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Synthetische Glasmassen als Düngemittel, Düngemittelkomponente oder
Trägerstoffe für Mikronährstoffe Gegenstand der Erfindung sind Düngemittel aus glasartigen
synthetischen Massen, welche vermöge ihrer besonderen Eigenschaften als Pflanzennährstoffe
oder Bestandteile von solchen geeignet sind. Sie stellen einerseits düngende Stoffe,
die in gewissem Umfange wasserlöslich bzw. durch die Bestandteile des Bodens angreifbar
und zersetzbar sind und derart herausgelöst werden, dar, wobei die Pflanzennährstoffe
den Kulturgewächsen zur Verfügung gestellt werden. Anderseits enthalten sie Stoffe,
die Trägerstoffe für zweckentsprechend zu wählende Mikronährstoffe oder solche Elemente
sind, die demzufolge beim Einbringen der Glasmassen in den Boden wirksam werden.
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Glasartige Düngemittel bzw. Trägerstoffe für Spurenelemente, die Alkalimetalloxyde
und Phosphorsäureanhydrid sowie außerdem Oxyde zweiwertiger Metalle, insbesondere
des Zinks, Caleiums und Magnesiums und andere Spurenelemente, wie z. B. Cu0, Co0,
Mo0, und MnO", enthalten, sind als solche bekannt. Bei diesen bekannten Gläsern,
die Phosphorsäureanhydrid und Alkalimetalloxyde enthalten, bewegt sich der Gehalt
an P20r, zwischen 14,8 und 21,6 0/, und der Gehalt an Alkalimetalloxyden
zwischen 13,2 und 21,0 "/,. Außerdem enthalten diese Gläser zwischen 26,94
und 57,3 "/, SiO,. Ferner wurde ein synthetisches glasartiges Erzeugnis als
Dünge- und Bodenverbesserungsmittel und Nährstoffträger vorgeschlagen, das
25 bis 75 0/, SiO" 1 bis 10 0/, Ca0, 1 bis
15 % K,0, 1 bis 5 0/" Mg0, 3 bis 20 0/,) Na.0, 2 bis
15 ')/0 Fe, berechnet als Fe,O" und gegebenenfalls außerdem bis zu 22
0/0 P20, enthält. Bei den Prozentangaben handelt es sich hier um Gewichtsprozent.
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Die bekannten glasartigen Düngemittel dieser Art weisen jedoch einen
sehr hohen Gehalt an Si02, von zwischen 25 und 75 Gewichtsprozent
und damit an einem Stoff auf, welcher als ein Ballaststoff anzusehen ist, der im
wesentlichen keine düngende Wirkung besitzt und gegebenenfalls sogar nachteilige
Wirkungen auf den Boden und die Pflanzen hat.
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Bei Verwendung der bekannten Glasmassen als Düngemittel kann jedoch,
insbesondere bei eisenhaltigen Böden, ein Zusammenbacken und Verklumpen des Bodens
beobachtet werden, wodurch die Bodenstruktur in für die Ernährung der Pflanzen nachteiliger
Weise beeinflußt wird. Außerdem bewirkt der hohe Gehalt an dem Ballaststoff Si02
eine Erniedrigung des Gehaltes der glasartigen Düngemittelmassen an Pflanzennährstoffen,
insbesondere an P,0, und K20. Diese Nachteile der bekannten glasartigen Düngemittel
werden durch die glasartigen Düngemittelmassen gemäß der Erfindung vermieden. Zum
Stande der Technik gehört ferner eine glasartige Masse mit einem Alkalimetaltoxydgehalt
von 48,6 Molprozent, einem Phosphorsäuregehalt von 48,6 Molprozent und einem Aluminiumoxydgehalt
von 2,8 Molprozent (USA.-Patentschrift 2 235 955).
Doch die J-asartige Zusammensetzung
weist keinerlei Anteil an einem Oxyd eines zweiwertigen Metalls auf. Außerdem handelt
es sich nicht um eine als Düngemittel oder als Bestandteil von solchen oder als
Trägerstoff für Mikronährstoffe zu verwendende glasartige synthetische Masse, sondern
-um einen Zusatz zu Wasser als Enthärter, zur Verhinderung der Verkalkung von Heißwassergeräten
und um einen Zusatz zu Bohrwasserschläminen.
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Bekannt sind ferner Phosphatgläser (deutsche Patentschrift
596 472) mit einer solchen Zusammensetzung, daß das Molverhältnis von P,0,
: AI,03 immer größer als 1 und kleiner als 3 : 2 ist, gleich
1,5 ist. Auch hier handelt es sich nicht um als Düngemittel verwendbare synthetische
glasartige Massen, sondern vielmehr um Spezialgläser mit hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten,
verhältnismäßig niedriger Erweichungstemperatur und guter Ultraviolettdurchlässigkeit.
