FI67565B - FOER FARING FRAMSTAELLNING AV METAL CHELATER PAO LIGNOCELLULOSABAS MED SALPETERSYRAOXIDATION - Google Patents
FOER FARING FRAMSTAELLNING AV METAL CHELATER PAO LIGNOCELLULOSABAS MED SALPETERSYRAOXIDATION Download PDFInfo
- Publication number
- FI67565B FI67565B FI812027A FI812027A FI67565B FI 67565 B FI67565 B FI 67565B FI 812027 A FI812027 A FI 812027A FI 812027 A FI812027 A FI 812027A FI 67565 B FI67565 B FI 67565B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- complexes
- iron
- chelate
- nitric acid
- metal
- Prior art date
Links
Description
6756567565
Menetellä metallikelaattien valmistamiseksi lignosellu-loosapohjalta typp ih appoh ape tuk s e11aProcess for the preparation of metal chelates from ligno-cellulose-based lean nitrogen nitrogen apoh ape tuk s e11a
Keksintö koskee menetelmää, jonka avulla voidaan valmistaa lignoselluloosaan perustuvia metallikelaatteja typpihappo-hapetuksella. Keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistettuja metallikelaatteja voidaan käyttää maataloudessa, toisaalta kasvien viljelyssä korvaamaan maaperän meso- ja mikroalkuaineiden tarvetta, toisaalta karjan hoidossa eläin-organismin tarvitsemien ns. olennaisten alkuaineiden, jotka tullaan seuraavassa tarkemmin selostamaan, annostelemiseen.The invention relates to a process for the preparation of metal chelates based on lignocellulose by nitric acid oxidation. The metal chelates prepared by the method according to the invention can be used in agriculture, on the one hand in the cultivation of plants, to compensate for the need for meso and microelements in the soil, and on the other hand in the care of livestock. for the administration of the essential elements, which will be described in more detail below.
On tunnettua, että voimakkaan maanmuokkauksen ja NPK/typpi-fosfori-kalium-keinolannoituksen vuoksi yhä useammin on koko maailmassa havaittavissa maaperässä joidenkin meso- ja mikro-ravintoalkuaineiden, esimerkiksi raudan, sinkin, mangaanin, kuparin, boorin, molybdeenin, koboltin ja/tai kromin puutetta. Mikroalkuaineiden puutoksen syynä voi myös olla kalkin ja kipsin lisääminen maaperään, jonka vuoksi siihen tulee liikaa kalsiumia ja magnesiumia, samaten liiallinen maaperän lämpötila ja kosteus,maaperän sisältämät humusaineet, katio-niepätasapaino, ja ylimääräiset raskasmetalli-ionit (esimerkiksi kupari, sinkki tai nikkeli) /Jones, J.N.: "Iron deficiency in plants and its correction". Com. Soil .Sei .Plant Anal. 7(1/.It is known that due to intensive tillage and NPK / nitrogen-phosphorus-potassium fertilization, some meso- and micro-nutrients, such as iron, zinc, manganese, copper, boron, molybdenum, cobalt and / or chromium, are increasingly present in soils worldwide. shortage. Micronutrient deficiencies can also be caused by the addition of lime and gypsum to the soil, which causes too much calcium and magnesium, as well as excessive soil temperature and humidity, soil humic substances, cation-imbalance, and excess heavy metal ions (e.g. copper, zinc or nickel). Jones, JN: "Iron deficiency in plants and its correction." Com. Soil .Sei .Plant Anal. 7 (1 /.
i (1976/7-i (1976 / 7-
Meso- ja mikroalkuaineen tai alkuaineiden puutteesta johtuvaa kasvien kaivetustautia voidaan hoitaa lisäämällä maaperään meso- ja mikroalkuaineita. Tämän toimenpiteen kaksi pääedellytystä ovat suoritetun hoidon tehokkuus ja sen taloudellisuus. Käsittely voi tapahtua kasvien lehdille ns. lehti-lannoituksena tai maaperään juurilannoituksena (esimerkiksi sirottelemalla, levittämällä nestemäistä keinolannoitetta tai kasteluveden mukana levitetyn keinolannoitteen avulla) samoin, joskin harvemmin käsittelemällä siemeniä tai ruiskut- 67565 tamalla runkoon. Lehvistön ruiskuttaminen on juurten lannoittamiseen verrattuna yleensä vähemmän tehokasta ja kalliimpaa /Wallace, A.: "Regulation of the mikronutrient status of plants by chelating agents and other factors", UCLA 34P51-53 Los Angeles, Kalifornia, sivut 267-272 (1971]_7/ koska voimakkaassa puutostaudissa kasvit eivät toisaalta saa lehtien kautta tarpeeksi ravinneioneja ja toisaalta liian väkevistä liuoksista lehdet tuhoutuvat, ja kun liuokset ovat liian heikkoja, on ruiskutettava usein, mikä taas ei ole taloudellista. Lisähaittana voidaan mainita, että lehtien kautta imeytyvä rauta voi aiheuttaa vihertäviä täpliä, mutta ei kulkeudu fysiologisesti sopivassa muodossa uusiin latva-kasvaimiin. Erikoisesti perennakasvien kalvetustaudin hoidossa on ainoastaan juurilannoitus tyydyttävä ratkaisu.Plant digestion disease due to lack of meso- and micro-element or elements can be treated by adding meso- and micro-elements to the soil. The two main preconditions for this measure are the effectiveness of the treatment provided and its economy. The treatment can take place on the leaves of plants so-called. as foliar fertilization or root fertilization in the soil (for example by spreading, applying liquid fertilizer or artificial fertilizer applied with irrigation water) as well, although less frequently by treating seeds or spraying them on the trunk. Foliage spraying is generally less efficient and more expensive than root fertilization / Wallace, A .: "Regulation of the micronutrient status of plants by chelating agents and other factors", UCLA 34P51-53 Los Angeles, California, pp. 267-272 (1971) _7 / because in severe deficiency diseases, on the one hand, plants do not get enough nutrients through the leaves and on the other hand too concentrated solutions destroy the leaves, and when the solutions are too weak, they have to be sprayed frequently, which is not economical. , but does not migrate to new top tumors in a physiologically acceptable form.Especially in the treatment of perennial glanders, only root fertilization is a satisfactory solution.
Meso- ja mikroravinnemetalli-ionit, joita kasvit voivat käyttää hyväkseen, ovat maaperän liuoksissa tai maaperän savimi-neraaleissa hydratoituneiden ionien muodossa tai ionien muodossa, jotka liittyvät juuriston kationien vaihtokapasitee-tistä vastaaviin pektiineihin,tai ovat heikosti sitoutuneet komplekseihin, joissa on vesi- tai hydrokso-ulkokehä; /laajasta ammattikirjallisuudesta katso esimerkiksi Lakatos, B. ja köli. "Biopolymer-Metall-Komplex Systeme IV", Agrokem. Talajtan, 25. 305-326 (1976/7· Aikaisemmin oli vedessä hydra-toituneiden ionien muodossa olevien, hyvin liukenevien, helposti saatavien ja halpojen epäorgaanisten metallisuolojen kuten esimerkiksi rauta/II/sulfaatin käyttäminen /Seuchelli, V.: "Trace Elements in Agriculture", sivut 39-57 ja 151-171 (1976), kustannusliike Van Nostrand Reinhold Co, New York7, ja heikosti stabiilien metallikompleksien, esimerkiksi paperinvalmistuksen jäteliuoksista saatujen metallilignosulfonaat-tien (Rauta/II/lignosulfonaatteja selostetaan US-patentti-julkaisussa 2 929 700), tai rauta-polyflavonoidien käyttäminen hyvin yleistä. Maaperän, turpeen, suon ja tuoreen tallilan-nan humusaineet kuten esimerkiksi humiinihapot, muodostavat kuitenkin edellä mainitussa muodossa annosteltujen meso- ja mikroravinne-metalli-ionien kanssa veteen liukenemattomanMeso- and micronutrient metal ions that can be utilized by plants are in the form of hydrated ions in soil solutions or soil clay minerals or in the form of ions associated with pectins corresponding to the cation exchange capacity of root systems, or are weakly bound to complexes with water or hydroxy. -ulkokehä; / For extensive professional literature, see, for example, Lakatos, B. and keel. "Biopolymer-Metall-Complex System IV", Agrokem. Talajtan, 25. 305-326 (1976/7 · Previously there was the use of highly soluble, readily available and inexpensive inorganic metal salts such as iron / II / sulphate in the form of hydrated ions in water / Seuchelli, V .: "Trace Elements in Agriculture ", pp. 39-57 and 151-171 (1976), published by Van Nostrand Reinhold Co., New York7, and iron lignosulfonates derived from poorly stable metal complexes, e.g., papermaking waste solutions (Iron / II / lignosulfonates) are described in U.S. Patent 2,929,700. ), or the use of iron polyflavonoids, is very common, however, humic substances in soil, peat, bog and fresh tallow, such as humic acids, form a water-insoluble form with meso- and micronutrient metal ions dosed in the above form.
IIII
67565 kompleksin, jolla on ns. sisäkehä ja joka on kelaattityyp-piä (ks. Lakatos, B, edellä mainittu tutkimus). Siten ovat kaksi- ja kolmiarvoiset mikroravinneionit maaperässä sellaisessa muodossa, jota kasvit tuskin voivat käyttää /Szalay, A. ja Szilägyi, M.: "Laboratory experiments on the retention of mikronutrients by pest humic acids" Plant Soil., 29, 219 (1968//. Selvästi havaittavan vaikutuksen aikaansaamiseksi on sen vuoksi annosteltava epäorgaanisia metallisuolo-ja, esimerkiksi rauta (II)-sulfaattia, noin tuhatkertainen määrä tosiasialliseen tarpeeseen nähden, mikä on tietenkin äärettömän epätaloudellista. Savimineraalien esimerkiksi montmoril-loniitin kyllästäminen meso- ja mikroravinne-metalli-ioneilla ei myöskään ole taloudellista välttämättömän runsaan materiaalin liikkumisen vuoksi.67565 with a so-called inner circumference and which is of the chelate type (see Lakatos, B, supra study). Thus, divalent and trivalent micronutrients are in the soil in a form that can hardly be used by plants / Szalay, A. and Szilägyi, M .: "Laboratory experiments on the retention of micronutrients by Pest humic acids" Plant Soil., 29, 219 (1968 / In order to achieve a clearly detectable effect, it is therefore necessary to add inorganic metal salts, for example ferrous sulphate, in an amount of about a thousand times the actual need, which is, of course, extremely uneconomical. nor is it economical due to the movement of the necessary abundant material.
