SK1872015U1 - Liquid concentrates of secondary and/or trace of plant nutrients and their use - Google Patents

Description

Kvapalné koncentráty sekundárnych a / alebo stopových rastlinných živín a ich použitie

Oblasť techniky

Riešenie sa týka kvapalných koncentrátov sekundárnych a/alebo stopových prvkov na báze komplexov aminopolykarboxylových kyselín. Pre koncentráty je charakteristické, že obsahujú produkty reakcií komplexov aminopolykarboxylových kyselín s aspoň jedným z amínov, alebo hydroxyamínov. Koncentráty sú s výhodou použiteľné na mimokoreňovú listovú výživu rastlín a tiež ako zdroj príslušných živín pri príprave viaczložkových hnojív.

Doterajší stav techniky

Rastliny sa skladajú z rovnakých prvkov ako neživá príroda, pričom tvorba rastlinnej hmoty je výsledkom zložitých premien látok z prostredia obklopujúceho rastliny a energie. V súčasnosti používaná chemická analýza umožnila v rastlinách zistiť viac ako 75 prvkov, pričom pre život rastlín nie sú všetky rovnako dôležité.

Z hľadiska ich obsahu a významu pre rastliny sa najčastejšie rozdeľujú na základné, niekedy tiež označované ako makroelementy, sekundárne prvky, stopové tzv. mikroprvky, ultramikroprvky a užitočné prvky. Medzi sekundárne prvky sa obvykle zaraďuje vápnik (Ca ), horčík ( Mg ) a niekedy tiež síra ( S ), ktorá je v súčasnosti už obvykle zaraďovaná medzi základné, tzv. stavebné makroprvky. I keď rad mikroelementov nie je uzatvorený, medzi rozhodujúce stopové prvky patrí: železo (Fe), bór (bór), mangán ( Mn), zinok (Zn), meď (Cu), molybdén ( Mo) a kobalt (Co).

Rastliny odoberajú približne 1OOO-krát menšie množstvo mikroprvkov v porovnaní s makroelementami (dusíkom, fosforom, draslíkom a sírou).

Každý biogénny prvok sa musí v živnom prostredí rastlín v určitej minimálnej dávke, pričom žiaden z nich nie je zastupiteľný iným biogénnym prvkom. Môže sa stať, že príjem určitej rastlinnej živiny z pôdy je tak silno brzdený v dôsledku antagonizmu prvkov, že rastlina trpí jeho nedostatkom. Príjem živín z pôdy je tiež veľmi významne ovplyvňovaný chemickou reakciou (pH ) pôdy.

Pri intenzívnom pestovaní plodín môže nedostatok sekundárnych a stopových prvkov byť limitujúcim faktorom úrody a kvality pestovaných rastlín.

V záujme zvýšenia dostupnosti niektorých rastlinných prvkov je výhodné ak sú viazané v komplexnej forme. Špeciálnym typom komplexov sú tzv. cheláty, ktoré vznikajú komplexotvornými reakciami. Pri týchto reakciách sa tzv. centrálny atóm, ktorého elektrónový obal je schopný prijímať elektróny, zlučuje s časticami tzv. ligandami, ktoré majú k dispozícii aspoň jeden voľný elektrónový pár. Ligandy teda poskytujú centrálnemu atómu, resp. iónu elektróny v dôsledku čoho sa vytvorí datívna väzba. Centrálnymi iónmi sú najčastejšie katióny, pričom ligandy sú anióny, alebo neutrálne molekuly dipolámeho charakteru.

Ako príklady komplexotvomých reakcií možno uviesť napríklad tieto pochody :

centrálny ión (atóm)	ligand	komplex
Fe 2+	+	6CN-	—>	/Fe(CN)e/4-
Co2+	+	6NH3	—>	ZCo(NH3)e/2+
H +	+	h2o	—►	/ H3O / +
Ni	+	4 CO	—►	/ Ni(CO)4 /

i

Uvedené reakčné schémy predstavujú najjednoduchšie komplexotvomé reakcie. Niektoré ligandy, hlavne zložité organické molekuly, sú schopné obsadiť i viac koordinačných miest centrálneho atómu, keďže majú niekoľko skupín s voľnými elektrónovými pármi. Takéto látky sa zvyknú označovať ako polydonórové ligandy. Pri reakciách polydonórových ligandov s jednou centrálnou časticou ( kovovým iónom ) vznikajú cyklické komplexy, ktoré sa označujú ako cheláty.

Názov chélát je odvodený od gréckeho slova , chelé “ - klepeto, keďže centrálny atóm je v cyklickom komplexe viazaný dvoma i viacerými väzbami k molekule komplexotvomého chelatizačného činidla (ligandu) ako klepetami.

