Изучение растворимости системы дикарбамидохлорат кальция – нитрат триэтаноламмония – вода

Study of the solubility of system di-urea calsium chlorate – nitrate threethanolammonium – water
Цитировать:
Изучение растворимости системы дикарбамидохлорат кальция – нитрат триэтаноламмония – вода // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Дадамухамедова Н. [и др.]. 2018. № 10 (55). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6412 (дата обращения: 20.05.2022).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

Для физико-химического обоснования процесса получения комплексно действующих дефолиантов имеющих в своем составе дефолирующий, питательный и этиленпродуцирующий компоненты изучена растворимость в системе дикарбамидохлорат кальция – нитрат триэтаноламмония – вода визуально–политермическим методом от эвтектической точки замерзания (-27°С) до 20°С. 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 в интервале температур-20÷20°С. Поверхность ликвидуса состоит из полей кристаллизации исходных компонентов: дикарбамидохлората кальция двухводного, нитрата триэтаноламмония и льда. Система простого эвтонического типа и в ней с повышением концентрации исходных веществ и температуры наблюдается высаливающее действие нитрата триэтаноламмония на дикарбамидохлорат кальция. В результате проведенных исследований, для дальнейшей разработки состава и технологии получения комплекснодействующих дефолиантов выявлена необходимость выбора компонентов в тех соотношениях, где имеет место минимального высаливающего действия их друг на друга.

ABSTRACT

For the physico-chemical substantiation of the process of obtaining a complex of active defoliants having in its composition defoliating, nutritious and ethylene producing studied the solubility of components in the system dicarbamide of chlorates of calcium – nitrate of triethanolamine – water visual–polythermal method from eutectic freezing (-27°C) to 20°C. 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 -20÷20°C. The liquidus surface consists of crystallization fields of initial components: dicarbamideof chlorates of calcium of two molecules of water, nitrate of triethanolamine and ice. The system is simple eutonic type and with increasing the concentration of the starting materials and temperature observed desalting the action of nitrate of triethanolaminedicarbamide of chlorates of calcium. As a result of the conducted research, for further development of the composition and technology of obtaining a complex of active defoliants, the need to select components in those ratios where there is a minimum salting-out effect on each other is revealed.

 

Ключевые слова: растворимость, система, дикарбамидохлорат кальция, нитрат триэтаноламмония, диаграмма, высаливание.

Keywords: solubility, system,dicarbamide of chlorates of calcium, nitratetreethanolammonium, diagramme, salt action.

 

По синтезу, разработке и применению новых полуфункциональных препаратов сельского хозяйства существует ряд проблем. Для получения высоких урожаев с хорошими качествами в настоящее время широко применяются дефолианты с физиологически активными веществами. Физиоло­гически активные вещества обладают высокой активностью и способны влиять на интенсивность всех процессов, происходящих в растительном организме [1,2]. Они усиливают рост клеток и стимулируют клеточное деление, а также способствуют синтезу белка и нуклеиновых кислот. Одним из наиболее перспективных, агрохимически и экономически целесообразных способов решения вышеназванных проблем, т.е. повышения эффективности применяемых дефолиантов, увеличения урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения качества сельскохозяйственной продукции является совместное применение дефолиантов с этиленпродуциентами и минеральными удобрениями. Применение физиологически активных веществ усиливает рост, плодоношение хлопчатника, ускоряет созревание коробочек, повышает степень усвоения растениями азота, фосфора и калия, снижает заболеваемость [3].

В литературе недостаточно данных, позво­ляющих обосновать физико-химические основы и технологию получения комплекснодействующих дефолиантов на основе хлората кальция, содержащих физиологически активные вещества и питательные элементы.

Известно, что для дефолиации и десикации хлопчатника в основном применяются неоргани­ческие и органические дефолианты [4,5]. Вследствие высокой токсичности органических препаратов целесообразно применять препараты неорганического происхождения, которые характеризуются низкой токсичностью и себестоимостью. Но при применении неорганических препаратов растения сильно высушиваются, что снижает урожайность хлопка-сырца, засоряет и отрицательно влияет на качество волокна и масличность семян. Поэтому снижение «жесткости» и повышение дефолиирующей активности используемых дефолиантов хлопчатника является одной из актуальных задач в химизации сельского хозяйства.

