Титановмісна сполука, спосіб одержання титановмісної сполуки і застосування титановмісної сполуки в культивації рослин
Формула / Реферат
1. Титановмісна сполука, що містить комплекси солей титану з аскорбіновою кислотою і лимонною кислотою, консервант й водорозчинні сульфати металів, що поглинаються рослинами, яка відрізняється тим, що вона містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титанілу з сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, аскорбінової кислоти і титану від 7:2 до 10:1, і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5.
2. Титановмісна сполука за п. 1, яка відрізняється тим, що вона містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титанілу з сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти 2:1; аскорбінової кислоти і титану 4:1 до 6:1; і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5.
3. Титановмісна сполука за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що вона в рідкій формі має рН від 2,5 до 5,5.
4. Титановмісна сполука за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що вона в рідкій формі містить між 2 і 25 г Ті/л і магній у кількості до 170 г MgO/л.
5. Титановмісна сполука за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що в рідкій формі вона містить 8,5 г Ті/л і магній у кількості 62-65 г MgO/л.
6. Титановмісна сполука за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що в порошкоподібній формі вона містить до 65 г Ті/кг і магній у кількості до 200 г MgO/кг.
7. Титановмісна сполука за п. 5, яка відрізняється тим, що вона містить живильні речовини для рослин, такі як калій і/або азот.
8. Титановмісна сполука за п. 6, яка відрізняється тим, що вона містить живильні речовини для рослин, такі як калій і/або азот.
9. Спосіб одержання титановмісної сполуки, який полягає щонайменше в одержанні комплексів солей титану з аскорбіновою кислотою і лимонною кислотою як комплексоутворювачів титану у водному середовищі, з використанням сульфату титанілу як джерела титану, використовуючи підлужувальний агент кислого середовища реакції комплексоутворення титану, консерванту, і за необхідності, регулятора рН, і пакування розчину сполуки й/або її висушування, який відрізняється тим, що гідроокис магнію використовують як підлужувальний агент кислого середовища реакції комплексоутворення титану, і оцтову кислоту використовують одночасно як консервант, що збільшує вміст магнію в сполуці, при цьому комплексні сполуки титану з аскорбіновою кислотою і лимонною кислотою одержують шляхом комплексоутворення сульфату титанілу у водній суспензії, що містить гідроокис магнію, аскорбінову кислоту і лимонну кислоту при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, аскорбінової кислоти і титану від 7:2 до 10:1, і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO,і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5.
10. Спосіб одержання титановмісної сполуки за п. 9, який відрізняється тим, що комплексоутворення сульфату титанілу виконують у водній суспензії, що містить гідроокис магнію, аскорбінову кислоту й лимонну кислоту, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти 2:1; аскорбінової кислоти і титану 4:1 до 6:1; і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5.
11. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що наступні кислоти: аскорбінову кислоту, лимонну кислоту і оцтову кислоту вводять в однорідну водну суспензію гідроокису магнію, і після завершення розчинення в суспензії та часткового реагування з гідроокисом магнію, підтримуючи температуру переважно в діапазоні 50-60 °C, повільним струменем уводять розчин сульфату титанілу, і суміш перемішують до одержання яскраво-коричневого розчину з рН від 2,5 до 5,5, а потім, за необхідності, кінцеве число рН рідкої титановмісної сполуки регулюють шляхом додавання агентів, таких як лимонна кислота і/або оцтова кислота, моноетаноламін, гідроксиди і/або карбонати металів.
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що моноетаноламін використовують для регулювання кінцевого числа рН сполуки.
13. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що гідроксиди і/або карбонати калію використовують для регулювання кінцевого числа рН сполуки.
14. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що рідку сполуку титану висушують.
15. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що рідку сполуку титану висушують методом розпилення.
16. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що рідку сполуку титану спрямовують на пакування.
17. Застосування титановмісної сполуки при культивації рослин як стимулятора росту рослин, яке відрізняється тим, що сполука містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титанілу з сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, аскорбінової кислоти і титану від 7:2 до 10:1, і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5.
18. Застосування титановмісної сполуки при культивації рослин як стимулятора росту рослин за п. 17, яке відрізняється тим, що титановмісна сполука містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титанілц з сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти 2:1; аскорбінової кислоти і титану від 4:6 до 1:1, і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5.