Cheláty sa využívajú na zvýšenie účinnosti pri dodávaní niektorých rastlinných živín do prostredia, v ktorom sú tieto za zvyčajných podmienok pre rastliny neprijateľné, alebo len slabo prijateľné. Chelátová väzba zabezpečuje účinnú ochranu biogénneho prvku, tvoriaceho centrálny atóm v komplexe, pred nepriaznivými vplyvmi prostredia, pričom rastlina môže prvok z komplexu - chelátu prijať. Niektoré rastlinné živiny sa nachádzajú prirodzene viazané v chelátoch, pričom ako prirodzené komplexotvomé zlúčeniny v rastlinách a mikroorganizmoch obvykle slúžia aminokyseliny, polysacharidy, vysokomolekulárne látky obsahujúce síru, saponíny, organické kyseliny, viacsýtne alkoholy a podobne.

Cheláty sa využívajú v stavebnej chémii, pri výrobe čistiacich prostriedkov určených pre priemysel i domácnosť, v potravinárskom priemysle, ako aditíva pri výrobe krmív, pri čistení zemného plynu, v procesoch spracovania koží, v elektrotechnickom priemysle, pri separácii kovov, v petrochémii, vo fotografických procesoch, pri výrobe tlačiarenských farieb a atramentov, pri výrobe celulózy a v textilnom priemysle a tiež v súvislosti s výživou rastlín v poľnohospodárstve.

V záujme zabezpečenia čo najvyššej účinnosti hlavne stopových rastlinných živín mikroprvkov sa v poľnohospodárstve rozšírilo používanie celého radu komplexných zlúčenín. Popri viacerých komplexotvomých látok natívneho pôvodu, ako sú citráty, lignosulfonáty, rôzne polysacharidy a saponíny, sa využívajú chelatízačné činidlá vytvorené kombináciou amínov a karboxylových kyselín - tzv. aminopolykarboxyláty, známe v odborných kruhoch pod označením „ APO“. Tieto tvoria stabilné komplexy s kovovými iónmi, pričom vzniknuté komplexy - cheláty, sa vyznačujú dobrou stabilitou v širokom rozmedzí teplôt i pH a sú tiež inertné vo väčšine chemických prostredí.

Z celého radu chelatizačných činidiel aminopolykarboxylátového typu možno uviesť : kyselinu nitrilotrioctovú ( H3-NTA ), kyselinu etyléndiamínotetraoctovú ( H4-EDTA), kyselinu dietyléntriamínopentaoctovú (Hs-DTPA), kyselinu 1,3-propyléndiamínotetraoctovú ( H4-PDTA), kyselinu hydroxyetyléndiamínotrioctovú (H3-HEDTA) a ďalšie.

V súvislosti s výživou rastlín sa najčastejšie používajú amínopolykarboxylátové komplexy cheláty na báze EDTA (I) a DTPA (II).

HO—C—CH, CHp-C—OH

N—CH—CH—

HO—C—CH, CH—C—OH

H Π

Oba typy aminopolykarbopxylových kyselín i keď sú komerčne dostupné aj vo forme voľných kyselín, obvykle ich výrobcovia ponúkajú vo forme ich amónnych a alkalických solí, prevažne sodných. Na trhu sú tiež finálne komplexy medi, mangánu, zinku, železa, horčíka a vápnika.

Nevýhodou ponúkaných kovových komplexov je, že pri ich príprave sa tvoria voľné vodíkové katióny, ktoré je potrebné neutralizovať. Uvedená skutočnosť je zrejmá zo štruktúr komplexov, ktoré vznikajú pri viazaní dvojmocných kovových katiónov pri použití EDTA, ako i chelátu železa za použitia DTPA.

CH,COO-

.. _^C=O

HOOCCH₂ O \

X^c 7'ch₂ o-c._ó/._>.^ch₂ o h₂ó\ cťo CH₂COO

Na neutralizáciu sa spravidla používa niektorá z bázický reagujúcich zdrojov alkalického kovu (obvykle sodíka), alebo amoniak, či hydroxid amónny. Dôsledkom tohto je, že ponúkané finálne komplexy - cheláty sú vždy i zdrojom príslušného alkalického kovu, alebo amónia. Ako príklady možno uviesť sumárne vzorce uvádzané ich výrobcami : /EDTA.Ca/Na₂, /EDTA.Cu/(NH4)₂, /EDTA.Zn/Na₂₁ /EDTA.Mn/.Ks, /DTPA.Fe/Na₂, /EDTA.Fe/NaJHzO a ďalšie.

