PT95139B - PROCESS FOR THE PREPARATION OF SOIL CONDITIONING AGENTS BASED ON REOLULATED COPOLYMERS CONTAINING SULFONIC ACID GROUPS - Google Patents
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Abstract
Description
Já é conhecido o processo de se adicionar copolímeros contendo grupos carboxilo, principalmente para aumentar a capacidade de retenção de água ou de soluções aquosas. As composições para condicionamento de solos desse tipo, que são constituídas a partir de um copolímero de acrilamida e de um sal do ácido acílico, que é reticulado com metileno-bis-acrilamida, estão descritas, por exemplo, na patente europeia 72 214 e na patente alemã publicada 33 44 638. Na patente europeia EPAIt is already known the process of adding copolymers containing carboxyl groups, mainly to increase the capacity of retaining water or aqueous solutions. Soil conditioning compositions of this type, which consist of an acrylamide copolymer and an acyl acid salt, which is cross-linked with methylene-bis-acrylamide, are described, for example, in European patent 72 214 and in German patent published 33 44 638. In the European patent EPA
101 253 descrevem-se composições para aperfeiçoamento dos solos, à base de poliacrilamidas, que não possuem nenhuns grupos iónicos.101 253 describes compositions for soil improvement, based on polyacrylamides, which do not have any ionic groups.
A desvantagem dos agentes de condicionamento de solos já conhecidos consiste, principalmente, em que eles, ou não possuem uma capacidade de absorção suficientemente elevada, ou a sua capacidade de absorção, no caso de emprego de soluções aquosas contendo sal em vez de água pura, diminui fortemente. Uma redução especialmente acentuada da capacidade de absorção ocorre, principaimente, no caso da presença de catiões polifuncionais, tais como, por exemplo, Ca^+ ,Mg^+, fZ+ ou Fe^+. Estes catiões surgem, por exemplo, em solos diversos ou podem ser componentes das soluções de nutrientes. Sobretudo nas regiões secas e áridas, é necessário, regar as plantas também com água contendo sal, que contém, além de iões de metais alcalinos e metais alcalino-terrosos, também iões metálicos polifuncionais.The disadvantage of already known soil conditioning agents is mainly that they either do not have a sufficiently high absorption capacity, or their absorption capacity, when using aqueous solutions containing salt instead of pure water, strongly decreases. An especially marked reduction in the absorption capacity occurs, mainly, in the case of the presence of polyfunctional cations, such as, for example, Ca ^ + , Mg ^ + , fZ + or Fe ^ + . These cations appear, for example, in different soils or can be components of nutrient solutions. Especially in dry and arid regions, it is necessary to water the plants also with water containing salt, which contains, in addition to alkali metal and alkaline earth metal ions, also polyfunctional metal ions.
Uma desvantagem adicional reside ainda em que, nos agentes de condicionamento de solos já conhecidos, durante a rega com água contendo sal, também a sua capacidade de absorção da água pura em ciclos de rega subsequentes diminui fortemente e, em parte, decresce de uma forma irreversível.An additional disadvantage is that, in already known soil conditioning agents, during irrigation with water containing salt, their ability to absorb pure water in subsequent irrigation cycles also decreases sharply and, in part, decreases significantly. irreversible.
Acerca da acção de troca entre o intumesc imento do agente de condicionamento de solos e a composição química, respectivamente a salinidade da água da rega, em que são possíveis concentrações de sal compreendidas no intervalo entre 2 e 8g/ litro, indica-se a leitura de, por exemplo, J.Sci. Food Agri. 1984 (35), páginas 1063 —1066, ou 1985 (36), páginas 789 — 793.The reading is indicated regarding the exchange action between the swelling of the soil conditioning agent and the chemical composition, respectively the salinity of the irrigation water, where salt concentrations in the range between 2 and 8g / liter are possible. from, for example, J.Sci. Food Agri. 1984 (35), pages 1063-1066, or 1985 (36), pages 789 - 793.
objectivo da presente invenção consiste em eliminar as desvantagens dos agentes de condicionamento de solo convencionais e, principalmente, em obter um agente.de condicionamento de solos com elevada capacidade de retenção da água ou de soluções salinas, que também, após uma repetida absorção de soluções salinas de um ou vários catiões polifuncionais, não perde a sua boa capacidade de retenção da água e das soluções salinas. Inesperadamente constatou-se que os copolímeros à base de acrilamida que possuem grupos de ácido sulfónico em vez de, ou adicionalmente a grupos carboxílicos, podem ser utilizados durante muitos ciclos de absorção de dessorção de água e soluções salinas e, assim conservam a sua elevada capacidade de retenção da água e dadas soluções salinas.The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of conventional soil conditioning agents and, above all, to obtain a soil conditioning agent with a high capacity for retaining water or saline solutions, which also, after repeated absorption of solutions salts of one or more polyfunctional cations, does not lose its good ability to retain water and saline solutions. Unexpectedly it has been found that acrylamide-based copolymers that have sulfonic acid groups instead of, or in addition to, carboxylic groups, can be used during many absorption cycles of water desorption and saline solutions and thus retain their high capacity water retention and saline solutions.