Aivan uuden luvun meso- ja mikroravinnealkuaineiden kuljetuksessa kasviorganismiin avasi vesiliukoisten, hyvin stabiilien metallikelaattien käyttäminen, joita ovat esimerkiksi sinkki-etyleenidiamiinitetra-asetaatti /Halverson, A.D. ja 2+A whole new chapter in the transport of meso- and micronutrient elements to the plant organism was opened by the use of water-soluble, highly stable metal chelates, such as zinc ethylenediamine tetraacetate / Halverson, A.D. and 2+
Lindsay, W.L.: "Theoretical Zn -concentration for corn and the nonabsorption of chelated zinc", Soil.Sci,Soc.Am.J. 41(3), 531-534 (1977//, etyleenidiamiinifenyylietikkahapon erilaisten johdannaisten kelaatit (USA-patenttijulkaisut 2 921 847, 3 038 793 ja 3 248 207), rauta-kaliummetyyliaminobis-(2-hydroksifenyyli)-sulfonaatti (unkarilainen patenttijulkaisu 154 287), tai unkarilaisessa patenttijulkaisussa 162 649 selostetut metallikelaatit, koska nämä kelaatit käytettyinä mullan läpi suojaavat laajalla pH-alueella meso- ja mikroravinnealkuaineiden kationeja saostumiselta ja tekevät siten niiden vaeltamisen kasvien juuriin, jopa pitkiäkin kuljetusteitä, mahdolliseksi. Siitä huolimatta ei vielä alettu käyttää näitä kelaatteja laajemmalti, toisaalta niiden epätaloudellisuuden vuoksi (niiden valmistaminen on nimittäin myös hyvin monimutkaista ja sen vuoksi kallista), toisaalta koska - se on todettu kasvifysiologisilla tutkimuksilla - niiden imey-tymisprosessi kasvin juurien läpi ei tapahdu hajoamattoman kompleksin muodossa, vaan ne dissosioituvat ensiksi ioneiksi, 67565 ja sen vuoksi on pakko, vastaavan tehokkuuden saamiseksi jo itsessään hyvin kallista metallikelaateista, käyttää vielä suurempaa ylimäärää verrattuna kasvien tosialliseen hivenalkuaineiden tarpeeseen (kts. esimerkiksi Halverson'in ja Lindsay'n yllä mainittua artikkelia). Unkarilaisissa patenttijulkaisuissa 154 287 ja 162 649 mainittujen metalli-kelaattien stabiilisuus ei myöskään ole tyydyttävä, varsinkaan emäksisillä ja kalkkipitoisilla mailla.Lindsay, W.L .: "Theoretical Zn -concentration for corn and the nonabsorption of chelated zinc", Soil.Sci, Soc.Am.J. 41 (3), 531-534 (1977 //, chelates of various derivatives of ethylenediaminephenylacetic acid (U.S. Pat. Nos. 2,921,847, 3,038,793 and 3,248,207), iron potassium methylaminobis- (2-hydroxyphenyl) sulfonate (Hungarian Pat. ), or the metal chelates described in Hungarian Patent Publication No. 162,649, because these chelates, when applied through the soil, protect the cations of meso- and micronutrient elements from precipitation over a wide pH range and thus allow them to migrate to plant roots, even over long distances. , on the one hand, because of their uneconomical nature (their preparation is also very complex and therefore expensive) and, on the other hand, because, as physiological studies have shown, their absorption through the plant roots does not take place in the form of an indestructible complex but dissociates first into ions, therefore is obliged, the equivalent in order to be effective in itself from very expensive metal chelates, use an even greater surplus compared to the actual need for trace elements in plants (see for example, Halverson and Lindsay, supra). The stability of the metal chelates mentioned in Hungarian Patents 154,287 and 162,649 is also unsatisfactory, especially on alkaline and calcareous soils.
Maatalouden tuotantoyksiköissä on hyvin suurta kysyntää sellaisista metallikelaateista, joiden sisältämää metallia kasvit voivat käyttää hyväkseen tehokkaasti, ja joiden valmistus on samalla yksinkertaista ja jotka ovat siis taloudellisesti hyödyllisiä.There is a very high demand in agricultural production units for metal chelates which can be used efficiently by plants and which are at the same time simple to manufacture and therefore economically viable.
Edelleen tiedetään, että määrätyt hivenalkuaineet, kuten esimerkiksi rauta, kupari, koboltti, mangaani, sinkki ja kromi ovat välttämättömiä eläinorganismille. Näitä alkuaineita nimitetään ammattikirjallisuudessa yleensä olennaisiksi alkuaineiksi. Suurkarjatalouksien tehokkuuteen pyrkivissä olosuhteissa on nykyään jo välttämätöntä antaa karjalle makroja mikroalkuaineita sekä vitamiineja sisältäviä esisekoit-teita, sekä olennaisia aminohappoja ja rasvahappoja, koska nämä aineet ovat välttämättömiä eläinten optimaaliselle kehittymiselle. Jos nämä olennaiset alkuaineet puuttuvat, voi eläimillä esiintyä ruokahalun vähenemistä, niiden terveydentilan ja lihanlaadun huononemista, anemiaa, hivenalkuaineis-ta johtuvia puutostauteja, vastustuskyvyn heikentymistä ulkoista rasitusta, esimerkiksi infektiotauteja vastaan, eikä vähiten menehtymistä. Näiden alkuaineiden täydentämiseksi käytetään nykyisin useimmissa tapauksissa helposti saatavia, halpoja epäorgaanisia suoloja tai yksinkertaisten orgaanisten happojen, esimerkiksi etikkahapon, fumaarihapon tai oksaalihapon kanssa muodostettuja suoloja (log k = 3) (HorvSth, Z. ja Nacsev, B.: "Futterschäden, Mangelkrankheiten"f kirja ilmestyi v. 1972 Budapestissä, kustantaja Landwirtschaft-Verlag). Mainittujen metallisuolojen avulla ei kuitenkaan voida varmistaa olennaisten metalli-ionien imeytymistä jaIt is further known that certain trace elements such as iron, copper, cobalt, manganese, zinc and chromium are essential for the animal organism. These elements are generally referred to in the professional literature as essential elements. In the context of the efficiency of large livestock farms, it is now necessary to provide livestock with premixtures containing macro-elements and vitamins, as well as essential amino acids and fatty acids, as these substances are essential for the optimal development of the animals. In the absence of these essential elements, animals may experience loss of appetite, deterioration in health and meat quality, anemia, trace element deficiency diseases, impaired resistance to external stresses, such as infectious diseases, and not least death. These elements are now supplemented in most cases by readily available, inexpensive inorganic salts or salts formed with simple organic acids, for example acetic acid, fumaric acid or oxalic acid (log k = 3) (HorvSth, Z. and Nacsev, B .: "Futterschäden, Mangelkrankheiten" f the book was published in 1972 in Budapest, published by Landwirtschaft-Verlag). However, the absorption of essential metal ions cannot be ensured by means of said metal salts and
IIII
5 67565 niiden biologista hyväksikäyttöä, koska nämä metallisuolat muodostavat organismissa rehun yksityisten komponenttien tai rehun sulaessa muodostuvien aineiden kanssa hyvin vaikeasti liukenevia yhdisteitä (esimerkiksi sulfideja, oksi-hydroksideja tai fytaatteja) ja poistuvat siten huonosti liukenevassa muodossa ilman merkitsevää biologista hyödyksi-käyttöä organismista. Mainittujen metallisuolojen lisähaitta-na on se, että ne hajoittavat katalyyttisesti suuren osan ravintoaineiden vitamiineista, jotka hapettuvat herkästi, pilaannuttavat hapettamalla niiden sisältämän rasvan, niin että nämä elintarvikkeet saavat epämiellyttävän maun, eivätkä sovellu enää ravinnoksi.5,67565 because these metal salts form very sparingly soluble compounds (e.g., sulfides, oxyhydroxides, or phytates) in the body with the individual components of the feed or the substances formed when the feed melts, and thus are eliminated in a poorly soluble form without significant bioavailability from the organism. A further disadvantage of said metal salts is that they catalytically degrade a large proportion of the vitamins in the nutrients, which are easily oxidized, pollute by oxidizing the fat they contain, so that these foods have an unpleasant taste and are no longer suitable for human consumption.
Olennaisten alkuaineiden orgaaniset kelaattikompleksit, kuten esimerkiksi sitraatit tai etyleenidiaminotetra-asetaatit ovat tosin paremmin imeytyviä, mutta näistä suuren termodynaamisen stabiilisuuden omaavista komplekseista vapautuu eläin-organismissa vain pieni osa tärkeistä hivenaineista, ja nämä kompleksit voivat jopa poistaa elimistöstä tärkeitä hivenaineita. Siten esimerkiksi sitraatin runsaampi käyttö voi johtaa anemiaan, koska se toisaalta poistaa stabiilin kompleksin muodossa raudan organismista, ja toisaalta estää kuparin absorboitumista, mikä on anemian hoidossa raudan ohella hyvin tärkeä alkuaine.Although organic chelate complexes of essential elements, such as citrates or ethylenediaminetetraacetates, are better absorbed, these complexes, which have high thermodynamic stability, release only a small proportion of important trace elements in the animal and can even remove important HIV from the body. Thus, for example, increased use of citrate can lead to anemia, as it removes iron from the body in the form of a stable complex and prevents the absorption of copper, which is a very important element in the treatment of anemia in addition to iron.
Myös keskimääräisen stabiilisuuden omaavat metallikompleksit ovat tunnettuja; niitä käytetään karjalle peroraalisesti hi-venalkuaineiden korvaamiseen. Unkarilaisen patenttijulkaisun 152 252 mukaan ovat humiinihappojen kanssa muodostetut olennaiset metallikompleksit tunnettuja. Metallihumaatit absorboituvat peroraalisesti annettuina hyvin eläinorganismissa ja ovat käyttökelpoisia, mutta niiden käyttämistä estää se seikka, että humiinihapot ovat kemiallisesti tarkoin määrittelemättömiä aineita, joilla on erittäin erilainen kokoomus ja siten ei niistä voida valmistaa mitään metallikomplekseja, joita voitaisiin valmistaa uudelleen laadultaan samanlaisena τ- 6 67565 ja vakiolaatuisena. Tämän vuoksi ei metallihumaattien kanssa voida saavuttaa mitään yhtenäistä ja etukäteen määrättyä biologista vaikutusta. Unkarilaisessa patenttijulkaisussa 172 831 tehdään selkoa olennaisten metalli-ionien kanssa muodostetuista, hyvin toistettavista ja kemiallisesti selvästi määritellyistä oligo- ja polygalakturonihappojen komplekseista, joilla on vakiokokoomus, keskimääräinen stabiilisuus ja suhteellisen pieni molekyylipaino. Nämä kompleksit ovat hyvin absorboituvia ja käyttökelpoisia, mutta niiden varjopuolena on se, että lähtöaineena käytetyn pektiinin valmistus on hankalaa ja sangen kallista; tämän vuoksi ei näitä komplekseja tulla käyttämään yleisesti epätaloudellisuutensa vuoksi.Metal complexes with average stability are also known; they are used orally in livestock to replace hi-venous elements. According to Hungarian Patent Publication 152,252, the essential metal complexes formed with humic acids are known. Metal humates are well absorbed orally in the animal and are useful, but their use is hampered by the fact that humic acids are chemically undefined substances with very different compositions and thus cannot be made into any metal complexes that could be reconstituted with a similar quality and τ- 6 665 in standard quality. Therefore, no uniform and predetermined biological effect can be achieved with metal humates. Hungarian Patent Publication 172,831 discloses highly reproducible and chemically well-defined complexes of oligo- and polygalacturonic acids formed with essential metal ions with constant composition, average stability and relatively low molecular weight. These complexes are highly absorbable and useful, but their downside is that the preparation of the pectin used as a starting material is cumbersome and quite expensive; therefore, these complexes will not be widely used due to their uneconomical nature.