Významným nedostatkom finálnych komplexov - chelátov uvádzaných v ponukách ich výrobcov je pomerne značný obsah sodíkového katiónu vo väčšine produktov tohto typu. Sodík je pre väčšinu poľnohospodársky pestovaných plodín balastným - nežiaducim prvkom, ktorý spôsobuje zasoľovanie pôdy a pestovateľských substrátov a pri mimokoreňovej aplikácii je často príčinou zvýšeného nekrotického pôsobenia aplikovaných prípravkov. Prítomnosť v súčasnosti používaných neutralizačných zložiek negatívne ovplyvňuje koncentráciu komplexne viazaného biogénneho prvku, pričom veľmi často tiež negatívne ovplyvňuje rozpustnosť komplexu vo vode. Mnohé z chelátov finálneho typu sa ponúka v pevnej forme - ako prášky, alebo mikrogranuláty. Ich izolácia v tuhom stave z pôvodne kvapalnej formy je obvykle energeticky a technologicky značne náročná, čo sa samozrejme musí premietnuť i do ich ceny. Táto skutočnosť je tým viac rozporuplná ak si uvedomíme, že v súvislosti s prípravou aplikačných zmesí sa cheláty v pevnej forme musia opätovne previesť do kvapalnej formy - vodného roztoku.

Podstata technického riešenia

Teraz sa zistilo, že nevýhody pri príprave a použití komplexne viazaných sekundárnych a /alebo stopových prvkov, obsahujúce biogénne prvky vo forme komplexov aminopolykarboxylových kyselín, možno odstrániť využitím tohto riešenia.

Pre produkty podľa riešenia je charakteristické, že obsahujú produkty reakcií aminopolykarboxylových kyselín s niektorým z amínov, alebo hydrox^mínov. Pri príprave komplexu biogénnych prvkov viazaných vo forme komplexov aminopolykarboxylových kyselín v zmysle riešenia sa na neutralizáciu vodíkových katiónov uvoľňujúcich sa pri komplexotvomých reakciách ΛβΓ namiesto bázických látok, ktoré sú potom zdrojom alkalického kovu, alebo amoniaku, používa niektorý z amínov, alebo hydroxýpmínov.

Experimentálne sa potvrdilo, že pri použití amínov, alebo hydroxy&mínov na neutralizáciu možno dosiahnuť významne vyššiu fázovú a chemickú stabilitu takto pripravovaného chelátu, pričom je možné pripravovať kvapalné koncentráty charakteru pravých čírych roztokov.

Koncentrácia biogénnych prvkov v takto získaných kvapalných koncentrátoch sekundárnych a/alebo stopových prvkov je významne vyššia než je obvyklé u kvapalných koncentrátov porovnateľného typu.

Veľkou prednosťou kvapalných koncentrátov podľa riešenia je skutočnosť, žé pri ich príprave v zmysle riešenia sa získavajú v koncentrovanej kvapalnej forme, pričom produkt reakcie, ktorú je možné s výhodou realizovať v jednom technologickom stupni sa vyznačuje vysokou fázovou i chemickou stabilitou.

Z hľadiska praktického využitia kvapalných koncentrátov v zmysle riešenia sa ukázalo ako osobitne významne ak tieto obsahujú aspoň jeden z týchto centrálnych atómov: mangán ( Mn ), zinok (Zn), železo (Fe), meď ( Cu), kobalt (Co), vápnik (Ca ) a horčík (Mg ).

Z výrobného i ekonomického hľadiska je výhodné ak kvapalné koncentráty podľa riešenia obsahujú produkty reakcie etyléndiaminotetraoctovej kyseliny - EDTA (CAS No.: 60-00-4), alebo dietyléntriamínopentaoctovej kyseliny - DTPA ( CAS No.: 67-43-6).

Podobne sa preukázalo, že je výhodné ak sa na neutralizáciu kyslo reagujúcej zmesi komplexov aminopolykarboxylových kyselín použije etanolamín (2-aminoetanol, monoetanolamín, kolamín ) NH2.CH2.CH2.OH , C2H7NO, etyléndiamín (1,2-etándiamín) NH2.CH2.CH2.NH2, C₂H₈N2,trietanolamín (HO.CH₂.CH₂)3N, CeH₁₅NO₃, alebo trietylamín (C2Hs)₃N , CeHisN, dietanolamín HN(CH2CH2OH)2, metylamín (amínometán) CH₃NH2. Experimentálne sa preukázalo, že je zvlášť výhodné ak sa na neutralizáciu reakčnej zmesi použije etanolamín (2-aminoetanol, 2-amínoetyl alkohol, monoetanolamín, kolamín) NH2.CH2.CH2.OH (CAS No.: 141-43-5 ).