Vor einer Steigerung des P20.-Anteiles
wird im Zusammenhang mit
der Lehre dieser Patentschrift gewarnt, weil es sonst leicht zu Entglasungen kommt.
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Zum Stand der Technik gehören schließlich auch Phosphatgläser (deutsche
Patentschrift 688 147) mit einem Aluminiumgehalt von 20 bis 30 Gewichtsprozent.
Auch hier handelt es sich nicht um Gläser, die als Düngemittel oder Düngemittelträger
Verwendung finden sollen.
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Die als Dün,-emittel oder Bestandteile von solchen oder als Trägerstoffe
für Mikronährstoffe zu verwendenden synthetischen glasartigen Massen nach der Erfindung
sind im wesentlichen gegebenenfalls Siliciumdioxyd nur in Form von Verunreinigungen
enthaltende Alkali-Phosphorsäure-Tonerdegläser. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß
die Grundbestandteile, ausgedrückt in Molprozent, 40 bis 50 0/, Alkalimetalloxyde,
30 bis 50 "/, P,0, und 10 bis 20 0/, AI,0, betragen, die zusammen
100 % ergeben, und daß darüber hinaus insgesamt wenigstens 20/, wenigstens
eines der Oxyde des Zinks, Calciums und Magnesiums darin enthalten sind.
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In einer parallellaufenden Erfindung der gleichen Erfinder werden
Gläser als Düngemittel oder der-,gleichen vorgeschlagen, die bei einem Alkalimetalloxydgehalt
von 25 bis 50 Molprozent 2 bis 10 Molprozent AI,0, und 40 bis
68 Molprozent P,0., dagegen bei einem Alk-alimetalloxydgehalt von mehr als
50 bis 58 Molprozent 2 bis 20 Molprozent AI,03 und 29 bis 48
Molprozent P,0, enthalten. Bei vergleichbaren Men-eii- an Alkalimetalloxyden unterscheiden
sich also die Gläser nach der vorliegenden Erfindun- im wesentlichen durch ihren
höheren Gehalt an AI,03 und durch einen Gehalt von insgesamt wenigstens 2 Molprozent
wenigstens eines der Oxyde des Zinks, des Calciums und des Magnesiums.' Als Alkalimetalloxyde
sind in den glasartigen Dünaenüttelmassen in erster Linie entweder Natriumoxyd (Na,0)
oder eine Mischung von Natriumoxyd (Na,0) und Kaliumoxyd (K,0), gegebenenfalls
im
Gemisch mit Lithiumoxyd, enthalten, wobei durch geeignete Bemessung der
anteiligen Mengen dieser verschiedenen Alkalimetallelemente in erwünschtem Maße
auf die für den Verwendungszweck als Düngemittel wesentlichen Eigenschaften eingewirkt
wer den kann.
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Unter Umständen -kann ein kleiner Anteil des in den glasartigen
Düngemittelmassen enthaltenen Phosphorsäureanhydrids von beispielsweise bis
- zu etwa 501, durch Bohrsäureanhydrid ersetzt werden und die Schmelzbarkeit
durch Ersatz eines kleinen Prozentsatzes eines oder mehrerer der Grundbestandteile,
der etwa bis zu 501, gehen kann, durch Oxyde der Gruppe R203, wie z. B. das
Eisenoxyd (Fe,03) oder Chromoxyd (Cr,0,), beeinflußt werden. Hiordurch werden die
glasartigen Düngemittelmassen auch in besonders vorteilhafter Weise an weiteren
für die Pflanzenernährung wichtigen Spurenelementen angereichert. Ebenscy-kann in
bestimmten Fällen ein Teil der Oxyde des Zinks, Caleiums oder Magnesiums durch Oxyde
anderer zweiwertiger Metalle, insbesondere durch Bariumoxyd, ersetzt werden.
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Die erfindungsgemäßen Düngemittel können außerdem einen anderen- Mikronährstoff
oder mehrere andere Mikronährstoffe enthalten. Im Rahmen där vorstehend gegebenen
Grenzen wird die Zusammensetzung des neuen Düngemittels aus glasartigen Massen
je nach dem im Einzelfall, insbesondere Vom Gesichtspunkt der Wasserlöslichkeit
und Angreifbar-Iceit der Gläser durch Atmosphärilien oder durch die Bodenflüssigkeiten,
der gewünschten düngenden Wirkung bzw. der Beschaffenheit des Bodens, der gedüngt
werden soll, entsprechend gewählt.