objecto da presente invenção é, consequentemente, um processo para o condicionamento de solos, que é caracterizado pelo facto de se adicionarem aos solos copolímeros reticulados contendo grupos de ácido sulfónico, que são preparados a partir deThe object of the present invention is, therefore, a process for soil conditioning, which is characterized by the fact that cross-linked copolymers containing sulfonic acid groups are added to the soils, which are prepared from
A) 50 a 94,9% em moles de acrilamida e/ou de metacrilamida;A) 50 to 94.9 mole% of acrylamide and / or methacrylamide;
B) 5 a 49,9% em moles de um ácido sulfónico contendo um grupo vinílico ou de um seu sal, de fórmula geralB) 5 to 49.9 mole% of a sulfonic acid containing a vinyl group or a salt thereof, of general formula
CH2 = CR1 - CO NH - R2 -SOMCH 2 = CR 1 - CO NH - R 2 -SOM
na qualin which
R^ significa hidrogénio ou um grupo metilo;R4 means hydrogen or a methyl group;
R^ significa um grupo alquileno de cadeia linear ou ramificada,com 1 a 6 átomos de carbono; eR4 means a straight or branched chain alkylene group having 1 to 6 carbon atoms; and
M significa hidrogénio ou um catião monovalente;M means hydrogen or a monovalent cation;
C) 0,005 a 0,1% em moles de um composto de vinilo polifuncional solúvel em água;C) 0.005 to 0.1 mole% of a water soluble polyfunctional vinyl compound;
em que o componente polimérico B pode ser substituído por comonómeros contendo grupos carboxílicos numa quantidade compreendida entre 0 e 85% em moles, relativamente à sua quantidade.wherein the polymeric component B can be replaced by comonomers containing carboxylic groups in an amount between 0 and 85 mole%, relative to their amount.
Por comonómeros contendo grupos carboxílicos deve-se, por exemplo, ácido acrílico ou ácido metacrílico, substituído ou insubstituído assim como os seus sais ou derivados, tal como são utilizados, de acordo com o estado da técnica, para a preparação de agentes de condicionamento de solos. A vantagem do emprego dos agentes de condicionamento de acordo com a presente invenção é tantó.. maior, quanto mais elevado for o teor de componente polímero B contendo grupos de ácido sulfónico em proporção relativa aos comonómeros contendo grupos carboxilícos. Por outro lado, no entanto, mesmo umequociente reduzido de componente B polimérico contendo grupos de ácido sulfónico no agente de condicionamento de solos já proporciona um aperfeiçoamento em relação ao estado da técnica.For comonomers containing carboxylic groups, for example, substituted or unsubstituted acrylic acid or methacrylic acid as well as their salts or derivatives, as used, according to the state of the art, for the preparation of conditioning agents soils. The advantage of using the conditioning agents according to the present invention is so much greater, the higher the content of polymer B component containing sulfonic acid groups in proportion to the comonomers containing carboxylic groups. On the other hand, however, even a reduced amount of polymeric component B containing sulfonic acid groups in the soil conditioning agent already provides an improvement over the state of the art.
E particularmente vantajoso o emprego de copolímeros como agentes de condicionamento dos solos, que são constituídos por 70 a 79,9% em moles do componente polimérico .A, 20 a 29,9% emIt is particularly advantageous to use copolymers as soil conditioning agents, which comprise 70 to 79.9 mole% of the polymeric component .A, 20 to 29.9% mole
moles de um componente polimérico B e 0,005 a 0,1% em·moles de um componente polimérico C.moles of a polymeric component B and 0.005 to 0.1% in moles of a polymeric component C.
Como componente de polimérõ?:A prefere-se acrilamida, como componente de polimero B prefere-se um sal de ácido acrilamido-metil-propano-sulfónico, como componente polimérico C prefere-se metileno-bis-acrilamida.As a polymer component: A is preferred acrylamide, as a component of polymer B is preferred an salt of acrylamido-methyl-propane-sulfonic acid, as a polymer component C is preferred methylene-bis-acrylamide.
E especialmente preferida a aplicação de copolímeros com um componente polimérico A formado por acrilamida, um componente polimérico B formado por um sal-do ácido acrilamido-metil-propano-sulfónico e um componente polimérico C constituído por metileno-bis-acrilamida.Especially preferred is the application of copolymers with a polymeric component A formed by acrylamide, a polymeric component B formed by an acrylamide-methyl-propane-sulfonic acid salt and a polymeric component C consisting of methylene-bis-acrylamide.
emprego de copolímeros de acordo com a presente invenção configura-se como sendo especialmente vantajoso quando eles contêm adicionalmente nutrientes de vegetais. Como nutrientes de vegetais interessam todos os nutrientes utilizados na agricultura, usualmente. São especialmente preferidos os nutrientes do grupo formado por sais de azoto, de fósforo, de potássio, de ferro, de zinco, de cobre, de manganês, de molibdénio e de boro.The use of copolymers according to the present invention appears to be especially advantageous when they additionally contain plant nutrients. As plant nutrients, all the nutrients used in agriculture are usually of interest. Particularly preferred are the nutrients in the group consisting of nitrogen, phosphorus, potassium, iron, zinc, copper, manganese, molybdenum and boron salts.
