PL185640B1 - Sposób wytwarzania organicznego kompleksu Mo V/VI - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania organicznego kompleksu Mo V/VI, znamienny tym, że do kwasu wielokarboksylowego dodaje się wodę, a otrzymany roztwór zobojętnia się do odczynu lekko kwaśnego po czym dodaje się związek molibdenu i otrzymany roztwór zobojętnia się, a następnie dodaje się rozdrobnione żelazo i VI wartościowy molibden redukuje się do kompleksu V/VI po czym roztwór zobojętnia się, a następnie z tego roztworu wydziela się fazę ciekłą.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania organicznego kompleksu Mo V/VI przeznaczonego głównie do produkcji mikroelementowego nawozu sztucznego.

Całkowita zawartość molibdenu w glebach Polski wynosi najczęściej od 0,1 do 5,0 mg Mo na kg gleby. Udział gleb o niskiej zawartości w molibden wynosi ok. 45%, o średniej zasobności 50%, a o wysokiej tylko 5%. Względnie wysokie ilości molibdenu w glebie związane są z wysoką zawartością części spławialnych i iłu koloidalnego w glebie. Większość gleb Polski stanowią gleby lekkie i średnie, na których uprawia się często rośliny motylkowate, a więc zawierających niewielkie ilości frakcji ziemistych związanych z nagromadzaniem molibdenu w glebie. Występowanie molibdenu w glebie w formie przyswajalnej dla roślin warunkowane jest głównie jego całkowitą zawartością oraz odczynem gleby. Gleby lekkie i średnie z reguły są kwaśne i nie należą do gleb obojętnych i alkalicznych. Występowanie w nich dostatecznych zawartości molibdenu przyswajalnego dla roślin z reguły ma miejsce tylko w krótkim okresie czasu po wapnowaniu gleby zawierającej względnie wysoką całkowitą zawartość tego pierwiastka. Na ograniczenie przyswajalności molibdenu dla roślin, niekorzystnie także działają wysokie temperatury i występowanie posuchy.

Pobieranie molibdenu przez rośliny ma miejsce w ciągu całego okresu wegetacji, jest jednak największe we wczesnych stadiach rozwojowych, a więc często w okresie stosowania nawozów azotowych. Molibden dostarczany jest do gleby tylko w nielicznych nawozach sztucznych, zazwyczaj w postaci molibdenianu amonu lub sodu.

Sole te ulegają w glebie szeregu przemianom w wyniku których anion molibdenianowy bardzo często ulega wymyciu w głąb profilu glebowego lub trwałemu związaniu w postaci nieprzyswajalnej dla roślin.

185 640

Znaną z podstawowych zasad użyźniania gleb, jest konieczność nawożenia gleby, w szczególności w odniesieniu do mikroskładników pokarmowych, chelatami lub związkami kompleksowymi, które zmniejszają ru<ch^.iwość wprowadzonego do gleby mikroelementu w glebie i zapewniają większą jego przyswajalność dla roślin. Rośliny gromadzą molibden zasadniczo w częściach podziemnych oraz w brodawkach korzeniowych. Najsilniej, wyrażając to ilością nagromadzonego molibdenu, na nawożenie molibdenem reagują rośliny motylkowate, w których jest niezbędny do wiązania azotu w brodawkach korzeniowych. Molibden jest także niezbędny do syntezy kwasu askorbinowego w roślinie. Pod wpływem nawożenia Mo ilość kwasu askorbinowego wzrasta średnio o 200-300%. Odgrywa istotną rolę w przemianach fosforu w roślinie. Dobre zaopatrzenie rośliny w molibden warunkuje efektywność przemian form fosforu nieorganicznego w organiczny i poszerzenie stosunku P-nieorganiczny: P-organiczny. Mo wywiera także istotny wpływ na intensywność procesu fotosyntezy w roślinie, w szczególności w dni pochmurne. Warunkuje więc wręcz przyrost masy. Dobre zaopatrzenie rośliny w molibden powoduje umożliwienie, rozpoczęcia procesu fotosyntezy w niższej temperaturze i przy mniejszym natężeniu światła. Molibden wywiera również istotny wpływ na gospodarkę wodną roślin, ogranicza straty wody przez parowanie i zwiększa odporność roślin na suszę.

