РАСТВОРИМОСТЬ СИСТЕМЫ ТЕТРАКАРБАМИДОХЛОРАТА КАЛЬЦИЯ – АЦЕТАТ АММОНИЯ – ВОДА

АННОТАЦИЯ

Для разработки высокоэффективных мягкодействующих дефолиантов с питательным, физиологически активным и инсектицидным действием в данной работе изучено взаимодействие компонентов в тройной водной системе с участием тетракарбамидохлората кальция - ацетат аммония - воды визуально-политермическим методом в широком интервале температур и концентраций. На основании полученных данных выделены области кристаллизации системы в интервале температур от -66,0 до 44,0°С и построены политермические диаграммы ее растворимости. На диаграмме растворимости нанесены изотермы через каждые 10°С. Поверхность ликвидуса политермической диаграммы разделена на пять частей, которые соответствуют полям кристаллизации льда, тетракарбамидохлората кальция, хлорат аммония, монокарбамидохлорат аммония, ацетат аммония.

ABSTRACT

To develop highly effective mild defoliants with nutritional, physiologically active and insecticidal effects, in this work, the interaction of components in a ternary aqueous system with the participation of calcium tetraureachlorate - ammonium acetate - water was studied by a visual-polythermal method in a wide range of temperatures and concentrations. Based on the data obtained, the crystallization regions of the system were identified in the temperature range from -66.0 to 44.0°C and polythermal diagrams of its solubility were plotted. The solubility diagram plotted isotherms every 10°C. The liquidus surface of the polythermal diagram is divided into five parts, which correspond to the crystallization fields of ice, calcium tetraureachlorate, ammonium chlorate, ammonium monoureachlorate, ammonium acetate.

Ключевые слова: система, политермическая диаграмма, тетракарбамидохлорат кальция, ацетат аммония, растворимость, температура кристаллизации.

Keywords: system, polythermal diagram, tetracarbamide of chlorate of calcium, ammonium acetate, solubility, crystallization temperature.

Одним из актуальных вопросов химической промышленности и сельского хозяйства является проблема получения полифункциональных дефолиантов из местных сырьевых ресурсов, полупродуктов и отходов производства. Из литературы [1] известно, что хлорат кальция является контактным препаратом и действует лишь на непосредственно нанесенные участки, а также не имеет в своем составе минеральных и питательных элементов [2, 3].

В сочетании с сохранением питательных веществ в мочевине и ацетатах аммония они также уменьшают жесткость хлоратов.  Добавление ацетата аммония к тетракарбамидохлората кальция улучшает дефолиантные свойства, а также инсектицидные свойства [7 – 9].  Учитывая это, возникает интерес к изучению взаимодействия компонентов в водной среде с целью разработки технологии получения дефолианта на основе кальция хлората комплексного действия. Однако сочетание и взаимодействие с ацетатом аммония тетракарбамидохлората кальция ранее не изучалось.

С целью выяснения взаимодействия компонентов в тройной системе изучена растворимость системы тетракарбамидохлората кальция – ацетат аммония – вода визуально-политермическим методом [10] в широком температурном и концентрационном интервалах.

Рисунок 1. Диаграмма политермической растворимости системы Ca(ClO₃)₂∙4CO(NH₂)₂  - CH₃СООNH₄ - H₂O

Система Ca(ClO₃)₂∙4CO(NH₂)₂  – CH₃СООNH₄ – H₂O изучена девятью внутренними разрезами в интервале температур от –66,0 до 44^oС. Из них I-III разрезы проведены со стороны CH₃СООNH₄ – H₂O к вершине Ca(ClO₃)₂∙4CO(NH₂)₂, а разрезы IV-IX со стороны Ca(ClO₃)₂∙4CO(NH₂)₂ - H₂O к вершине CH₃СООNH₄. Установлены три тройные точки системы, для которых определены температуры кристаллизации и составы равновесных растворов (табл. 1).

На политермической диаграмме растворимости разграничены поля кристаллизации льда, тетракарбамидохлората кальция, ацетат аммония и соединения состава NH₄ClO₃, NH₄ClO₃∙CO(NH₂)₂ (рис. 1). Проекции системы приведены на рис. 2.