São particularmente vantajosos os substratos de cultura para a germinação das plantas, que são formados por uma mistura de terra, areia, turfa, perlite, vermiculite, casca de árvores, aparas de madeira, adubos orgânicos, palha,etc, numa mistura destes componentes com os copolímeros de acordo com a invenção. Preferivelmente, este substrato de cultura contém 0,1 a 10g/l de copolímeros.Crop substrates for plant germination are particularly advantageous, which are formed by a mixture of soil, sand, peat, perlite, vermiculite, tree bark, wood shavings, organic fertilizers, straw, etc., in a mixture of these components with the copolymers according to the invention. Preferably, this culture substrate contains 0.1 to 10 g / l of copolymers.
Um outro objecto· da invenção consiste num processo para o condicionamento de solos, consoante o qual se aplicam 0,1 a lOg de copolimero por cada solo. Os copolímeros existentes no solo são preferivelmente carregados, respectivamente recarregados ciclicamente com nutrientes dissolvidos em água. Desta maneira é possível carregar o copolíemro sempre repetidamente com a solução de nutrientes em posteriores ciclos de carregamento, tanto após uma recepção dos nutrientes pelas raízes, como também após o seu molhamento com a chuva, e também no caso de molhamento com água salina. Uma vantagem especial do agente de condicionamento de solos reside no facto de a sua capacidade de absorção da água e das soluções aquosas permanece iguaLmente elevada mesmo após o contacto com as soluções de eletrólitos, em especial com catiões polifuncionais. Uma outra vantagem consiste em que os sais de nutrientes absorvidos através da rega são retirados pela água muito mais lentamente, do que no caso do emprego dos agentes de condicionamento dos solos convencionais.Another object of the invention is a process for the conditioning of soils, according to which 0.1 to 10g of copolymer is applied per soil. The copolymers in the soil are preferably loaded, respectively cyclically refilled with nutrients dissolved in water. In this way it is possible to always load the copolymer with the nutrient solution repeatedly in subsequent loading cycles, both after receiving the nutrients from the roots, as well as after wetting them with rain, and also in the case of wetting with saline water. A special advantage of the soil conditioning agent is that its ability to absorb water and aqueous solutions remains equally high even after contact with electrolyte solutions, in particular polyfunctional cations. Another advantage is that the nutrient salts absorbed through irrigation are removed by the water much more slowly, than in the case of the use of conventional soil conditioning agents.
Uma vantagem adicional da agente de condicionamento dos solos de acordo com a presente invenção deve ser vista no facto de que, espeeialmente na adição a solos muito pesados, o citado agente contribui para a formação de uma estrutura solta e permeável ao ar, pelo que se torna possível, sobretudo para um bom crescimento das raízes., o necessário bom arejamento e suprimento de oxigénio.An additional advantage of the soil conditioning agent according to the present invention must be seen in the fact that, especially in addition to very heavy soils, the aforementioned agent contributes to the formation of a loose and air-permeable structure, makes possible, above all for a good growth of the roots., the necessary good aeration and supply of oxygen.
A preparação dos agentes de condicionamento dos solos de acordo com a invenção decorre conforme processos já conhecideq por exemplo de acordo com a patente europeia EP-A1-068189, por copolimerização de acrilamida ou metacrilamida, de um ácido sulfónico contendo um grupo vinilo, de um composto vinílico polifuncional como agente de retieulação, assim como, eventual·mente comonómercs contendo grupos carboxilicos, em solução .The preparation of soil conditioning agents according to the invention takes place according to processes already known, for example according to European patent EP-A1-068189, by copolymerization of acrylamide or methacrylamide, of a sulfonic acid containing a vinyl group, of a polyfunctional vinyl compound as a retieulation agent, as well as, possibly, comonomers containing carboxylic groups, in solution.
aquosa.watery.
Num processo de preparação especialmente preferido, à solução de monómeros adicionam-se os nutrientes de vegetais já antes da polimerização. Isto proporciona a vantagem de uma distribuição particularmente boa e uniforme dos nutrientes de vegetais no copolímero pronto.In an especially preferred preparation process, vegetable nutrients are added to the monomer solution before polymerization. This provides the advantage of a particularly good and uniform distribution of plant nutrients in the finished copolymer.
Preparação dos copolímerosPreparation of copolymers
Copolímero__Aj_Copolymer__Aj_
Num reactor de vidro para 1000 ml colocaram-se, a 20^C, 239,3g de uma solução de acrilamida a 50% (1,68 moles, 90% em moles) e 85,64g de uma solução sódica a 50% de ácido acrilamido-metil-propano-sulfónico (0,19 moles 10% em moles) e, em seguida, misturaram-se com 40,3mg de metileno-bis-acrilamida (0,00026 moles 0,014% em moles). Após uma completa misturação, ajustou-se o valor do pH para 4,95 com ácido clorídrico e dilui-se com 323g de H^O. Depois de uma lavagem de 1 hora com No, segui-se a iniciação da reacção com 10,5mg de NaoS_0,_ eIn a glass reactor for 1000 ml, 239.3 g of a 50% acrylamide solution (1.68 moles, 90 mole%) and 85.64 g of a 50% sodium solution were placed at 20 ° C. acrylamido-methyl-propane-sulfonic acid (0.19 mole 10 mole%) and then mixed with 40.3 mg of methylene-bis-acrylamide (0.00026 mole 0.014 mole%). After a complete mixing, the pH was adjusted to 4.95 with hydrochloric acid and diluted with 323 g of H2 O. After a 1 hour wash with N o , the reaction was started with 10.5 mg of Na o S_0, _ and
21,0mg de (NH ) S 0 . A reacção decorreu de forma adiabática 4 2 2 8 e estava concluída depois de 2 horas. 0 gel de polímero obtido foi fraccionado e seco a 802C e à pressão de 1 bar durante 16 horas. A capacidade de alimentação de água era de 730g/g de polímero.21.0mg (NH) S 0. The reaction ran adiabatically 4 2 2 8 and was completed after 2 hours. The polymer gel obtained was fractionated and dried at 802C and at a pressure of 1 bar for 16 hours. The water supply capacity was 730g / g of polymer.
