Медленнодействующее удобрение

 

Медленнодействующее удобрение, содержащее , мар.%: нерастворимую полимерную оболочку 0,10-1,24 и водорастворимую основуостальное. Полимерная оболочка является продуктом инициированной высокочастотным электрическим разрядом конденсации углеводорода, в которой атомное отношение водорода к углероду находится в пределах 2,30-0.88. В качестве основы используют карбамид, фосфорный ангидрид и жгграт аммония 1 з.п, ф-лы, 3 табл.

„„m„„1798343 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 05 С 9(ОО

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПА ГЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к получению частотным электрическим разрядом газомедленнодействующих удобрений и может фазной конденсации углеводорода, в котобыть использовано в химической промыш- ром атомное отношение водорода к ленности. Разработанные медленнодейст- . углероду изменяется в пределах 2;30-0,88 и вующие удобрения могут найти .шйрокое при этом содержание нерастворимой полприменение в сельском хозяйстве, преиму- имерной оболочки в медленнодействующем щественно в районах с большим количест- удобрении составляет 0.,1-1,24 мас.%; вом осадков и с искусственным орошением, В качестве водорастворимой основы исв тепличных хозяйствах, а также при произ- пользуют любое водорастворимое удобреводстве риса, сахарного тростиника, водо- ние в твердом состоянии в виде порошка рослей и т.д. или гранул, Цель изобретения — регулирование ско- В качестве углеводорода при получений рости растворения питательных веществ полимерной оболочки в плазме высокочапри одновременном уменьшении содержа- стотного электрического разряда низкого ния полимерной оболочки в удобрении. давления используют:природный газ, меЦель достигается тем, что медлен- тан, этан„этилен, ацетилен, пары бензина нодействующее удобрение включаю- или бензола. щ е е в о д о р а с т в ор и м у ю основу — Продукты поликонденсации углеводо- . карбамид, фосфорный ангидрид, нитрат, родов на поверхности частиц удобрения аммониевую или калиевую соль и нераст- получают из газовой фазы в высокочастотворимую полимерную оболочку, в качест- ном разряде в динамическом режиме при ве нерастворимой полимерной оболочки непрерывном введении исходных углеводосодержитпродуктинициироааннойвысоко- ..родов в реактор и удалении продуктов из

1 (21) 4897792/26 (22) 29.12.90 (46) 28.02.93. Бюл. f4 8 (71) Отделение Института химической физики АН СССР (72) А,ТЛапоян, П.E,Ìàòêîâñêèé и В.М.Рудаков (56) Авторское свидетельство СССР

М 543250, кл. С 05 С 9/00, 1974. (54) МЕДЛЕННОДЕЙСТВУЮЩЕЕ УДОБРЕ НИЕ

2 (57) Медленнодействующее удобрение, содержащее, мас.%: нерастворимую полимерную оболочку 0,10-1,24 и водорастворимую основу — остальное. Полимерная оболочка является продуктом инициированной высокочастотным электрическим разрядом конденсации.углеводорода, в которой атомное отношение водорода к углероду находится в пределах 2,30-0,88. В качестве основы используют карбамид, фосфорный ангидрид и нитрат аммония. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1798343

10

3 реактора. Скорость прокачки углеводородов через зону разряда регулировали кранами — натекателями, Реактор для поликонденсации в ВЧразряде представляет собой кварцевый сосуд типа "утки" со встроейными внешними электродами, Для поддержания разряда в реакторе применяли ВЧ-генераторы типа

УВЧ-66 или "Экран" с выходной мощно стью 70 и 300 Вт соответственно. Для образования однородного полимерного слоя на поверхности частиц производилось интенсивное перемешивание удобрения в зоне разряда с помощью механической мешалки с экранированным электромагнитным приводом, либо путем горизонтального встряхивания реактора на стандартной качалке.

Moäèôéöèðóþùàÿ плазмополимерная оболочка связана: с частицами удобрения. хймическими связями и нерастворима в органических растворителях и в воде;

Методом электронной спектроскопии для химического анализа (ЭСХА) в комбинации с методом травления модифицирующего полимерного. покрытия ионами. .: аргона в вакууме установлено, что покрытие является сплошным; толщина его может варьироваться в зависимости от условйй поликонденсации и.отудельной поо верхности удобрения от 20 до 300 А. Плаз"мополимерные оболочки обладают хорошей адгезией к поверхности частиц удобрения и не отслаиваются.

Рассматриваемые удобрения гидрофобны, негигроскопичны, представляют собой высокоподвижные порошки, при хранении совершенно не слеживаются,, на поверхности воды плавают.

Кинетику растворения удобрений изучали рефрактометром "УРЛ-1". Количество растворенного вещества определяли с помощью калибровочного графика "показатель преломл-ения — концентрация соответству1ощего удобрения".

