Спосіб стабілізації композицій або окремих хелатів металів

Изобретение относится к способам стабилизации композиций или отдельных хелатов (комплексонатов) металлов с различными комплексообразователями, в частности с ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота), ДТПА (диэтилентриаминпентауксусная кислота), ДБТА (дигидроксибутилендиаминтетрауксусная кислота), ЭДДА (этилендиаминдиуксусная кислота), ОЭДФ (гидроксиэтилидендифосфоновая кислота), НТФ (нитрилтриметиленфосфоновая кислота) и др. Композиции хелатов и о тдельные хелаты металлов широко применяются в сельском хозяйстве в качестве микроудобрений [5], а также в других отраслях [4]. Независимо от области применения, а особенно при использовании в сельском хозяйстве, желательно, а часто и необходимо, получение устойчивого во времени раствора хелатов. При хранении, по прошествии некоторого времени (особенно под воздействием повышенных или пониженных температур, при доступе воздуха), наблюдается тенденция к разрушению хелатов и выпадению нерастворимого осадка. При этом металлы уже сложно (а часто и невозможно) заново перевести в растворимую хелатную форму простым добавлением хелатирующего агента, а следовательно невозможно использовать в качестве микроудобрений. Для увеличения срока хранения обычно в раствор добавляют относительно небольшое количество того или иного вещества (стабилизатора), чтобы уменьшить склонность системы к разрушению и повысить ее устойчивость во времени. Известны способы стабилизации подобных соединений, например, стабилизация хелата цинка путем добавления аммиака в процессе его производства с целью увеличения срока хранения и повышения растворимости хелата цинка [1], стабилизация металлорганических соединений железа, кобальта, никеля, меди путем добавления относительно малых количеств ароматических аминов [2]. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ стабилизации хелата меди (в качестве хелатирующего агента используется ЭДТА) [3] (прототип), в котором к раствору хелата меди добавлен этилендиамин в относительно малых количествах (1-5% по массе сухого хелата). При этом раствор был устойчив в течении достаточно длительного времени при относительно высоких температурах. Недостатком указанных способов, в том числе и прототипа, применительно к хелатам, используемых в сельском хозяйстве, является-то, что они направлены на стабилизацию хелатных соединений отдельных металлов с конкретными комплексообразователями, в то время как все чаще применяются композиции из многих хелатов различных металлов. В этом случае указанные способы являются недостаточно эффективными. Кроме того, в сельском хозяйстве недопустимо применять в качестве стабилизатора вещества , оказывающие негативное воздействие на развитие растений и животных. Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а также поставлена задача создания такого способа стабилизации хелатов, который позволит уменьшить склонность системы к разрушению и увеличить срок хранения различных композиций комплексов металлов, применяемых в сельском хозяйстве, с ОЭДФ и другими комплексообразователями, при этом не ухудшив и х потребительских свойств. Поставленная цель достигается тем, что непосредственно по окончании синтеза композиции хелатов (или отдельного хелата) в раствор вводят определенное количество карбамида. Это количество определяется экспериментальным путем, ввиду значительной сложности и трудоемкости его аналитического расчета. Было установлено, что добавление относительно малых количеств карбамида к раствору, содержащему хелаты металлов, способствует поддержанию металлов в хелатной форме в течение более длительного времени после изготовления, т.е. срок хранения продукта значительно увеличивается. Для подтверждения эффективности стабилизации карбамидом композиций .хелатов и хелатов отдельных металлов был проведен ряд сравнительных экспериментов по ускоренному определению сроков хранения, в которых испытывались различные составы микроудобрений на основе хелатов металлов и для каждого из этих составов были найдены оптимальные количества карбамида, оказывающие достаточный эффект. Испытывались составы, содержащие следующие металлы (преимущественно в хелатной форме): состав №1: железо - 15г/л, цинк - 5.6г/л, медь - 0.55г/л: марганец - 10г/л, кобальт-0.1 г/л. состав №2: цинк - 21.9г/л, медь - 16г/л, марганец - 16.6г/л, кобальт - 0.17г/л, молибден - 0.3г/л. состав №3: цинк - 20г/л, медь - 30г/л, кобальт - 0.15г/л, молибден - 0.07г/л.\ состав №4: железо - 30г/л. В качестве комплексообразователя во всех составах использовали ОЭДФ. Все образцы хелатов подвергались циклам нагревания-замораживания: сначала помещались в сушильный шкаф при температуре 80°С на одни сутки, (горловины пробирок были накрыты хлопковой тканью, для предотвращения загрязнения, при этом оставляя доступ воздуха), а затем помещались в морозильную камеру при температуре -5°С на одни сутки. Для каждого образца циклы повторяли до тех пор, пока не начинался процесс разрушения растворимых хелатных соединений металлов, что проявлялось помутнением раствора и образованием нерастворимого осадка на дне. В таблице №1 приводятся данные экспериментов, показывающие влияние различных количеств карбамида на устойчивость микроудобрений различных составов. Таблица 1 кол-во карбамида, г/л. № состава 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Увеличение периода устойчивого состояния в 2.5 раза Номер цикла, после которого начался процесс разрушения растворимых хелатов Состав №1 2 2 3 4 5 5 4 Состав №2 Состав №3 Состав №4 2 3 4 3 в 2 раза 3 3 3 3 4 4 4 5 5 4 в 1.7 раза 2 3 4 6 5 в 3 раза Как следует из приведенных данных, преимущества способа заключаются в следующем: применение в качестве стабилизирующего ве щества карбамида позволяет значительно уменьшить склонность системы к разрушению и увеличить срок хранения продукта в 1.7-3 раза (даже под воздействием негативных факторов) не только растворов отдельных хелатов, но и достаточно широкий диапазон их композиций, и учитывая, что карбамид является макроудобрением, его применение в качестве стабилизатора (в сельском хозяйстве) лишь повышает эффективность используемых микроудобрений на основе комплексонатов металлов. ЛИТЕРАТУРА. 1. Патент США №4312815, кл. 556/134, опубл. 1982. 2. Патент США №2203374, кл. 44-9, опубл. 1940. 3. Патент США №3036104, кл. 260-438, опубл. 1962. (прототип) 4. Н. М. Дятло ва и др. Комплексоны и комплексопаты металлов. М. Химия, 1988. 5. Микроэлементы в сельском хозяйстве. Харьков, 2001. под ред. А.И. Фатеева и С.Ю. Булыгина.