Copolímero Β:Copolymer Β:
Num reactar de vidro para 1000 ml colocaram-se, a 20aC, 142,16g de uma solução de acrilamida a 50% (1 mole, 60% em moles) e 305,63g de uma solução sódica a 50% do acido acrilamido-metil-propano-sulfónico (0,67 moles, 40% em moles) e, em seguida, misturam-se com 36g de metileno-bis-acrilamida (0,00023 moles, O',O14% em moles). Após a formação de uma mistura íntima, ajustou-se o valor do pH para 4,85 com ácido clorídrico e dilui-se com 469g de H20. Após uma lavagem com N,_> durante 1 hora, seguiu-se a iniciação da reacção com 9,4mg de Na^S^Og θ 18,7 mg de (ΝΗ^^δ^Οθ. A reacção decorreu de forma adiabática e estava concluída, passadas 2 horas. 0 gel de polímero obtido foi fraccionado e seco a 80aC e a uma pressão de 1 bar, durante 16 horas. A capacidade de alimentação de água era de 800g/g de polímero.In a glass reactar of 1000 ml were placed at 20 C, 142,16g of a 50% acrylamide solution (1 mol, 60 mol%) and sodium 305,63g of a 50% solution of acrylamide acid -methyl-propane-sulfonic (0.67 moles, 40 mole%) and then mixed with 36g of methylene-bis-acrylamide (0.00023 mole, O ', O14 mole%). After the formation of an intimate mixture, the pH was adjusted to 4.85 with hydrochloric acid and diluted with 469g of H 2 0. After washing with N, _> for 1 hour, initiation was followed of the reaction with 9.4 mg of Na ^ S ^ Og θ 18.7 mg of (ΝΗ ^^ δ ^ Οθ. The reaction was carried out adiabatically and was completed after 2 hours. The polymer gel obtained was fractionated and dried at 80 to C and at a pressure of 1 bar for 16 hours The water supply capacity was 800g / g of polymer.
Copolímero C:Copolymer C:
Num reactor de vidro para lOOOml colocaram-se, 20aC,In a glass reactor for 100 ml, 20 to C were placed
142,16g de uma solução a 50% de acrilamida (1 mole, 70% em moles), 78,68g de uma solução potássica de ácido acrílico a 50% (0,357 moles, 25% em moles) e 35,04g de uma solução potássica de ácido acrilamido-metil-propano-sulfónico (0,071 moles, 4,97% em moles) e, em seguida, misturaram-se com 87,98mg de metileno-bis-acrilamida (0,00057 moles, 0,04% em moles). Após a formação de uma mistura íntima, ajustou-se o valor do pH para 4,85 com ácido clorídrico e dilui-se com 256g de H20. Após uma lavagem com N^ durante 1 hora, seguiu-se a iniciação da reacção com 48,9 mg de NaoSo0_ e 97,8 mg de (NH . ) nS. A reacά ά b 4 c. d. o ção decorreu de forma adiabática e estava concluída passadas142.16g of a 50% acrylamide solution (1 mole, 70 mole%), 78.68g of a 50% potassium acrylic acid solution (0.357 mole, 25 mole%) and 35.04g of a solution potassium-acrylamido-methyl-propane-sulfonic acid (0.071 moles, 4.97 mol%) and then mixed with 87.98 mg of methylene-bis-acrylamide (0.00057 moles, 0.04% in soft). After the formation of an intimate mixture, the pH was adjusted to 4.85 with hydrochloric acid and diluted with 256g of H 2 0. After washing with N ^ for 1 hour, the reaction started. with 48.9 mg in the 0_ S and 97.8 mg of (NH.) No S. reacά b ά 4 cd CaO held adiabatically was completed and passed
horas. 0 geL de polímero obtido foi fraccionado e seco a 80aC e à pressão de 1 bar, durante 16 horas. Ά capacidade de alimentação de água era de 700 g/g do polímero.hours. 0 gel polymer obtained was fractionated and dried at 80 C and a pressure of 1 bar for 16 hours. Ά water supply capacity was 700 g / g of the polymer.