On saatu selville, että hapettamalla lignoselluloosapitoisia kasvijätteitä typpihapon kanssa syntyy sellaisia kelaatteja muodostavia yhdisteitä, jotka muodostavat olennaisten meso-ja mikroalkuainemetallien suolojen kanssa tai sellaisten kompleksien kanssa, joiden stabiilisuus on heikompi kuin keksinnön mukaisten kelaattien stabiilisuus, sellaisia metallike-laatteja, joita voidaan valmistaa yksinkertaisesti, hyvällä tuotoksella ja taloudellisesti ja jotka luovuttavat sisältämänsä metallin vielä paljon tehokkaammin elävässä organismissa kuin useat muut tähän asti käytetyt metallikompleksit.It has been found that oxidation of lignocellulosic plant wastes with nitric acid yields chelating compounds which form essential meso and micronutrient metal salts or complexes which are less stable than the stability of the chelates of the invention. with good yield and economy and which release the metal they contain even more efficiently in a living organism than many other metal complexes used so far.
Keksinnön kohteena on sen vuoksi menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa lignoselluloosaan perustuvia metallikelaatte-ja. Metallikelaatteja valmistetaan keksinnön mukaan siten, että lignoselluloosapitoista lähtöainetta mahdollisesti hienonnetussa ja/tai hydrolysoidussa ja/tai kuivatussa tilassa hapetetaan 30-100°C:n lämpötilassa 0,5-12 h ajan 4-12 tila-vuusosan kanssa 6-65 painoprosenttista typpihapon vesiliuosta laskettuna lähtöaineen kuiva-aineen yhtä osaa kohti, ja tällä tavoin saadun kelaatteja muodostavan seoksen annetaan reagoida, edullisesti in situ, alkali-, boori-, ammonium- tai maa-alkalisuolojen, 3d- ja 4d-siirtymämetallien suolojen ja/tai niiden kompleksien kanssa, joilla 7 67565 on heikompi stabiilisuus kuin vastaavilla kelaattikomplek-seilla, tai niiden seosten kanssa, tai suoritetaan hapettaminen mainittujen suolojen ja/tai kompleksien läsnäollessa, ja haluttaessa eristetään muodostunut kelaatti tai kelaattiseos ennestään tunnetulla tavalla.The invention therefore relates to a process for the preparation of metal chelates based on lignocellulose. The metal chelates according to the invention are prepared by oxidizing the lignocellulosic starting material, optionally in a comminuted and / or hydrolysed and / or dried state, at a temperature of 30-100 ° C for 0.5-12 h with 4-12 volumes of an aqueous solution of 6-65% by weight nitric acid. per part of the dry matter of the starting material, and the chelating mixture thus obtained is reacted, preferably in situ, with alkali, boron, ammonium or alkaline earth metal salts, salts of 3d and 4d transition metals and / or complexes thereof with 7 67565 has a lower stability than the corresponding chelate complexes, or mixtures thereof, or oxidation is carried out in the presence of said salts and / or complexes, and, if desired, the chelate or chelate mixture formed is isolated in a manner known per se.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää lähtöaineena maatalouden tai metsätalouden jäteaineita, esimerkiksi olkia, riisinkuoria, maissintähkiä, maissinolkia, korsia, korren palasia, leseitä, puunpalasia tai sahanpurua. Erikoisen tarkoituksen mukaisia ovat lähtöaineena esimerkiksi unkarilaisessa patenttijulkaisussa 164 886 suoritetussa furfu-raalin valmistuksessa jäljelle jäävä lignoselluloosapitoinen sivutuote, ns. furfuraali leseet (niiden kokoomus ja ominaisuudet on esitetty unkarilaisessa patenttijulkaisussa 170 617).In the process according to the invention, agricultural or forestry waste materials can be used as starting material, for example straw, rice husks, corn cobs, corn cobs, straw, pieces of straw, bran, pieces of wood or sawdust. Of particular interest are, for example, the lignocellulosic by-product remaining in the preparation of furfural in the Hungarian patent publication 164 886, the so-called furfural bran (their composition and properties are disclosed in Hungarian Patent Publication 170,617).
Keksinnön mukaisessa menetelmässä suoritetussa typpihappo-hapetuksessa syntyy kelaattia muodostavana aineena kasvijät-teistä ensisijassa hapettuneita ligniinin johdannaisia.The nitric acid oxidation carried out in the process according to the invention produces, as chelating agent, primarily oxidized lignin derivatives from plant waste.
Yleensä muodostuu melko useita kelaatteja muodostavia yhdisteitä, joten niiden tarkan kemiallisen luonteen määrääminen olisi liian monimutkainen analyyttinen tehtävä, mutta käytännön kannalta se on myös täysin tarpeetonta.In general, quite a number of chelating compounds are formed, so determining their exact chemical nature would be too complex an analytical task, but in practice it is also completely unnecessary.
Kuten edellä jo on mainittu, voidaan typpihappohapetus suorittaa käyttäen typpihappoa, jonka konsentraatio on välillä 6 % (sangen laimeaa) - 65 %, missä tahansa lämpötilassa välillä 30-100°C, mutta edullisimpina pidetään 96°C lämpötilaa ja 12-prosenttista typpihappoliuosta. Kun ylläpidetään näitä parametrejä, on reaktioaika 1,5 h.As already mentioned above, the nitric acid oxidation can be carried out using nitric acid at a concentration of between 6% (rather dilute) and 65%, at any temperature between 30 and 100 ° C, but 96 ° C and a 12% nitric acid solution are most preferred. When these parameters are maintained, the reaction time is 1.5 h.
Edellä on myös mainittu, että keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty lähtöaine voi olla mahdollisesti hydrolysoitua ja/tai hienonnettua ja/tai kuivattua. Hydrolysointi voidaan suorittaa tarkoituksen mukaisesti jo aikaisemmin mainitussa unkarilaisessa patenttijulkaisussa 164 886 ilmoitetulla tavalla, so. noin 180°C lämpötilassa ja vesihöyryllä 67565 12 atmosfäärin paineessa. Kuivatus ja hienontaminen tapahtuvat ennestään tunnetulla tavalla. Edellä tarkoituksen mukaisena lähtöaineena mainittu furfuraalilese on edellä esitetyllä tavalla hydrolysoitu aine; hydrolyysiä varten käytetään lähtöaineena useimmiten maissintähkiä tai sahanpurua. Kuivattu lähtöaine on osoittautunut tarkoituksen mukaiseksi keksinnön mukaisessa menetelmässä.It has also been mentioned above that the starting material used in the process according to the invention may optionally be hydrolysed and / or comminuted and / or dried. The hydrolysis can be carried out as intended as indicated in the aforementioned Hungarian patent publication 164,886, i.e. at a temperature of about 180 ° C and steam at 67565 at 12 atmospheres. Drying and grinding take place in a manner known per se. As a starting material for the above purpose, said furfural broth is a substance hydrolyzed as described above; for hydrolysis, corn cob or sawdust is most often used as a starting material. The dried starting material has proved to be suitable in the process according to the invention.
Typpihappo - hapetuksen jälkeen erotetaan - mikäli niin halutaan, reaktiosysteemistä kelaattia muodostavat aineet vesiliuoksensa muodossa tarkoituksen mukaisesti suodattamalla tai linkoamalla. Sen jälkeen annetaan kelaattia muodostavien aineiden reagoida yhden tai useamman metallisuolan kanssa tai metalli-kompleksien kanssa, keksinnön mukaisten metallikelaattien saamiseksi. Kun metallikelaatteja tullaan käyttämään kasvien viljelyssä, on useiden viljelykasvien herkkyyttä silmällä pitäen tarkoituksen mukaista käyttää kelaattien muodostamiseen muita metallisuoloja kuin klorideja, esimerkiksi sulfaatteja tai nitraatteja. Kelaattien muodostamisessa kysymykseen tulevista metallikomplekseista voidaan mainita esimerkiksi ase-taatit, joita ei voida pitää suoloina, koska niillä ei ole täydellistä ioniluonnetta.Nitric acid - after oxidation is separated - if desired, the chelating agents of the reaction system in the form of their aqueous solution are filtered or centrifuged as appropriate. The chelating agents are then reacted with one or more metal salts or metal complexes to give the metal chelates of the invention. When metal chelates are to be used in the cultivation of plants, in view of the sensitivity of several crops, it is expedient to use metal salts other than chlorides, for example sulphates or nitrates, to form chelates. In the formation of chelates from the metal complexes in question, mention may be made, for example, of acetates which cannot be regarded as salts because they do not have a complete ionic nature.
Kuten edellä on jo mainittu, ei metallisuolojen tai metalli-kompleksien lisääminen reaktiosysteemiin voi tapahtua kelaatte-ja muodostavien aineiden avulla vain hapetustietä, vaan on otettava huomioon myös joidenkin metallisuolojen esimerkiksi rauta(II)suolojen mahdollinen itsehapettuminen ja katalyyttinen vaikutus, joten niiden lisääminen ennen hapetusta näyttää paljon edullisemmalta.As already mentioned above, the addition of metal salts or metal complexes to the reaction system by chelating and forming agents cannot be by oxidation, but the possible self-oxidation and catalytic effect of some metal salts, such as iron (II) salts, must also be taken into account. much cheaper.
Keksinnön mukaisen menetelmän pääasialliset edut ovat seuraa-vat: 1) Keksinnön mukaisen menetelmän avulla voidaan valmistaa metallikelaatteja erinomaisen taloudellisesti ja niitä voivatThe main advantages of the process according to the invention are the following: 1) By means of the process according to the invention, metal chelates can be prepared with excellent economy and can be
IIII
9 67565 käyttää erittäin tehokkaasti sekä kasvi- että eläinorganis-rait ja ne ovat erittäin sopivia tuomaan olennaisia metalleja organismiin.9,67565 uses both plant and animal organisms very efficiently and are very suitable for introducing essential metals into the organism.
2) Keksinnön mukaisen menetelmän lähtöaineen muodostaa kasvi-jäte, jonka käyttäminen on tärkeää myös ympäristön suojelemisen kannalta.2) The starting material for the process according to the invention is plant waste, the use of which is also important for the protection of the environment.
3) Keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistetuista me-tallikelaateista käyttävät kasvit hyväkseen rautakelaattien raudan tehokkaammin kuin esimerkiksi etyleenidiaminotetra-etikkahapon kanssa kelaatiksi sidotun raudan.3) Of the metal chelates prepared by the process of the invention, the plants utilize the iron of the iron chelates more efficiently than, for example, the iron chelated with ethylenediaminotetraacetic acid.
Keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavien toteutus-esimerkkien avulla.The invention is further illustrated by the following embodiments.
Esimerkki 1Example 1
Granuloitujen maissintähkä-furfuraalileseiden heikko typpi-happohapetus (Kokeet I-V) 3 6 dm :n vetoinen nelikaulakolvi varustetaan siipisekoittimella, lämpömittarilla, syöttöelimellä ja pystyjäähdyttäjällä.Poor Nitric Acid Oxidation of Granulated Corn Cob-Furfural Bran (Experiments I-V) A 3 d dm four-necked flask is equipped with a paddle stirrer, thermometer, feeder, and condenser.
Hapetuksessa syntyvät nitroosikaasut johdetaan pesukolonnei-hin, jotka on täytetty 25-painoprosenttisella kaliumhydroksi-diliuoksella ja happamella kaliumpermanganaattiliuoksella, pystyjäähdyttäjän kautta ja absorboidaan, samalla imetään kevyessä vakuumissa. Kolvi pannaan sähköllä kuumennettuun vesihauteeseen, joka kuumennetaan taulukossa 1 ilmoitettuun lämpötilaan (30, 40 tai 50°C).The nitrous gases produced by the oxidation are passed to washing columns filled with 25% by weight potassium hydroxide solution and acidic potassium permanganate solution, through a vertical condenser and absorbed while being sucked in a light vacuum. Place the flask in an electrically heated water bath heated to the temperature indicated in Table 1 (30, 40 or 50 ° C).