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Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen synthetischen glasartigen
Massen als Düngemittel oder Bestandteile von solchen oder als Trägerstoffe für Mikronährstoffe
beruht auf dem Verhältnis ihres Gehaltes an Phosphorsäureanhydrid zu den Alkalimetalloxyden
und der Tonerde. Durch Innehaltung dieser Men-enverhältnisse der Ausgangsstoffe
wird ein Düngemittel geschaffen, welches im Gegensatz zu den bekannten Zusammensetzungen
im wesentlichen kein Siliciumdioxyd und damit einerseits keinen wesentlichen Ballaststoff
enthält, und bei dessen Verwendung andererseits auch das bei Düngeinitteln der einschlägigen
Art wegen ihres Si0,-Gehaltes eintretende Zusammenbacken und Verklumpen des Bodens
vermieden wird. Außerdein stellen die glasartigen Düngemittelmassen nach der Erfindung
stetig fließende Pflanzennährstoffquellen dar, die z. B. P,0" K,0 und Mikronährstoffe
langsam über größere Zeiträume an die Kulturpflanzen abgeben und deren Nährstoffgehalt
nicht durch Regen oder Beregnungswässer in den Untergrund ausgewaschen wird.
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Die Angreifbarkeit bzw. Löslichkeit der Gläser durch Wasser kann durch
zweckentsprechende Zusammensetzung bis auf größenordnungsmäßig 3000
Einheiten,
nach der Methode der deutschen Glastechnischen Gesellschaft gemessen, gesteigert
werden.
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Nachstehend wird ein Beispiel für die Herstellung einer als Düngemittel
zu verwendenden Glaszusammensetzung, nach der Erfindung angegeben: Eine Mischung,
bestehend aus
| Gewichtsteile |
| hydratisiertem Trinatriumphosphat ...... 81,60 |
| Diammoniumphosphat ................ 61,00 |
| hydratisierter Tonerde ................. 20,45 |
| Kaliumcarbonat ...................... 14,10 |
| Zinkoxyd ............................ 3,85 |
wird in einem feuerfesten Tiegel aus Aluminiumsilikat bei etwa 1000'C geschmolzen.
Die Zusammensetzung der aus dem Tiegel gegossenen glasartigen Düngemittelmasse in
Mol ist folgende: Plo,
................................ 36,45
AI,0
. ............................... 13,65
Na,0 + K,0
........................
49,9 ZnO
................................ 5,0
Dieses Glas besitzt eine
Angreif barkeit entsprechend
2300 DGG-Einheiten und ist ein denkbar geeigneter
Trägerstoff für Mikronährstoffe oder ein ausgezeichnetes Düngemittel für landwirtschaftliche
Zwecke.
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Weitere Beispiele von geeigneten Glaszusammensetzungen für den erfindungsgemäßen
Zweck als Düngemittel oder Mikronährstoffe sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
| Beispiele (Angaben in Mol) |
| A IB C D E F G |
| P,05 ................ 38,0 38,0 35,0 38,0 38,0 38,0
36,0 |
| AI,0 . ............... 14,8 14,8 14,8 10,88 14,8
14,8 15,0 |
| Na,0 ............... 32,0 37,5 32,0 32,0 47,2 47,2 40,0 |
| K,0 ................ 15,2 9,7 15,22 15,2 9,0 |
| ZnO ................ 5,0 4,0 4,0 2,5 3,0 |
| CaO ................ 2,0 1,0 3,0 |
| mg0 ............... 5,0 1,0 2,0 |
| si02 ................ 0,5 |
| B203 ................ 3,0 |
| Fe,0, . ............... 4,0 |
| BaO ................ 3,0 |
| M0Q ............... 0,4 0,5 |
Die Angreif barkeit der glasartigen Düngemittelmassen nach der Erfindung durch Wasser,
gemessen nach der Methode der deutschen Glastechnischen Gesellschaft, kann bis zu
mehrere tausend Einheiten betragen. Ihre düngenden Eigenschaften beruhen auf dem
Gehalt an P.0, und K.O. Ihr Gehalt an CaO macht sie als die Erdbodenstruktur verbessernde
Zusätze geeignet.
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Im Zuge der Herstellung von Düngemitteln, die die erfindungsgemäßen
Glasmassen als Komponente enthalten, werden diesen die anderen Komponenten zugesetzt,
dann die Mischung erneut geschmolzen und abgekühlt.