Použitie uvedených výrazne bázický reagujúcich zlúčenín pôsobí synergicky na stabilitu vznikajúcich komplexných zlúčenín biogénnych prvkov a vlastnosti kvapalných koncentrátov podľa riešenia.

Kvapalné koncentráty v zmysle riešenia môžu mať prakticky neutrálnu chemickú reakciu a sú voľne miešateľné nie len s vodou, ale tiež s prakticky všetkými kvapalnými hnojivami a vo forme aplikačných roztokov tiež s takmer všetkými prípravkami určenými na ochranu rastlín. Preukázalo sa tiež, že kvapalné koncentráty tohto typu sú po príslušnom zriedení veľmi vhodné na mimokoreňovú - foliámu výživu rastlín a to tak formou preventívnych, ako i kuratívnych aplikácií sekundárnych a stopových rastlinných živín.

Je účelné ich tiež používať ako kvapalné medziprodukty pri prípravy viaczložkových hnojív, pričom umožňujú prípravu kvapalných hnojív rozmanitého zloženia a určenia.

Príklady uskutočnenia

V nasledujúcej časti uvádzané príklady majú za cieľ bližšie ozrejmovať podstatu riešenia a dokumentovať široké možnosti jeho praktického využitia. V žiadnom prípade však nemôžu nijako obmedzovať nároky na jeho ochranu.

Príklad 1

S cieľom pripraviť kvapalný koncentrát s obsahom komplexne viazaného železa, mangánu, zinku a medi na báze kyseliny etyléndiaminotetraoctovej (EDTA) sa postupovalo tak, že do nerezového reaktora opatreného miešadlom sa predložilo 8,95 kg vody a za stáleho miešania sa postupne pridalo :

22,5 kg kryštalickej kyseliny etyléndiaminotetraoctovej (H4-EDTA),

3,8 kg monohydrátu síranu manganatého (MnSCUHzO),

4,4 kg pentahydrátu síranu meďnatého (CuSO₄.5 H₂O),

3,2 kg monohydrátu síranu zinočnatého (ZnSO₄.H₂O) a 5,3 kg heptahydrátu síranu železnatého (FeSCXľ H2O).

Svetlo modrá kryštalická suspenzia, ktorá vznikla po dôkladnom rozmiešaní zmesi, mala výrazne kyslú chemickú reakciu.

Za účelom neutralizácie zmesi sa ďalej postupne pridalo 10,15 kg monoetanolaminu, ktorý obsahoval min. 99,5 % účinnej zložky ( MEA ). Počas pridávania etanolamínu pôvodne svetlo modrá kryštalická zmes najskôr výrazne stmavla, postupne zredla a došlo k jej úplnému vyčíreniu. Vplyvom uvoľňujúceho sa neutralizačného tepla došlo k výraznému ohrevu reagujúcej zmesi, pričom jej teplota dosiahla cca 55 °C.

Uvedeným postupom bol pripravený kvapalný koncentrát obsahujúci komplexne viazané železo, mangán, zinok a meď, ktorý naviac obsahoval amidický dusík a rastlinami pristupnô síru. Pripravený koncentrát mal charakter tmavo zeleno-modrého, číreho a pomerne viskózneho roztoku, ktorý bol dlhodobo skladovateľný bez pozorovania jeho fázovej zmeny. Pripravený kvapalný koncentrát podľa riešenia vykazoval len slabo bázickú chemickú reakciu ( pH neriedeného koncentrátu : 8,06 / 30,1 °C).

Príklad 2

S cieľom prípravy kvapalného koncentrátu obsahujúceho amidický dusik a komplexne viazané mikroelementy ako v príklade 1, ktorý bol určený na preventívne prihnojovanie obilnín formou foliámej aplikácie v dávke 3 litre koncentrátu v 400 litroch vody na hektár sa postupovalo nasledovne.

Do nerezového reaktora opatreného miešadlom sa predložilo 14,0 kg vody a za stáleho miešania sa postupne pridalo:

24,38 kg kryštalickej kyseliny etyléndiamínotetraoctovej (H4-EDTA),

4,16 kg monohydrátu síranu manganatého (MnSO4.H₂O), 4,81 kg pentahydrátu síranu meďnatého (CuSO₄.5 H₂O), 3,46 kg monohydrátu síranu zinočnatého (ZnSCU.hhO) a 5,73 kg heptahydrátu síranu železnatého ( FeSO₄.7 H₂O).