Дисперснйе, обработанные в углеводородной плазме ВЧ.-разряда удобрения по.мещали в отдельные мешочки из белого ситца размерами 30х40 мм и зашивали со всех сторон. Количество удобрения в мешочке брали 5 грамм. Растворение проводили в стеклянном стакане при 20 С в 100 мл дистиллиреванной воды при интенсивном перемешива. нии "раствора с помощью магнитной мешалки. Для определения концентрации раствора через определенные промежутки времени отбирали пробы. Скорость растворения характеризовали временем растворения половины водорастворимой основы.

Содержание плазмополимерной оболочки в удобрении определяли гравометри-ческим методом после полного растворения удобрения и высушивания мешочка с остатком в вакууме. При этом, для ускорения растворения температуру раствора повышали до его кипения, а раствор многократно заменяли дистиллированной горячей водой.

Содержание плазмополимерной,оболочки (Х) в удобрении рассчитывали с помощью формулы:

ПП

Х=100 „, мас,о „

15 где ПП вЂ” масса плазмополимера

У вЂ” масса удобрения.

Содержание углерода и водорода в . плазмополимере определено стандартным

20 методом элементйого анализа.

Для исключения влияния самого удобрения на элементный состав плазмополимерных оболочек их получали поликонденсацией углеводородов в ВЧ-разряде

25 на поверхности частиц измельченного кварца в соответствующем режиме. Эквивалентный диаметр частиц кварца равнялся

0,75-0,125 мм.

Растворимость разработанных удобрений характеризовали временем растворения половины удобрения во взятой пробе.

Составы разработанных удобрений, их . растворимость и условия их получения демонстрируются, но не исчерпываются сле35 дующими примерами.

Пример .1 (контрольный). Удобрение — исходный хлорид калия. Время полурастворения не превышает 0,5 мин, т,к. анализ отобранной на 30 с после подачи 5 г хлорида

40 калия в 100 мл воды при 20 С показал, что в раствор перешло 827; загруженной соли.

Пример 2, Медленнодействующее удобрение, включающее хлорид калия и плазмополимер метана, Содержание плаз45. мополимерной оболочки 0,10 вес,$. Время полурастворения †.18 мин. Условия получения медленнодействующего удобрения: загрузка хлорида калия в реактор обьемом 200 мл равнялась 10 r, мощность ВЧ-разряда—

50 40 Вт, расход метана — 0,175 ммоль/мин, длительность плазмополиконденсации — 10 мин. .Пример ы 3-6. Медленнодействующее удобрение, включающее хлорид калия

55 и плазмополимеры метана. Условия получе- ния те же. что и в прймере 1, но изменялась продолжительность обработки удобрения в

ВЧ-разряде. Составы и скорости растворения полученного медленнодействующего удобрения приведены в табл.1.

1798343

Таблица 1

Составы и скорости растворения медленнодействующего удобрения на основе хлорида калия и плазмополимеров метана

* В реактор загружали 6 г KCI.

Пример ы 7-10, Медленнодействующее удобрение, включающее хлорид калия и нерастворимую полимерную оболочку, полученную из природного газа (пример 7), этилена (пример 8), бензола (пример 9) и пропилена (пример 10). Условия получения плазмополимерной оболочки такие же как и в примере 5. Составы и скорости растворения полученных медленнодействующих удобрений приведены в табл,2.

Пример ы 11-13 (контрольные). Удобрения — исходные мочевина (пример 11), фосфорный ангидрид (пример 12), нитрат аммония (пример.13). Время полурастворения мочевины и нитрата аммония не йревышвет ОЯ мин, а фосфорный ангидрид растворяется мгновенно (взры вообразно) с большим тепловым эффектом.

Пример ы 14-19. Медленнодействующие удобрения, включающие мочевину, фосфорный ангидрид или нитрат аммония и нерастворимые полимерные оболочки, полученные на поверхности частиц удобрения методом плазменной поликонден. сации метана, этилена или изобутилена.

Условия получения плазмополимерной оболочки такие же, как и в примере 8. Со, ставы и скорости растворения полученных медленнодействующих удобрений приведены в табл.3;

Приведенные примеры показывают, что варьирование природы и содержания плазмополимерной оболочки в удобрении по: зволяет в широких пределах регулировать

5 скорость растворения водорастворимой основы удобрения. . Формула изобретения

1. Медленнодействующее удобрение, :, включающее водорастворимое удобрение и

10 нерастворимую полимерную оболочку, о тл и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью регули-. рования скорости растворения питательных веществ при одновременном уменьшении содержания полимерной оболочки, в качест15 ве полимерной оболочки используют продукт инициированной высокочастотным электрическим разрядом конденсации угпе- водорода,.в которой атомное отношение во" . дорода к углероду находится в пределах

20 2;30-0,88, при следующем содержании компонентов, мас /:

Нерастворимая . полимерная оболочка . 0,10-1,24

25 Водора ство римов удобрение Остальное

2. Удобрение по и. 1, о т л йч а ю щ е ес я -тем, что в качестве водорастворимой основы используют карбамид, фосфорный

30 ангидрид или нитрат аммония.

1798343

Таблица 2

* Длительность"плазмополиконденсации 45 мин.

Та бл.ица 3

Составитель А. Папоян

Редактор Л. Народная Техред М. Моргентал Корректор Il. Герани Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 751 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5