Твердий гідратований потрійний аміачний пірофосфат міді (іі)-цинку-нікелю (іі)

Твердий пдратований потрійний аміачний пірофосфат МІДІ (ІІ)-цинку-нікелю (II), що одночасно містить макро- і мікроелементи для живлення рослин, який відрізняється тим, що як катіон містить одночасно іони міді(ІІ), цинку і нікелю(ІІ), а для одержання продукту індивідуального складу із загальною формулою CuxZnyNi2(x+y)P2O7nNH3mH2O, де х=1,2, у=0,3-0,5, n=3, m=2-4 як вихідну використовують механічну Корисна модель відноситься до ХІМІЧНИХ сполук координаційної будови, зокрема, сполук нікелю, МІДІ та цинку з аміаком у твердому стані загальної формули Cu x Zn y Ni 2 (х+у)Р2О7 пЫНз тНзО, де х=1,2, у=0,3-0,5, п=3, т=2-4 Дана речовина, що МІСТИТЬ одночасно мікрота макроелементи живлення рослин - мідь, цинк, нікель, азот та фосфор, може бути використана як мікродобриво або біологічно активна сполука, а також в органічному синтезі у якості селективного каталізатора Відомий спосіб одержання аміачного пірофосфату цинку [Acharyya H , Roy H Thermal Studies of Some Zinc Complexes with N-P Fertilizers Technology (India), 1972, V 9, N4 -p 273-277], за яким аміачний пірофосфат цинку приблизного складу 3Zn2P2O7 4NH 3 9НгО одержують змішуванням насиченого розчину хлориду цинку масою 3,5г з невеликою КІЛЬКІСТЮ хлориду амонію, а далі додають водний розчин аміаку та розчин, який містить 7г пірофосфату натрію При цьому утворюється аморфний осад, який промивають холодною суміш кристалічних CU2P2O75H2O, Zri2P2O7 5H2O та N12P2O76H2O, взятих у мольному співвідношенні Cu (Ni + Zn)=1,2 0,8 так, щоб сума мольних часток Cu, Zn та Ni дорівнювала 2,0, яку розчиняють у 2325%-ному водному аміаку, взятому із розрахунку 120% від стехіометрично необхідної КІЛЬКОСТІ для утворення комплексних тетраамінних ІОНІВ металів, а далі одержаний розчин вливають в ацетон, об'єм якого СПІВВІДНОСИТЬСЯ з об'ємом аміачного розчину пірофосфатів МІДІ, цинку та нікелю, як 3 1, донну фазу ВІДДІЛЯЮТЬ від маточного розчину і витримують при 15-25°С до її тверднення, одночасно висушуючи осад на повітрі до постійної маси водою та сушать до постійної маси Склад одержаного за вказаною процедурою продукту не відповідає індивідуальному гідратованому аміачному пірофосфату цинку, а являє собою суміш аміачних та амонійних пірофосфатів, монофосфатів цинку з іншими речовинами Найбільш близьким за ХІМІЧНОЮ суттю і досягнутим результатом до корисної моделі, що передбачається, є спосіб одержання кристалічного пдратованого аміачного пірофосфату МІДІ [Пат 62782 А С01В25/26 UA /Кристалічний пдратований аміачний пірофосфат МІДІ та спосіб його одержання /Бюл №12, 15 12 2003] За цим способом кристалічний пдратований аміачний пірофосфат МІДІ загальної формули CU2P2O7 пЫНз mH2O, де n=1-3, т=1-5 одержують шляхом розчинення CU2P2O7 5Н2О у надлишку водного розчину аміаку (23-25%-го), взятому із розрахунку 110-120% стехіометрично необхідної КІЛЬКОСТІ для утворення ІОНІВ [Cu(NH3)4]2+, далі одержаний розчин вливають в ацетон, об'єм якого у 3-5 разів більший за об'єм аміачного розчину пірофосфату МІДІ, суміш 0) О* 6090 перемішують протягом 5-1 Охв до утворення донCu x Zn y Ni 2 (x+y)P2O7 nNH 3 mH 2 0, де х=1,2, у=0,3ної фази, яку потім ВІДДІЛЯЮТЬ ВІД розчину і витри0,5, п=3, т=2-4 мують при 15-25°С до ґі кристалізації та досягненПриклад 1 ня постійної маси В 25,0мл 25%-го розчину аміаку розчиняють Недоліком прототипу