33
Edellä selostettuun kölviin pannaan 1500 cm 56-painoprosent-tista typpihappoa, jonka ominaispaino on 1,350 ja joka on teknistä laatua? noin 30 min kuluessa se kuumennetaan taulukossa 1 ilmoitettuun lämpötilaan. Kun haluttu lämpötila on saavutettu, lisätään koko ajan sekoittaen tasaisella nopeudella 250 g granuloituja furfuraalileseitä (joiden kuivapitoisuus1500 cm of 56% by weight nitric acid with a specific gravity of 1,350 and of technical quality are placed in the hob described above? within about 30 min, it is heated to the temperature indicated in Table 1. When the desired temperature is reached, 250 g of granulated furfural bran (with a dry matter content) are added at a constant rate with stirring.
FF
10 67565 on 91 painoprosenttia), jotka ovat peräisin maissintähkis-tä, 30 min kuluessa. Sen jälkeen systeemiä pidetään taulukossa 1 määrätty aika (2, 4 tai 6 h) jatkuvasti tasaisessa sekoituksessa taulukossa 1 määrätyssä lämpötilassa (30, 40 tai 50°C). Taulukossa 1 ilmoitetun ajan kuluttua kolvin sisältö jäähdytetään vesijohtoveden avulla huoneen lämpöön, ja sen jälkeen se neutraloidaan käyttäen kyllästettyä kalium-hydroksidin vesiliuosta (900 g) , ja 1700 cm tai 1050 cm·3 25 painoprosenttista ammoniumhydroksidiliuosta (ominaispaino 0,906). Neutraloinnin jälkeen reaktioseos laimennetaan 3 tislatulla vedellä 6 dm :iin asti ja siitä erotetaan pois pääasiallisesti selluloosaa sisältävä liukenematon jäännös linkoamalla. (Sentrifugi on tyyppiä Janetzky K-70, 3000 kierr/min). Jäännös suspendoidaan tislattuun veteen ja lingo-taan uudestaan. Pesu ja linkoaminen toistetaan kolme kertaa. Pesty liukenematon sakka kuivataan 105°C:ssa kuivauskaapissa. Kuten taulukon 1 tiedoista käy ilmi, saadaan 36-46 painopro- 3 senttiä sakkaa. 6 dm :n määrä liuosta haihdutetaan varovasti (100°C tai 40°C) kuiviin. Sen jälkeen kun kalium- tai ammoniumnitraattimäärä, joka laskettiin neutraloinnissa vähentyneen kaliumhydroksidi- tai ammoniiornhydroksidimäärän perusteella, on laskettu pois saadun tuotteen painosta, saadaan tulokseksi 90-110 g kalium- tai ammoniumkelaattia, joka vastaa 40-50 painoprosentin saalista. Happokapasiteetti on 3,7-4,6 milliekvivalenttia/g, mistä käytetään seuraavassa merkintätapaa mekv/g, rauta(III)-ioneiden kapasiteetti 4,0- 6,7 mekv/g, ja gramma (g) merkitsee molemmissa tapauksissa lähtöainefurfurolileseiden määrää. Siten on tuotteen laskettu happokapasiteetti noin 10 mekv/g ja rauta (III)-ionikapasi-teetti 12 mekv/g.10 67565 is 91% by weight) derived from corn cob, within 30 min. The system is then kept continuously for the time specified in Table 1 (2, 4 or 6 h) with constant agitation at the temperature specified in Table 1 (30, 40 or 50 ° C). After the time indicated in Table 1, the contents of the flask are cooled to room temperature with tap water and then neutralized using saturated aqueous potassium hydroxide solution (900 g) and 1700 cm or 1050 cm · 3 25% strength by weight ammonium hydroxide solution (specific gravity 0.906). After neutralization, the reaction mixture is diluted with 3 distilled water to 6 dm and the insoluble residue containing mainly cellulose is separated off by centrifugation. (The centrifuge is of the Janetzky K-70 type, 3000 rpm). The residue is suspended in distilled water and centrifuged again. Washing and spinning are repeated three times. The washed insoluble precipitate is dried at 105 ° C in an oven. As can be seen from the data in Table 1, 36-46% by weight of precipitate is obtained. Carefully evaporate 6 dm of the solution (100 ° C or 40 ° C) to dryness. After deducting the amount of potassium or ammonium nitrate calculated on the basis of the reduced amount of potassium hydroxide or ammonium hydroxide in the neutralization from the weight of the product obtained, 90 to 110 g of potassium or ammonium chelate are obtained, corresponding to a yield of 40 to 50% by weight. The acid capacity is 3.7 to 4.6 milliequivalents / g, henceforth denoted by meq / g, the capacity of iron (III) ions is 4.0 to 6.7 meq / g, and gram (g) in both cases indicates the amount of starting furfural residues. Thus, the product has a calculated acid capacity of about 10 meq / g and an iron (III) ion capacity of 12 meq / g.
Esimerkki 2Example 2
Granuloitujen maissintähkä-furfuraalileseiden keskivahva typpihappohapetus (Kokeet VI-XI) 3Medium-strong nitric acid oxidation of granulated maize cob furfural bran (Experiments VI-XI) 3
Nelikaulakolvi, jonka vetoisuus on 6 dm , varustetaan siipi-sekoittimella, syöttöelimellä ja pystyjäähdyttäjällä ja pannaan sitten sähköllä kuumennettavaan vesihauteeseen.A four-necked flask with a capacity of 6 dm is equipped with a vane stirrer, a feed member and a vertical condenser and then placed in an electrically heated water bath.
11 67565 311 67565 3
Kolviin lisätään 1500 cm 12-painoprosenttista typpihappoa, sen jälkeen aletaan vesihauteen kuumentaminen. Noin 30 min kuluttua, kun vesihaude alkaa kiehua, nousee kolvin liuoksen lämpötila 85°C:een. Sen jälkeen alkaa jatkuvasti sekoittaen granuloiduista maissintähkistä valmistettujen furfuraalileseiden lisäys (250 g, kuivapitoisuus 91 %).Add 1500 cm of 12% strength by weight nitric acid to the flask, then start heating the water bath. After about 30 minutes, as the water bath begins to boil, the temperature of the solution in the flask rises to 85 ° C. Thereafter, the addition of furfural bran made from granulated corn cobs (250 g, dry matter content 91%) begins with constant stirring.
Lisäys, jonka nopeus on riippuvainen muodostuneen vaahdon määrästä, joka aiheutuu hapetuksessa syntyvistä kaasuista, jatkuu noin 45 min. Seoksen lämpötila nousee eksotermisen reaktion johdosta nopeasti (noin 10 min kuluessa) 96°C:een ja pysyy tässä lämpötilassa lisäämisen jälkeen niin kauan kuin taulukossa 1 on ilmoitettu (0,5, 1, 1,5, 3 ja 6 h).The addition, the rate of which depends on the amount of foam formed due to the gases generated in the oxidation, continues for about 45 min. Due to the exothermic reaction, the temperature of the mixture rises rapidly (within about 10 minutes) to 96 ° C and remains at this temperature after the addition for as long as indicated in Table 1 (0.5, 1, 1.5, 3 and 6 h).
Reaktiossa syntyneet nitroosikaasut absorboidaan pystyjääh-dyttäjäään liitettyihin, 25-painoprosenttisella kaliumhydrok-sidiliuoksella ja happamella kaliumpermanganaattiliuoksella täytettyihin pesukolonneihin kevyellä vakuumilla imemällä. Reaktion päätyttyä jäähdytetään reaktioseos vesijohtovedellä huoneen lämpöön ja sen jälkeen se neutraloidaan kyllästetyl- 3 lä kaliumhydroksidin vesiliuoksella (72 g) (tai 200 cm :llä 25-painoprosenttista ammoniumhydroksidiliuosta) ominaispaino 0,906. Neutraloitu seos laimennetaan tislatulla vedellä 3 6 dm :iin ja selluloosapitoinen liukenematon sakka erotetaan linkoamalla (Janetzky K-70, 3000 kierr/min). Lingottu sakka suspendoidaan tislattuun veteen kolme kertaa ja lingotaan uudelleen. Pesty aine kuivataan 105° C:ssa kuivauskaapissa. Kuten taulukosta 1 käy ilmi, saadaan 36-58 painoprosenttia sakkaa. Liuos haihdutetaan varovasti kuiviin (100°C tai 40°C). Sen jälkeen kun kalium- tai ammoniumnitraattimäärä, joka on laskettu neutralointiin tarvittavan kalium- tai ammo-niumhydroksidin määrän perusteella, on vähennetty saadun aineen painosta, saadaan 90-100 g kalium- tai ammoniumkelaat-tia (saalis: 40-45 %). Happokapasiteetti on 3,1-3,4 mekv/g ja rauta(III)-ioninsitomiskapasiteetti on 6-8 mekv/g, ja gramma (g) tarkoittaa kummassakin tapauksessa furfuraalile-seiden lähtömäärää.The nitrous gases formed in the reaction are absorbed by washing under light vacuum with columns filled with a 25% by weight potassium hydroxide solution and an acidic potassium permanganate solution connected to a condenser. After completion of the reaction, the reaction mixture is cooled with tap water to room temperature and then neutralized with saturated aqueous potassium hydroxide solution (72 g) (or 200 cm 2 of 25% strength by weight ammonium hydroxide solution), specific gravity 0.906. The neutralized mixture is diluted with distilled water to 3 6 dm and the cellulosic insoluble precipitate is separated by centrifugation (Janetzky K-70, 3000 rpm). The centrifuged precipitate is suspended in distilled water three times and centrifuged again. The washed material is dried at 105 ° C in an oven. As shown in Table 1, 36-58% by weight of precipitate is obtained. The solution is carefully evaporated to dryness (100 ° C or 40 ° C). After subtracting the amount of potassium or ammonium nitrate calculated from the amount of potassium or ammonium hydroxide required for neutralization by weight of the substance obtained, 90-100 g of potassium or ammonium chelate are obtained (yield: 40-45%). The acid capacity is 3.1-3.4 meq / g and the iron (III) ion binding capacity is 6-8 meq / g, and gram (g) in each case means the starting amount of furfural bran.
Γ" 12 6756512 "12,67565
Esimerkki 3Example 3
Granuloitujen maissintähkä-furfuraalileseiden voimakas typpi- happohapetus (Kokeet XI-XV) 3 . .Strong nitric acid oxidation of granulated maize cob furfural bran (Experiments XI-XV) 3. .
