SU1650577A1 - Двойные средние гидратированные фосфаты марганца-магни - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к новым химическим соединени м - к синтезу двойных фосфатов марганца-магни . Целью изобретени   вл етс  создание магний-мзр анец- содержащих фосфатов, которые могут быть- использованы в качестве удобрений с микроэлементами пролонгированного действи . Поставлнна  цель достигаетс  синтезом двойных средних гидратирован- ных фосфатов марганца-магни  общей формулы М«3-х МХ(Р04)2 ЗН20, примен емых в качестве удобрени  с микроэлементами повышенной питательной ценности и пролонгированного действи , 4 табл.

Description

Изобретение относитс  к новым химическим соединени м, конкретно к двойным средним гидратированным фосфатам, которые могут быть использованы в сельском хоз йстве в качестве пролонгированных магнийсодержащих фосфорных удобрений с микроэлементами повышенной питательной ценности.

Цель изобретени  - создание магний- марганецсодержащих фосфатов - соединений , которые могут быть использованы в качестве удобрений с микроэлементами пролонгированного действи .

Примеры получени  двойных средних гид рати рованных фосфатов марганца-магни .

Технологи  получени  указанных веществ заключаетс  в следующем.

Дл  получени  двойных средних гидра- тированных фосфатов в термостатируемый при 75°С реакционный сосуд одновременно при непрерывном перемешивании подают водный раствор, содержащий хлориды мар- ганда и магни , вз тые в заданном соотношении , и водный раствор осадителз - фосфата натри . Во врем  синтеза добавлением 10%-ного раствора сол ной кислоты поддерживают заданное значение рН в области 5,0-7,0. Продолжительность взаимодействи , исходных растворов 30-60 мин. Образовавшийс  осадок отдел ют фильтрованием , промывают водой, сушат при 50- 60°С, анализируют. Согласно предлаемому решению можно получить двойные средние гидратированные фосфаты марганца-магни  общей формулы Мпз-хМдх(Р04)2 ЗН20. Определенные по результатам химического анализа значени  х измен ютс  от 0,05 до 1,0. Это характеризует возможность управл емо регулировать содержание марганца и магни  в составе двойных фосфатов в широких концентрационных пределах, измен   дл  этого при синтезе состав исходных реагентов (табл. 1).

Содержание всех ингредиентов в двойных средних гидратированных фосфатах -.марганца-магни  следующее (в пересчете на оксиды), мас.%:

СЯ Ч

Ч

Фосфор34,7-37.6;

Марганец51.9-37,5

Магний0.1-10,7;

В одаОстал ьное до 100 %.

Факт образовани  нового химического соединени  общей формулы Mn3-xMgx(P04)2x хЗНаО подтвержден результатами физико-химических исследований, в частности химическими и рентгенографическими данными (табл. 1 и 2).

В табл. 3 приведены рентгенометрические характеристики одного из представителей синтезированного р да новых двойных фосфатов.

Полученные данные (табл. 1 и 2) позвол ют заключить, что указанные соединени   вл ютс  индивидуальными, т.е. содержат фосфор, марганец и магний в одной кристаллической решетке и не содержат посторонних примесей.

Кроме того, дл  расшифровки структуры полученных соединений были выполнены специальные прецизионные рентгенографические исследовани  и рассчитаны параметры элементарной  чейки кристаллической решетки двойных средних гидратированных фосфатов марганца-магни  (табл. 3).

Согласно приведенным данным полученные двойные гидратировакнью фосфаты марганца-магни  представл ют собой поликристаллы орторомбической сингои и Кристаллическа  решетка мх относитс  структуоному типу фосфоферрита. Параметры элементарной  чейки в ней измен ютс  в соответствии с законом Вегарда, характеризу  обоазование р да твердых растворов замещени .

Интервал рН получени  двойных гидра- тированных фосфатов марганца-магни  составл ет 5,0 7,0, Если синтез осуществл ть при ,0, то осадок  вл етс  механической смесью гидрофосфатов марганца и магни  МпНРС4 ЗНаО и МдНРСм ЗН20. Если же синтез проводить при рН 7,0, получаютс  рентгеноаморфные осадки, по химическому составу близкие к механической смеси средних фосфатов марганца и магни . Двойные средние гидратированные фосфаты марганца-магни  в этих услови х не образуютс .

Установлено, что синтезированные двойные средние гидратированные фосфаты марганца-магни  и прототип (двойные гидрофосфаты магни -марганца) относ тс  к совершению различным группам солей и характеризуютс  различной кристаллической структурой.

Это обуславливает различие в их химических свойствах (в первую очередь, различие растворимости в водных, цитратных, ли- монно-кислых растворах) и термическом поведении . Конечным продуктом обжига двойных гидрофосфатов магни -марганца

 вл ютс  двойные дифосфаты, а двойные средние фосфаты марганца-магни  при обжиге образуют безводные средние фосфаты .

Двойные гидрофосфаты магни -марган0 ца (прототип) содержат те же элементы питани  растений, что и предлагаемые двойные средние фосфаты, и могут использоватьс  в качестве минерального удобрени  с микроэлементами.

5 В табл. 4 приведена сравнительна  агрохимическа  характеристика этих солей. Согласно полученным данным двойные гидрофосфаты магни -марганца наход тс  в полностью доступной дл  растений форме.