Определен равновесный состав растворов на двойных и тройных точках системы и соответствующие им температуры кристаллизации. Первая тройная точка соответствует 53,2% тетракарбамидохлората кальция, 2,8% ацетата аммония и 44,0% воды с температурой кристаллизации -21,0°C. При этом твердая фаза будет состоять из тетракарбамидохлората кальция, льда и хлората аммония. Состав второй третичной точки соответствует 34,6% тетракарбамидохлората кальция, 7,6% ацетата аммония и 42,2% воды, температура кристаллизации составляет -13,0 °C, а состав твердой фазы состоит из хлората аммония, монокарбамидохлората аммония и льда. Состав третий третичной точки соответствует 2,0% тетракарбамидохлората кальция, 53,2% ацетата аммония и 44,8 % воды, температура кристаллизации составляет -42,0 °C, а состав твердой фазы состоит из ацетата аммония, монокарбамидохлората аммония и льда.

Таблица 1.

Двойные и тройные узловые точки системы Ca(ClO₃)₂∙4CO(NH₂)₂  – CH₃СООNH₄ – H₂O

Рисунок 2. Политермические проекции системы Ca(ClO₃)₂∙4CO(NH₂)₂  – CH₃СООNH₄ – H₂O

Заключение. Таким образом, данные полученные изучением взаимодействия компонентов в водной системе с участием тетракарбамидохлората кальция и ацетата аммония, представляют интерес  получения дефолиантов хлопчатника благодаря содержанию в своем составе кроме хлоратной группы  физиологически активных, инсектицидных и питательных элементов и обуславливает дальнейшую разработку технологии получения комплексно действующего дефолианта в тех соотношениях, где наблюдается минимальное высаливающее действие компонентов друг на друга, а также компоненты сохраняют свою индивидуальность.

Список литературы:

1. Т.И.Тураходжаев. Методы эффективной дефолиации различных сортов хлопчатника. // Ташкент:Фан.  2007. c. 9-10.
2. Эргашев Д.А., Гуччиев У.У., Аскарова М.К., Тухтаев С. Растворимость компонентов в системе Ca(ClO3)2-Mg(ClO3)2-H2O.//Химия и химическая технология. –Ташкент, 2016. -№1. –С. 3-5.
3. Ш.Ш.Хамдамова С.Тухтаев Solubility polytherm of the system of sodium chlorate – calcium chloride – water. // Austrian Journal of technical and natural sciences. Austria, Vienna. -2016. №5-6. -рр.72-74. DOI: 10.20534/AJT-16-5.6-72-74.
4. Ж.Ш. Бобожонов, Ж.С. Шукуров, А.С. Тогашаров, Н.К. Олимов. Изучение растворимости системы Ca(ClO3)2٠2CO(NH2)2 - [90% C2H5OH + 10% C10H11ClN4] - H2O.// Узб.хим.журн. –2021. -№1. –С 3-8.
5. Sidikova A.A., Toghasharova A.S., Shukurova J.S. Solubility and Rheological Properties of the System NaClO3⋅CO(NH2)2–H2SO4⋅N(C2H4OH)3–H2O. // Russ. J. Inorg. Chem. –2021. –Vol. 66, –№.10, –P. 1554.
6. Шукуров Ж.С., Ишанходжаев С.С., Аскарова М.К., Тухтаев С. Растворимость  в системе  NaClO3·2CO(NH2)2 – NH2CH2CH2OH – H2O // Журнал неорганической химии. –Москва, 2010. -Т.55. -№10. -С. 1725-1728.
7. Bobozhonov, Z.S., Shukurov, Z.S., Togasharov, A.S. et al. Study of Solubility of Ca(ClO3)2–[90% C2H5OH + 10% C10H11ClN4]–H2O System. // Russ. J. Inorg. Chem. 66, 1031–1035 (2021).
8. Тухтаев С., Кучаров Х., Юсупов А. Политерма растворимости системы мочевина - /52,0% хлорат кальция – 48% хлорид кальция/ - вода. Журн. неорг. химии.  -1990. Т.34. вып.11. С. 2980-2982.
9. Ж.С. Шукуров, С.С. Ишанходжаев, М.К. Аскарова, С.Тухтаев. Растворимость компонентов в системе NH2C2H4OH·CH3COOH - C4H10NO3PS - H2O // Узб. хим. журн. –Ташкент, 2009г. -№4. -С. 46-50.
10. Трунин А.С., Петрова Д.Г. Визуально-политермический метод. Куйбышевский политехн. Инс-т. // –Куйбышев.: –1977. C–94. Деп. в ВИНИТИ –№ 584-78.