химических соединений.

Как видно из диаграммы растворимости и данных таблиц, в интервале температур 9-26.5°С в системе кристаллизуются дикарбамидхлорат натрия и карбамид, при 65.5÷42.8°С дикарбамидхлорат натрия и аммоний лимоннокислый трехзамещенный, а при 34.2°С совместно кристаллизуются дикарбамидхлорат натрия, карбамид и аммоний лимоннокислый трехзамещенный и при 30.6°С карбамид и аммоний лимоннокислый трехзамещенный. При температуре 26.0°С совместно кристаллизуются карбамид, одноводный аммоний лимоннокислый трехзамещенный и аммоний лимоннокислый трехзамещенный, а при 30.2÷32.4°С система характеризуется наличием одноводного аммония лимоннокислого трехзамещенного и аммония лимоннокислого трехзамещенного. В интервале температур -17.0÷20.6°С в системе совместно кристаллизуется карбамид и аммоний лимоннокислый трехзамещенный, при -20.8°С карбамид и лед, при -22.5°С карбамид, лед и одноводный аммоний лимоннокислый трехзамещенный и а при -22.0÷ -18.0°С лед и одноводный аммоний лимоннокислый трехзамещенный.

Таким образом, данные полученные изучением взаимодействия компонентов в водной системе с участием дикарбамидахлората натрия и аммония лимоннокислого 3-х замещенного, представляют интерес получения эффективного, малотоксичного дефолианта хлопчатника благодаря содержанию в своем составе физиологически активных групп. 

Список литературы:

1. Teshaev F., Khaitov B. Effect of defoliants and fertilizers on yield andqualityofuplandcotton (Gossypiumhirsutum L.) // Journal of Cotton Research and Development (CRDA). –India - 2015. -№1- Рp. 57-60.
2. Askarova M.K., Shukurov J.S., Tukhtaev S. Solubility in systems comprising sodium dicarbamidochlorate, monoethanolamine acetate, ethanol and acetamiprid // Russian Journal of Inorganic Chemistry. – Moscow, 2018 Vol. 63. -№ 2. pp. 260-264.
3. Shukurov Zh.S., Ishankhodzhaev S.S., Askarova M.K., Tukhtaev S. Solibulity in the NaClO3 2CO(NH2)2 –NH2C2H4OH-H2O system //Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2010, Vol.55, N.10, pp.1630-1633.
4. Тоғашаров А.С., Тухтаев С. Политерма растворимости системы NaClO3·3CO(NH2)2-C6H17O7N3-H2O //Узбекский химический журнал. Ташкент, 2012. -№2. -С 15-18.
5. Трунин А.С. Петрова Д.Г. Визуально-политермический метод /Куйбышевский политехн. Инс-т.–Куйбышев: 1977, 94 с. Деп. в ВИНИТИ №584-78.