6 dm :n vetoinen nelikaulakolvi varustetaan snpisekoitin- laitteella, lämpömittarilla, syöttöelimellä ja pystyjäähdyt-täjällä ja pannaan sitten sähköllä kuumennettuun vesihautee- 3 seen. Kolviin pannaan 1500 cm 56 painoprosenttista typpihappoa, jonka ominaispaino on 1,350 ja sen jälkeen sitä kuumennetaan vesihauteella. Noin 60 min kuluttua (kun happo on kolvissa 80-asteista) johdetaan siihen 250 g (kuiva-ainepitoisuus 91 painoprosenttia, valmistettu granuloiduista maissintähkistä) furfuraalileseitä. Lisäys, jonka nopeus on riippuvainen vaahdon muodostumisen määrästä, joka aiheutuu reaktiossa kehittyvistä kaasuista, kestää noin 60 min. Eksotermisen reaktion vuoksi nousee hapetusseoksen lämpötila noin 10 min aikana 90°C:een. Tässä lämpötilassa pidetään systeemiä reaktion aikana lisäämisen jälkeen 0,5, 1, 1,5, 3 ja 10 h (kts. taulukkoa 1). Reaktion loputtua jäähdytetään reaktioseos vesijohtovedellä huoneen lämpöön, ja neutraloidaan sitten käyttäen 640 g kyllästettyä kaliumhydroksidin 3 vesiliuosta tai 800 cm 25-painoprosenttista ammoniumhydroksi-diliuosta (ominaispaino: 0,906). Neutraloitu seos laimennetaan tislatulla vedellä 6 dm^:iin asti ja sitten erotetaan sel-luloosapitoinen liukenematon sakka linkoamalla (Janetzky K-70; 3000 kierr/min). Lopuksi suspendoidaan muodostunut sakka kolme kertaa tislattuun veteen, pestään ja lingotaan. Pesty aine kuivataan 105°C:ssa kuivauskaapissa. Kuten taulukosta 1 käy ilmi, saadaan 24-34 % sakkaa.A 6 dm four-necked flask is equipped with a snake stirrer, thermometer, feeder and condenser and then placed in an electrically heated water bath. Place 1500 cm of 56% by weight nitric acid with a specific gravity of 1,350 in the flask and then heat in a water bath. After about 60 minutes (when the acid is in the flask at 80 degrees), 250 g (dry matter content 91% by weight, made from granulated corn cobs) of furfural bran are introduced. The addition, the rate of which depends on the amount of foam formation caused by the gases evolved in the reaction, takes about 60 minutes. Due to the exothermic reaction, the temperature of the oxidation mixture rises to 90 ° C in about 10 minutes. At this temperature, the system is maintained during the reaction after the addition for 0.5, 1, 1.5, 3 and 10 h (see Table 1). After completion of the reaction, the reaction mixture is cooled with tap water to room temperature, and then neutralized using 640 g of saturated aqueous potassium hydroxide solution 3 or 800 cm 2 of 25% strength by weight ammonium hydroxide solution (specific gravity: 0.906). The neutralized mixture is diluted with distilled water to 6 dm ^ and then the cellulose-containing insoluble precipitate is separated by centrifugation (Janetzky K-70; 3000 rpm). Finally, the precipitate formed is suspended three times in distilled water, washed and centrifuged. The washed material is dried at 105 ° C in an oven. As shown in Table 1, 24-34% of precipitate is obtained.
Liuos haihdutetaan varovasti (100°C tai 40°C) kuiviin. Sen jälkeen kun kalium- tai ammoniumnitraattimäärä, joka lasketaan neutralointiin tarvittavan kalium- tai ammoniumhydroksidin määrän perusteella, on vähennetty saadun tuotteen painosta, saadaan 100-110 g kalium- tai ammoniumkelaattia, eli 45-50 painoprosentin saalis. Happokapasiteetti on 4,8-5,6 mekv/g, rauta(III)-ioninmuodostamiskapasiteetti 8-10 mekv/g, ja gramma(g) tarkoittaa kummassakin tapauksessa furfuraalilesei-den lähtömäärää.The solution is carefully evaporated (100 ° C or 40 ° C) to dryness. After subtracting the amount of potassium or ammonium nitrate, calculated on the basis of the amount of potassium or ammonium hydroxide required for neutralization, from the weight of the product obtained, 100 to 110 g of potassium or ammonium chelate are obtained, i.e. a yield of 45 to 50% by weight. The acid capacity is 4.8-5.6 meq / g, the iron (III) ion formation capacity is 8-10 meq / g, and the gram (g) in each case means the starting amount of furfural broths.
13 67565 a tn tn α) tn13 67565 a tn tn α) tn
AiOh
O OO O
C r- m o •H * rH * r—I CN *“ Γ0C r- m o • H * rH * r — I CN * “Γ0
^ ^ <N^ ^ <N
•H Γ0 (0 (d• H Γ0 (0 (d
Cg Ai λ; ro Γ' 0 o Ai a: m σι r-- •h \ fd rd *» v *Cg Ai λ; ro Γ '0 o Ai a: m σι r-- • h \ fd rd * »v *
1 en CO C0 (N |H (N1 en CO C0 (N | H (N
~ g --- H — tn m m « h q· έ> co r-~ m πιπνοοη C h m io ri if ^ οοσσσο σ O ή tN m> 4J s—" «.*.*»·»». *>«.*»* *» ^ «k ^ Q) <D O Ή fN (N H H H H CS (N ΓΟ ΓΟ fO ΓΟ a <d λ o a a id i rC tn •h i a) a- o m ai a e tn e di tn -h -P -h td fddJtO lOrfCNi-HVO ID Cl H to tn O "T tN o ^ SAi -P -P tj> rr σ ro in m *3· ro ro ro ro <n A! C Λ h d td <ϋ :id td p tn tn h p O tn ro a: a> o a: -h s e -h k~ g --- H - tn mm «hq · έ> co r- ~ m πιπνοοη C hm io ri if ^ οοσσσο σ O ή tN m> 4J s—" «. *. *» · »». *> « . * »* *» ^ «K ^ Q) <DO Ή fN (NHHHH CS (N ΓΟ ΓΟ fO ΓΟ a <d λ oaa id i rC tn • hia) a- om ai ae tn e di tn -h -P -h td fddJtO lOrfCNi-HVO ID Cl H to tn O "T tN o ^ SAi -P -P tj> rr σ ro in m * 3 · ro ro ro ro <n A! C Λ hd td <ϋ: id td p tn tn hp O tn ro a: a> oa: -hse -hk
rH rHrH rH
3 td td td i <#>3 td td td i <#>
Eh P C -H ro C Q) tn o ΓΜ MH 0) Id ^ s H roEh P C -H ro C Q) tn o ΓΜ MH 0) Id ^ s H ro
P C a tn BS -- OP C a tn BS - O
C -H id \ 2C -H id \ 2
P (d A -H > ^ KP (d A -H> ^ K
I :0 O -P Ai <#>I: 0 O -P Ai <#>
:td -Pft-Ptl) i< ^ (DOlHM1 ID: td -Pft-Ptl) i <^ (DOlHM1 ID
Ai e tt (1) E lO > '''VV <#> - ' ' ' - xl :rd td d) — *— ro no ^ *3· te ro ro ro ro ro >» Aminin :td d Λ -P < eo -P > in C — •h zAi e tt (1) E lO> '' 'VV <#> -' '' - xl: rd td d) - * - ro no ^ * 3 · te ro ro ro ro ro> »Aminin: td d Λ - P <eo -P> in C - • hz
tn ^ Wtn ^ W
tn td entn td en
•h -h o H• h -h o H
id -P w < g C X H en C h ps m in <C m in C-P W w » * X * ·>id -P w <g C X H en C h ps m in <C m in C-P W w »* X * ·>
<]) — ffi (N M Ίί ID ID X Orlrimo 1¾ OHHCIO<]) - ffi (N M Ίί ID ID X Orlrimo 1¾ OHHCIO
•n 2 S rH• n 2 S rH
C-P H HC-P H H
-p «O-p «O
•h en > o w• h en> o w
rH XrH X
e e td P u a O O O O O O ID ID ID ID ID ID ID ID ID id — σ^ττ^ιη σσσσσ σσσσσe e td P u a O O O O O ID ID ID ID ID ID ID ID ID id - σ ^ ττ ^ ιη σσσσσ σσσσσ
Eheh
Id) H HId) H H
d) g H HH H H > O C O M H > H H H X HHHH>d) g H HH H H> O C O M H> H H H X HHHH>
«CP H H H H > > > > H X XXXXX«CP H H H H>>>> H X XXXXX
14 6756514 67565
Esimerkki 4Example 4
Rauta(III)-kompleksien valmistaminen aineista, jotka oli saatu typpihappohapetuksen avulla (heikko, keskivahva, voimakas) granuloiduista maissintähkä-furfuraalileseistä 3 750 cm määrään, typpihappohapetuksen avulla granuloiduista maissintähkä-furfuraalHeseistä saatua ja ammoniumhydroksidin tai kaiiumhydroksidin avulla neutraloitua liuosta (kts. esimerkkejä 1-3) lisätään happokapasiteetin kanssa samanarvoinen määrä 1 M rauta(III)-kloridiliuosta. Liuoksessa voidaan havaita pH-arvon alenemisen ohella sakkaa. Sakka liuotetaan lasielektrodia käyttäen palauttamalla liuoksen pH-arvo 7:ään 25-prosenttisella ammoniumhydroksidiliuoksella tai 1 N kalium-hydroksidiliuoksella. Mahdollisesti vielä liukenematta jäänyt sakka lingotaan pois 24 h kuluttua. Liukenevan rauta-kompleksin rautapitoisuus määrätään kalorimetrisellä menetelmällä käyttäen O-fenatroliinia.Preparation of iron (III) complexes from substances obtained by nitric acid oxidation (weak, medium, strong) from granulated maize cob furfural bran to 3 750 cm, by nitric acid oxidation from granulated corn cob furfural halide oxide (or from sodium hydroxide and ammonium hydroxide) and ammonium hydroxide 3) an amount of 1 M ferric chloride solution equivalent to the acid capacity is added. In addition to the decrease in pH, a precipitate can be observed in the solution. The precipitate is dissolved using a glass electrode by restoring the pH of the solution to 7 with 25% ammonium hydroxide solution or 1 N potassium hydroxide solution. Any precipitate that has not yet dissolved is centrifuged off after 24 h. The iron content of the soluble iron complex is determined by a calorimetric method using O-fenatroline.