19. Застосування титановмісної сполуки за п. 17 або 18 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що рідку сполуку титану, після розведення у воді, подають до рослин у вигляді обробки листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням, у дозі переважно від 1,7 до 5,5 г Ті/га, причому обробки виконують в 2-4 дози, першу з яких призначають на початку вегетації, а інші з інтервалами в 10-14 днів.
20. Застосування титановмісної сполуки за п. 17 або 18 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що порошкоподібну сполуку титану, після розведення у воді, подають до рослин у вигляді обробки листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням, у дозі переважно від 1,7 до 5,5 г Ті/га, причому обробки виконують в 2-4 дози, першу з яких призначають на початку вегетації, а інші з інтервалами в 10-14 днів.
21. Застосування титановмісної сполуки за п. 19 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що перед обробкою листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням до розведеної сполуки додають розведені макро- і/або мікроелементні добрива.
22. Застосування титановмісної сполуки за п. 20 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що перед обробкою листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням до розведеної сполуки додають розведені макро- і/або мікроелементні добрива.
23. Застосування титановмісної сполуки за п. 19 або 21 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що перед обробкою листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням до розведеної сполуки додають попередньо розведені пестициди.
24. Застосування титановмісної сполуки за п. 20 або 22 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що перед обробкою листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням до розведеної сполуки додають попередньо розведені пестициди.
Текст
Реферат: Винахід стосується способу одержання та застосування титановмісної сполуки, що містить продукт реакції комплексоутворення сульфату титанілу із сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію (у перерахуванні на MgO) і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, переважно 2:1; аскорбінової кислоти і титану від 7:2 до 10:1, переважно від 4:1 до 6:1; і гідроокису магнію (у перерахуванні на MgO) і оцтової кислоти (у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту) від 8:1 до 3:5. UA 113693 C2 (12) UA 113693 C2 UA 113693 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей винахід стосується титановмісної сполуки, способу приготування титановмісної сполуки, а також використання титановмісної сполуки в культивації рослин, особливо в землеробстві й садівництві. Титан відіграє важливу роль у стимуляції росту й розвитку рослин. Як описано І. Пейс (І. Paіs) у публікації "Біологічна цінність титану (The Bіologіcal Іmportance of Tіtanіum)", J. Plant Nutr. 6:3-133, 1983, титан прискорює біохімічні процеси, фотосинтез і дихання рослин, і збільшує врожай на 10-20 %, у той же час, стримуючи розвиток деяких хвороб, спричинених грибками. Найкращою формою титану, використовуваною в землеробстві й садівництві, є комплексна сполука титану з аскорбіновою кислотою й лимонною кислотою, оскільки отримані комплексні сполуки добре розчинні у воді, швидко поглинаються й не токсичні для рослин. З опису польського патенту PL 172871 B1, відомі рідкі добрива, що містять титан і солі мікроелементів, сполучені з аскорбіновою кислотою й лимонною кислотою. Вміст кількостей мікроелементів в % за вагою: титан 0,05-0,25, сумарний вміст марганцю, молібдену, цинку, заліза 0,2-0,4, і 0,1-0,9 бору. Аскорбінова кислота й лимонна кислота вводилися у співвідношенні 1:(0,02-1). Згідно з польською заявкою на патент PL 391564 A1, також відомий спосіб приготування титановмісного добрива, шляхом реакції водного розчину аскорбінової кислоти з карбонатом лужного металу й комплексоутворення титану з водного розчину титанових солей. Він полягає в додаванні розчину сульфату титанила у водний розчин аскорбата натрію й/або калію, що має pH вище 9, після введення консерванту у вигляді нітриту натрію, і проведення процесу комплексоутворення титану, допоки pH не стабілізується на рівні 5,5-6. Потім, використовуючи додатково комплексоутворення титану й мінеральних солей, що містяться у воді, їх пропускають через лимонну кислоту, і pH утвореного продукту знижується до рівня 4,7-5,0. Винахід також стосується добрива, яке містить 5-10 г/л титану у вигляді таких комплексних сполук: аскорбат титану й цитрат титану, переважно, у