ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТВОРИМОСТИ КОМПОНЕНТОВ СИСТЕМЫ ДИКАРБАМИДХЛОРАТ НАТРИЯ–МОНОЭТАНОЛАМИН ЯБЛОЧНОКИСЛЫЙ–ВОДА

STUDY OF THE SOLUBILITY OF SYSTEM DICARBAMIDE OF CHLORATE SODIUM – MONOETHANOLAMMONIUM OF MALIC ACID – WATER
Цитировать:
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТВОРИМОСТИ КОМПОНЕНТОВ СИСТЕМЫ ДИКАРБАМИДХЛОРАТ НАТРИЯ–МОНОЭТАНОЛАМИН ЯБЛОЧНОКИСЛЫЙ–ВОДА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Дадамухамедова Н.А. [и др.]. 2022. 9(102). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14298 (дата обращения: 08.12.2022).
Прочитать статью:

 

АННОТАЦИЯ

С целью получения эффективного дефолианта изучена растворимость в системе дикарбамидхлорат натрия − моноэтаноламин яблочно-кислый – вода в интервале температур от -26.8o C до 32.0o С визуально-политермическим методом. На диаграмме растворимости нанесены изотермы через каждые 10°С. На основе бинарных систем и внутренних разрезов построена политермическая диаграмма растворимости системы, которая разделена на три поля, соответствующие полям кристаллизации льда, карбамида CO(NH2)2 и моноэтаноламина яблочно-кислого NH2C2H4OH·C4H6O5. Полученные данные представляют интерес для получения эффективного, малотоксичного дефолианта.

ABSTRACT

The solubility of components of the system dicarbamide of chlorate sodium–monoethanolammonium of malic acid–water is studied by visual-polythermal method from eutectic freezing -26.8°С to 32.0oС for obtaining an efficient operating defoliant. On the diagram of solubility are plotted isotherms throwing every 10°С temperature. On the basis of binary systems and internal sections is built polythermal solubility diagram of the system in which supposed a three area of crystallization: ice, carbamide CO(NH2)2 and monoethanolammonium of malic acid NH2C2H4OH·C4H6O5. The results of conducted research are interesting to obtain effective and non-toxic defoliants.

 

Ключевые слова: растворимость, система, дикарбамидохлорат натрия, моноэтаноламин яблочнокислый, диаграммa.

Keywords: solubility, system, dicarbamide of chlorate sodium, monoethanolammonium of malic acid, diagram.

 

В настоящее время для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур широко применяются химические регуляторы роста растений. Регуляторами роста растений являются моноэтаноламин и его производные, играющие большую роль в окислительно-восстановительных процессах. Яблочная кислота относятся к промежуточным производным обмена веществ в живых организмах (в цикле трикарбоновых кислот). Моноэтаноламин и его производные в составе дефолиантов усиливают действие активных компонентов, одновременно устраняя негативное воздействие препаратов на растения [1-2]. В связи с этим для разработки физико-химических основ получения комплексно действующих дефолиантов, а также для характеристики поведения хлората натрия, карбамида и производных моноэтаноламина с яблочной кислотой при их совместном присутствии нами изучено растворимость водной системы NaClO3·2CO(NH2)2-NH2C2H4OH·C4H6O52О в широком интервале температур и концентраций визуально-политермическим методом [3]. При количественном химическом анализе содержание хлорат-иона определяли объемным перманганатометрическим методом [4], натрия − методом пламенной фотометрии [5]. Содержание яблочной кислоты − по методике [6], карбамида − по амидному азоту спектрофотокалориметрически на ФЭК- 56 М [7].

В исследовании был использован дикарбамидохлорат натрия NaClO3·2CO(NH2)2, синтезированный сплавлением карбамида с хлоратом натрия при мольном соотношении 2:1. После образования гомогенного расплава исходных компонентов, охлаждением выделены кристаллы соединения NaClO3·2CO(NH2)2. Бинарная система NaClO3·2CO(NH2)2-H2O исследована нами в интервале температуры от -20.8 до 100.0°С. На кривой растворимости системы установлены ветви кристаллизации льда, карбамида, дикарбамидохлорат натрия, которые согласуются литературным способом [8].

Соединение моноэтаноламина с яблочной (оксиянтарной) кислотой в твердом виде получено при взаимодействии моноэтаноламина с яблочной кислотой в соотношениях 1:1. Синтезированное соединение хорошо растворяется в спирте, плохо в эфирах. Растворимость моноэтаноламина яблочно-кислого в воде нами изучена от температуры полного замерзания растворов от  -19.4 o C до точки плавления 30° С.

На основе полученных данных построена политермическая диаграмма растворимости бинарной системы: димоноэтаноламин яблочно-кислый – вода (рис.1). Система NH2C2H4OH·C4H6O5-H2O характеризуется наличием ветвей кристаллизации льда, моноэтаноламина яблочно-кислого NH2C2H4OH·C4H6O5 с точкой перехода при -19.4o C, в которой концентрация моноэтаноламина яблочно-кислого составляет 60.2%.

 

Рисунок 1. Бинарная система NH2C2H4OH·C4H6O5-H2O

 

Из диаграммы растворимости видно, что моноэтаноламин яблочно-кислый хорошо растворим в воде. Ветвь кристаллизации его очень широкая и простирается изученной нами области концентрации моноэтаноламина яблочно-кислого (от 0.1 до 80%), данные согласуются литературным способом [1].

