Медленнодействующее удобрение

(51)5 С 05 С 9(0 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) И РЕТЕНИЯ Н СПИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й физ имическ овский и во СССР 1974. ЮЩЕЕУ Изобретение относится к получению частотным электрическим разрядом газомедленнодействующих удобрений и может фазной конденсацииуглеводорода, в кото- р быть использовано в химической промыш- ром атомное отношение водородак ленности, Разработанные медленнодейст- . углеродуизменяется в пределах 2;30-0,88 и вующие удобрения могут найти шйрокое при этом содержание нерастворимой пол- а применение в сельском хозяйстве, преиму- имерной оболочки в медленнодействующем ьщественно в районах с большим количест- удобрении составляет Он 1-1,24 мас,0;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,. ЬЦельизобретения - регулированиеско- Вкачествеуглеводородаприполучений Сд рости растворения питательных веществ полимерной оболочки в плазме высокочалри одновременном уменьшении содержа. статного электрического разряда низкого ния полимерной оболочки в удобрении,давления используют:природный газ, ме- дЦель достигается тем, что медлен- тан, этанэтилен, 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 наповерхности 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 углеводосодержитпродуктинициироаанной высоко- . родов в реактор и удалении продуктов из 1(71) Отделение Института хки АН СССР(57) Медленнодействующее удобрение, содержащее, мас. 7 ь: нерастворимую полимерную оболочку 0,10-1,24 и водорастворимуюи- основу - остальное. Полимерная оболочкаявляется продуктом инициированной высо- М.Ру- кочастотным электрическим разрядомчконденсации.углеводорода, в которой атомное отношение водородак углероду находится в пределах 2,30-0,88. В качестве основы ис- ОБРЕ- пользуют карбамид, фосфорный ангидрид инитрат аммония. 1 з.п, ф-лы, 3 табл,1798343 3реактора. Скорость прокачки углеводородов через зону разряда регулировали кранами - натекателями,Реактор для поликонденсации в ВЧразряде представляет собой кварцевый сосуд типа "утки" со встроенными внешнимиэлектродами, Для поддержания разряда вреакторе применяли ВЧ-генераторы типаУВЧили "Экран" с выходной мощностью 70 и 300 Вт соответственно. Для образования однородного полимерного слояна поверхности частиц производилось интенсивное перемешивание удобрения в зоне разряда с помощью механическоймешалки с экранированным электромагнитным приводом, либо путем горизонтальноговстряхивания реактора на стандартной качалке,МодиФйцируюющая. плазмополимернаяоболочка связана: с частицами удобрения. 20хймическими связями и нерастворима в органических растворителях и в воде;Методом электронной спектроскопиидля химического анализа (ЭСХА) вкомбинации с методом травления модифицирующего полимерного. покрытия ионами..: аргона в вакууме установлено, что покрытие является сплошным; толщина его может варьироваться в зависимости отусловйй поликонденсации и.отудельной по.оверхности удобрения от 20 до 300 А. Плаз"мополимерные оболочки обладают хорошейадгезией к поверхности частиц удобрения ине отслаиваются.35Рассматриваемые удобрения гидрофобны, негигроскопичны, представляют собойвысокоподвижные порошки, при хранениисовершенно не слеживаются., на поверхности воды плаваот.: : 40Кинетику растворения удобрений изучали рефрактометром "УРЛ". Количестворастворенного вещества определяли с помощью калибровочного графика "показатель преломления - концентрация 45соответству 1 ощего удобрения".Дисперснйе, обработанные в углеводородной плазме ВЧ-разряда удобрения .по.мещали в отдельные мешочки из белогоситца размерами ЗОх 40 мм и зашивали со всех 50сторон. Количество удобрения в мешочке брали 5грамм. Растворение проводили в стеклянномстакане при 20 С в 100 млдистиллиреванной воды приинтенсивном перемешива. нии раствора с помощью магнитной 55мешалки. 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, где ПП - масса плазмополимераУ - масса удобрения.Содержание углерода и водорода в.