співвідношенні 85:15, і домішка близько 0,4 % нітриту натрію. Крім того, цей винахід стосується використання такого продукту, як добриво, використовуваного при обприскуванні рослин, зокрема, огірків, томатів і баклажанів у період перед цвітінням і підчас нього. Добриво застосовують у вигляді робочого розчину, у дозі 0,2 л/га, для овочів, таких як томати й огірки, кожні 14 днів з моменту вкорінення розсади, і для зернових на трьох фазах росту: кущіння, вихід у трубку й колосіння. Крім того, речовина підходить для використання в суміші з іншими багатокомпонентними добривами, у кількості 0,01-0,4 % у випадку рідких добрив, і 0,01-0,05 у випадку кристалічних добрив. У свою чергу, згідно з описом у патенті PL 163688 B1, відомий процес приготування титанової сполуки, що полягає в приготуванні комплексних сполук солі титану з аскорбіновою кислотою, у яких вихідний матеріал, що містить аскорбінову кислоту, уводять у воду при 20 °C, після чого отриманий розчин відокремлюють від середовища, переважно, додаючи невелику кількість карбонату натрію. ність захищеного в такий спосіб розчину додають водний розчин солей титану, переважно, сульфат титанила, а потім невелику кількість сильного відновника, переважно у вигляді розчину трихлориду титану, і суміш перемішують протягом 30 хвилин. Отриманий розчин піддають нейтралізації спочатку за допомогою розчину гідроокису натрію, і на кінцевій стадії за допомогою розчину карбонату натрію, у той же час, підтримуючи pH розчину на стабільному рівні близько 3. Сполуки натрію, використовувані у відомих розчинах нейтралізації кислого середовища, такі як карбонат натрію, гідроокис натрію або їх суміш, утворюють сульфат натрію, що реагує із сульфатною групою, отриманою з сульфату титанила й сірчаної кислоти, який стабілізує розчин сульфату титанила при гідролізі. Дана сполука (Na2SO4), що характеризується низькою розчинністю, особливо при температурах близько нуля градусів Цельсія, утруднює зберігання речовини при даних температурах, особливо, при температурах нижче 0 °C. Згадана проблема збільшується при збільшенні вмісту титану в речовині, яке відбувається в результаті використання речовини з відомим складом при збільшених кількостях носія титану у формі сульфату титану, що, у свою чергу, збільшує вміст сульфату натрію в речовині. Додатковий недолік полягає в тому, що при збільшенні вмісту титану вміст сульфату натрію в речовині унеможливлює введення у відомі титанові сполуки додаткових живильних речовин для рослин, корисних для рослин, внаслідок високого ступеня насичення розчину. Несподівано було виявлено, що проблеми з низькотемпературним зберіганням титанової сполуки з відносно високим вмістом титану можуть бути відвернені, і в той же час, може бути отримана стійка титанова сполука, яку легко змішувати з іншими сполуками, використовуваними при культивації й внесенні добрив, якщо сполуку натрію, яку використовують у відомих способах для нейтралізації кислого середовища під час комплексоутворення титану із сульфату титанила 1 UA 113693 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з аскорбіновою кислотою й лимонною кислотою, заміняють іншими сполуками металів, переважно, речовинами, які є живильними речовинами для рослин. Несподівано вигідні результати були виявлені при використанні гідроокису магнію (Mg(OH 2)) у цьому винаході для нейтралізації кислого середовища під час комплексоутворення титану із сумішшю аскорбінової кислоти й лимонної кислоти, тому що це забезпечує повне вилучення натрію із сполуки титану, у той же час, забезпечуючи можливість уведення магнію, який є живильною речовиною, необхідною для росту рослин, і основним компонентом хлорофілу, зеленого пігменту рослин, необхідного в процесі фотосинтезу й активації багатьох ферментів. -2 У даному рішенні введений 1 моль магнію (24 г) зв'язує одну сульфатну групу (SO 4) у сульфаті магнію (MgsO4), тоді як відповідно до відомих рішень нейтралізація одного моля сульфатної групи в сульфаті натрію (Na2SO4) вимагає введення двох молів натрію, тобто 46 г. Виявилося, що використання магнію у вигляді гідроокису несподівано дозволяє одержувати досить стійку речовину, як при низьких, так і при високих температурах. Як показали результати фізичних і хімічних випробувань, сполука титану, отримана таким чином, є стійкою в діапазоні від -6 до + 45 °C. У той же час, присутність титану й магнію в сполуці сприятливо впливає на ріст рослин. Сутність винаходу полягає в тому, що у відомому процесі комплексоутворення титану із сумішшю