Тройная система NaClO3·2CO(NH2)2-NH2C2H4OH·C4H6O52О изучена шестью внутренними разрезами в интервале температур от -26.8o C до 32.0o С из которых I-III разрезы проведены со стороны NH2C2H4OH·C4H6O5 к полюсу NaClO3·2CO(NH2)2, а разрезы IV-VI наоборот со стороны NaClO3·2CO(NH2)2 к полюсу NH2C2H4OH·C4H6O5. Поверхность политермической диаграммы разделена на три поля, соответствующих полям кристаллизации льда, CO(NH2)2 и NH2C2H4OH·C4H6O5 (рис.2). На политермической диаграмме состояния системы нанесены изотермические кривые растворимости через каждые 100 С в интервале температур -20о; -10 о; 0o; 10o; 20o; 30o С.

 

Рисунок 2. Политермическая диаграмма растворимости системы NaClO3·2CO(NH2)2-NH2C2H4OH.C4H6O5-Н2О

 

Построены проекции политерм системы на боковые стороны моноэтаноламин яблочно-кислый − вода и дикарбамидхлорат натрия − вода (рис. 3) для установления состава и температуры кристаллизации узловых нонвариантных точек, и уточнение характера изменения в линии насыщения двух существующих твердых фаз. Точки состава, отвечающие изотермам растворимости, находили интерполяцией данных по политермическим разрезам.

 

Рисунок 3. Политермические проекции системы NH2C2H4OH·C4H6O5 H2O и NaClO3·2CO(NH2)2 H2O

 

Установлены две тройные и двенадцать двойных точек системы, для которых определены температуры кристаллизации и составы равновесных растворов (табл.). Из диаграммы растворимости и данных таблицы видно, что тройные точки совместной кристаллизации Лед+CO(NH2)2+NH2C2H4OH·C4H6O5 и NaClO3·2CO(NH2)2+CO(NH2)2+NH2C2H4OH·C4H6O5 наблюдаются при температурах -26.8оС и 3.6оС соответственно.

Таблица 1.

Двойные и тройные точки системы NaClO3·2CO(NH2)2 NH2C2H4OH·C4H6O5-H2O

Состав жидкой фазы, %

Темп-ра крист., °С

Твердая фаза

NaClO3·

2CO(NH2)2

NH2C2H4OH·C4H6O5

H2O

48.0

-

52.0

-20.8

Лед + CO(NH2)2

44.0

11.2

44.8

-22.0

То же

37.0

25.2

37.8

-24.2

-//-

29.8

36.4

33.8

-26.8

Лед + CO(NH2)2 + NH2C2H4OH·C4H6O5

24.0

40.0

36.0

-23.8

Лед + NH2C2H4OH·C4H6O5

10.2

49.6

40.2

-20.0

То же

0.8

59.6

39.6

-19.3

-//-

-

64.8

35.2

-19.2

-//-

17.2

31.2

51.6

-15.6

CO(NH2)2 + NH2C2H4OH·C4H6O5

26.4

26.8

46.8

3.6

NaClO3·2CO(NH2)2+CO(NH2)2

+ NH2C2H4OH·C4H6O5

15.2

14.8

70.0

6.0

NaClO3·2CO(NH2)2 + CO(NH2)2

6.6

6.6

86.8

7.8

То же

70.0

-

30.0

9.0

-//-

57.2

25.6

17.2

32.0

NaClO3·2CO(NH2)2 + NH2C2H4OH·C4H6O5

 

Согласно приведенным данным, в изученном температурном интервале в системе не происходит образования ни твердых растворов на основе исходных компонентов, ни новых химических соединений. Система относится к простому эвтоническому типу. Компоненты системы сохраняют свою индивидуальность, а, следовательно, и необходимую физиологическую активность. Таким образом, изучение взаимодействия компонентов в системе дикарбамидхлорат натрия-моноэтаноламин яблочно-кислый – вода представляют интерес для получения комплексных и «мягко» действующих дефолиантов хлопчатника.

 

Список литературы:

  1. Адилова М.Ш., Нарходжаев А.Х., Тухтаев С., Талипова Л.Л. Взаимодействие моноэтаноламина с яблочной кислотой // Журнал неорганической химии. –2005. – Т. 50. – №11. – С.1897-1901.
  2. Нарходжаев А. Х. Физико-химические основы получения эффективных рост активирующих веществ на основе оксиянтарной и лимонной кислот // Узбекский химический журнал. – 2006. – № 2-3. – С. 34-40.
  3. Трунин А. С., Петрова Д. Г. Визуально-политермический метод. – Куйбышев: Куйбышевский политехн. инс-т, 1977.
  4. ГОСТ 12257 – 77 Хлорат натрия. Технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1987. – № 548 – 78.
  5. Полуэктов Н. С. Методы анализа по фотометрии пламени. – М.: Химия, 1967. – 307 с.
  6. Барам Н. И. Синтезы на основе лимонной и яблочной кислот: автореф. дис. … канд. хим. наук. − Ташкент, 1964. − 19с.
  7. Удобрения минеральные. Методы анализа. ГОСТ 20851. 1 – 75 – ГОСТ 20851. 4–75. – М.: Изд-во стандартов, 1977. – 56 с.
  8. 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.
Информация об авторах

младший научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Junior researcher, Institute of General and Inorganic Chemistry of the AS RUz, Uzbekistan, Tashkent

канд. физ.-мат. наук, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Science, Institute of General and Inorganic Chemistry of the AS RUz, Uzbekistan, Tashkent

PhD, ст. науч. сотр., Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Philisophy, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent

мл. науч. сотр., Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Junior researcher Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent

д-р техн. наук, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Главный научный сотрудник, Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Science in Technics, Institute of General and Inorganic Chemistry of the AS RUz, Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top