стосовно об'єкту, що заповністю 2,37г твердого CU2P2O7 5Н2О (40,7% являється є CuO), 1,20г твердого Zn 2 P 2 O 7 5H2O (41,2% ZnO) та 1) неможливість утворення індивідуальної 0,40г твердого N12P2O7 6Н2О (37,0% NiO) Одержасполуки координаційної будови, що одночасно ний розчин вливають в 75мл ацетону Утворюєтьмістить три катюни-комплексоутворювачі, ся донна фаза у вигляді маслянистої рідини синьо2) наявність у складі речовини лише одного го кольору, яку далі ВІДДІЛЯЮТЬ ВІД маточного мікроелементу Си, що робить її односпрямованою розчину і витримують при 15-25°С до повного твеза дією на рослини чи процеси рднення Висушують осад на повітрі до постійної Корисною моделлю ставиться завдання одермаси жати твердий потрійний пдратований аміачний В результаті здійснення способу одержують пірофосфат МІДІ (ІІ)-цинку-нікелю (II), в якому можполідисперсний порошок синього кольору, який на регулювати співвідношення вмісту Cu Ni Zn в містить, % (мас) CuO - 24,3, ZnO - 10,4, NiO - 5,6, певних межах їх мольних часток 1,2 (0,3Р2О5 - 35,5, NH 3 - 12,8, Н2О - 11,4 0,5) (0,5-0,3) Аніонний склад продукту становить в % (вщн ) Поставлене завдання досягається тим, що у Р 2 О 7 4 - 94,0, РО 4 3 - 6,0 Брутто-формула речовини твердому потрійному пдратованому аміачному 1,20CuO 0,30NiO 0,50ZnO P 2 O 5 3,00NH3 2,50H2O, пірофосфаті МІДІ (II) - цинку - нікелю (II), що містить молекулярна формула макро- і мікроелементи для живлення рослин, згіCui 2oZno 50N10 30Р2О7 3,0NH 3 2,5Н 2 О дно корисної моделі в якості катіону містить одноВихід продукту за вмістом CuO, NiO, ZnO і часно іони МІДІ (II), цинку і нікелю (II), а для одерРгО5 становить 98% жання продукту індивідуального складу з Обґрунтування умов виділення твердого гідразагальною формулою тованого потрійного аміачного пірофосфату МІДІ CuxZnyNi2 (x+y)P2O7 nNH 3 mH2O, де х=1,2, у=0,3-0,5, (ІІ)-цинку-нікелю (II) наведене в табл 1 та 2 п=3, т=2-4 як вихідну використовують механічну В табл 1 наведено дані, які свідчать, що одерсуміш кристалічних CU2P2O7 бНгО, 2пгРгО7 5Н2О жання твердого гідратованого аміачного пірофоста N12P2O7 бЬЬО, взятих у мольному співвідношенфату МІДІ (ІІ)-цинку-нікелю (II) як індивідуальної ні Cu (Ni+Zn)=1,2 0,8 так, щоб сума мольних часток сполуки (однієї фази), а не суміші речовин, можCu, Zn та Ni була рівна 2,0, яку розчиняють у 23ливо лише запропонованим способом 25%-ному водному аміаку, взятому із розрахунку Згідно за експериментальними даними, наве120% від стехіометрично необхідної КІЛЬКОСТІ для деними в табл 2, кристалічний продукт індивідуаутворення комплексних тетраамінних ІОНІВ метального складу утворюється лише в тому випадку, лів, а далі одержаний розчин вливають в ацетон, коли мольна частка Cu рівна 1,2, тобто при співоб'єм якого СПІВВІДНОСИТЬСЯ з об'ємом аміачного відношенні Cu (Ni+Zn)=1,20 0,80 розчину пірофосфатів МІДІ, цинку та нікелю, як 3 1, ВІДПОВІДНО ДО даних рентгенофазового аналідонну фазу ВІДДІЛЯЮТЬ від маточного розчину і зу, синтезований твердий пдратований подвійний витримують при 15-25°С до її тверднення, одноаміачний пірофосфат МІДІ (ІІ)-цинку-нікелю (II) часно висушуючи осад на повітрі до постійної маскладу Cui 2oZno 50 о 3oNio зо о 50Р2О7 3,0NH3 2,5H2O, си представлений однією фазою, тобто є індивідуаВ якості вихідних реагентів використовують пльною сполукою з параметрами елементарної дратовані пірофосфати МІДІ, цинку і нікелю, загакомірки кристалічної