аскорбінової кислоти й лимонної кислоти для нейтралізації вільних іонів сульфату використовується гідроокис магнію, який у той же час є носієм магнію. Крім того, у процесі комплексоутворення титана, оцтову кислоту використовують одночасно, як кращий консервант, який також дозволяє суттєво збільшити вміст магнію в сполуці титану. Також виявилося, що присутність магнію у вигляді ацетату магнію в сполуці титану відповідно до цього винаходу дозволяє виключити речовини, що перешкоджають розвитку грибів на поверхні речовини під час зберігання, використовувані в інших способах, що може бути віднесене до фунгіцидних властивостей ацетатів. Відповідно до цього винаходу титановмісна сполука, що містить комплекси солей титану з аскорбіновою кислотою й лимонною кислотою, консервант і водорозчинні сульфати металів, що поглинаються рослинами, і за необхідності, додаткові живильні речовини для рослин, зокрема, азот і калій, характеризується тим, що містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титану із сумішшю аскорбінової кислоти й лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при такому масовому співвідношенні: магній (у перерахуванні на MgO) до титану від 1:1 до 20:1; аскорбінова кислота до лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, переважно, 2:1; аскорбінова кислота до титану від 7:2 до 10:1, переважно, від 4:1 до 6:1; і гідроокис магнію (у перерахуванні на MgO) до оцтової кислоти (у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту) від 8:1 до 3:5. Сполука характеризується тим, що в рідкій формі вона має pH від 2,5 до 5,5 і переважно містить між 2 і 25 г Tі/л і до 170 г MgO/л. З міркувань ефективності краще, щоб вміст титану в рідкій сполуці становив 8,5 г Tі/л, і магнію 62-65 г MgO/л. Порошкоподібна сполука, з іншого боку, отримана шляхом висушування рідкої форми, характеризується тим, що містить титану до 65 г Tі/кг і магнію до 200 г MgO/кг. Спосіб приготування титановмісної сполуки за даним винаходом що полягає в тому, що щонайменше в одержанні комплексів солей титану з аскорбіновою кислотою й лимонною кислотою як комплексоутворювачів титану у водному середовищі з використанням сульфату титанила як джерела титану, використовуючи підлужувальний агент кислого середовища, отриманого при введенні аскорбінової кислоти, лимонної кислоти й сульфату титанила, з використанням консерванту, і за необхідності, з використанням регулятора pH, і пакування розчину сполуки й/або його висушування, характеризується тим, що гідроокис магнію використовують як підлужувальний агент кислого середовища реакції комплексоутворення титану, і оцтову кислоту використовують одночасно як консервант, що дозволяє збільшити вміст магнію в сполуці титану, при цьому відповідно до цього винаходу аскорбат титану й цитрат титану одержують при комплексоутворенні сульфату титанила у водній суспензії, що містить гідроокис магнію, аскорбінову кислоту й лимонну кислоту при масовому співвідношенні магнію (у перерахуванні на MgO) до титану (Tі) від 1:1 до 20:1, у присутності оцтової кислоти. Із цією метою в цьому винаході після введення гідроокису магнію у воду й одержання однорідної суспензії, уводять карбонові кислоти, тобто аскорбінову кислоту, лимонну кислоту й оцтову кислоту, у такому масовому співвідношенні, що співвідношення аскорбінової кислоти до лимонної кислоти становить від 5:1 до 3:5, переважно 2:1; співвідношення аскорбінової кислоти до титану становить від 7:2 до 10:1, переважно між 4:1 і 6:1; і співвідношення гідроокису магнію (у перерахуванні на MgO) до кількості оцтової кислоти (у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту) становить від 8:1 до 3:5. 2 UA 113693 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Після повного розчинення карбонових кислот у суспензії та їх часткового реагування з гідроокисом магнію, у той же час, підтримуючи температуру переважно в діапазоні 50-60 °C, повільним струменем уводять розчин сульфату титанила, і суміш перемішують до одержання яскраво-коричневого розчину, що має pH близько 2,5-5,5. Оскільки сульфат титанила (TіOSO4) містить значну кількість (390-490 г/л) вільної сірчаної кислоти, яка захищає сульфат від можливого гідролізу (у результаті якого утворюється двоокис титану (TіO2) з низькою реакційною здатністю), карбонові кислоти вводять у реакційне середовище, що містить гідроокис магнію, перед уведенням сульфату титанила, щоб запобігти утворенню нерозчинних окислів титану. Після завершення реакції розчинення доданих компонентів, за необхідності, кінцеве кислотне число (pH) рідкої сполуки титану регулюють шляхом додавання речовин, таких як лимонна кислота й/або оцтова кислота, моноетаноламін, гідроокиси й/або карбонати металів, переважно, калію. Для остаточного регулювання pH краще використовувати моноетаноламін (каламін), оскільки він має додаткову властивість зв'язування живильних речовин, і, крім того, впливає на зниження поверхневого натягу, як отриманої сполуки титану, так і так званих "робочих розчинів", приготовлених на його основі й використовуваних для обприскування рослин. Отриману рідку сполуку титану, нарешті, направляють на пакування або процес висушування. Висушування рідкої сполуки переважно виконується за допомогою методу розпилення. Було виявлено, що використання гідроокису магнію в процесі, відповідно до цього винаходу, є несподівано сприятливим. Це забезпечує повне видалення сполук натрію: гідроокису й/або карбонату натрію, які використовувалися у відомих розчинах, щоб зв'язувати сульфатні групи вільної сірчаної кислоти й сульфатні групи, утворені із сульфату титанила в ході комплексоутворення титану з аскорбіновою кислотою й лимонною кислотою, а додаткове використання гідроокису магнію дозволяє регулювати pH кінцевого продукту. Гідроокис магнію, використовувана в даному процесі як підлужувальний агент реакційного середовища комплексоутворення титану, а також як носій магнію, зв'язує вільну сірчану кислоту, що міститься в джерелі титану, обумовлену розчиненням сульфату титанила й сульфатних груп, створюваних у процесі комплексоутворення титану. Виявилося вигідним використовувати оцтову кислоту для захисту отриманого продукту від розвитку грибів, а також у якості регулятора pH кінцевої сполуки. У той же час, використання оцтової кислоти як консерванту дозволяє вводити значну кількість магнію (до 170 г MgO)/л) в отриману сполуку титану, у результаті одержання ацетату магнію за реакцією з гідроокисом магнію. Рідка сполука титану, отримана за способом відповідно до цього винаходу, залежно від використаної кількості сульфату титанила, містить переважно між 2 і 25 г Tі/л і до 170 г MgO/л. З міркувань ефективності краще, щоб у способі за цим винаходом, сульфат титанила використовувався в такій кількості, щоб вміст титану в кінцевій сполуці становив 8,5 г Tі/л, а вміст магнію (у перерахуванні на MgO) 62-65 г MgO/л. З іншого боку, порошкоподібна сполука, отримана за способом відповідно до цього винаходу, після висушування рідкої форми, мала вміст титану до 65 г Tі/кг і вміст магнію до 200 г MgO/кг. Як рідка, так і порошкоподібна сполука може бути використана як компонент при виробництві добрив або інших агрохімікатів, завдяки стійкості й гарній змішуваності. Було виявлено, що несподівано корисно для росту рослин використовувати сполуку титану відповідно до цього винаходу, як зазначено вище, у якому сполука як титану, так і магнію міститься одночасно. Виявляється, що використання сполуки титану з цим винаходом при обробці рослин, після попереднього розчинення у воді, для листового харчування рослин дає несподівано позитивний ефект для стимуляції росту рослин, що також є метою цього винаходу. Відповідно до цього винаходу, використання титановмісної сполуки при культивації рослин як стимулятора росту рослин, при цьому сполука містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титану із сумішшю аскорбінової кислоти й лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти в наступному масовому співвідношенні: магній (у перерахуванні на MgO) до титану від 1:1 до 20:1; аскорбінова кислота до лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, переважно, 2:1; аскорбінова кислота до титану від 7:2 до 10:1, переважно, від 4:1 до 6:1; і гідроокис магнію (у перерахуванні на MgO) до оцтової кислоти (у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту) від 8:1 до 3:5, полягає в тому, що рідку сполуку, після розчинення у воді, і порошкоподібну сполуку, після розчинення у 3 UA 113693 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 воді, подають до рослин у вигляді засобу для обробки листовим обприскуванням, або удобрювальним зрошуванням, у дозі, переважно, від 1,7 до 5,5 г Tі/га (тобто доза близько 0,20,6 л/га, при використанні рідкої сполуки, що містить 8,5 г Tі/л), причому обробку виконують в 24 добових дози, першу з яких призначають на початку вегетації рослин, і далі один раз у кожні 10-14 днів. При використанні сполуки згідно з винаходом може бути кращим додавати інші макро- і/або мікроелементні добрива, або їхні суміші, а також попередньо розведені препарати