Molibden wywiera istotny wpływ na plonowanie roślin, szczególnie na glebach kwaśnych w przypadku zbyt niskiego pH gleby pod względem wymagań rośliny. Molibden wywiera ponadto duży wpływ na przemiany związków azotowych w roślinie. Ponadto u roślin motylkowatych nawożenie molibdenem zwiększa ilość przyswojonego azotu i ilość wytworzonego białka. Molibden, stosowany jako składnik nawozowy, wykazuje także następcze działanie w następnym roku po zastosowaniu wobec wielu cennych gatunków roślin uprawnych, np. kukurydzy, pszenicy, buraków cukrowych.

Znane jest korzystne działanie molibdenu na mrozoodporność pszenicy związane ze wzrostem zawartości fosfolipidów. Molibden wpływa także na przyspieszenie kwitnienia tytoniu.

Znany jest również sposób wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego z mikroelementami przy zastosowaniu jako kompleksonu soli kwasu wersenowego z polskiego opisu patentowego nr 160 892, znamienny tym, że w wodnym roztworze najdogodniej wersenianu dwusodowego rozpuszcza się w temperaturze pokojowej nieorganiczne rozpuszczalne sole metali według wzrastającej wartości ze znakiem ujemnym zmiany energii swobodnej reakcji kompleksowania poszczególnych składników, a po zakończeniu sporządzania zestawu związków kompleksowych dodaje się do roztworu niewielką ilość flokulanta; można nawóz ten otrzymać w formie gęstej papki lub w formie stałej przez odparowanie papki.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego 154 245 sposób wytwarzania płynnych koncentratów nawozowych zawierających także mikroelementy w formie kompleksu uzyskanego w wyniku rozpuszczenia form metalicznych lub nieorganicznych związków tych metali w amoniakalno-wodnym roztworze soli amonowych kwasów organicznych alifatycznych zawierających w łańcuchu od jednego do pięciu atomów węgla.

Znany jest również sposób wytwarzania wieloskładnikowych nawozów płynnych z mikroelementami do nawożenia dolistnego zawarty w polskim opisie patentowym nr 153698, znamienny tym, że w wypadku użycia kwasu cytrynowego roztwór neutralizuje się substancjami alkalicznymi do cytrynianów, korzystnie amoniakiem lub wodorotlenkiem potasu.

Znana jest technologia produkcji stabilnych w roztworze chelatów metali opisana w europejskim zgłoszeniu patentowym 0 205 748. Opisany sposób produkcji znamienny jest tym, że jako kompleksonu używa się kwasów aminokarboksylowych w roztworach lub zawiesinach wodnych, a do regulacji odczynu otrzymanego produktu płynnego służy między innymi woda amoniakalna. Znana jest także technologia produkcji mikroelementowych nawozów chelatowych w postaci past o doskonałej rozpuszczalności i stałości składu chemicznego opisana w zgłoszeniu Europejskiego Urzędu Patentowego pod numerem 0 012 807, polegająca na kompleksowaniu jonów metali kwasem wersenowym lub trójoctowym, gdzie po wymieszaniu wszystkich składników (łącznie z eterem poliglikolowym) ustala się pH za pomocą gazowego amoniaku.

185 640

Technologia ta znamienna jest tym, że do zestalenia zawiesin chelatów mikroelementów używa się eteru etylowego i otrzymuje produkt w postaci pasty o określonej zawartości wody nie związanej chemicznie ze składnikami nawozowymi.

Znane jest także zgłoszenie patentowe DE 3 044 903 postępowania wytworzenia wieloskładnikowych nawozów zawierających mikroelementy w postaci kompleksów z kwasami aminokarboksylowymi. Wspomniana technologia, w której jednymi z substratów jest woda oraz związki magnezu o charakterze alkalicznym, pozwala po odwirowaniu i rozpyłowym suszeniu produktu na otrzymanie stałej postaci nawozu mikroelementowego.

Znana jest z opisu patentowego USA nr 4 007 029 metoda wytwarzania ciekłych nawozów zawierających pierwiastek śladowy w ciekłym amoniaku. Metoda ta jest charakterystyczna tym, że w odniesieniu do nawozu którego pożądanym elementem śladowym jest molibden, do wyselekcjonowanej grupy związków zawierających ten pierwiastek dodawany jest gazowy amoniak.

Znany jest również z opisu patentowego USA nr 5 504 055 sposób wytwarzania rozpuszczalnego w wodzie chelatu molibdenu z aminokwasami. Sposób ten polega na zmieszaniu i przeprowadzeniu reakcji soli molibdenu z aminokwasami i organicznymi hydroksykwasami w którym znamienne są warunki pH środowiska reakcji, zastosowanie odpowietrzonej wody, budowa strukturalna kompleksu i budowa strukturalna organicznego hydroksykwasu.