Svetlo modrá kryštalická suspenzia, ktorá vznikla po dôkladnom rozmiešaní zmesi, mala výrazne kyslú chemickú reakciu (pH: 0,76 / 25,3 *C).

Za účelom neutralizácie zmesi sa ďalej postupne pridalo 21,84 kg monoetanolaminu, ktorý obsahoval min. 99,5 % účinnej zložky ( MEA ). Počas pridávania etanolamínu pôvodne svetlo modrá kryštalická zmes najskôr výrazne stmavla, postupne zredla došlo k jej úplnému vyčíreniu. Vplyvom uvoľňujúceho sa neutralizačného tepla došlo k výraznému ohrevu reagujúcej zmesi, pričom jej teplota dosiahla až cca 79 °C. Horúca reakčná zmes mala prakticky neutrálnu chemickú reakciu (pH : 7,55 / 57,9 ^eC).

V záujme zvýšenia obsahu dusíkatej zložky a ochladenia reakčnej zmesi sa ďalej pridalo 21,62 kg prilovanej močoviny, v dôsledku čoho sa jej teplota znížila na cca 35 °C.

Uvedeným spôsobom sa získalo cca 100 kg kvapalného koncentrátu v zmysle riešenia, ktorý obsahoval viac ako 17 hmôt. % amidického dusíka, pričom jeho merná hmotnosť pri teplote miestnosti bola d = 1354 kg / m3. Pripravený koncentrát - špeciálne foliáme hnojivo obsahovalo v litri 231,4 g dusíka, 18,3 g mangánu, 16,5 g medi, 16,4 g zinku a 14,35 g železa, pričom uvedené prvky boli viazané v komplexnej - chelátovej väzbe. Hnojivo malo roztokový charakter a bolo sýto zeleno-modrej farby.

Príklad 3

Za účelom prípravy 100 kg kvapalného koncentrátu obsahujúceho komplexne - chelátovo viazaný zinok v zmysle riešenia sa do smaltového kotla opatreného kotvovým miešadlom predložilo 21,27 kg vody a za miešania sa postupne pridalo 35,19 kg technickej práškovej dietyléntriamínopentaoctovej kyseliny, ktorá obsahovala minimálne 98 % H5-DTPA a potom ešte 16,37 kg krmovinárskeho monohydrátu síranu zinočnatého, ktorý obsahoval minimálne 35 hmôt. % zinku ( ako Zn ). Dôkladným rozmiešaním zmesi vznikla biela, kryštalická suspenzia výrazne kyslej chemickej reakcie (pH : 0,49 / 26,7 °C).

Ďalej sa za stáleho miešania postupne pridalo 27,17 kg technického monoetanolamínu, ktorá obsahoval minimálne 99,5 hmôt. % účinnej látky ( MEA). V dôsledku neutralizácie sa teplota reagujúcej zmesi prudko zvýšila ( z pôvodnej teploty miestnosti na takmer 70 °C ), pričom došlo najskôr k jej postupnému stekuteniu a po zadávkovaní cca 85 % návažku MEA i k jej vyčíreniu.

Pripravený kvapalný zinočnatý koncentrát, podľa riešenia, bol číry, svetlo-hnedej (medovej) farby a bol pomerne viskózny. Nezdedený koncentrát vykazoval len slabo alkalickú chemickú reakciu ( pH : 8,27 / 34 °C ) a jeho merná hmotnosť - hustota pri teplote miestnosti bola d = 1370 kg / m3. Obsahoval viac ako 5,7 hmôt. % zinku ( ako Zn ) a takmer 10 hmôt. % celkového dusíka (ako N ).

Koncentrát zinku bol použitý ako zdroj zinku pri foliámom prihnojení porastu kukurice a špargle.

Príklad 4

Obdobne ako v príklade č. 3 bol pripravený kvapalný koncentrát komplexne - chelátovo viazaného mangánu, v zmysle riešenia.

Pri jeho príprave sa do miešacieho zariadenia obdobného typu ako bolo už uvedené, predložilo 22,46 kg vody a ďalej sa postupne pridalo :

34,71 kg technickej práškovej dietyléntriamínopentaoctovej kyseliny, ktorá obsahovala minimálne 98 % Hs-DTPA, 14,84 kg práškového monohydátu síranu manganatého, ktorý obsahoval minimálne 32,5 hmôt. % mangánu (ako Mn), a 27,99 kg technického monoetanolamínu, ktorý obsahoval min. 99,5 hmôt. % účinnej látky (MEA).