Copolímero D :Copolymer D:
Num reactor de vidro para 1000 ml colocaram-se, a 20aC, 239,3 g de uma solução de uma solução de acrilamida a 50% ( 1,68 moles, 90% em moles) e 85,64g de uma solução sódica a 50% do ácido acrilamido-metil-propano-sulfónico (0,19 moles, 10% em moles) e, em seguida, misturaram-se com 40,3mg de metileno-bis-acrilamida (0,00026 moles, 0,014% em moles). Após a formação de uma mistura íntima, ajustou-se o valor do pH parra 4,85 com ácido clorídrico e dilui-se com 323g de H20. Nesta solução de monómeros dissolveram-se 3,89g de um sal dissódico do ácido etileno-diamino-tetraacético e,. em seguida,0,972 g de uma mistura de sal mineral formada a partir de 31% de MnS04.H20, 35,6% de FeS04>7H20, 21,9% de ZnS04.7H20 e 11,5% de CuS04.5H20, após o que se ajustou o valor do pH novamente para 4,85. Após uma lavagem com N2 durante 1 hora, seguiu-se a iniciação da reacção com 31,2mg de Na2S2C>5 e 63,2 mg de (NH ) S 0 . A reacção decorreu deforma adiabática e estava 4 ά ά o concluída passadas 2 horas. 0 gel de polímero obtido foi fraccionado e seco a 802C e à pressão de 1 bar, durante 16 horas. A capacidade de alimentação de água era de 700g/g de polímero.In a glass reactor of 1000 ml were placed at 20 C, a solution of 239.3 g of a 50% solution of acrylamide (1.68 moles, 90 mole%) and 85,64g of a solution of sodium 50% of acrylamido-methyl-propane-sulfonic acid (0.19 moles, 10 moles) and then mixed with 40.3 mg of methylene-bis-acrylamide (0.00026 moles, 0.014% in soft). After the formation of an intimate mixture, the pH value was adjusted to 4.85 with hydrochloric acid and diluted with 323g of H 2 0. In this monomer solution 3.89g of a disodium salt of ethylene was dissolved -diamino-tetraacetic and ,. then 0.972 g of a mineral salt mixture formed from 31% MnS0 4 .H 2 0, 35.6% FeS0 4> 7H 2 0, 21.9% ZnS0 4 .7H 2 0 and 11 , 5% CuS0 4 .5H 2 0, after which the pH value was adjusted again to 4.85. After washing with N 2 for 1 hour, the reaction started with 31.2 mg Na 2 S 2 C> 5 and 63.2 mg (NH) S 0. The reaction proceeded adiabatically and was completed 4 hours after 2 hours. 0 polymer gel obtained was fractionated and dried at 80 2 C and a pressure of 1 bar for 16 hours. The water supply capacity was 700g / g of polymer.
Polímero__de comparação__V A_:Comparison Polymer__V A_:
Num reactor de vidro para lOOOml colocaram-se, a 2020, 142,16 g de uma solução a 50% deacrilamida (1 mole), 94,39 g de uma solução potássica a 50% de ácido acrílico (0,43 moles) e 236,6 g de H^O e, em seguida, misturaram-se com HOmg de metileno-bis-acrilamida (0,0007 moles). Após a formação de uma mistura íntima, ajustou-se o valor do pH para 7,0 com ácido acrílico. Depois da lavagem com N2 durante 1 hora, seguiu-se a iniciação da reacção com 40 mg de Na2S20g e 81 mg de (NH )2S 0^. A reacção decorreu de forma adiabática e estava concluída depois de 2 horas. 0 gel de polímero obtido foi fraccionado e seco a 802C e à pressão de 1 bar, durante 16 horas. A capacidade de alimentação de água era de 510g/g de polímero.In a glass reactor for 100ml, 142.16 g of a 50% deacrylamide solution (1 mole), 94.39 g of a 50% potassium solution of acrylic acid (0.43 moles) were placed in 2020 and 236.6 g of H2O and then mixed with HOmg of methylene-bis-acrylamide (0.0007 moles). After the formation of an intimate mixture, the pH was adjusted to 7.0 with acrylic acid. After washing with N 2 for 1 hour, the reaction was started with 40 mg Na 2 S 2 0g and 81 mg (NH) 2 S 0 ^. The reaction was carried out adiabatically and was completed after 2 hours. The obtained polymer gel was fractionated and dried at 802C and at a pressure of 1 bar, for 16 hours. The water supply capacity was 510g / g of polymer.
Polímero de comparação V B :Comparison polymer V B:
Num reactor de vidro para 1000 ml colocaram-se, a 202C, 72,06g de ácido acrílico (1 mole) e 283,7 g de H20 e neutralizou-se sob agitação, lentamente, com 46,76 g de KOH a 90% .Em seguida, misturaram-se 23,13 mg de metileno-bis-acrilamida (0,00015 moles) e ajustou-se o valor do pH para 7,0 com ácido acrílico. Depois de 1 hora de lavagem com N2> seguiu-se a iniciação da reacção com 17,9 mg de Na2S20,_ e 57 mg de (NH ) S20g. A reacção decorreu de forma adiabática e estava terminada depois de 2 horas. 0 gel de polímero obtido foi fraccionado e seco a 802C e à pressão de 1 bar, durante 16 horas. A capacidade de alimentação de água era de 475 g/g de polímero.In a glass reactor for 1000 ml, 72.06 g of acrylic acid (1 mole) and 283.7 g of H 2 0 were placed at 20 2 C and slowly neutralized with 46.76 g of 90% KOH. Then, 23.13 mg of methylene-bis-acrylamide (0.00015 moles) was mixed and the pH was adjusted to 7.0 with acrylic acid. After 1 hour of washing with N 2> the reaction was started with 17.9 mg of Na 2 S 2 0, _ and 57 mg of (NH) S 2 0g. The reaction proceeded adiabatically and was completed after 2 hours. 0 polymer gel obtained was fractionated and dried at 80 2 C and a pressure of 1 bar for 16 hours. The water supply capacity was 475 g / g of polymer.