решітки ромбічної сингони льної формули МЄ2Р2О7 5-6Н2О (де Me-Cu, Zn, Ni), а=8,542А, Ь=15,655А, с=18,819Л, V=2516,44A3 концентрований водний розчин аміаку (23-25% (табл 3) мас) та ацетон Одержують полідисперсну речовину синього кольору брутто-формули Таблиця 1 Порівняння складу сполуки, що заявляється з прототипами та аналогами № з/п ВИХІДНІ реагенти Осаджувач або висолюючий агент чи прийом 2 3 1 розчин Розчин 1* Насичений ZnCI2+CHCI2+ NH3+Na4P2O7 +N1CI2+ розчин NH4CI Основна причина непридатності Склад твердої фази для досягнення мети винаходу 5 4 Утворюється Na 2 MeP 2 O 7 2Н2О+ +(NH4)2MeP2O7 ЗН2О+ЗМЄ2Р2О7 4NH 3 9H2O, механічна суміш речовин де Me-Cu, Zn, Ni 6090 Продовження таблиці 1 1 2 Аміачний 2 CU2P2O7 5Н 2 О, Zn 2 P2O 7 5H 2 O, N12P2O7 6Н 2 О 4 3 розчин Випаровування Осад у вигляді суміші перемінного складу розчину 3** C u 2 P 2 O 7 5H2O+NH3 Н 2 О Ацетон Cu2P2O73I1NH3 2,8H2O 4** N12P2O7 6H2O+NH3 Н 2 О Ацетон Ni 2 P 2 O 7 3NH 3 6Н2О 5** Zn 2 P 2 O 7 5H 2 O+NH 3 Н2О Ацетон Zn 2 P 2 O 7 3NH 3 2H2O 6 Аміачний Cu 2 P 2 O 7 5H2O, Zn 2 P 2 O 7 5H2O, Ni 2 P 2 O 7 6Н2О 7 Аміачний Cu 2 P 2 O 7 5H2O, Zn 2 P 2 O 7 5H2O, Ni 2 P 2 O 7 6Н2О 5 Утворюється механічна суміш речовин Один катіон у складі сполуки (відсутні Ni, Zn) Один катіон у складі сполуки (відсутні Cu, Zn) ОДИН катіон у розчин Розчин Ыа4РгО7 Осад не утворюється складі сполуки (відсутні Ni, Cu) Утворення цільового продукту не спостерігається розчин Ацетон Утворюється Cu1>2oZnolK>Nio.3oP207 3,0NH,-2,5H2O ЦІЛЬОВИЙ про дукт * змодельовано за аналогом * змодельовано за прототипом * Таблиця 2 Умови одержання твердих гідратованих потрійних аміачних пірофосфатів МІДІ (ІІ)-цинку-нікелю (II) КІЛЬ Мольне співвід- Вихід ношення № продукту з/п Cu Zn N1 у ВИХІза ДНІЙ суміші МеО,% ХІМІЧНИЙ склад продукту, % мас Аніонний склад,% Р2О5 (відн ) NiO CuO ZnO Р2О5 NH 3 H2O Р О 4 3 Р 2 О 7 4 КІСТЬ фазу складі Склад продуктів висолювання (без тверурахування домішки* моноформи Р О 4 3 , дого що міститься у вихідних CU2P2O75H2O, продукту Zn2P2O7 5H 2 O, Ni2P 2 O 7 6H 2 O) за даними рентгенофазового аналізу 1 0,80 0,55 0,67 96 10,6 13,2 9,3 29,6 13,1 24,2 8,0 92,0 Cu08oZn055Nio67P207 3,7NH 3 6 4 H 2 O 2 1,00 0,50 0,50 96 8,8 18,8 9,6 33,4 12,0 17,4 92,0 Сін ooZno5oNio5oP207 3,0NH3 4,1 H2O (рентгеноаморфний) 8,0 (рентгеноаморфний) 3 1,20 0,50 0,30 98 5,6 24,3 10,4 35,5 12,8 11,4 6,0 94,0 1 Cui 2oZn05oNio3oP207 3,0NH 3 2,5H 2 O 4 1,20 0,40 0,40 97 7,2 23,1 7,9 34,3 123 15,2 6,0 94,0 1 CU120Zn04oNio4oP207 3,0NH 3 3,5H 2 O 5 1,20 0,30 0,50 98 8,8 22,6 5,8 33,6 12,1 17,1 6,2 93,8 1 CUT 20Zno3oNio5oP207 3,0NH 3 4,0H 2 O */ ВИХІДНІ пірофосфати МІДІ, цинку та нікелю містять біля 5,0% Р2О5(відн ) домішки моноформи РО 4 3 6000 Таблиця З Рентгенограма гідратованого твердого потрійного аміачного пірофосфату МІДІ (ІІ)-цинку-нікелю (II) Складу Cui 2oZno 50N1030P2O7 3 , 0 N H 3 2,5H 2 O № піку dexcn, А h k I Орозрахов , А І, % 1 2 3 4 5 1 7,9914 01 2 8,0649 100 2 7,4702 1 1 0 7,4980 24 3 7,2504 021 7,2272 20 4 5,8482 1 1 2 5,8640 5 5 4,8205 11 3 4,8113 12 6 4,1152 21 0 4,1202 23 7 3,9898 1 1 4 3,9853 14 8 3,1299 050 3,1310 18 9 3,0731 01 6 3,0755 17 10 2,9337 1 50 2,9397 8 11 2,8348 1 44 2,8379 5 12 2,7268 302 2,7251 8 13 2,7007 234 2,7044 5 14 2,5160 062 2,5142 7 15 2,3285 01 8 2,3263 6 16 1,5946 277 1,5949 5 Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова 1,м К и ї в - 4 2 , 01601