Uvedeným spôsobom pripravený kvapalný koncentrát mangánu bol pomerne viskózny, svetlo hnedý, číry roztok, slabo alkalickej chemickej reakcie, pričom jeho merná hmotnosť hustota pri teplote miestnosti bola 1342 kg/m3.

Koncentrát obsahoval viac ako 4,8 hmôt. % mangánu ( ako Mn ) a 10,1 hmôt. % celkového dusíka (ako N).

Príklad 5

V záujme prípravy kvapalného koncentrátu zinku na báze komplexu - chelátu zinku na báze etyléndiamínotetra octovej kyseliny ( EDTA ), podľa riešenia sa postupovalo podobne ako v príkladoch 3 a 4, avšak za použitia týchto surovín :

17,41 kg vody,

27,59 kg technickej, práškovej etyléndiaminotetraoctovej kyseliny - H<- EDTA, 17,24 kg krmovinárskeho monohydrátu síranu zinočnatého, ktorý obsahoval minimálne 35 hmôt. % zinku (ako Zn), a 37,76 kg technického monoetanolamínu, ktorý obsahoval min. 99,5 hmôt. % účinnej látky (MEA).

V dôsledku neutralizácie pôvodne výrazne kyslej zmesi, ktorá mala charakter bielej, kryštalickej suspenzie ( pH : 0,77 / 23,2 °C), sa reakčná zmes zohriala na cca 60 °C, pričom došlo k jej postupnému vyčíreniu.

Reakciou vyššie uvedených surovinových zložiek sa pripravilo 100 kg komplexne viazaného zinočnatého kvapalného koncentrátu podľa riešenia. Koncentrát bol žlto-hnedej, medovej farby a obsahoval viac ako 6,0 hmôt. % zinku, v prevažne komplexnej - chelátovej forme.

Príklad 6 až 10

Pri príprave rôznych jednozložkových kvapalných koncentrátov aminopolykarboxylátové komplexy - cheláty podľa riešenia sa postupovalo obdobne, ako v už uvedených príkladoch, pričom sa používali surovinové zložky tak ako je uvedené v nasledujúcom prehľade.

Príklad číslo :	6	7	8	9	10
Surovinová zložka :			hmôt. %
Voda	20,65	15,21	16,01	22,44	20,67
Technická, prášková etyléndiaminotetraoctová kyselina, H4-EDTA	24,39	24,10	-	-	35,74
Technická prášková dietyléntriamínopentaoctová kyselina, min. 98 % Hs-DTPA	-	-	26,38	30,75	-
Monohydrát síranu zinočnatého, ZnSO4.H2O (min. 35 % Zn )	-	15,06	12,27	-	-
Heptahydrát síranu železnatého, FeSO4. 7 H2O (18,5 % Fe)	-		-	23,01	-
Pentahydrát síranu meďnatého, CuSO4. 5 H2O (25 % Cu)	20,14	-	-	-	-
Monohydrát síranu manganatého MnSO4.H2O (32%Mn)	-	-	-		20,37
Technický etanolamín (2-aminoetanol, kolamín) NH2.CH2.CH2.OH	—	-	-	23,80	—
Technický trietanolamín, (HO.CH2.CH2 )3 N		-	45,34	-	-
Metylamín, (amínometán, metánamín) cca 33 %-ný roztok CH3NH2	-	45,63	-		-
Dietanolamín, (2,2'-iminodietanol, bis(2-hydroxyetyl)amín) HO.(CH2)2. NH . (CH2)2. OH	34,82	-	-	-	-
1,2- etándiamín (etyléndiamín) NH2.CH2.CH2.NH2	-	-	-	-	23,22
Maximálne dosiahnutá

teplota pri reakcii, tmax (°C)

Celkový obsah biogénneho kovu (hmôt. % )

Celkový obsah dusíka (hmôt. % N)

Chemická reakcia koncentrovaného produktu -pH/°C

55	60	45	60	85
5,03	5,27	4,29	4,26	6,52
6,98	6,79	7,08	8,74	14,24
5,2/42	9,7/27 7,17/34	6,95/32	10,36/44

Poznámka:

Produkt získaný reakciou počas pokusu 10 nemal charakter pravého roztoku. K jeho vyčíreniu došlo prídavkom vody (37,2 hmot.% vody v produkte) kedy sa získal číry roztok, ktorého chemická reakcia - pH bolo 9,23 / 26,3 °C .