для захисту рослин (пестициди) до розведеного розчину сполуки, приготованому для виконання листового обприскування рослин або удобрювального зрошення. Цей винахід забезпечує одержання сполуки, використання якої призводить до активації інтенсивності фотосинтезу й поглинання живильних речовин сільськогосподарськими культурами, зокрема, зерновими й олійним рапсом, що вводиться як через листя, так і з ґрунту, що підтверджено багаторічними випробуваннями, проведеними на експериментальних ділянках. Високого вмісту компонентів, корисних для рослин, було досягнуто в сполуці відповідно до цього винаходу, завдяки повній ліквідації карбонату натрію й/або гідроокису натрію, які використовувалися в багатьох способах попереднього рівня техніки для підлужування середовища реакції комплексоутворення титану з аскорбіновою й лимонною кислотами, і, крім того, завдяки введенню гідроокису магнію (Mg(OH) 2) замість сполуки натрію як регулятора середовища реакції комплексоутворення титану, і який одночасно є носієм магнію й регулює кінцеве кислотне число pH отриманого продукту, і, нарешті, використанню суміші органічних (карбоксильних) кислот: лимонної, аскорбінової й оцтової кислоти. Відомо, що в існуючих способах сполуку натрію використовують для нейтралізації кислого середовища, щоб утворювати сульфат натрію із сульфатними групами, тобто сполуку (Na 2SO4) з низькою розчинністю у воді, особливо при низьких температурах, що робить важким збереження сполуки титану при температурах нижче 0 °C. Крім того, високий вміст сульфату натрію не дозволяє вводити інші живильні речовини, у цьому випадку магній, який необхідний для росту рослин, внаслідок високого ступеня насичення розчину. Добре відомо, що магній, основний компонент хлорофілу, зеленого пігменту рослин, необхідний для процесу фотосинтезу й активації багатьох ферментів, є відповідальним за утворення хлорофілу й фотосинтез рослин, і є активатором багатьох ферментів, тоді як титан відіграє важливу роль у стимуляції росту й розвитку рослин. Однак несподівано сприятливі результати для стимуляції росту рослин отримані завдяки одночасній присутності в сполуці згідно із цим винаходом суміші титану й марганцю у взаємних відносинах, як зазначено вище. Усі вищезгадані характеристики сполуки відповідно до цього винаходу призводять у дійсності до того, що живлення рослин у сільськогосподарських і садових культурах, зокрема, у листовій формі, відповідним чином розведеною сполукою титану дозволяє збільшити врожайність і поліпшити якість. Отримана сполука має високу стійкість при низькій й високій температурах зберігання, і в той же час, гарну змішуваність із макро- і мікроелементними добривами й засобами захисту рослин. Ці властивості створюють високий потенціал для формування ряду нових комбінацій добрив, у рідкій або порошкоподібній формі, обидві з яких легко розчинні у воді. Розведені розчини із суміші добрив із сполуками титану відповідно до цього винаходу мають високу стійкість у часі, і широкий діапазон значень pH. Винахід пояснюється докладно на наступних прикладах. Однак дані приклади не є обмежуючими сутність винаходу, або такими, що зменшують обсяг захисту винаходу, оскільки вони наведені тільки як ілюстрації. Приклад 1 Даний приклад ілюструє приготування рідкої сполуки титану, що містить 8,5 г Tі/л і 35 г MgO/л. 720 літрів води при температурі 20° C заливали в хімічний реактор з мішалкою з можливістю охолодження, а потім перемішували за допомогою мішалки, 52,0 кілограма гідроокису магнію додавали частинами. Після одержання однорідної суспензії додавали 17,0 кг лимонної кислоти, а потім, через 30 хвилин, 46,0 кг аскорбінової кислоти. Після розчинення додавали тонким струменем 170,0 кг розчину сульфату титанила, що містить 50,0 г Tі/кг (вміст Tі 67 г/л). Таким чином, була отримана реакційна суміш із pH 7,8 у вигляді суспензії гідроокису магнію в розчині отриманої комплексної сполуки титану й сульфату магнію. До реакційної суміші, отриманої таким чином, додавали тонким струменем 80 % оцтову кислоту в кількості 9,5 літрів. Дозування виконували при одночасному охолодженні реакційної суміші й підтримці температури близько 4 UA 113693 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 55-60 °C. Після 50 хвилин проведення процесу й додавання води до 1000 літрів, був отриманий продукт у вигляді прозорого темно-коричневого розчину, що має кінцеве кислотне число pH 4,5. Число pH кінцевого продукту регулювали шляхом додавання 1,2 кг лимонної кислоти. Після охолодження й витримки отриману титанову