Polímero de comparação VC :Comparison polymer VC:
Num reactor de vidro para 1000 ml colocaram-se, a 205C,In a glass reactor of 1000 ml were placed at 20 5 C,
142,16 g de uma solução a 50% de acrilamida {1 mole) e 142,16g de H^O e misturaram-se com 21,6 mg de metileno-bis-acrilamida (0,00014 moles). Depois de 1 hora de lavagem com N^, seguiu-se a iniciação da reacção com 5,68 mg de Na^S^O^ e 11,37 mg de (NH4)2S20g. A reacção decorreu de forma adiabática e estava terminada depois de 2 horas. 0 gel de polímero obtido foi fraccionado e seco a 802C e à pressão de 1 bar, durante 16 horas. A capacidade de alimentação, de água era de 120g/g de polímero.142.16 g of a 50% acrylamide solution (1 mole) and 142.16 g of H2 O and mixed with 21.6 mg of methylene-bis-acrylamide (0.00014 moles). After 1 hour of washing with N ^, the reaction was started with 5.68 mg of Na ^ S ^ O ^ and 11.37 mg of (NH 4 ) 2 S 2 0g. The reaction proceeded adiabatically and was completed after 2 hours. 0 polymer gel obtained was fractionated and dried at 80 2 C and a pressure of 1 bar for 16 hours. The water feeding capacity was 120g / g of polymer.
Exemplo 1Example 1
Ensaiou-se o copolímero A empregado de acordo com a presente invenção, em comparação com os polímeros comparativos VA e VB, que também podem ser obtidos no comércio, quanto â sua capacidade de absorção de HgO e de uma solução de 500ppm de FeCL . Para Isso, espalhou-se o polímero (granulometriaThe copolymer A employed in accordance with the present invention was tested in comparison with the comparative polymers VA and VB, which can also be obtained commercially, in terms of its capacity to absorb HgO and a 500 ppm FeCL solution. For this, the polymer was spread (particle size
OO
0,315 até 0,5 mm) sobre um crivo de arame com um diâmetro de 200 mm e uma largura de malha de 0,25 mm e, sob agitação, mergulhou-se na solução para absorção. Depois de terminada a operação de inchamento, tirou-se o crivo para fora do líquido e, depois de um período de gotejamento de 25 minutos, avaliou-se o aumento de peso. Os períodos de tempo de inchamento (em horas) estão indicados na Tabela 1. Cada um dos 3 polímeros foi intumescido primeiramente em H^O, depois numa solução de 500 ppm de FeCl^ e, finalmente, por 7 vezes em H20, de forma que a água foi renovada em cada um dos sete ciclos de água.0.315 to 0.5 mm) over a wire screen with a diameter of 200 mm and a mesh width of 0.25 mm and, with agitation, immersed in the solution for absorption. After the swelling operation was finished, the sieve was removed from the liquid and, after a dripping period of 25 minutes, the weight gain was evaluated. The swelling time periods (in hours) are shown in Table 1. Each of the 3 polymers was swelled first in H ^ O, then in a 500 ppm FeCl ^ solution and finally 7 times in H 2 0, so that the water was renewed in each of the seven water cycles.
Pode-se observar,, nas capacidades de absorção reunidas na Tabela 1 (g de H20 ou g de solução por cada 1 g do eopolímero), que o eopolímero A de acordo com a presente invenção conserva a sua capacidade de absorção de água mesmo depois do processamento com a solução de FeCl^, enquanto os polímeros de comparação VA e VB perderam irreversivelmente a sua capacidade de recepção de água mesmo depois de repetidas regas.It can be seen, in the absorption capacities listed in Table 1 (g of H 2 0 or g of solution for each 1 g of the eopolymer), that the eopolymer A according to the present invention retains its water absorption capacity even after processing with the FeCl solution, while the comparison polymers VA and VB irreversibly lost their ability to receive water even after repeated irrigation.
Tabela__1— Capacidade de absorção em g/gTable__1— Absorption capacity in g / g
Exemplo 2Example 2
Analogamente ao Exemplo 1, avaliou-se a capacidade de absorção dos sais de cálcio, de forma que os polímeros foram tratados, alternadamente, com H^O e com uma solução de CaCl^ (400 ppm de iões de cálcio).Analogously to Example 1, the absorption capacity of the calcium salts was evaluated, so that the polymers were treated alternately with H2 O and with a CaCl2 solution (400 ppm calcium ions).
Os resultados estão reunidos na Tabela 2. Tanto a capacidade de absorção da solução de Ca, como também a capacidade de absorção de água, não só antes, mas também depois de um tratamento com a solução de Ca, eram muito mais elevadas no copolímero de acordo com a invenção, do que nos polímeros comparativos .The results are shown in Table 2. Both the absorption capacity of the Ca solution and the water absorption capacity, not only before, but also after treatment with the Ca solution, were much higher in the copolymer of according to the invention, than in comparative polymers.
