Изучение физико-химических свойств растворов в системе {[19,37%Ca(ClО3)2+15,06%Мg(ClО3)2+3,72%CaCl2+2,68%MgCl2+ 45,17%H2O]+10,0%CO(NH2)2+4,0%C2H5OH} - CH3COOH∙NH2C2H4OH

Узбекистан является ведущим производителем хлопка – сырца и занимает шестое место в мире по количеству выращиваемой хлопковой продукции.

В целях интенсификации, увеличения производительности труда, повышения урожайности хлопчатника и культуры земледелия в целом в настоящее время применяются различные химические препараты – пестициды, регуляторы роста растений и в том числе дефолианты и десиканты.

Одним из важных условий успешной и качественной уборки урожая хлопка-сырца в доморозный период является проведение дефолиации хлопчатника. Это ускоряет полноценное созревание и раскрытие коробочек, что позволяет без снижения урожая хлопка-сырца осуществлять полную уборку его в сжатые сроки.

Значение и роль дефолиации в свете ускорения созревания хлопчатника возрастает. В связи с принятой в республике новой политики земледелия, заключающейся в повторном использовании земель и получения на них второго урожая за счет высева, после уборки урожая хлопка – сырца и подготовки земель, другой культуры с соответствующим вегетационным периодом её развития, создаётся возможность круглогодичного оборота использования земель с сохранением их плодородия.

В настоящее время в республике основным препаратом, используемым для дефолиации хлопчатника, является выпускаемый на АО «Ферганаазот» жидкий хлорат магниевый дефолиант. Для производства данного дефолианта в качестве сырья (около 50%) применяется хлорид магния – бишофит, привозимый из зарубежа.

Создание новых импортозамещающих химических препаратов, в частности, дефолиантов с использованием сырья, имеющегося в республике, является одной из актуальных проблем сегодняшнего дня.

Известно, что опадение листьев и созревание урожая начинается тогда, когда в организме растения снижается содержание ауксинов, а уровень этилена и других антиаусиновых соединений возрастает. То есть, для того, чтобы дефолиант способствовал опадению листьев хлопчатника эффективному и ускорению созревания урожая необходимо повысить содержание этилена и других антиауксиновых соединений в растительных тканях [3;5;7;6;8;].

Одним из путей решения этой проблемы является получение и применение для дефолиации хлопчатника хлоратсодержащих дефолиантов совместно с соединениями содержащими (–CH₂-CH₂-) этиленовую группу, в частности ацетат моно­этаноламина, являющегося стимулятором физиологических процессов.

Сотрудниками Института общей и неорганический химии АН РУз разработана технология получения хлорат кальций-магниевого дефолианта [9].

Данная технология основана на использовании в качестве сырья вместо импортного – «бишофита», продуктов солянокислотного разложения местного «доломита», с получением хлоридов кальция, магния и переработкой их с хлоратом натрия конверсионным методом в хлорат кальций-магниевый дефолиант.

В настоящее время отсутствуют комплексно действующие препараты, являющиеся одновременно эффективными дефолиантами, стимуляторами физиологических процессов, ускорителями полноценного созревания и раскрытия коробочек хлопчатника.

Поэтому, с целью снижения «жёскости» действия на растения и повышения дефолирующей активности нового хлорат кальций-магниевого дефолианта, а также ускорения полноценного созревания и раскрытия коробочек хлопчатника нами ранее были проведены физико-химические исследования взаимного влияния компонентов в сложных водных системах, состоящей из хлоратов и хлоридов кальция, магния, карбамида, этанола [12;13].

Объектами исследования являются хлорат кальций-магниевый дефолиант, карбамид, этанол и ацетат моноэтаноламина. Хлорат кальций-магниевий дефолиант получали путем солянокислотного разложения доломита и последующей конверсией продуктов разложения с хлоратом натрия [9]. Ацетат моноэтаноламина синтезировали путем взаимодействия уксусной кислоты с моноэта­ноламином, взятых при мольном соотношении 1:1 и интенсивном перемешивании [11].

При количественном химическом анализе применяли общеизвестные методы аналитической химии, в частности: хлорат-ион определяли объем­ным перманганатометрическим методом [2]; кальций, магний определяли объемным комплексонометрическим методом [10]; содержание хлор-иона по методу Мора [1]. Содержание элементного углерода, водорода проводили согласно методике [4].

Ранее проведенными исследованиями был установлен оптимальный состав препарата, вклю­чающего хлорат кальций-магниевый дефолиант, карбамид и этанол: {[19,37% Ca(ClО₃)₂+15,06% Мg(ClО₃)₂+3,72% CaCl₂+ 2,68% MgCl₂+45,17% H₂O]+10,0% CO(NH₂)₂+4,0% C₂H₅OH}.