Príklad 11

Pri príprave kvapalného koncentrátu vápnika podľa riešenia sa postupovalo tak, že do miešaného reaktora sa predložilo 37,78 kg cca 50 %-ného vodného roztoku dusičnanu vápenatého, pripraveného rozkladom oxidu vápenatého kyselinou dusičnou, ktorý obsahoval 12,21 hmôt. % vápnika (ako Ca) a 8,54 hmôt. % dusíka (ako N). Ďalej sa za stáleho miešania postupne pridalo 34,02 kg práškovej etyléndiaminotetraoctovej kyseliny - H₄EDTA, technickej akosti. Po dôkladnom rozmiešaní sa do kryštalickej suspenzie krémovej konzistencie postupne pridalo 28,2 kg technického monoetanolamínu (2-amínoetanolu), ktorý obsahoval minimálne 99,5 % účinnej látky. Vplyvom pridávaného hydroxyamínu došlo k postupnému rednutiu a vyčírovaniu zmesi, pričom jej teplota dosiahla až cca 60 °C. Uvedeným postupom bol pripravený kvapalný koncentrát v zmysle riešenia, ktorý mal charakter čírehohnedo-žltého viskózneho roztoku slabo kyslej chemickej reakcie (pH : 6,01 33 °C). Produkt obsahoval 4,61 hmôt. % vápnika (ako Ca) a 12,95 hmôt. % celkového dusíka (ako N ) a bol miešateľný s vodou a tiež väčšinou roztokových kvapalných hnojív.

Príklad 12

V záujme prípravy kvapalného koncentrátu horčíka podľa riešenia sa do miešaného reaktora predložilo 47,74 kg vodného roztoku dusičnanu horečnatého, pripraveného rozkladom technického oxidu horečnatého kyselinou dusičnou, ktorý obsahoval minimálne 7,8 hmôt. % horčíka (ako MgO) a minimálne 9,5 hmôt. % nitrátového dusíka (ako N ). Za stáleho miešania sa postupne pridalo 28,23 kg práškovej etyléndiaminotetraoctovej kyseliny - H₄-EDTA, technickej akosti. Homogenizáciou zmesi sa získala krémová suspenzia ku ktorej sa postupne a za stáleho miešania pridalo 24,02 kg technického monoetanolamínu (2-aminoetanolu), ktorý obsahoval minimálne 99,5 % účinnej látky.

Počas prebiehajúcej neutralizácie došlo k postupnému vyčíreniu a ohrevu reakčnej zmesi na teplotu cca 55 °C. Reakciou sa získalo 100 kg číreho kvapalného koncentrátu horčíka svetlo žltej farby podľa riešenia. Produkt obsahoval viac ako 3,7 hmôt. % horčíka (ako MgO) a takmer 12,8 hmôt. % celkového dusíka (ako N ). Čerstvo pripravený, neriedený produkt mal prakticky neutrálnu chemickú reakciu - pH : 7,56 / 47 °C.

Príklad 13

S cieľom pripraviť výživový koncentrát určený na foliáme prihnojenie obilnín sa postupovalo tak, že do nádoby opatrenej miešadlom sa predložilo 33,91 kg koncentrovaného vodného roztoku símatanu (tiosíranu) amónneho, (NH₄)₂S₂O₃, ktorý obsahoval 12 hmôt. % dusíka ( ako N) a 26 hmôt. % celkovej síry (ako S). Za miešania sa postupne pridalo 43,48 kg prilovanej močoviny a 22,61 kg vodného roztoku dusičnanu horečnatého, ktorý obsahoval obsahoval minimálne 7,8 hmôt. % horčíka (ako MgO) a minimálne 9,5 hmôt. % nitrátového dusíka (ako N). Po rozpustení močoviny sa takto pripravilo 100 kg dusíkato-símeho roztoku s obsahom horčíka, ktorý obsahoval 26,3 hmôt. % celkového dusíka (ako N ), 8,8 hmôt. % síry (ako S) a 1,8 hmôt. % horčíka (ako MgO). Zmesný roztok bol číry, bez farby a zápach a jeho chemická reakcia - pH : 7,77 /18,3 °C.

Pripravený základný zmesný roztok bol obohatený o komplexne viazané stopové rastlinné živiny - mangán, zinok, železo a meď v zmysle riešenia a ďalej o bór a molybdén a v dávke 2,5 litra na 400 litrov a hektár bol postrekom, v štádiu odnožovania, aplikovaný na porast pšenice.

Príklad 14

Pri príprave univerzálneho kvapalného hnojiva určeného predovšetkým na mimokoreňovú - listovú aplikáciu, za využitia medziproduktov podľa riešenia, sa postupovalo takto.

