BR0211893B1

BR0211893B1 - peróxido de cálcio ou peróxido misto de cálcio e magnésio homogêneos dotados de boro, utilização dos mesmos e processo para a preparação de peróxido de cálcio homogêneo dotado de boro.

Info

Publication number: BR0211893B1
Application number: BRPI0211893-9A
Authority: BR
Inventors: Werner Doetsch; Gabriele Wasem
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2012-01-24
Also published as: WO2003018470A1; CA2457884C; BR0211893A; EP1421027A1; US7425228B2; DE10140858A1; CA2457884A1; US20040221632A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PERÓXIDO DE CÁLCIO OU PERÓXIDO MISTO DE CÁLCIO E MAGNÉSIO HOMOGÊNEOS DOTADOS DE BORO, UTILIZAÇÃO DOS MESMOS E PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE PERÓXIDO DE CÁLCIO HOMOGÊNEO DOTADO DE BORO".

A invenção refere-se a peróxidos alcalino-terrosos homogêneos contendo boro, sua preparação e utilização.

É conhecida a utilização de peróxidos alcalino-terrosos, como por exemplo peróxido de cálcio ou de magnésio, como fonte de oxigênio em processos aeróbios como no tratamento de biorresíduos, no saneamento do solo ("biorremediação in situ") ou na purificação de efluentes. Além disso, é conhecida a utilização de peróxido de cálcio para fins agrícolas, em especial na sementeira direta.

De acordo com a JP 62-103002, um peróxido de cálcio/magnésio melhora a produção agrícola no que refere-se à eliminação de germens, à formação de tanchões, bem como ao crescimento inicial das plantas.

Para melhorar a produtividade agrícola trata-se habitualmente a semente com uma massa de germinação que, para além do fornecedor de oxigênio, contém por exemplo ingredientes ativos, nutrientes, bentonita, etc.

Os componentes individuais desta mistura misturam-se entre si, revestindo- se depois a semente com esta mistura.

Normalmente, encontra-se descrito o perborato de sódio como agente fornecedor de oxigênio que, como composto solúvel em água, pode disponibilizar tanto oxigênio como ainda adicionalmente o boro essencial para o crescimento das plantas.

Embora, devido a esta bifuncionalidade (liberação de oxigênio e teor em boro), o perborato de sódio possa ser o agente fornecedor de oxigênio adequado, são de esperar problemas consideráveis técnico- processuais na utilização de perborato de sódio no processo de germinação: devido à elevada solubilidade em água do perborato de sódio existe o perigo de o peróxido de hidrogênio liberado no processo de germinação reagir com componentes facilmente oxidáveis da massa de germinação, o que por um lado limita o oxigênio disponível e por outro lado reduz a desejada eficácia da massa de germinação.

Havia assim a necessidade de enriquecer com determinados compostos de boro certos peróxidos inorgânicos, que se distinguem por uma baixa solubilidade em água, bem como por uma elevada estabilidade térmica do oxigênio, para através da bifuncionalidade acima descrita conseguir o maior aproveitamento no que refere-se à liberação de oxigênio e de boro na semente.

O objetivo atinge-se com a disponibilização de peróxidos alcalino-terrosos homogêneos dotados de boro ou de peróxidos mistos, em especial peróxido de cálcio dotado de boro, bem como com a sua fácil preparação e sua utilização correspondente aos objetivos.

O peróxido alcalino-terroso homogêneo dotado de boro, de acordo com a invenção, com um teor em peróxido superior a 75%, de preferência de cerca de 80% calculado a partir do teor em oxigênio ativo, pode preparar-se de um modo simples, em que em processos convencionais para a preparação de peróxidos alcalino-terrosos se adiciona como outro reagente de partida uma fonte de boro adequada, ou se põe em contato a suspensão correspondente de peróxido alcalino-terroso com a fonte de boro.

Como fonte de boro adequada emprega-se em especial lixívia de metaborato ou ácido bórico.

A invenção refere-se também a um processo para a preparação de peróxidos de cálcio homogêneos dotados de boro, que são colocados em contato, de modo análogo, uma suspensão de peróxido de cálcio com lixívia de metaborato de sódio e, conforme o caso, com uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio ou com ácido bórico para obter-se, por secagem, o peróxido de cálcio homogêneo dotado de boro na forma de um sólido.

O processo para a preparação de peróxidos mistos de cálcio e magnésio homogêneo dotado de boro é realizado através da reação de uma solução aquosa ou suspensão aquosa de peróxidos de cálcio e magnésio, com

lixívia de metaborato de sódio e solução aquosa de peróxido de hidrogênio, ou

■ lixívia de metaborato de sódio, ou

■ ácido bórico

para obter-se o produto da reação por evaporação da água e secagem do sólido.