сполуку фільтрували, а потім пакували. Приклад 2 Даний приклад ілюструє приготування рідкої сполуки титану, що містить 17 г Tі/л і 124 MgO г/л. У реакторі (як зазначено вище для прикладу 1), 71,0 кг лимонної кислоти, а потім 90,0 кг аскорбінової кислоти розчиняли в 320 літрах води. Після розчинення, 185,5 кг гідроокису магнію повільно вводили малими порціями при одночасному охолодженні, а потім, після одержання однорідної суспензії, 80 % оцтову кислоту в кількості 320,0 літра дуже повільно, тонким струменем уводили таким чином, щоб не перевищувати температуру 60 °C. Після 45 хвилин перемішування додавали 185,2 літра розчину сульфату титану, що містить 92,3 г Tі/л. Як і у випадку дозування оцтової кислоти, внаслідок екзотермічного характеру процесу, додавання сульфату титанила виконували дуже повільно й у малих кількостях, охолоджуючи реакційну суміш до температури 55-60 °C. Кінцеве число pH регулювали шляхом додавання оцтової кислоти в кількості 2,5 л. Приклад 3 Даний приклад ілюструє приготування порошкоподібної сполуки титану із вмістом 5,5 % Tі й 6,5 % MgO. У реакторі (як зазначено вище), що містить 800 літрів води при температурі 20 °C, розчиняли 46,0 кг аскорбінової кислоти й 20,0 кг лимонної кислоти. В отриманий у такий спосіб розчин карбонових кислот малими порціями вводили 15,0 кг гідроокису магнію. При безперервному перемішуванні, після завершення реакції, додавання гідроокису магнію, і одержання прозорого розчину, тонким струменем додавали 94,0 л розчину сульфату титанила, що містить 92,0 г Tі/л. Процес виконували протягом 50 хвилин, після чого додавали 20,0 кг карбонату калію до одержання pH 4,5. Після одержання стійкого числа pH і прозорого розчину процес закінчували, і розчин, що містить 8,5 г Tі/л і 10,1 г MgO/л, фільтрували й піддавали процесу висушування в сушарці із псевдорозрідженим шаром. Було отримано сполуку титану у вигляді дрібних гранул, що містять 5,5 % Tі й 6,5 % MgO (тобто 55 г Tі/кг і 65 г MgO/кг). Приклад 4 Даний приклад ілюструє використання сполуки титану в культивації пшениці й олійного рапсу. Довірчі експерименти проводилися факультетом агрохімії й живлення рослин Словацького сільськогосподарського університету в Нитрі в такі роки (сезони): 2009/2010, 2010/2011 і 2011/2012 на експериментальних ділянках, розташованих у місті Букань у Словаччині. Експерименти проводили на озимій пшениці сорту Sarlota і озимому олійному рапсі сорту Chagall. Експерименти полягали у використанні сполуки титану, відповідно до винаходу, що 2 містить 8,5 г Tі/л і 62 г MgO/л на ділянках поверхні 20 м на чотирьох ділянках в 4 різних комбінаціях. Кращі результати були отримані при використанні листового обприскування для дози сполуки 0,2 літра/га в трьох обробках: - У випадку пшениці, першу процедуру виконували на стадії розвитку BBCH 29 (закінчення кущіння), другу процедуру виконували на стадії розвитку BBCH 32 (вихід у трубку) і третю процедуру виконували на стадії розвитку BBCH 55-59 (колосіння). - У випадку озимого рапсу першу процедуру виконували на стадії розвитку BBCH 50-53 (зелений бутон), другу процедуру виконували на стадії розвитку BBCH 59 (жовтий бутон), і третю процедуру виконували на стадії розвитку BBCH 66-67 (цвітіння). Експерименти, проведені протягом трьох сезонів, показали: - збільшення врожайності пшениці в середньому на 8 % -15 %; - збільшення врожайності озимого рапсу в середньому на 13 % -24 %; Експерименти підтвердили, що для рослин корисне використання при вирощуванні врожаю водорозчинної сполуки відповідно до цього винаходу у вигляді листового обприскування, у дозі щонайменше 1,7 Tі/га (тобто в дозі 0,2 л/га при використання рідкої сполуки, що містить 8,5 Tі г/л) в 3 обприскування, перше з яких виконують на початку вегетації рослини (стадія розвитку "закінчення кущіння" для пшениці й стадія розвитку "зелений бутон" для олійного рапсу), а наступні з інтервалами 10-14 днів (до стадії розвитку "колосіння" для озимої пшениці й стадії розвитку "цвітіння" для олійного рапсу). 5 UA 113693 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Титановмісна сполука, що містить комплекси солей титану з аскорбіновою кислотою і лимонною кислотою, консервант й водорозчинні сульфати металів, що поглинаються рослинами, яка відрізняється тим, що вона містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титанілу з сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, аскорбінової кислоти і титану від 7:2 до 10:1, і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5. 