0 Водна  их растворимость составл ет 6,9- 8,1 отн.% (в пересчете на PaOs). Двойные средние фосфаты марганца-магни  также полностью усваиваютс  растени ми. Содержание водорастворимых фосфатов в них

5 в 6-7 раз ниже, чем .в гидрофосфатах, и не превышает 1,4 отн.%. Сумма питательных веществ в двойных средних фосфатах в 1,2 раза превосходит аналогичную характеристику двойных гидрофосфатов. рН водной

0 выт жки у средних фосфатов приближаетс  к нейтральной среде.

Такие сравнительные агрохимические характеристики двойных средних фосфатов марганца-магни  и гидрофосфатов магни 5 марганца свидетельствуют о том, что по сумме питательных веществ и содержанию марганца удобрительные качества средних фосфатов выше. Содержание в них водорастворимых и усво емых форм P20s в сравне0 нии с гидрофосфатами позвол ет заключить, что гидрофосфаты обеспечивают растени  питанием в фазе роста и созревани , а средние двойные фосфаты, продолжительность действи  которых больше, в

5 основном - в фазе созревани  и даже несколько лет.

П р и м е р 1.

В реакционный сосуд, термостатируе- мый при 75°С и содержащий 50 мл Й20,

0 одновременно при непрерывном перемешивании сливают 33 мл (0,5 моль/л) водного раствора MnCte; 16 мл (0,5 моль/л) раствора MgCIa; 55,8 мл (0,3 моль/л) раствора МазРСм и 1,9 мл 10%-ного раствора HCI (рН взаимо5 действи  6,5). Продолжительность смешивани  растворов 30 мин. Образовавшуюс  суспензию перемешивают 15 мин, промывают водой и сушат при 50°С до посто нной массы. Полученный осадок представл ет собой двойной гидратированный средний

фосфат марганца-магни  состава, мас.%: P20s37,6: MnO 37.5: МдО 10.7; Н20 14.3, что соответствует формуле МпаМоХРОф-ЗНаО,

Выход готового продукта (по фосфору) - 97%.

П р и м е р 2.

В термостатируемый при 75°С реакционный сосуд (аналогично описанному в примере 1) подают 16 мл {0,5 моль/л) раствора MnCIa, 8,3 мл (0,5 моль/л) раствора MgCte; 55,8 мл (0,3 моль/л) раствора NasP04 и 2,1 мл 10%-ного раствора HCI (рН взаимодействи  6,2).

Остальные операции выполн ют аналогично примеру 1.

Получают двойной фосфат формулы МП2.52 Мдо,4в(Р04)2 -ЗНаО; состав его, мае. %: PzOs 36,0; MnO 45.3; MgO 5.0; НаО 13.7. Выход 98%.

ПримерЗ.

В реакционный сосуд аналогично описанному в примере 1 подают водные растворы: 47,6 мл (0.5 моль/л) MnCSa; 2.4мл (0.5 моль/л) MgCb; 55,8 мл (0.3 моль/л) №зР04 и 2,3 мл 10%-ного раствора HCI (рН взаимодействи  6,1). Остальное аналогично примеру .

Состав полученного осадка, мас.%: P20s 35,0; MnO 50,2; MgO 1.3; НаО 13.3, что соответствует формуле Мп2187Мдолз(Р04)2-ЗН20. Выход-98%.

Одной из возможных областей использовани  двойныхсредних гидратированных фосфатов марганца-магни   вл етс  сельское хоз йство, где полученные двойные фосфаты могут примен тьс  в качестве маг- нийсодержащих удобрений с микроэлементами повышенной питательной ценности и пролонгированного действи .

Дл  изучени  доступности растени м фосфора, магни  и марганца, двойныхсредних гидратированных фосфатов марганца- магни , а также установлени  их вли ни  на рост и развитие сельскохоз йственных

культур (е частности, кукурузы) были проведены агрохимические опыты Двойные средние фосфаты марганцй-м гими испыть -л в сравнении с фосфатшлаком. R кпьтрот ном варианте, кроме того, было испольэоьа- но сложное фосфорюе vflccpe-we, в котором магний и марганец пркгл ттоовали в виде механической смеси солей, чи одьлу- емых в насто щее врем  дл  компенсации

растени м недостатка этих элементов питз- нич.

Как показали полученные длнчс- , использовании в качестве удоЬо ич «.рзд- них двойных гидратированных фосфатов

марганца-магни  доступность растени м фосфора, марганца и магни  выше, чем доступность этих элементов фосфатшлакз При внесении двойного фосфата Мп2х хМд(РОф -ЗН20 содержание фосфора а растени х составл ет 0,267% (в пересчете на P20s): марганца 1.98-10 ; магни  0.468% против 0,239%; 1,76 .446% соответственно при внесении фосфатшлакз. Эти данные позвол ют сделать вывод о том, что при

использовании двойного среднего фосфата доступность растени м фосфора увеличиваетс  на 11,7%, марганца на 12.5%, магни  на 5% по сравнению с фосфатшлаком и,

следовательно, двойные средние гидрати- рованные фосфаты марганца-магни  общей формулы Мпз-хМд РОдЬ ЗН20 можно использовать в качестве эффективного высо- коконцентрированного магнийсодержащего

фосфорного удобрени  с микроэлементами пролонгированного действи .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Двойные средние гидратированные фосфаты марганца-магни  общей формулы

   Mn3-xMgx(P04)2 3H20, где 0 х 1,00, примен емые в качестве магнийсодержаще- го фосфорного удобрени  с микроэлементами повышенной питательной ценности и пролонгированного действи .

   Таблица1

   Продолжение табл.1

   Таблица

   Таблица А

   рЦ водной

   Bt/ГЯХМ