Для физико-химического обоснования процессов получения мягкодействующих дефолиантов, необхо­димо знание растворимости солей в системах, включающих изучаемые компоненты, и взаимодействие исходных компонентов в широком интервале температур и концентраций.

Исходя из вышеизложенного, нами изучено взаимодействие компонентов в водной системе с участием дикарбамидохлората кальция и нитрата триэтаноламмония в широком интервале температур и концентраций визуально-политермическим методом [6].

Для исследований использовали нитрат триэтано­ламмония (НТЭА), синтезированный взаимодействием 52%-ной азотной кислоты и триэтаноламина при мольном соотношении компонентов 1:1. В результате получен раствор концентрацией 78,0%, со значением рН = 5,85. Дикарбамидохлорат кальция получен взаимодействием плава карбамида с хлоратом кальция при молярном соотношении компонентов 2:1=CO(NH2)2:Ca(ClO3)2.

Система N(C2H4OH)3∙HNO3-H2O характери­зуется наличием ветвей кристаллизации льда и НТЭА пересекающихся в криогидратной точке при -22,8°С, где концентрация нитрата моноэтаноламмония составляет 63,0%.

Бинарная система Ca(ClO3)2∙2CO(NH2)2 –H2O характеризуется ветвями кристаллизации льда и дикарбамидохлората кальция с точкой перехода при 15°С, в которой концентрация Ca(ClO3)2∙2CO(NH2)2 составляет 46,1%, данные хорошо согласуются с литературными [7].

Система Ca(ClO3)2∙2CO(NH2)2 – N(C2H4OH)3∙HNO3 – H2O изучена шестью внутренними разрезами, из которых I-III проведены от стороны Ca(ClO3)2∙2CO(NH2)2 – H2O к полюсу N(C2H4OH)3∙HNO3, а разрезы IV-VI наоборот от стороны N(C2H4OH)3∙HNO3 – H2O к полюсу Ca(ClO3)2∙2CO(NH2)2.

На основе полученных данных построена политермическая диаграмма растворимости системы от эвтектической точки замерзания (-27,0°С) до 20°С (рис.1). Поверхность ликвидуса политермической диаграммы разделена на четыре поля соответ­ствующие полям кристаллизации льда, нитрата триэтаноламмония идикарбамидохлората кальция.

 

Рисунок 1. Политермическая диаграмма растворимости системы дикарбамидохлорат кальция-нитрат триэтаноламмония-вода 

 

Установлены одна тройная и десять двойных точек системы, для которых определены температуры кристаллизации и составы равновесных растворов (табл.).

На политермической диаграмме состояния системы нанесены изотермические кривые растворимости через каждые 10°С в интервале температур -20÷20°С. Построены проекции политерм системы на боковые водные стороны дикарбамидохлорат кальция – вода и нитрат триэтаноламмония – вода.

Таблица 1.

Двойные и тройные точки системы Ca(ClO3)2- N(C2H4OH)3∙HNO3-H2O

Состав жидкой фазы, %

Ткр, °С

Твердая фаза

Ca(ClO3)2·2CO(NH2)2

N(C2H4OH)3HNO3

H2O

46,1

-

53,9

-15,0

Лед+ Ca(ClO3)2·

2CO(NH2)2∙2H2O

44,0

10,6

45,4

-15,6

То же

40,0

20,2

39,8

-17,2

-//-

35,2

32,0

32,8

-19,8

-//-

33,0

38,0

29,0

-21,7

-//-

28,0

49,0

23,0

-27,0

Лед+ Ca(ClO3)2·

2CO(NH2)2∙2H2O+ N(C2H4OH)3∙HNO3

24,0

57,2

18,8

-13,5

Ca(ClO3)2·

2CO(NH2)2∙2H2O+ N(C2H4OH)3∙HNO3

15,0

55,8

29,2

-24,0

Лед+N(C2H4OH)3∙HNO3

9,2

60,0

30,8

-23,0

То же

4,7

61,8

33,5

-22,9

-//-

-

63,0

37,0

-22,8

-//-

 