Для физико-химического обоснования и рекомендации процесса получения комплексно действующего дефолианта, обладающего высокой дефолиирующей активностью, «мягким» действием и способствующего ускорению процесса созревания и раскрытия коробочек хлопчатника на основе хлорат кальций-магниевого препарата, карбамида, этанола и физиологически активного вещества-ацетата моноэтаноламина изучены физико-химические свойства растворов в системе {[19,37% Ca(ClО₃)₂+15,06% Мg(ClО₃)₂+3,72% CaCl₂+ 2,68% MgCl₂+45,17% H₂O]+10,0% CO(NH₂)₂+4,0% C₂H₅OH} - СН₃СООH·NH₂C₂H₄OH.

Определены температура кристаллизации, рН, плотность и вязкость растворов изучаемой системы в зависимости от соотношения компонентов. На основе полученных данных (табл.1) построены диаграммы «состав-свойства» системы (рис.1).

Таблица 1.

Зависимость изменения физико-химических свойств растворов от состава в системе {[19,37% Ca(ClО₃)₂+15,06% Мg(ClО₃)₂+3,72% CaCl₂+ 2,68% MgCl₂+45,17% H₂O]+10,0% CO(NH₂)₂+4,0% C₂H₅OH}-CH₃COOH∙NH₂C₂H₄OH

Из рисунка 1 видно, что в процессе растворения ацетата моноэтаноламина в растворе хлорат кальций-магниевого препарата, содержащего 10% карбамида, 4,0% этанола значения температуры кристаллизации, рН, вязкости и плотности, вновь образующихся растворов постепенно повышаются. Это объясняется тем, что в изученных пределах компонентов в системе {[19,37% Ca(ClО₃)₂+15,06% Мg(ClО₃)₂+3,72% CaCl₂+ 2,68% MgCl₂+45,17% H₂O]+10,0% CO(NH₂)₂+4,0% C₂H₅OH} - CH₃COOH∙NH₂C₂H₄OH не происходит изменения в кристаллизующихся твердых фазах.

Рисунок 1. Зависимость изменения температуры кристаллизации (1), рН (2), плотности (3) и вязкости (4) растворов от состава в системе {[19,37% Ca(ClО₃)₂+15,06% Мg(ClО₃)₂+3,72% CaCl₂+ 2,68% MgCl₂+45,17% H₂O]+10,0% CO(NH₂)₂+4,0% C₂H₅OH}-CH₃COOH∙NH₂C₂H₄OH

С целью подбора оптимального соотношения компонентов в составе дефолианта, получаемого на основе хлорат кальций-магниевого препарата, карбамида, этанола и ацетата моноэтаноламина, были проведены агрохимические испытания различных составов дефолианта на хлопчатнике. Результаты показали, что состав дефолианта в котором соотношение компонентов {[19,37% Ca(ClО₃)₂+15,06% Мg(ClО₃)₂+3,72% CaCl₂+ 2,68% MgCl₂+45,17% H₂O]+10,0% CO(NH₂)₂+4,0% C₂H₅OH} и CH₃COOH∙ NH₂CH₂СН₂ОH равно 1,0:0,002÷0,004 обладает высокой дефолиирующей активностью и «мягким» действием на хлопчатник, а также положительно влияет на ускорение созревания и раскрытия коробочек.

На основе результатов изучения «состав-свойства» данной системы, а также агрохимических испытаний следует, что для получения дефолианта комплексного действия, содержащего в своём составе ацетат моноэтаноламина, необходимо в растворе состава {[19,37% Ca(ClО₃)₂+15,06% Мg(ClО₃)₂+3,72% CaCl₂+ 2,68% MgCl₂+45,17% H₂O]+10,0% CO(NH₂)₂+4,0% C₂H₅OH} растворять CH₃COOH∙NH₂C₂H₄OH при массовом соотношении 1,0:0,002÷0,004. Полученный раствор дефолианта обладает следующими физико-химическими свойствами: температура кристаллизации 0÷-2,5 °С, рН=4,65÷4,79, вязкость 9,04÷9,15 мм²/с и плотность 1,4440÷1,4490 г/см³ и имеет следующий состав: 34÷36%∑Ca(ClО₃)₂+Мg(ClО₃)₂; 10% CO(NH₂)₂; 4% C₂H₅OH; 0,2÷0,4% CH₃COOH·NH₂C₂H₄OH, вода-остальное.

Таким образом, рекомендован состав нового хлоратсодержащего дефолианта, обладающего высокой дефолиирующей активностью и способностью ускорять процессы созревания и раскрытия коробочек хлопчатника.