O peróxido de cálcio/magnésio homogêneo prepara-se segundo o processo de acordo com a DE 196 50 686, no qual se faz reagir uma solução aquosa ou uma suspensão de hidróxido de cálcio e óxido de magnésio e/ou hidróxido de magnésio, a uma temperatura inferior a 60°C, com uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio.

Esta suspensão de peróxido de cálcio / peróxido de magnésio é posta em contato com a fonte de boro. Está também no âmbito da invenção obter primeiro o peróxido misto de cálcio / magnésio na forma de um produto reacional sólido e em seguida preparar uma suspensão de peróxido de cál- cio / peróxido de magnésio, à qual se adiciona então o composto de boro.

Deste modo, a invenção refere-se também a um processo para a preparação do peróxido de cálcio homogêneo dotado de boro, caracterizado por se fazer reagir uma suspensão de peróxido de cálcio, sob agitação, com lixívia de metaborato ou ácido bórico e uma solução aquosa de 30 a 70% de peróxido de hidrogênio.

Em uma outra forma de concretização faz-se reagir uma suspensão aquosa de hidróxido de cálcio e lixívia de metaborato com uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio.

Após efetuada a reação evapora-se a água e seca-se o produto da reação.

De preferência, empregam-se suspensões de peróxido de cálcio com um teor em sólidos de 250 a 400 g/L e fazem-se reagir, sob agitação, com lixívia de metaborato de sódio ou com uma solução aquosa saturada de ácido bórico. As quantidades adicionadas de solução de boro dependem do teor em boro que o produto final deve apresentar.

O peróxido de cálcio dotado de boro seca-se em um secador por pulverização a uma temperatura de arejamento de 120°C e pode confeccionar-se do modo desejado ou formular-se com os componentes usuais para o tratamento das sementes. A utilização de peróxido de cálcio ou peróxido misto de cálcio e magnésio homogêneo dotado de boro serve como meio de fornecimento de oxigênio para fins agrícolas, em especial como componente de massas de germinação para o tratamento de sementes, de preferência para o tratamento da semente da beterraba açucareira.

O peróxido de cálcio homogêneo dotado de boro preparado de acordo com a invenção distingue-se por um teor em boro de 0,5 a 5% em peso de boro e apresenta um teor em peróxido de cálcio de -75% (calculado a partir do teor em oxigênio ativo).

O peróxido de cálcio dotado de boro pode conter pequenas quantidades de aditivos e/ou estabilizadores usuais para per-compostos. Tais aditivos são, por exemplo, silicato de potássio ou estabilizadores de oxigênio ativo como ácidos fosfônicos e seus sais.

O produto de acordo com a invenção possui, em comparação com o perborato de sódio, propriedades de estabilidade vantajosas. Assim, por exemplo, a perda estável a seco (2 h a 105°C, ver prescrição 1) situa-se abaixo de 10%, bem como a perda estável por via úmida (20 min a 90°C, ver prescrição 2), que se situa também abaixo de 10%.

O peróxido de cálcio homogêneo dotado de boro de acordo com a invenção distingue-se por uma série de vantagens.

Na forma do produto final de partícula fina (diâmetro de grão « 50 pm) disponibiliza-se um peróxido de cálcio dotado de boro, no qual o componente boro em conseqüência do processo está distribuído de um modo quase ideal e homogêneo. Em uma posterior utilização no processo de germinação está assim excluída uma separação dos componentes boro e peróxido de cálcio.

Podem por isso dispensar-se passos de mistura dispendiosos para introduzir compostos de boro separados nas massas de germinação, em especial para o tratamento de sementes de beterraba açucareira.

Na aplicação como agente fornecedor de oxigênio no melhoramento das sementes, o peróxido de cálcio dotado de boro preenche ao mesmo tempo a função da necessária fonte de boro.

Exemplo 1-3:

Em um vaso reacional mistura-se uma suspensão de peróxido de cálcio com a seguinte composição:

79,3% peróxido de cálcio

5,3% carbonato de cálcio

8,5% hidróxido de cálcio

com lixívia de metaborato de sódio e adiciona-se uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio.

A quantidade adicionada de lixívia de metaborato de sódio depende do teor em boro desejado no produto final.

A quantidade adicionada de peróxido de hidrogênio escolhe-se de modo que por Mol de boro seja adicionada mais do que 1 Mol de peróxido de hidrogênio.

A secagem do produto da reação efetua-se em um secador por pulverização a 17.000 U/m, 400°C de temperatura de arejamento à entrada, 120°C de temperatura de arejamento à saída.

Exemplo 4:

À suspensão de peróxido de cálcio correspondente ao exemplo anterior adiciona-se a quantidade de boro necessária para o produto desejado na forma de lixívia de metaborato de sódio. O tratamento final do peróxido de cálcio dotado de boro efectua-se de modo análogo ao exemplo anterior. Não se faz a adição da solução aquosa de peróxido de hidrogênio.