Система простого эвтонического типа и в ней не наблюдается образование ни твердых растворов, ни новых химических соединений. Как видно из диаграммы растворимости и данных таблиц, в интервале температур –15,0÷-21,7°С в системе совместно кристаллизуются двухводный дикарбамидохлорат кальция и лед, при -22,8÷-24,0°С нитрат триэтаноламония и лед, при -27,0°С совместно кристаллизуются лед, двухводный дикарбамидохлорат кальция и НТЭА, а точка при -13,5°С соответствует эвтектической точке плавкости системы.

В хлопкоуборочных сезонах 2016-2018 годов были проведены мелкоделяночные испытания нового хлораткальций содержащего препарата с физиологически активными компонентами на средневолокнистом сорте хлопчатника «Наманган – 77». Фенологические наблюдения за состоянием хлопчатника до и после обработки, а также учет эффективности дефолиации препаратов проводились в соответствии с методикой УзНИИХна 6-ой и 12-й день после обработки. Степень дефолиирующей эффективности препаратов определяли по количеству опавших листьев, а степень «жесткости» действия препаратов – по количеству сухих, не опавших листьев и ожогов молодых коробочек хлопчатника. Результаты проведенных мелкоделяночных опытов и фенологические наблюдения за состоянием хлопчатника после дефолиации показывают, что новый дефолиант на 12-й день эффективно действует на листья хлопчатника сорта «Наманган - 77» и при нормах расхода препарата 6,0-7,0 л/га вызывают в среднем их 87,78-89,35 % опадение, в то время как с хлоратом магния (эталон) показатели составляют 71,5-80,3%.

Таким образом, данные полученные изучением взаимодействия компонентов в водной системе с участием дикарбамидохлората кальция и нитрата триэтаноламмония, представляют интерес получения дефолиантов хлопчатника благодаря содержанию в своем составе питательных элементов и этиленпродуциентов и обуславливает дальнейшую разработку технологии получения комплекснодействующего дефолианта вследствие более «мягкого» действия на хлопчатник и хорошей дефолиирующей активностью полученных дефолиирующих составов.

 

Список литературы:
1. Верзилов В.Ф. Регуляторы роста и их применение в растениеводстве. М.: Наука, 1971. - 144 с.
2. Курбанов Э., Кузиев Р. Современное состояние плодородия почв Узбекистана и некоторые пути его улуч-шения // Горный вестник Узбекистана. – 2001. – №1. С.94-96.
3. Тураходжаев Т.И. Методы эффективной дефолиации различных сортов хлопчатника. Ташкент: Фан. 2007.
c. 96.
4. Умаров А.А., Кутянин Л.И. Новые дефолианты: поиск, свойства, применения. М.: Химия. 2000. –87с.
5. Справочник по пестицидам / Н.Н. Мельников, К.В. Новожилов, С.Р. Белан и др. – М.: Химия. 1985. 352с.
6. Трунин А.С., Петрова Д.Г. Визуально-политермический метод /Куйбышевский политехнический Институт/ - Куйбышев: 1977: -94с. /Деп. в ВИНИТИ №584 -78 Деп.
7. Sh.Sh. Khamdamova. Inertaction of components in water system with calcium di-urea-chlorate and urea phos-phate // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. Т.7. №2. 2017. 9-15с.

 

Информация об авторах

д-р техн. наук, Ферганский политехнический институт, Узбекистан, г. Фергана 

Doctor of Science (DSc) in Technics Ferghana polytechnic Institute Uzbekistan, Ferghana

доктор химических наук, академик, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, 100170, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а

Doctor of Chemical Sciences, academician, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbek Str., 77-а

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

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

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