W sposobie wytwarzania organicznego kompleksu Mo V/VI według wynalazku do kwasu wielokarboksylowego dodaje się wodę, a otrzymany roztwór zobojętnia się wodą amoniakalną lub gazowym amoniakiem do pH wynoszącego około 5. Następnie dodaje się związek molibdenu w postaci molibdenianu amonu lub trójtlenku molibdenu. Otrzymany roztwór ponownie zobojętnia się wodą amoniakalną lub gazowym amoniakiem do pH wynoszącego około 5 po czym dodaje się rozdrobnione żelazo i redukuje się molibden VI w-artościowy do kompleksu V/VI. Uzyskany roztwór zobojętnia wodą amoniakalną lub gazowym amoniakiem do pH wynoszącego około 7. Następnie z otrzymanego roztworu wydziela się fazę ciekłą metodą odwirowania lub odsączenia.

Powstały związek jest bardzo łatwo rozpuszczalny w wodzie oraz trwały w obecności innych kationów takich jak żelaza i manganu w środowisku kwaśnym, a ponadto charakteryzuje się bardzo dobrą przyswąjalnością dla roślin w przypadku pobierania z gleby przez korzenie włośnikowe, jak i z powierzchni liścia.

Wynalazek zostanie przedstawiony za pomocą dwóch przykładów wykonania.

Przykład 1.

Odważyć 294,2 kg kwasu cytrynowego, dodać 350 dm³ wody i podczas mieszania dodać 140 dm3 wody amoniakalnej o stężeniu ok. 25% do uzyskania pH roztworu ok. 5. Następnie wsypać 247 kg molibdenianu amonu i mieszać, aż do rozpuszczenia się całości. Ponownie zobojętnić roztwór wodą amoniakalną do pH ok. 7. Po uzyskaniu klarownego roztworu przy ciągłym mieszaniu wsypuje się 10 kg oczyszczonych opiłków żeliwnych. Po zakończeniu reakcji redukcji molibdenu żelazem zobojętnić roztwór do pH 7 wodą amoniakalną. Gorący roztwór filtrujemy lub odwirowujemy od nie rozpuszczonych części stałych. Ostatnim procesem jest chłodzenie kompleksu molibdenu do temperatury otoczenia.

Przykład 2.

Odważyć 205,0 kg kwasu wersenowego w przeliczeniu na 100% kwas, dodać do 350 dnr⁵ wody i podczas mieszania wlewać wodę amoniakalną stężoną ok. 25% do uzyskania pH roztworu ok. 5. Następnie wsypać 247 kg molibdenianu amonu i mieszać, aż do rozpuszczenia się całości. Ponownie zobojętnić roztwór wodą amoniakalną do pH ok. 7. Po uzyskaniu klarownego roztworu przy ciągłym mieszaniu wsypuje się 10 kg oczyszczonych opiłków żeliwnych. Po zakończeniu reakcji redukcji molibdenu żelazem zobojętnić roztwór do pH ok. 7 wodą amoniakalną. Gorący roztwór filtrujemy lub odwirowujemy od nie rozpuszczonych części stałych. Ostatnim procesem jest chłodzenie kompleksu molibdenu do temperatury otoczenia.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania organicznego kompleksu Mo V/VI, znamienny tym, że do kwasu wielokarboksylowego dodaje się wodę, a otrzymany roztwór zobojętnia się do odczynu lekko kwaśnego po czym dodaje się związek molibdenu i otrzymany roztwór zobojętnia się, a następnie dodaje się rozdrobnione żelazo i VI wartościowy molibden redukuje się do kompleksu V/VI po czym roztwór zobojętnia się, a następnie z tego roztworu wydziela się fazę ciekłą.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór zobojętnia się wodą amoniakalną.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór zobojętnia się gazowym amoniakiem.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek molibdenu wprowadza się w postaci molibdenianu amonu.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek molibdenu wprowadza się w postaci trójtlenku molibdenu.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fazę ciekłą wydziela się przez odwirowanie.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fazę ciekłą wydziela się przez odsączenie.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór kwasu wielokarboksylowego i wody zobojętnia się do pH wynoszącego około 5.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór zawierający kompleks Mo V/VI zobojętnia się do pH wynoszącego około 7.