Tabela 1:

<table>table see original document page 6</column></row><table> Exemplo 5:

À suspensão de peróxido de cálcio correspondente ao exemplo anterior adiciona-se a quantidade de boro necessária para o produto desejado na forma de uma solução saturada de ácido bórico. O tratamento final do peróxido de cálcio dotado de boro efetua-se de modo conhecido.

Tabela 2:

<table>table see original document page 7</column></row><table>

Exemplo 6: Em uma suspensão de peróxido, preparada a partir dos seguintes componentes reacionais 12,1 kg de Ca(OH)2, 1,2 kg de Mg(OH)2 e 9,2 kg de H2O2 a 60% p/p, adicionaram-se após o fim da reação 100 g de H3BO3 em uma solução aquosa saturada bem como 140 mL de uma solução de silicato de sódio e potássio e procedeu-se ao tratamento final do modo descrito nos exemplos anteriores.

Tabela 3: <table>table see original document page 7</column></row><table>

A estabilidade dos peróxidos homogêneos dotados de boro a temperatura elevada determinou-se através da perda em oxigênio ativo. Determinou-se tanto a estabilidade em via úmida como a estabilidade a seco dos peróxidos dotados de boro. A perda de estabilidade em percentagem calcula-se como o teor em oxigênio ativo remanescente em relação ao teor em oxigênio original.

Prescrição 1: (Estabilidade em via úmida)

Misturou-se 1 g de uma amostra de peróxido de teor em oxigênio ativo conhecido com 1,56 mL de água e colocou-se depois em um recipiente fechado durante 20 min. a 90°C em um termostato. Dissolveu-se em seguida a amostra em cerca de 100 mL de uma mistura de ácidos (composição: 1 L de HCI, 37% em peso; 1L de H3PO4, 85% em peso; 6L de H2O) e titulou-se com uma solução de permanganato de potássio até uma coloração rosa fraca mas permanente. A perda de estabilidade em percentagem calcula-se como o teor em oxigênio ativo remanescente em relação ao teor em oxigênio original.

Prescrição 2: (Estabilidade a seco)

Colocou-se 1 g de uma amostra de peróxido de teor em oxigênio ativo conhecido em um recipiente de vidro durante 2 h a 105°C em um termostato. Dissolveu-se em seguida a amostra em cerca de 100 mL de uma mistura de ácidos (composição: 1L de HCI, 37% em peso; 1L de H3PO4, 85% em peso; 6 L de H2O) e titulou-se com uma solução de permanganato de potássio até uma coloração rosa fraca mas permanente. A perda de estabilidade em percentagem calcula-se como o teor em oxigênio ativo remanescente em relação ao teor em oxigênio original.

Tabela 4: Teor em peróxido de cálcio calculado a partir do oxigênio ativo

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Tabela 5: Estabilidade

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Claims

1. Peróxido de cálcio ou peróxido misto de cálcio e magnésio homogêneos, dotados de boro, caracterizados por um teor de boro superior a 0,97% em peso e inferior a 1,6% em peso e um teor em peróxidos maior do que 75% em peso, calculado a partir do teor em oxigênio ativo.

2. Processo para a preparação de peróxido de cálcio homogêneo dotado de boro, como definido na reivindicação 1, caracterizado por fazer reagir uma solução aquosa ou uma suspensão aquosa de hidróxido de cálcio e lixívia de metaborato de sódio com uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio e obter o produto da reação por evaporação da água e secagem do sólido.

3. Processo para a preparação de peróxido de cálcio homogêneo dotado de boro, como definido na reivindicação 1, caracterizado por fazer reagir uma suspensão de peróxido de cálcio com lixívia de metaborato de sódio e, conforme o caso, com uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio ou com ácido bórico e de obter-se, por secagem, o peróxido de cálcio homogêneo dotado de boro na forma de um sólido.

4. Processo para a preparação de peróxidos mistos de cálcio e magnésio homogêneo dotado de boro, como definidos na reivindicação 1, caracterizado por fazer-se reagir uma solução aquosa ou suspensão aquosa de peróxidos de cálcio e magnésio, com ■ lixívia de metaborato de sódio e solução aquosa de peróxido de hidrogênio, ou ■ lixívia de metaborato de sódio, ou ■ ácido bórico para obter-se o produto da reação por evaporação da água e secagem do sólido.

5. Utilização de peróxido de cálcio ou peróxido misto de cálcio e magnésio homogêneos dotados de boro, caracterizada pelo fato de ser como meio de fornecimento de oxigênio para fins agrícolas, em especial como componente de massas de germinação para o tratamento de sementes, de preferência para o tratamento da semente da beterraba açucareira.