Ako prvý bol pripravený kvapalný koncentrát základných rastlinných živín. Pri jeho príprave sa postupovalo tak, že do nádrže sa predložilo 42,86 kg výluhu získaného maceráciou vermikompostu zriedeným vodným roztokom draselnej alkálie. Potom sa za stáleho miešania postupne pridalo:

19,5 kg koncentrovaného vodného roztoku hydrogén a dihydrogén fosforečnanu draselného ( KH2PO4 a K2HPO4), ktorý obsahoval 18 hmôt. % P2O5 a 21 hmôt. % K2O a 17,5 kg prilovanej močoviny, obsahujúcej minimálne 46,2 hmôt % dusíka (ako N). Po rozpustení močoviny sa za miešania pridalo:

g kryštalického molybdenanu amónneho, ( ΝΗ4)βΜθτΟ₂4.4 H₂O, 2,75 kg kvapalného koncentrátu bóru na báze boroetanolamínu (150 g B v litri), 7,05 kg kvapalného koncentrátu železa na báze Fe-DTPA, pripraveného podľa riešenia na báze dietyléntriamínopentaoctovej kyseliny - DTPA a etanolamínu (MEA),

3,5 kg kvapalného koncentrátu zinku na báze Zn-EDTA, pripraveného podľa riešenia na báze etyléndiaminotetraoctovej kyseliny - EDTA a etanolamínu , 3,7 kg kvapalného koncentrátu mangánu na báze Mn-EDTA, pripraveného podľa riešenia na báze etyléndiaminotetraoctovej kyseliny - EDTA a etanolamínu , a 2,1 kg kvapalného koncentrátu medi na báze Cu-EDTA, pripraveného podľa riešenia na báze etyléndiaminotetraoctovej kyseliny - EDTA a etanolamínu. Po dôkladnom premiešaní sa za pokračujúceho miešania pridalo 1,03 kg vodného roztoku draselnej soli kyseliny 3-indolyloctovej (IAA), ktorý obsahoval 1,4 g IAA v litri.

Napokon sa pripravené komplexné univerzálne hnojivo zafarbilo prídavkom vo vode rozpustnej zelenej potravinárskej farby.

Pripravený koncentrát, podľa riešenia, obsahoval viac ako 15,5 hmôt. % celkového dusíka, minimálne 3,5 hmôt. % celkového fosforu (ako P₂Os) a minimálne 4,1 hmôt. % draslíka (ako K2O) v bezchloridovej forme. Ďalej pripravený kvapalný koncentrát obsahoval 0,3 hmôt. % bóru (ako B), 0,3 hmôt. % komplexne viazaného železa (ako Fe), 0,2 hmôt. % komplexne viazaného zinku (ako Zn), 0,2 hmôt. % komplexne viazaného mangánu (ako Mn), 0,1 hmôt. % komplexne viazanej medi (ako Cu ) a 0,005 hmôt. % rastlinami dobre prijateľného molybdénu (ako Mo). Pripravený univerzálny hnojivý koncentrát bol naviac zdrojom celého radu biologicky aktívnych látok a obsahoval tiež rastový stimulátor (IAA).

Uvedeným spôsobom bolo pripravených cca 100 kg univerzálneho listového hnojiva koncentrátu, ktorý sa pred aplikáciou postrekom na nadzemnú časť rastlín zriedil vodou v objemovom pomere 1 : 200 až 500, v závislosti od druhu a stavu porastu a tiež podľa klimatických podmienok.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Kvapalné koncentráty sekundárnych a / alebo stopových rastlinných živín obsahujúce biogénne prvky viazané vo forme komplexov aminopolykarboxylových kyselín vyznačujúce sa tým, že obsahujú produkty reakcií komplexov aminopolykarboxylových kyselín s aspoň jedným amínom , alebo hydroxypmínom.
2. 2. Kvapalné koncentráty sekundárnych a/alebo stopových rastlinných živín podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že aminopolykarboxylovou kyselinou je kyselina etyléndiaminotetraoctová alebo kyselina dietyléntriaminopentaoctová.
3. 3. Kvapalné koncentráty sekundárnych a/alebo stopových rastlinných živín podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že amínom je etanolamín.
4. 4. Kvapalné koncentráty sekundárnych a/alebo stopových rastlinných živín podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahujú železo a/alebo mangán a/alebo zinok a/alebo meď a/alebo horčík a/alebo vápnik.
5. 5. Použitie kvapalných koncentrátov sekundárnych a/alebo stopových rastlinných živín podľa nároku 1 na foliámu výživu rastlín.
6. 6. Použitie kvapalných koncentrátov sekundárnych a/alebo stopových rastlinných živín podľa nároku 1 ako zdroj biogénnych prvkov pri príprave viaczložkových hnojív.