DE1001295C2

DE1001295C2 - Synthetische Zeolithe zur Bodenverbesserung und Verbesserung des Potentials von Handelsduengemitteln

Info

Publication number: DE1001295C2
Application number: DE1954S0039615
Authority: DE
Inventors: Heinz Lohmann; Ernst Seifert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-06-15
Filing date: 1954-06-15
Publication date: 1957-07-04
Also published as: DE1001295B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES /ÜS*»K\ PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1001295 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT.·

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

kl. 16 16

INTERNAT. KL. A 01 D 15. JUNI 19 5 4

24. JANUAR 1957 4. JULI 1957

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1 001 295 (S 39615 IVa /16)

Die Erfindung bezieht sich auf synthetische Zeolithe zur Bodenverbesserung und insbesondere auf solche, welche in Gemischen mit Handelsdüngemitteln diese aktivieren und deren Potentiale verbessern.

Außer der Verwendung des im Bereich des Bauern-•hofes gewonnenen Wirtschaftsdüngers ist die Verwendung von sogenannten Handelsdüngemitteln allgemein üblich. Diese Stickstoff-, Kali- und Phosphatdüngemittel werden als Makronährstoffe bezeichnet oder gegebenenfalls auch als Kopf düngemittel verwendet, da sie auf die bereits mit Nutzpflanzen bewachsenen Anbauflächen ausgestreut werden können. Als Kopfdüngemittel werden meistens S al peterar ten verwendet, während Kalkstickstoff, Superphosphat und Thomasmehl als. Grunddünger vor der Aussaat auf die Felder gegeben werden. Kopfdünger und Grunddünger wirken im wesentlichen pflanzenphysiologisch, indem sie den Pflanzen Mineralbestandteile zuführen.

Es ist bekannt, derartige Düngemittel mit natürliehen Zeolithen zu versetzen, wodurch sich eine Auflockerung und bessere Wasserhaltung wie auch eine bessere Beilüftung des Bodens ergibt. Es wird also bei diesen mit Zeolithen versetzten Düngemitteln die zeolithische Struktur ausgenutzt, um die Adsorptionsfähigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit zu steigern.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die landwirtschaftlichen Kulturboden zu verbessern,. die obenerwähnten Handelsdüngemittel zu aktivieren und sie zur Aufnahme und Verarbeitung durch die Pflanze geeigneter zu machen. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß synthetische Zeolithe, deren Einzelteilchen mit Potentialen verschiedener Höhe ausgestattet sind, gegebenenfalls im Gemisch mit bekannten Handelsdüngemitteln, dem Boden zugesetzt werden.

Diese synthetischen Zeolithe können getrennt oder auch im Gemisch mit Handel'sdüngemitteln. hergestellt und verwendet werden, wobei diese Handelsdüngemittel vorzugsweise in Form von Volldüngemitteln benutzt werden, obwohl auch synthetische Zeolithe mit Kopf- oder Grunddüngemitteln gemischt werden können.

Natürliche Zeolithe, die ein bestimmtes reduzierendes Potential aufweisen, sind allgemein bekannt, während synthetische Zeolithe bisher nur unter der Bezeichnung »Permutite« zur Wasserenthärtung und eventuell als Katalysatoren benutzt worden sind. Es wurde gefunden, daß die Verwendung von synthetischen Zeolithen, deren Einzelteilchen Potentiale von verschiedener Höhe aufweisen, in Verbindung mit Handelsdüngemitteln die Wirkung derselben in überraschender Weise und in einem nicht voraueeehbaren Maße erhöhen und eine Verschlechitertung des Synthetische Zeolithe

zur Bodenverbesserung und Verbesserung des Potentials von Handelsdüngemitteln

Patentiert für:

Ernst Seifert, Kiel-Schulensee,

und Heinz Lohmann,

Hamburg-Klemflottbek

Ernst Seifert, Kiel-Schulensee,

und Heinz Lohmann, Hamburg-Kleinflottbek,

sind als Erfinder genannt worden

Bodenpotentials durch die Handelsdünigemittel verhindern.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, nämlich die Verwendung synthetischer Zeolithe, deren Einzelteilchen mit Potentialen verschiedener Höhe ausgestattet sind, geht davon aus, daß zur Nährstoffaufnahme und zum Stoffwechsel jedes Lebewesens ein Energiegefälle notwendig ist. Im Hinblick auf die kolloidalen Zustände bei der Nährstoffaufnahme sind die Potentialverhältnisse der Umgebung außerordentlich bedeutend, da die Pflanzenwurzel durch die Bedingungen der Wurzelunigebung für einen Austauschtransport der Ionen beeinflußt wird. Hierbei spielen durch Potentialgefälle hervorgerufene Vorgänge eine wesentliche Rolle, wie auch weiterhin günstigere osmotische Effekte erzielt werden. Es werden nun durch Mischung mit Zeolithen, die optimalen Verhältnisse der für die Wurzelumgebung erforderlichen Potential.unterschiede erzielt, wobei diese Zeolithe auf genau bestimmte Potentiale eingestellt werden.