Tabela 2 —Capacidade de absorção em g/gTable 2 - Absorption capacity in g / g
Exemplo 3Example 3
Analogamente ao Exemplo 1, determinou-se .a capacidade de absorção de uma solução de elementos em vestígios, em que os polímeros são processados alternadamente com H^O e com uma solução de 500 ppm de elementos em vestígios (27,9% de MnSO .H2Q, 12,6% de FeS04.7H20, 18,9% em CuS04.5H20, 28,3% de ZhSO .7H20, 9,2% de ácido bórico, 4,0% de Na2Mo04).Analogously to Example 1, the absorption capacity of a trace element solution was determined, in which the polymers are processed alternately with H2O and with a 500 ppm solution of trace elements (27.9% MnSO .H 2 Q, 12.6% FeS0 4 .7H 2 0, 18.9% in CuS0 4 .5H 2 0, 28.3% ZhSO .7H 2 0, 9.2% boric acid, 4, 0% Na 2 Mo0 4 ).
Na Tabela 3 estão indicados os resultados largamente melhores do copolímero A de acordo com a invenção, mesmo depois de um processamento alternativo por várias vezes, em contraste com os polímeros comparativos VA e VB.Table 3 shows the largely better results of copolymer A according to the invention, even after alternative processing several times, in contrast to the comparative polymers VA and VB.
Tabela__3 —Capacidade de absorção em g/gTable__3 —Absorption capacity in g / g
Exemplo 4Example 4
Analogamente ao Exemplo 1, ensaiou-se a capacidade de absorção de uma solução de 1200 ppm de hidropónico com uma pro porção de N: P: K de 1 : 1,5:2 e, em seguida, processamento com H^O, em vários ciclos.Analogously to Example 1, the absorption capacity of a 1200 ppm hydroponic solution was tested with a proportion of N: P: K of 1: 1.5: 2 and then processed with H ^ O, in several cycles.
Composição da solução de hidropónicoComposition of the hydroponic solution
1,5 g/1 de sulfato de ferro — 7H20, 0,4 g/1 de sulfato de manganês. H20,1.5 g / 1 of iron sulfate - 7H 2 0, 0.4 g / 1 of manganese sulfate. H 2 0,
A solução foi diluída até uma concentração de 1200 ppm.The solution was diluted to a concentration of 1200 ppm.
Os resultados dos ciclos de absorção para o eopolímero A, assim como para os copolímeros de comparação VA e VC estão reunidos na Tabela 4. A capacidade de recepção do eopolímero A é muito mais elevada do que a capacidade dos polímeros de comparação e até mesmo aumenta no decurso dos ciclos, enquanto a capacidade dos polímeros de comparação diminui em parte drasticamente.The results of the absorption cycles for eopolymer A, as well as for comparison copolymers VA and VC are shown in Table 4. The reception capacity of eopolymer A is much higher than the capacity of comparison polymers and even increases over the course of cycles, while the capacity of the comparison polymers decreases partly dramatically.
Tabela 4 — Capacidade de absorção em g/gTable 4 - Absorption capacity in g / g
Exemplo 5Example 5
Para o ensaio relativo à capacidade de carga com água salina, os agentes de condicionamento dos solos foram misturados com 600 g de areia numa quantidade de 3g/l de areia, em colunas de vidro com 6 cm de diâmetro, cheias até à altura de 15 cm e foram processados com 100 ml de água com salinidade crescente (1000-6000 ppm), correspondendo a uma altura de rega de 35,4 mm.For the load capacity test with saline water, the soil conditioning agents were mixed with 600 g of sand in an amount of 3 g / l of sand, in 6 cm diameter glass columns, filled to a height of 15 cm and were processed with 100 ml of water with increasing salinity (1000-6000 ppm), corresponding to an irrigation height of 35.4 mm.
Composição de iões na água:-Composition of ions in water: -
A capacidade de absorção relativa em percentagem em relação à areia pura (100%) está indicada na Tabela 5 relativamente a misturas de areia respectivamente com 3g de copolímero A, B ou C, assim como polímeros de comparação VA, VB ou VC, por cada litro de areia. A capacidade de absorção dos agentes de condicionamento de solos de acordo com a invenção é muito melhor.The relative absorption capacity in percentage in relation to pure sand (100%) is shown in Table 5 for sand mixtures with 3g of copolymer A, B or C respectively, as well as comparison polymers VA, VB or VC, for each liter of sand. The absorption capacity of the soil conditioning agents according to the invention is much better.
