ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИДКОГО ДЕФОЛИАНТА НА ОСНОВЕ ХЛОРАТА МАГНИЯ, МЕПИКВАТА ХЛОРИДА И АЛКОКСИЛАТ ТРИСИЛОКСАНА

АННОТАЦИЯ

Изучена растворимость компонентов визуально-политермическим методом в широком интервале температур и концентраций системы [79% Mg(ClO₃)₂ + 21,0% Σ MgCl₂+NaCl]- C₆H₁₇NCl -H₂O. На основы изучения растворимости было построено фазовая диаграмме с полями кристаллизации льда, гексагидрата хлората магния, гексагидрата хлорида магния, хлорида мепиквата и моногидрата хлорида мепиквата. Были определены физико-химические свойства такие как температура кристаллизации раствора, плотность, вязкость, pH и показатели преломления света, зависящие от концентрации компонентов.

ABSTRACT

The solubility of the components of the [79% Mg(ClO3)2 + 21.0% Σ MgCl2+NaCl]- C6H17NCl -H2O system was studied using the visual polythermal method in a wide range of temperatures and concentrations. Based on the solubility study, a phase diagram was constructed with fields of ice crystallization, magnesium chlorate hexahydrate, magnesium chloride hexahydrate, mepiquat chloride and mepiquat chloride monohydrate. Physicochemical properties such as solution crystallization temperature, density, viscosity, pH and refractive indices depending on the concentration of the components were determined.

Ключевые слова: Хлорат магния, мепикватхлорид, система, дефолиант, трисилоксаналкоксилат, гексагидрат хлората магния, политермическая растворимость.

Keywords: Magnesium chlorate, mepiquat chloride, system, defoliant, trisiloxane alkoxylate, magnesium chlorate hexahydrate, polythermal solubility.

Введение

Изучение растворимости и фазового равновесия в сложных водных системах, содержащих жидкий магний хлорат и мепикват хлорид, связано с практической значимостью физиологического и биохимического воздействия исходных компонентов на растения. Хлораты, являющиеся объектом исследования, представляют собой неорганические дефолианты, широко применяемые в хлопководстве и производимые на крупных промышленных предприятиях нашей Республики. Мепикват хлорид используется в качестве регулятора роста, предотвращающего избыточное вытягивание побегов у хлопчатника.

С целью физико-химического обоснования взаимного взаимодействия в водных растворах, содержащих жидкий магний хлорат и мепикват хлорид, а также процесса получения жидких дефолиантов комплексного действия с физиологической активностью на их основе, была изучена растворимость компонентов в сложных водных системах в широком диапазоне температур и концентраций.

Материалы и методы

В работе были использованы: жХМД в соответствии с ТУ 88.16-29-2001 и мепикват хлорид марки «ч.д.а.».

При изучении растворимости фаз в физико-химических системах применяли визуально-политермический метод. Измерение вязкости растворов проводили с помощью вискозиметра типа ВПЖ с диаметром капилляра 1,12 мм. Плотность исследуемых соединений и растворов определяли пикнометрическим методом. Измерение рН растворов проводили согласно методике на рН-метре «FE-20 METTLER TOLEDO».

Результаты и обсуждение

Известно, что жидкий магний хлорат, используемый в качестве дефолианта производится на АО «Indorama farg‘onaazot» в соответствии с ТУ 88.16-29-2001. В полученном продукте содержание магний хлората составляет 35-36 %, общее содержание хлоридов магния и натрия - не более 9,0 %, а содержание воды - не более 56 %.

С целью физико-химического обоснования процесса получения жидкого дефолианта на основе жидкого хлората магния и мепикватхлорида была изучена система [79% Mg(ClO₃)₂ + 21,0% Σ MgCl₂+NaCl]- C₆H₁₇NCl -H₂O. Растворимость системы изучалась по шести внутренним сечениям от эвтектической точки кристаллизации с температурным диапазоном (-41°С) до 34,9°С [1,3].

Диаграмма политермической растворимости системы выявила области кристаллизации льда, гексагидрата хлората магния, гексагидрата хлорида магния, хлорида мепиквата и моногидрата хлорида мепиквата (рис. 1).

Наибольшая область кристаллизации на диаграмме растворимости принадлежит гексагидрату хлората магния, который имеет низкую растворимость по сравнению с другими компонентами системы.

Рисунок 1. Политермическая диаграмма растворимости системы [79% Mg(ClO₃)₂ + 21,0% Σ MgCl₂+NaCl]- C₆H₁₇NCl -H₂O

Результаты исследования системы [79% Mg(ClO₃)₂ + 21,0% Σ MgCl₂+NaCl]- C₆H₁₇NCl -H₂O показывают, что в ней не образуется новое соединение.