. Die Herstellung derartiger synthetischer Zeolithe mit bestimmten Potentialen wird durch Ausfällung von Wasserglas und durch entsprechende Verarbeitung der Silikate durchgeführt, indem man entweder die Elektroflyte auf der Fällungsseite entsprechend auswählt, oder indem man bei mehreren Säuren das gewünschte Potential durch ein entsprechendes Mengenverhältnis derselben einstellt. Weiterhin läßt sich auf der Hydratisierungsseite durch das Mengen-

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verhältnis von Alkalien und· Erdalkalien zu allen anderen Metallkomponenten ebenfalls das gewünschte Potentialverhältniis einstellen. Schließlich lassen sich auch diese Methoden; gemeinsam zur Herstellung synthetischer Zeolithe mit bestimmten Potentialen durchführen.

Zur Erläuterung dieser drei Herstellungsverfahren dienen folgende Versuchsreihen:

Versuchsreihe 1

Permanganat-Magnesium-Reihe

(Sechs Beispiele zur Herstellung von Zeolitharten

mit steigendem Redoxpotential)

100 g Kaliwasserglas werden mit
darin suspendierten 5 g Magnesiumcarboniat mit 1,5 mg KMnO₄ und
i0 g Kaliumnitrat ausgefällt und mit

10

5 g Magnesiumsulfat versetzt.

E = + 260 mV

30

Bei den übrigen fünf Ausführungsbeispielen bleiben alle Mengenverhältnisse die gleichen wie im obigen Beispiel, nur der Permanganatanteil wird verändert. Wie oben, aber mit 3,0 mg K Mn O₁. E=+ 400 mV Wie oben, aber mit 4,5 mg KMnO₄. E=+ 500 mV Wie oben, aber mit 6,0 mg K Mn O₄. E=+ 540 mV Wie oben, aber mit 7,5 mg KMnO₄. E = + 590 mV Wie oben, aber mit 10,0 mg K MnO₄. E = + 600 mV

Versuchsreihe 2

Zink-Magnesium-Reihe

(Fünf Beispiele zur Herstellung von Zeoli'tharten
mit fallendem Redoxpotential)

100 g Kaliwasserglas werden mit

darin suspendierten 15 g Harnstoff und 10 g Kaliumnitrat ausgefällt
durch 15 g Calciumnitrat, 3 g Calciumsulfat und 20 g Zinkcarbonat. E=+ 440 mV Wie oben, jedoch nur mit 10 g Zn C O₃. E=+ 375 mV Wie oben, jedoch nur mit 8 g Zn C O₃, '

ergänzt durch 2 g Mg C O₃. E=+ 350 mV Wie oben, jedoch nur mit 5 g ZnCO₃

und 5 g Mg C O₃. E=+ 290 mV Wiebben, jedoch nur mit 3 g ZnCO₃

und 7gMgCO₃. E = +190 mV

Versuchsreihe 3

Säure-Reihe mit/ohne Reduktionsmittel
Ohne Ameisensäure:

100 g Kaliumwasserglas, 13 g CaI-

ciumcarbonat, 18 ml Phosphorsäure. E= +351 mV Wie oben, aber zusätzlich mit
3 ml Ameisensäure. E = + 88 mV

Aus dieser zuletzt angeführten Reihe wird noch besonders ersichtlich, wie durch verschiedene Kombinierung der Säuren der p_H-Wert des Produktes unabhängig von der Veränderung des E verschoben werden kann. Das erste Produkt der Reihe ohne Ameisensäure hat einen p_H-Wert von 6,5, das zweite Produkt mit Ameisensäure einen p_H-Wert von 5,1. Dieser p_H-Abfal'l ist gegenüber der großen Ε-Änderung unerwartet gering.