Tabela 5 :— Capacidade de absorção relativa_dos soles em percentagem (%)Table 5: - Relative absorption capacity_of the soles as a percentage (%)
Exemplo 6Example 6
Para demonstrar o esgotamento reduzido dos elementos em vestígios ou oligoelemEntos dos solos condicionados de acordo com a presente invenção, misturaram-se os polímeros A, B, VA, VB, VC analogamente ao Exemplo 5, numa quantidade de 3g/l com 600 g de areia e colocados em colunas de vidro com 6 cm de diâmetro. Em seguida, alimentaram-se as colunas com 176 mm da solução salina descrita no Exemplo 5, com um teor de 1000 ppm— para simular uma rega de 176 mm, sendo colocada pela parte superior e retirada pela parte inferior. Em seguida colocou-se nas colunas uma solução de Cu numa quantidade de 2mg/l de solo e prosseguiu-se com a rega de solução salina em várias fases até uma altura de rega de mais 283 mm. Em relação aos· diversos solos, após uma rega de 0, 36, 70, 106, 140, 176, 212, 247, e 283 mm, determinou-se a proporção de percentagem da quantidade de Cu recebida, que ainda estava no solo. Os valores estão reunidos na Tabela 6.In order to demonstrate the reduced depletion of elements in trace or trace elements of the conditioned soils according to the present invention, polymers A, B, VA, VB, VC were mixed analogously to Example 5, in an amount of 3g / l with 600g of sand and placed in 6 cm diameter glass columns. Then, the columns were fed with 176 mm of the saline solution described in Example 5, with a content of 1000 ppm - to simulate a watering of 176 mm, being placed at the top and removed at the bottom. Then, a Cu solution in a quantity of 2mg / l of soil was placed on the columns and the saline solution was watered in several stages up to an irrigation height of more than 283 mm. In relation to the · different soils, after irrigation of 0, 36, 70, 106, 140, 176, 212, 247, and 283 mm, the proportion of percentage of the amount of Cu received, which was still in the soil, was determined. The values are shown in Table 6.
Tabela 6 — Retenção dos iões de cobre em Pe££££hagem de quantidade de aplicaçãoTable 6 - Retention of copper ions in P and ££££ due to application quantity
Exemplo 7 e 8Example 7 and 8
Ensaiou-se o esgotamento por lavagem dos oligoelementos devido à rega com água salina, dos solos tratados, analogamente ao Exemplo 6, em que, todavia, se alimentau às colunas,em vez de uma solução de cobre no Exemplo 7, uma solução de zinco, numa quantidade que corresponde a 3,5 mg de zinco por cada litro de solo, e, no Exemplo 8, aplicou-se uma solução de manganês numa quantidade que corresponde a 6,875 g de manganês por cada litro de solo.Depletion of the trace elements was tested due to irrigation with saline water of the treated soils, analogously to Example 6, in which, however, the columns were fed instead of a copper solution in Example 7, a zinc solution , in an amount corresponding to 3.5 mg of zinc per liter of soil, and in Example 8, a solution of manganese was applied in an amount corresponding to 6.875 g of manganese per liter of soil.
As proporções em percentagem das estruturas de zinco ou de manganês que permanecem no solo, depois de cada uma das fases de rega, dependendo da quantidade originalmente recebida, estão reunidas nas'Tabelas 7 e 8.The proportions as a percentage of the zinc or manganese structures that remain in the soil, after each of the irrigation phases, depending on the quantity originally received, are shown in Tables 7 and 8.
Tabela__8 — Retenção dos iões de manganês em % da quantidade de aplicaçãoTable__8 - Retention of manganese ions in% of the amount of application
Exemplo__9 copolímero A foi inchado com uma solução contendo MnSO^, FeSO^ e CuSO^, de tal forma que, após a secagem, tinha o mesmo teor de oligoelementos absorvidos que o copolímero D, no qual os referidos sais foram dissolvidos na solução de monómero já antes da polimerização.Example__9 copolymer A was swollen with a solution containing MnSO ^, FeSO ^ and CuSO ^, such that, after drying, it had the same content of absorbed trace elements as copolymer D, in which said salts were dissolved in the monomer solution even before polymerization.
Ambos os polímeros foram misturados com areia, analogamerl·te ao Exemplo 5, colocados em colunas de vidro e regados por oito vezes com água salina (teor de sal de 1000 ppm) até à altura de 36 mm.Both polymers were mixed with sand, analogous to Example 5, placed in glass columns and watered eight times with saline water (salt content of 1000 ppm) up to a height of 36 mm.
Na Tabela 9 está indicada a proporção em percentagem de ferro que permanece no solo após cada uma das operações deTable 9 shows the percentage of iron remaining in the soil after each
rega, em relação ao quociente de captação de ferro no solo condicionado. 0 efeito de deposição dos nutrientes no caso do emprego do copolímero D é melhor do que no uso do copolímero A, com os oligoelementos absorvidos por difusão.irrigation, in relation to the iron uptake ratio in the conditioned soil. The effect of nutrient deposition in the case of the use of copolymer D is better than in the use of copolymer A, with the trace elements absorbed by diffusion.
Tabela__9 — Retenção de ferro em % de teor da captaçãoTable__9 - Iron retention in% of uptake content
Fases de rega (oada 36 mm) 1 g D/lWatering phases (used 36 mm) 1 g D / l
72 6372 63
52 51 g A+oligoehmento absorvido/152 51 g A + absorbed trace element / 1
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AUPJ205089 | 1989-08-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PT95139A PT95139A (en) | 1991-05-22 |
PT95139B true PT95139B (en) | 1997-05-28 |
Family
ID=3773611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PT9513990A PT95139B (en) | 1989-08-31 | 1990-08-29 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF SOIL CONDITIONING AGENTS BASED ON REOLULATED COPOLYMERS CONTAINING SULFONIC ACID GROUPS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PT (1) | PT95139B (en) |
-
1990
- 1990-08-29 PT PT9513990A patent/PT95139B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT95139A (en) | 1991-05-22 |
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