Tässä esimerkissä pannaan ensiksi kokeissa V, VII ja XI saatuihin hapetustuotteisiin 1 mol rauta(Ill)-kloridiliuosta, joka vastaa näiden aineiden yksinkertaista, kaksinkertaista ja kolminkertaista happokapasiteettiä ja sitten valmistetaan yhden ekvivalentin kanssa 0,5 M rauta(II)-sulfaattiliuosta komplekseja, joiden rauta(II)(III)-ionipitoisuus on eri suuruinen ja joilla on erisuuruiset valenssit (kts. taulukkoa II). Niiden toistot ovat taulukossa III sillä erotuksella, että rauta(III)kloridin asemesta, joka vastaa yksinkertaista happokapasiteettiä, lisätään O,9-kertaista happokapasiteettiä vastaavaa rauta(III)-kloridia. 1 N kaliumhydroksidin avulla säädetään liuoksen pH-arvo 7:ään. Mahdollisesti liukenemattomat aineet poistetaan 24 h kuluttua linkoamalla. Liuoksen koko rautapitoisuus rauta (II) jarauta(III) määrätään sen jälkeen kun on hajoitettu emäksisen vetyperoksidi-liuoksen avulla ja pelkistetty askorbiinihapon avulla käyttäen O-fenantroliini-menetelmää. Liuoksen sisältämä rauta-(II)-määrä mitataan samaten käyttäen O-fenantroliini-menetelmää. Taulukoissa II ja III on ilmoitettu liuoksessa olevan raudan koko määrä, sen jakautuminen rauta(II)- ja rauta(III)-muotoihin sekä suhteet rauta(III)-rauta(ll) tai rauta(II)-In this example, the oxidation products obtained in Experiments V, VII and XI are first charged with 1 mol of ferric chloride solution corresponding to the simple, double and triple acid capacities of these substances and then with one equivalent of 0.5 M ferrous sulphate solution complexes are prepared the iron (II) (III) ion content is of different magnitudes and has different valences (see Table II). Their repetitions are shown in Table III, with the difference that instead of ferric chloride corresponding to a simple acid capacity, ferric chloride corresponding to 0.9 times the acid capacity is added. Adjust the pH of the solution to 7 with 1 N potassium hydroxide. Any insoluble matter is removed after 24 h by centrifugation. The total iron content of the solution, iron (II) and iron (III), is determined after decomposition with a basic hydrogen peroxide solution and reduction with ascorbic acid using the O-phenanthroline method. The amount of iron (II) in the solution is likewise measured using the O-phenanthroline method. Tables II and III show the total amount of iron in solution, its distribution into iron (II) and iron (III) forms and the ratios of iron (III) to iron (II) or iron (II)
IIII
67565 rauta(III). Havaitaan, että aineilla, jotka oli saatu hapetuskokeissa V, VII ja XI maissintähkä-furfu-rolileseistä, johtaa reaktio sekä rauta(III)-kloridin pttä rauta(II)-sulfaatin kanssa käytännöllisesti katsoen saman kokoomuksen omaaviin rauta(III)(II)-komplekseihin. Näissä komplekseissa voidaan rauta(II)-rauta(III)-suhteiden toistaminen katsoa tyydyttäväksi.67565 iron (III). It is observed that with substances obtained in oxidation experiments V, VII and XI from maize cob furfural bran, the reaction with both iron (III) chloride and iron (II) sulphate results in iron (III) - II) having virtually the same composition. complexes. In these complexes, the repetition of iron (II) -iron (III) ratios can be considered satisfactory.
Taulukko IV sisältää elementaariset analyyttiset tiedot hapetuskokeissa V, VII ja XI saaduista kalium-ammoniumkelaa-teista ja rauta(III)(II)-komplekseista.Table IV contains basic analytical data on potassium ammonium chelates and iron (III) (II) complexes obtained in oxidation experiments V, VII and XI.
T -------- 67565 16T -------- 67565 16
MM
HB
H —.H -.
++
-» ro id n 10 O in o O- »ro id n 10 O in o O
h φ 10 id in 03 id o o ro h ^ (M ^ inr-io ro h in "— \ ^ ^ --.«* ^ V s «0 + OOO OOH ooo P ΓΜ 3 φh φ 10 id in 03 id o o ro h ^ (M ^ inr-io ro h in "- \ ^ ^ -.« * ^ V s «0 + OOO OOH ooo P ΓΜ 3 φ
Ifl ti 05 — +Ifl ti 05 - +
(N(OF
^ O) ·> h £ σι «noo r-* rr in h \ h oo h r* o O m m oo ' ± »v» ^ ^ *. *. * ^ cm «o cn η vo h ro r-- h «j H g -h HO .* H nj^ O) ·> h £ σι «noo r- * rr in h \ h oo h r * o O m m oo '±» v »^ ^ *. *. * ^ cm «o cn η vo h ro r-- h« j H g -h HO. * H nj
-P-P
ltd <#> a c 3 <1) oo o oo ro io h r^oom φ iti ^ id oo id d oo m oo id tn « tnltd <#> a c 3 <1) oo o oo ro io h r ^ oom φ iti ^ id oo id d oo m oo id tn «tn
tn «n o «o o1 m o· es σι Otn «n o« o o1 m o · es σι O
g Γ" σι id ro o «n rHoo^r T3g Γ "σι id ro o« n rHoo ^ r T3
- - - - - - - - - O- - - - - - - - - O
^ + H O) (N H Μ· H ΓΊ Π (N 3 H ro g H φ H h c w w <o nj x, -PcΨ (0 H 3 tn^ + H O) (N H Μ · H ΓΊ Π (N 3 H ro g H φ H h c w w <o nj x, -PcΨ (0 H 3 tn
Hits φ (N O «N n N in 05 h m m o o h ^ <n H ro q O «3 X (0 3 g Ή «H flj s e eHits φ (N O «N n N in 05 h m m o o h ^ <n H ro q O« 3 X (0 3 g Ή «H flj s e e
3 — \ -H3 - \ -H
EH H tji o m E <» n r-' oo oo oo r- > ^ O m H h id «n rr o ro ro + oo r- <n Γ'-ιογμ id in ro :ro -P OJ > ^ ^ k .. .. * > 3 Φ O O h OOH OOH :rtiEH H tji om E <»n r- 'oo oo oo r-> ^ O m H h id« n rr o ro ro + oo r- <n Γ'-ιογμ id in ro: ro -P OJ> ^ ^ k .. .. *> 3 Φ OO h OOH OOH: rti
3 Cu -P3 Cu -P
05 ^ +j Φ05 ^ + j Φ
-P-P
t>1 + ~ ~ '-'H H Ήt> 1 + ~ ~ '-'H H Ή
H H £2 r*HH H £ 2 r * H
h h \ ro io oo (n oo oo r^OH Oh h \ ro io oo (n oo oo r ^ OH O
~—' tjl LTO 00 t"- H ΙΟ τ* Γ'^ΟΟ m tn 6 v * » - ^ ^ v ns~ - 'tjl LTO 00 t "- H ΙΟ τ * Γ' ^ ΟΟ m tn 6 v *» - ^ ^ v ns
-P-P r\i ro ro cn tt cn (n o* ro -P-P-P r \ i ro ro cn tt cn (n o * ro -P
3 3 Φ tn td td ti φ 05 u g x φ H H i I i—I '—I i—| f—f r—I (—i tn ..... (ti · HCNH (“H ΓΟ rH HÖH tti3 3 Φ tn td td ti φ 05 u g x φ H H i I i — I '—I i— | f — f r — I (—i tn ..... (ti · HCNH (“H ΓΟ rH HÖH tti
C -P φ -PC -P φ -P
+ + + φ Φ ro ro (N + + + -PT3+ + + φ Φ ro ro (N + + + -PT3
+ + + φφφΠΓ0<Ν AA+ + + φφφΠΓ0 <Ν AA
ro ro (N t. t t< ΦΦΦ 33 φφφ t t t tn tnro ro (N t. t t <ΦΦΦ 33 φφφ t t t tn tn
I ti Ph ti H H HI ti Ph ti H H H
I Φ \ \ \ H H *—I i—1 i—f Φ g i—I <—I i—I HMM \ \ \ ·· ··I Φ \ \ \ H H * —I i — 1 i — f Φ g i — I <—I i — I HMM \ \ \ ·· ··
0 3 O \ \ \ hmm mmm ro tN0 3 O \ \ \ hmm mmm ro tN
X C P > > > >>> XXX XX C P>>> >>> XXX X
17 6756517 67565
HB
HB
H ^ ± si h ί m σι 'j n n (sH ^ ± si h ί m σι 'j n n (s
0 ¢1 N W (NOH <T\ ID H0 ¢ 1 N W (NOH <T \ ID H
h Ν' h ro σι (N n (N O Ν' fg+^ 606 600 006h Ν 'h ro σι (N n (N O Ν' fg + ^ 606 600 006
C CUC CU
g & in ^ H + „ ^ CN H N N* O eng & in ^ H + „^ CN H N N * O en
^ CU O u~> O O °o r~ O (N (N^ CU O u ~> O O ° o r ~ O (N (N
H H O CN VO 1—I I—^ <—I Ν' Γ^· Ν' H ».ν'· κκ». »» ^ »'H H O CN VO 1 — I I— ^ <—I Ν 'Γ ^ · Ν' H ».ν '· κκ». »» ^ »'
H (N 00 (N (O 'i (O CO 00 CNH (N 00 (N (O 'i (O CO 00 CN
^ (U H^ (U H
rtl li -P ~ 0rtl li -P ~ 0
(ΰ dP(ΰ dP
0101
(U t^(Ti(N vo ro vo e*· in H(U t ^ (Ti (N vo ro vo e * · in H
10 00 r- r'oor^ en t'-10 00 r- r'oor ^ en t'-
pHpH
ε tn LO o h o σν ro ro en cnε tn LO o h o σν ro ro en cn
£ σν σν σν ro vo O γν σν O£ σν σν σν ro vo O γν σν O
CN Γ- VO rO o rO 00 Ov H + ' ' ' " " - " " I—I n h n* cn h n* cn cnud<n h Q) ~ Ph (X3 ^CN Γ- VO rO o rO 00 Ov H + '' '"" - "" I — I n h n * cn h n * cn cnud <n h Q) ~ Ph (X3 ^
-P-P
C OPC OP
rtj ΓΟ 1—I 00 Ν’ Γ"' Ν’ rOLTIlTirtj ΓΟ 1 — I 00 Ν 'Γ "' Ν 'rOLTIlTi
Oi CU CO 1—I (N (N H (N (N CNOi CU CO 1 — I (N (N H (N (N CN
H [HH [H
H HH H
OO
« -v pH H \«-V pH H \
2 H tJi (O o n LO Ν’ O rO in OV2 H tJi (O o n LO Ν ‘O rO in OV
(ö'-' g m n > CN H ro ® h σ(ö'- 'g m n> CN H ro ® h σ
E-H <t3 OOuOO LO OV VO VO CO HE-H <t3 OOuOO LO OV VO VO CO H
4J -f- ^ s *.*.*» ^ ·* «»4J -f- ^ s *. *. * »^ · *« »
C CN OOH OOO OOHC CN OOH OOO OOH
Π3 CUΠ3 CU
Oi Ph + -V p-Oi Ph + -V p-
~ H H~ H H
μη e H H \ CN rH Ν' LT) N· N· Γ" ID i—(μη e H H \ CN rH Ν 'LT) N · N · Γ "ID i— (
—· -—· tn σν h 10 uoooro OhO- · -— · tn σν h 10 uoooro OhO
Cd CO g CD QO 00 H (N CD O (N HCd CO g CD QO 00 H (N CD O (N H
W ·> K ·. V K*.*.W ·> K ·. V K *. *.