С целью физико-химического обоснования процесса получения дефолианта комплексного действия на основе жидкого магний хлората, производимого в соответствии с ТУ 88.16-29-2001 на Indorama АО «Farg‘onaazot», были синтезированы компоненты состава [44,3% (79,0% Mg(ClO₃)₂ + 21,0% MgCl₂) + 1,5% C₆H₁₇NCl + 54,2% H₂O] на основе вышеописанных исследований и проведённых агрохимических испытаний. Для предотвращения смывания и обеспечения адгезии такого состава был добавлен трисилоксан алкоксилат. Были исследованы температура кристаллизации раствора, плотность, вязкость, pH и показатели преломления света, зависящие от концентрации компонентов (таб. 1).

Таблица 1.

Реологические свойства системы [44,3% (79 % Mg(ClO₃)₂+ 21,0% MgCl₂)+1,5% C₆H₁₇NCl+ 54,2% H₂O]- [(CH₃)₃SiO]₂(CH₃)₂

В результате добавления трисилоксан алкоксилата в раствор состава 44,3% (79% Mg(ClO₃)₂ + 21,0% MgCl₂) + 1,5% C₆H₁₇NCl + 54,2% H₂O, были отмечены следующие изменения: температура кристаллизации раствора изменялась от -3,2°С до 6,2°С, pH при 25°С изменялся с 6,12 до 5,69, плотность варьировалась от 1,3983 до 1,4018 г/см³, вязкость изменялась от 2,842 до 2,922 мм²/с, а показатель преломления света увеличивался с 1,412 до 1,429. Эти параметры изменялись равномерно.

Предлагаемой технологией предполагается, что в раствор 45,0%-ного жидкого магний хлората-хлоридного дефолианта добавляют мепикват хлорид и трисилоксан алкоксилат в соотношении 1,0:0,01:0,01 по массе, после чего смесь интенсивно перемешивается до получения гомогенного раствора.

Технологический процесс состоит из следующих этапов:

- Загрузка 45,0% раствора хлората-хлорида магния в смесительный реактор;

- загрузка мепикватхлорида в реактор с жидким дефолиантом хлоратом магния в массовом соотношении 1,0÷0,01.

- загрузка раствора алкоксилата трисилоксана в реактор.

- упаковка полученной продукции.

Рисунок 2. Технологическая схема получения дефолианта на основе жидкого хлората магния, мепикватхлорида и алкоксилата трисилоксана

1-резервуар для хранения жидкого хлората магния; Клапаны 2,9,13,15; 3.17- центробежный насос; 4.10-смесительный реактор; 5,11,12-расходомеры; Бункер 6; 7-ленточный конвейер; Диспенсер на 8 лент; 14- резервуар для хранения трисилоксаналкоксилата; 16 - упаковочное оборудование.

Заключение

В данной статье растворимость трехкомпонентной водной системы, содержащей магний хлорат и мепикват хлорид, была изучена визуально-политермическим методом в широком диапазоне температур и концентраций. Исследованная система жXMD - мепикват хлорид - вода относится к типу простых эвтектических систем, в которых исходные компоненты не образуют новых соединений и сохраняют свою индивидуальность. Полученные результаты послужат основой для разработки технологии получения дефолиантов комплексного действия с физиологической активностью.

Список литературы:

1. Киргинцев А.Н. Трушникова Л.Н. Лаврентьева В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде. – Л. : Химия, 1972. – 248 с.
2. Кульмаксимов А.Х. Получение хлората магния с использованием магнезиальных рассолов Кара-Богаз-Гола: Автореф. дис. … канд. хим. наук. –Ашхабад, 1989. – 152с.
3. Мамиров И.Г. Растворимость в системе «хлорид магния – хлорат натрия – вода» // Тезисы докл. молодых ученых. – Ташкент, 2000. – С. 22–24.
4. Трунин А.С., Петрова Д.Г. Визуально-политермический метод. – Куйбышев : Куйбышевский политехнический институт, 1977. – 94 с.
5. Мамиров Илхомжон Гофиржанович Физико-химические исследования получения концентрированного и безбалластного хлорат-магниевого дефолианта // Universum: технические науки. 2020. №6-3 (75).
6. Эргашев Дилмурод Адилович, Тураев Тиркаш Тураевич, Мирзаолимов Акмалжон Набиевич, Аминбоев Алёрбек Ғолибжон Ўғли, Хамдамова Шохида Шерзодовна Физико-химическое обоснование процесса получения нового дефолианта // Universum: технические науки. 2019. №2 (59).
7. Хамдамова Шохида Шерзодовна, Тухтаев Сайдиахрол Растворимость в системе хлорат кальция - хлорид натрия - вода // Universum: химия и биология. 2016. №8 (26).