Benötigt man z. B. zur Verbesserung eines Ackerbodens viel reduzierende Faktoren, ohne daß eine starke pg-Verschiebung erwünscht ist, so wird bei der endgültigen Zusammenstellung des Bodenverbesserurigsmittels der überwiegende Teil· der Zeolithe aus einem entspriechenden Ausführungsbeispiel gewählt, so daß das 'Bodenverbesserungsmittel ein relativ starkes reduzierendes Potential aufweist, ohne gleichzeitig eine relativ starke Alkalität zu besitzen¹.

In dieser Weise lassen sich unter Verwendung der so offenbarten Methoden der Kationenkombinierung und der Anionenkombinierung spezifische Bodenverbesserungsmittel aus Teilen mit verschiedenem Redoxpotential und definiertem Redoxpotential für jeden Zweck zusammensetzen.

Im folgenden werden einige Beispiele zur Herstellung der erfmdungsgemäßen Zeolithe angegeben, welche zur Bodenverbesserung verwendet werden.

Beispiel 1

10 Teile Caleiumearbonät und 10 Teile Magnesiumcarbonat werden unter möglichst weitgehender Homogenisierung in je 70 bis 80 Teilen Wasser •angeschlämmtund mit einer Mischung von 65 Teilen Kaliwasserglas und 35 Teilen Natronwasserglas innig verrührt. Dieses Sol wird mit einer Anschlämmung von 10 Teilen Gips· zur Ausfällung gebracht. Der Zeolith wird unter Anwendung milder Temperaturen getrocknet. Ein zweites Sol wird in der gleichen Weise wie das erste hergestellt, jedoch unter Verwendung von 4 Teilen Gips und 6 Teilen Kieserit zur Ausfällung gebracht. Eine 1 : 1 -Mischung dieser beiden Gele (Zeolithe) wird im Verhältnis von. 0,4 bis 0,7 : 1 mit einem Stickstoff, Phosphorsäure und Kali enthaltenden Volldüngesalz vermischt. Die fertige Düngemittelmischung ist gut streufähig' und enthält eine dem reinen Volldüngemittel gegenüber veränderte Potentialwirkung. . ■

B e i s ρ i e 1 2

Ein Zeoilithgemisch wie im Beispiel 1 wird im Verhältnis 1 : 1 mit einem Stickstoff und Phosphorsäure enthaltendien Düngesalz gemischt.

Beispiel 3

Aus je 10 Teilen Calciumcarbonät und Magnesium-., carbonat sowie 65 Teilen K aiii wasserglas und 35 Teilen Natronwasserglas wird wie im Beispiel 1 eine Solsuspension hergestellt. Dieses gemischte Sol wird mit 6 Teilen Aluminiumsulfat und 8 Teilen. Gips zur Ausfällung gebracht und schonend getrocknet. Das Gel wird 1 : 1 mit einem Gel nach Beispiel 1 gemischt und diese Mischung im Verhältnis 0,4 bis 0,7 : 1 zu einem Stickstoff, Phosphorsäure und Kali enthaltenden VoM-düngesalz hinzugegeben. Die fertige Düngemittelmisehung ist gut streufähig und enthält eine dem reinen Volldüngemittel gegenüber veränderte Potentialwirkung.

B e i s ρ i e 1 4

Aus 100 g Kaliwasserglas mit einem Kieselsäuregehalt von 28% und je 10 g Magnesiumcarbonat und Calciumcarbonät wird eine Solsuspension hergestellt, die mit 5 g Kieserit und 10 g Gips zur Ausfällung gebracht und getrocknet wird.

Aus 100 g Kaliwasserglas, das durch Zusatz vom kolloidaler Kieselsäure auf einen Kieseilsäuregehalt von 42% gebracht ist, und den gleichen Carbonatzusätzen wie oben in gleicher Menge wird eine zweite Solsuspension hergestellt, die mit dien, gleichen Elek-■trolytmeingen wie das erste Sol ausgefällt und getrocknet wird.

Eine 1:1- Mischung beider Gele wird pulverisiert und einem HandelsvoHdüngemittel derart zugesetzt,

Claims

5 6

daß das Verhältnis zwischen Gel und Düngemittel sind, gegebenenfalls in Gemisch mit bekannten

4 : 10 betragt. Handelsdüngemitteln.

In Betracht gezogme Druckschriften:
5 Deutsche Patentschriften Nr. 730 234, 686 179, Zeolithe zur Bodenverbesserung, gekennzeichnet 568 773, 365 396, 204 665;

durch 'synthetische Zeolithe, deren Einzelteilchen deutsche Patentanmeldung S 22946 IVa/16 (Pa-

mit Potentialen verschiedener Höhe ausgestattet tent Nr. 921270).

© 609 757/286 1.57