p p O cn N1 ro cn tn cn ro vo π3 π3 Php p O cn N1 ro cn tn cn ro vo π3 π3 Ph
Oi u --Oi u -
rH 1—I 1—IrH 1 — I 1 — I
•..... rH 1—I l“H• ..... rH 1 — I l “H
rH rH 1—I C> ro r—| ··*··· ...... k σ\ ro »h rH CN 1—I O * o + + + ro ro (N + + +rH rH 1 — I C> ro r— | ·· * ··· ...... k σ \ ro »h rH CN 1 — I O * o + + + ro ro (N + + +
+ + + CUCUCU rorocN+ + + CUCUCU rorocN
ro ro cn Ph Ph Ph CUCUCUro ro cn Ph Ph Ph CUCUCU
CU CU CU Ph Cm Ph I h Pn Cu cn cn cnCU CU CU Ph Cm Ph I h Pn Cu cn cn cn
I CU \ \ \ CN CN CNI CU \ \ \ CN CN CN
CU E CN CN CN H H H \ \ \CU E CN CN CN H H H \ \ \ \
O 3 O \ \ \ H M H M H HO 3 O \ \ \ H M H M H H
«CP >>> >>> XXX«CP >>> >>> XXX
18 6756518 67565
SS
α> cnα> cn
XX
3 O3 O
-PO) vo oo oo d> fc II- I - ΙΟ. <y> oo σν (0 1¾-PO) vo oo oo d> fc II- I - ΙΟ. <y> oo σν (0 1¾
.3 -P.3 -P
O tnO tn
O-ι *HO-ι * H
a <u o o (0 tn - - .3 Ai « σ> i i i in li h a) ro Οι Ή a. o >1 e -PO σνΟοο r-t o i—l *s· ^ m vo r- ro o ro ooa <u o o (0 tn - - .3 Ai «σ> i i i in li h a) ro Οι Ή a. o> 1 e -PO σνΟοο r-t o i — l * s · ^ m vo r- ro o ro oo
StO ----- - - -- -P g «i (n cn vo σν ^ av r~StO ----- - - - -P g «i (n cn vo σν ^ av r ~
ra 3 tn m in rHra 3 tn m in rH
<c tn m u CD -) h 3 -P oo av cn r-vo ro cn -h d) c cn av in tt ro von H t3 d) ^ ^ - * - - a3 -r-t ocn m cn o o vo r-tm ta -H o ro in *s· ro ro vr vf<c tn mu CD -) h 3 -P oo av cn r-vo ro cn -hd) c cn av in tt ro von H t3 d) ^ ^ - * - - a3 -rt ocn m cn oo vo r-tm ta -H o ro in * s · ro ro vr vf
PC PPC P
3 a m <o P -rv n O O cn ts< vo^f 3 ro ro m vo vo tt vo 4-t ro ® » > ^ - - -3 a m <o P -rv n O O cn ts <vo ^ f 3 ro ro m vo vo tt vo 4-t ro ® »> ^ - - -
> I -P O IN ΓΟ Ί3* (N (N (N> I -P O IN ΓΟ Ί3 * (N (N (N
H Mi MH Mi M
Ai ΉAi Ή
O -3 d) ro i—l O OO OOO -3 d) ro i — l O OO OO
Ai :<0 -P cn i—I ro vo n vo ττ v1 4J (0 ^ ^ ^ — w — — 3 C (ö O r^rHO uoro vo id iH -HM HM'» in -S· roroAi: <0 -P cn i — I ro vo n vo ττ v1 4J (0 ^ ^ ^ - w - - 3 C (ö O r ^ rHO uoro vo id iH -HM HM '»in -S · roro
3 tn dJ3 tn dJ
to tn Aito tn Ai
fH -HfH -H
to to -Hto -H
£ -U -P£ -U -P
cn -Pcn -P
3 M d) d) 3 d)3 M d) d) 3 d)
n Ό -Pn Ό -P
3 tO -H3 tO -H
-P to tn -h tn to 0 Dt ~ h ^ to tr av vo vo 3 3 Ai \ ro ro n< 3 <0 O > — — — (0 -P di Ai *3* ro tS· P 3 ft φ tjv rö (0 g P K --P to tn -h tn to 0 Dt ~ h ^ to tr av vo vo 3 3 Ai \ ro ro n <3 <0 O> - - - (0 -P di Ai * 3 * ro tS · P 3 ft φ tjv rö (0 g PK -
-P-P
0 3 30 3 3
Ό tO ·· -PCΌ tO ·· -PC
d) £ 3 -H -Hd) £ 3 -H -H
MM Ή -P -HMM Ή -P -H
-P -H -H (0 4-1 •h · -p to ta tn 3 tn to-P -H -H (0 4-1 • h · -p to ta tn 3 tn to
Po to to tnAfter that tn
>1 M tn H> 1 M tn H
rH H H HrH H H H
(0 g > > X(0 g>> X
<1 (0 <0 to <o tn tn tn tn tn tn -H d) d) <u<1 (0 <0 to <o tn tn tn tn tn tn -H d) d) <u
Md) d) <u Ή Ai Ai AiMd) d) <u Ή Ai Ai Ai
3 0 O O3 0 O O
S « « « 19 67565S «« «19 67565
Esimerkki 5Example 5
Puulastuista saatujen karkeiden furfuraalileseiden keski-vahva typpihappohapetus (tyyppiä VIII) 3 750 cm laimeata (12-painoprosenttista) typpihappoa punnitaan sellaiseen nelikaulakolviin, jonka vetoisuus on 6 3 dm , 3a joka on varustettu sekoittajalla, pystyjäähdyttä-jällä, lämpömittarilla ja syöttöelimellä. Laimeata typpihappoa kuumennetaan reaktiokolvissa kuuman vesihauteen avulla noin 80°C:een. Sen jälkeen suspendoidaan 250 g:sta kosteita (162 g kuivina) puulastuja saatua karkeata furfuraali-3 lesettä 750 cm :iin laimeata (12-painoprosenttista) typpihappoa ja tämä suspensio lisätään koko ajan voimakkaasti ja tasaisesti sekoittaen noin puolen tunnin kuluessa kuumaan typpihappoon, jonka lämpötila nousee noin 10 min kuluttua lisäyksen jälkeen 96°C:een - koska reaktio on jonkin verran eksoterminen - ja pysyy tässä myös koko puolitoistatuntisen reaktioajan lisäyksen loputtua. Kun reaktio on päättynyt, jäähdytetään seos vesijohtoveden avulla noin 30°C:een, kaadetaan mittasylinteriin ja täydennetään siinä 3 3 tislatulla vedellä, jota on noin 1730 cm , 1800 cm :iin 3 asti. Tämä 1800 cm :n seosmäärä jaetaan kahteen osaan.Medium-strong nitric acid oxidation (type VIII) of coarse furfural slurries obtained from wood chips 3 750 cm of dilute (12% by weight) nitric acid are weighed into a four-necked flask of capacity 6 3 dm, 3a equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer. Dilute nitric acid is heated to about 80 ° C in a reaction flask using a hot water bath. After suspending 250 g wet (162 g dry) coarse obtained wood chips furfural-3 bran with 750 cm of dilute (12 weight percent) nitric acid and this suspension is added to a strong and evenly, stirring in about a half hour in hot nitric acid, at a temperature rises to about 96 ° C after about 10 minutes after the addition - because the reaction is somewhat exothermic - and remains here throughout the one and a half hour reaction time after the addition is complete. When the reaction is complete, the mixture is cooled to about 30 ° C with tap water, poured into a graduated cylinder and made up to 3 cm 3 with distilled water up to 1730 cm 3. This 1800 cm mixture is divided into two parts.
33
Toinen puoli neutraloidaan käyttäen 118 cm 30-painoprosent- tista kaliumhydroksidiliuosta, toinen puoli käyttäen 46 3 cm 25-painoprosenttista ammoniumhydroksidiliuosta (ominaispaino: 0,905). Reaktioseoksesta erotetaan liuos linkoamalla ei-reagoineesta selluloosa-oksiselluloosajäännöksestä. Saalis on 80 g (50 %), jäännös 79,5 g (49 %)r happokapasi-teetti 3,0 mekv/g ja rauta(III)-ioninmuodostuskapasiteetti on 6 mekv/g, ja gramma (g) tarkoittaa furfuraalileseiden lähtömäärää. Hapetus voidaan suorittaa samalla tavoin myös maissitähkistä saaduille karkeille furfuraalileseille.One half is neutralized using 118 cm of 30% by weight potassium hydroxide solution, the other half using 46 3 cm of 25% by weight ammonium hydroxide solution (specific gravity: 0.905). The solution is separated from the reaction mixture by centrifugation of the unreacted cellulose oxycellulose residue. The yield is 80 g (50%), the residue 79.5 g (49%) r has an acid capacity of 3.0 meq / g and an iron (III) ion formation capacity of 6 meq / g, and gram (g) represents the starting amount of furfural slurries. Oxidation can be performed in the same way for coarse furfural bran obtained from corn cob.
Esimerkki 6Example 6
Rauta(III)(II)-kompleksien valmistaminen kompleksinmuodostajien kanssa, jotka syntyvät typpihappohapetuksen avulla (tyyppiä VIII) puulastuista saaduista furfuraalileseistä 3Preparation of iron (III) (II) complexes with complexing agents derived from furfural bran obtained from wood chips by nitric acid oxidation (type VIII) 3
Esimerkin 5 mukaisesti saatuihin liuoksiin (kukin 900 cm ) lisätään 1 M rauta(III)-kloridiliuosta sekoittaen hitaasti 20 67565 ja voimakkaasti. Tämän liuoksen määrä valitaan siten, että sen on sisällettävä yhtä happokapasiteettiyksikköä kohti 18,6 mg rautaa. Sakan erottamisen aikana laskee liuosten pH-arvo neutraalista vähitellen alaspäin ja sen vuoksi säädetään systeemi 2 N kaliumhydroksidiliuoksen avulla tai 25-prosenttisen ammoniumhydroksidiliuoksen avulla uudestaan neutraaliksi (pH = 7) , saunalla kun sakka liukenee voimakkaasti sekoitettaessa. Rautakelaattia sisältävät liuokset haihdutetaan varovaisesti kuiviin (100°C tai 40°C). Täten saadaan 44-45 g rautakelaattia eli lähes kvantitatiivinen saalis.To the solutions obtained according to Example 5 (900 cm each) is added 1 M ferric chloride solution with slow stirring and vigorous. The amount of this solution is chosen so that it must contain 18.6 mg of iron per unit of acid capacity. During the separation of the precipitate, the pH of the solutions gradually decreases from neutral and therefore the system is adjusted to neutral (pH = 7) again with 2 N potassium hydroxide solution or 25% ammonium hydroxide solution in a sauna when the precipitate dissolves vigorously with stirring. Solutions containing iron chelate are carefully evaporated to dryness (100 ° C or 40 ° C). Thus 44-45 g of iron chelate are obtained, i.e. an almost quantitative catch.
Esimerkki 7Example 7
Kupari(II)-, koboltti(II)-, mangaani (II)- ja sinkki(II)-kompleksien sekä (rauta(II)-, kupari(II)-, koboltti(II)-, mangaani(II)- ja sinkki(II))-seka-kompleksien valmistaminen 3 200 cm :iin esimerkin 5 mukaan valmistettua neutraloitua liuosta (pH = 7) lisätään happokapasiteetin kanssa ekvivalentti- 3 nen määrä 0,5 M metalli(II)-sulfaattiliuosta (47,5 cm ).Copper (II), cobalt (II), manganese (II) and zinc (II) complexes and iron (II), copper (II), cobalt (II), manganese (II) and preparation of zinc (II)) complexes To 3,200 cm of the neutralized solution prepared according to Example 5 (pH = 7) an amount of 0.5 M metal (II) sulphate solution (47.5 cm) equivalent to the acid capacity is added. .