плазмополимере определено стандартнымметодом элементйого анализа.Для исключения влияния самогоудобрения на элементный состав йлазмополимерных оболочек их получали поликонденсацией углеводородов в ВЧ-разрядена поверхности частиц измельченного кварца в соответствующем режиме, Эквивалентный диаметр частиц кварца равнялся0,75-0,125 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 следующими примерами.П р и м е р .1 (контрольный), Удобрение- исходныйхлорид калия. Время полурастворения не превышает 0,5 мин, т,к. анализотобранной на ЗО с после подачи 5 г хлоридакалия в 100 мл воды при 20 С показал, что враствор перешло 826 загруженной соли.П р и м е р 2, Медленнодействующееудобрение, включающее хлорид калия иплазмополимер метана, Содержание плазмополимерной оболочки 0,10 вес,. Времяполурастворения - ,18 мин. Условия получения медленнодействующего удобрения; загрузка хлорида калия в реактор обьемом 200мл равнялась 10 г, мощность ВЧ-разряда -40 Вт, расход метана - 0,175 ммоль/мин,длительность плазмополиконденсации - 10мин,,П р и м е р ы 3-6. Медленнодействующее удобрение, включающее хлорид калияи плазмополимеры метана. Условия получе-ния те же. что и в прймере 1, но изменяласьпродолжительность обработки удобрения вВЧ-разряде. Составы и скорости растворения полученного медленнодействующегоудобрения приведены в табл.1.1798343 Таблица 1 Составы и скорости растворения медленнодействующего удобрения на основе хлоридакалия и плазмополимеров метанаВ реактор загружали 6 г КС. 1 П р и м е р ы 7-10, Медленнодействующее удобрение, включающее хлорид калияи нерастворимую полимерную оболочку,полученную из природного газа (пример 7),этилена (пример 8), бензола (пример 9) ипропилена (пример 10). Условия полученияплазмополимерной оболочки такие же как ив примере 5. Составы и скорости растворения полученных медленнодействующихудобрений приведены в табл,2,П р и м е р ы 11-13 (контрольные), Удобрения - исходные мочевина (пример 11),фосфорный ангидрид (пример 12), нитратаммония (пример.13). Время полурастворения мочевины и нитрата аммония не.йревышэет 0,5 мин, а фосфорный ангидридрастворяется мгновенно (взры вообразно) сбольшим тепловым эффектом.П р и м е р ы 14-19. Медленнодействующие удобрения, включающие мочевину,фосфорный ангидрид или нитрат аммония инерастворимые полимерные оболочки,полученные на поверхности частиц удобрения методом плазменной поликонден. сации метана, этилена или изобутилена.Условия получения плазмополимернойоболочки такие же, как и в примере 8. Со, ставы и скорости растворения полученныхмедленнодействующих удобрений приведены в табл.3; Приведенные примеры показывают, чтоварьирование природы и содержания плазмополимерной оболочки в удобрении по: зволяет в широких пределах регулировать 5 скорость растворения водорастворимой основы удобрения.Формула изобретения1. Медленнодействующее удобрение,включающее водорастворимое удобрение и 10 нерастворимую полимерную оболочку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регули-.рования скорости растворения питательныхвеществ при одновременном уменьшениисодержания полимерной оболочки, в качест ве.полимерной оболочки используют продукт инициированной высокочастотнымэлектрическим разрядом конденсации угле-водорода,.в которой атомное отношение во- .дорода к углероду находится в пределах 20 2;30-0,88, при следующем содержании компонентов, мас;%:Нерастворимаяполимернаяоболочка 0,10-1,24 25 Водора ство римоеудобрение. Остальное2. Удобрение по и. 1, о т л йч а ю щ е ес я -тем, что в качестве водорастворимойосновь 1 используют карбамид, фосфорный 30 ангидрид или нитрат аммония.1798343 7 8 Таблица 2 Длительность плазмойоликонденсации н. Та бли Составитель А. ПапоянТехред М. Моргентал Корректор П. Гереши Редактор Л. Народна издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Производств Заказ 751 ТиражВНИИПИ Государственного.комит 113035, МоскваПодписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская наб., 4/5