Tällöin muodostuu sakka. Tämän liuoksen sakka liuotetaan 3 lisäämällä noin 3 cm IN kaliumhydroksidin vesiliuosta (pH = 9-10). Saatu liuos haihdutetaan sitten varovasti kuiviin 70°C:ssa. Saadaan lähes kvantitatiivinen saalis. Analyysin tulokset ovat taulukossa V. Tällä menetelmällä voidaan valmistaa myös multimetallikomplekseja, ns. sekakomplekseja, esimerkiksi seuraavaa mikroalkuainesuhdetta vastaten: 7,6 % rautaa, 0,79 % kuparia, 1,48 % mangaania, 0,83 % sinkkiä ja 0,015 % kobolttia.This forms a precipitate. The precipitate of this solution is dissolved 3 by adding about 3 cm 1 of aqueous potassium hydroxide solution (pH = 9-10). The resulting solution is then carefully evaporated to dryness at 70 ° C. An almost quantitative catch is obtained. The results of the analysis are shown in Table V. Multimetal complexes, so-called mixed complexes, for example corresponding to the following micronutrient ratio: 7.6% iron, 0.79% copper, 1.48% manganese, 0.83% zinc and 0.015% cobalt.
21 6756521 67565
Taulukko VTable V
Esimerkin 7 mukaan valmistettujen kelaattien analyysitiedotAnalytical data for chelates prepared according to Example 7
Kaava Happo- kapasiteetti _(mekv/g) C H 0_N_K Metalli_ 34,50 2,70 40,59 7,51 16,6Formula Acid capacity _ (meq / g) C H 0_N_K Metal_ 34.50 2.70 40.59 7.51 16.6
Itsenäiset 35,79 2,61 38,69 4,21 5,7 11,1 (Fe) kompleksit 34,09 2,37 39,25 2,79 4,4 17,1 (Cu) 39,06 2,99 39,06 4,19 3,7 11,0 (Co) 42,26 3,23 40,29 3,17 3,8 7,25 (Ma) 3,3 37,56 2,73 40,19 2,78 12,9 3,9 (Zn) ~ 5X78Independent 35.79 2.61 38.69 4.21 5.7 11.1 (Fe) complexes 34.09 2.37 39.25 2.79 4.4 17.1 (Cu) 39.06 2.99 39.06 4.17 3.7 11.0 (Co) 42.26 3.23 40.29 3.17 3.8 7.25 (Ma) 3.3 37.56 2.73 40.19 2, 78 12.9 3.9 (Zn) ~ 5X78
Seka-kanpleksi 35,2 3 2,37 39,55 3,7 5 5,4 1,0 (Cu) 0,5 (Mn) 0,4 (Zn) 0,005 (Co)Mixed Kanplex 35.2 3 2.37 39.55 3.7 5 5.4 1.0 (Cu) 0.5 (Mn) 0.4 (Zn) 0.005 (Co)
Esimerkki 8Example 8
Karkeiden furfuraalileseiden laimea typpihappohapetus (tyyppiä VIII), jossa mukana rauta(II)-sulfaattiaDilute nitric acid oxidation of coarse furfural bran (type VIII) with ferrous sulphate
Kolmikaulakolvissa, joka on varustettu pystyjäähdyttäjällä, lämpömittarilla, syöttöelimellä ja joka on 6 dm :n vetoi- 3 nen, liuotetaan 250 cm :ssä 12-prosenttista typpihappoa 85 g rauta(II)-sulfaattia huoneen lämmössä ja liuosta kuumennetaan kiehuvassa vesihauteessa noin 80°C:ssa. Sen jälkeen suspendoidaan 250 g (105°C:ssa kuivattuja) puulastu- 3 furfuraalileseitä erikseen 1250 cm :iin 12-prosenttista typpihappoa huoneen lämmössä ja tämä suspensio lisätään noin 1/2 h kuluessa sekoittaen hitaasti ja tasaisesti rauta-sulfaatti-typpihapposysteemiin, joka on 80-asteista. Lisäys-nopeus määräytyy - kuten jo edellisessä tapauksessa - reaktion aikana tapahtuvasta vaahdonmuodostumisesta; on varottava, ettei nopeasti lisättäessä syntyisi liian paljon vaahtoa ja systeemi valuisi yli. Reaktioseoksen lämpötila nousee noin neljännestunnin aikana hieman eksotermisen hapetusreak-tion johdosta 92-96°C:een ja pysyy myös siinä 1 1/2 h ajan, kunnes reaktio on käytännössä loppunut, mikä havaitaan 22 67565 typenoksidien kehittymisen lakkaamisesta ja lämpötilan laskemisesta muutamia asteita. Sen jälkeen jäähdytetään vaippa johtoveden avulla noin 10 min kuluessa 40°C:een. Sen jälkeen seuraa hapetusseoksen neutraloiminen johtovedellä 3 suoritettavan vaipan jäähdytyksen aikana käyttäen 200 cm 25-painoprosenttista ammoniumhydroksidiliuosta (ominaispaino: 0,906) pH-arvoon = 7,0-7,4, ja sen jälkeen liuoksesta erotetaan käyttäen keinoainesuodatinkangasta 519-15 (Csillaghegyn Pellavakehräämön ja tekstiilitehtaan tuotetta) ja linkoa, joka on Janetzky K-70 tyyppiä (suodatinroottorin säde on 12 cm, 2400 U/min, so. 720 g) ja lingotaan 10 min ajan liukenematon selluloosaoksiselluloosajäännös erilleen. Lingottu jäännös painaa - kuivattuna 105°C:ssa - 145 g, mikä vastaa 58 % saalista laskettuna lähtöaineena käytetyistä furfuraalileseistä.In a three-necked flask equipped with a condenser, a thermometer, a feed member and a capacity of 6 dm, 85 g of 12% nitric acid are dissolved in 250 g of ferric sulphate at room temperature and the solution is heated in a boiling water bath to about 80 ° C. :in. 250 g (dried at 105 ° C) of wood chips and furfural bran are then suspended separately in 1250 cm of 12% nitric acid at room temperature and this suspension is added over a period of about 1/2 hour with slow and even stirring to an iron sulphate-nitric acid system 80 degrees. The rate of addition is determined - as in the previous case - by the formation of foam during the reaction; care must be taken not to create too much foam during rapid addition and to overflow the system. The temperature of the reaction mixture rises slightly to 92-96 ° C in about a quarter hour due to the exothermic oxidation reaction and also remains there for 1 1/2 h until the reaction is practically complete, as observed by 22 67565 of the cessation of nitrogen oxides and a few degrees of temperature drop. The jacket is then cooled to 40 ° C with tap water over a period of about 10 minutes. This is followed by neutralization of the oxidation mixture during cooling of the jacket with tap water 3 using 200 cm of 25% by weight ammonium hydroxide solution (specific gravity: 0.906) to pH = 7.0-7.4, and then separated from the solution using an artificial filter cloth 519-15 (Csillaghegy product) and a centrifuge of the Janetzky K-70 type (filter rotor radius 12 cm, 2400 rpm, i.e. 720 g) and centrifuging the insoluble cellulose oxycellulose residue for 10 min. The centrifuged residue weighs - dried at 105 ° C - 145 g, which corresponds to 58% of the yield calculated on the furfural bran used as starting material.
Osasta linkoamalla saatua neutraloitua liuosta, jota oli 3 2360 cm , käy ilmi spektrofotometrisen raudanmääräyksen avulla käytettäessä o-fenantroliinia, että rautapitoisuus on 6,00 mg/cm . Kun puolet liuoksesta on kuivattu 45°C:ssa 3 3 (1180 cm ), saadaan 93,4 mg/cmä kuiva-ainetta, jonka rauta-pitoisuus on 6,46 %. Tämä kuiva-aine liukenee tislattuun veteen helposti. Kokonaistuotos on 109,56 g ja siis 82,8 % rautamäärästä, joka oli reaktioon pannussa rauta(II)-sulfaatissa, tulee liuokseen.From a part of the neutralized solution obtained by centrifugation, which was 3 2360 cm, the spectrophotometric iron determination using o-phenanthroline shows that the iron content is 6.00 mg / cm. When half of the solution is dried at 45 ° C 3 3 (1180 cm), 93.4 mg / cm 3 of a dry matter with an iron content of 6.46% are obtained. This solid dissolves easily in distilled water. The total yield is 109.56 g and thus 82.8% of the amount of iron present in the reacted ferrous sulfate enters the solution.
IlIl
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI812027A FI67565C (en) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | FOER FARING FRAMSTAELLNING AV METAL CHELATER PAO LIGNOCELLULOSABAS MED SALPETERSYRAOXIDATION |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI812027 | 1981-06-29 | ||
FI812027A FI67565C (en) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | FOER FARING FRAMSTAELLNING AV METAL CHELATER PAO LIGNOCELLULOSABAS MED SALPETERSYRAOXIDATION |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI812027L FI812027L (en) | 1982-12-30 |
FI67565B true FI67565B (en) | 1984-12-31 |
FI67565C FI67565C (en) | 1985-04-10 |
Family
ID=8514536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI812027A FI67565C (en) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | FOER FARING FRAMSTAELLNING AV METAL CHELATER PAO LIGNOCELLULOSABAS MED SALPETERSYRAOXIDATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI67565C (en) |
-
1981
- 1981-06-29 FI FI812027A patent/FI67565C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI812027L (en) | 1982-12-30 |
FI67565C (en) | 1985-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4225592A (en) | Complexes of oligo- and polygalacturonic acids formed with essential metal ions and pharmaceutical preparations containing the same | |
US4900561A (en) | Copper complexes of alpha-amino acids that contain terminal amino groups, and their use as nutritional supplements | |
EP0377526B1 (en) | Use of copper complexes of alpha-amino acids that contain terminal amino groups as nutritional supplements | |
CN102503673A (en) | Selenium-iron-zinc-enriched organic-inorganic fertilizer and application method thereof | |
EP1158869B1 (en) | Chelated food additive and method of preparation thereof | |
CN108975327A (en) | A method of preparing active carbon | |
JPS5899191A (en) | Excipient fertilizer containing livestock excrement burnt ash as effective component | |
FI67565B (en) | FOER FARING FRAMSTAELLNING AV METAL CHELATER PAO LIGNOCELLULOSABAS MED SALPETERSYRAOXIDATION | |
CN109608263A (en) | A kind of preparation method of charcoal selenium fertilizer | |
JP2010047451A (en) | Cow dung fertilizer and method for producing the same | |
Taylor et al. | Biotransformation of intracellular minerals by zinc ions in vivo and in vitro | |
KR100509141B1 (en) | Methionine-Fe chelate production method | |
CN106234774A (en) | The preparation method of sucrose magnesium complex | |
US2951755A (en) | Fertilizers and method of making same | |
CN100506069C (en) | Molybdenium suplementing agent having controlled slow-release type molybdenium, preparation method and use thereof | |
JPH08103246A (en) | Production of sea urchin-derived calcium and composition containing readily absorbable calcium obtained by the production method | |
CN108892593A (en) | It is a kind of using biogas residue as plant nutrition liquid of primary raw material and preparation method thereof | |
CN1032153A (en) | A kind of manufacture method of fermentation fertilizer | |
DE3126352A1 (en) | Metal chelates, process for the preparation of metal chelates based on lignocellulose with nitric acid oxidation, and the use thereof as animal feed, premix or artificial fertiliser | |
KR100509134B1 (en) | Method for a egg production containing Fe | |
CN109824880B (en) | Beta-polymaleate and preparation method and application thereof | |
CN1403093A (en) | Oral vanadium replenishing agent with bimetallic oxide as carrier and its prepn and usage | |
SU841584A3 (en) | Method of preparing carbamide derivatives or their chelates | |
CN1089931A (en) | All-sided fertilizer and production technique thereof | |
CN106472829A (en) | A kind of feeding multiple ligand chelating organic trace element additive and preparation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: PETI NITROGENMYVEK |