2. Титановмісна сполука за п. 1, яка відрізняється тим, що вона містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титанілу з сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти 2:1; аскорбінової кислоти і титану 4:1 до 6:1; і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5. 3. Титановмісна сполука за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що вона в рідкій формі має рН від 2,5 до 5,5. 4. Титановмісна сполука за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що вона в рідкій формі містить між 2 і 25 г Ті/л і магній у кількості до 170 г MgO/л. 5. Титановмісна сполука за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що в рідкій формі вона містить 8,5 г Ті/л і магній у кількості 62-65 г MgO/л. 6. Титановмісна сполука за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що в порошкоподібній формі вона містить до 65 г Ті/кг і магній у кількості до 200 г MgO/кг. 7. Титановмісна сполука за п. 5, яка відрізняється тим, що вона містить живильні речовини для рослин, такі як калій і/або азот. 8. Титановмісна сполука за п. 6, яка відрізняється тим, що вона містить живильні речовини для рослин, такі як калій і/або азот. 9. Спосіб одержання титановмісної сполуки, який полягає щонайменше в одержанні комплексів солей титану з аскорбіновою кислотою і лимонною кислотою як комплексоутворювачів титану у водному середовищі, з використанням сульфату титанілу як джерела титану, використовуючи підлужувальний агент кислого середовища реакції комплексоутворення титану, консерванту, і за необхідності, регулятора рН, і пакування розчину сполуки й/або її висушування, який відрізняється тим, що гідроокис магнію використовують як підлужувальний агент кислого середовища реакції комплексоутворення титану, і оцтову кислоту використовують одночасно як консервант, що збільшує вміст магнію в сполуці, при цьому комплексні сполуки титану з аскорбіновою кислотою і лимонною кислотою одержують шляхом комплексоутворення сульфату титанілу у водній суспензії, що містить гідроокис магнію, аскорбінову кислоту і лимонну кислоту при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, аскорбінової кислоти і титану від 7:2 до 10:1, і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5. 10. Спосіб одержання титановмісної сполуки за п. 9, який відрізняється тим, що комплексоутворення сульфату титанілу виконують у водній суспензії, що містить гідроокис магнію, аскорбінову кислоту й лимонну кислоту, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти 2:1; аскорбінової кислоти і титану 4:1 до 6:1; і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5. 11. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що наступні кислоти: аскорбінову кислоту, лимонну кислоту і оцтову кислоту вводять в однорідну водну суспензію гідроокису магнію, і після завершення розчинення в суспензії та часткового реагування з гідроокисом магнію, підтримуючи температуру переважно в діапазоні 50-60 °C, повільним струменем уводять розчин сульфату титанілу, і суміш перемішують до одержання яскраво-коричневого розчину з рН від 2,5 до 5,5, а потім, за необхідності, кінцеве число рН рідкої титановмісної сполуки регулюють шляхом додавання агентів, таких як лимонна кислота і/або оцтова кислота, моноетаноламін, гідроксиди і/або карбонати металів. UA 113693 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що моноетаноламін використовують для регулювання кінцевого числа рН сполуки. 13. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що гідроксиди і/або карбонати калію використовують для регулювання кінцевого числа рН сполуки. 14. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що рідку сполуку титану висушують. 15. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що рідку сполуку титану висушують методом розпилення. 16. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що рідку сполуку титану спрямовують на пакування. 17. Застосування титановмісної сполуки при культивації рослин як стимулятора росту рослин, яке відрізняється тим, що сполука містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титанілу з сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти від 5:1 до 3:5, аскорбінової кислоти і титану від 7:2 до 10:1, і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5. 18. Застосування титановмісної сполуки при культивації рослин як стимулятора росту рослин за п. 17, яке відрізняється тим, що титановмісна сполука містить продукт реакції комплексоутворення титану із сульфату титанілц з сумішшю аскорбінової кислоти і лимонної кислоти у водному середовищі, підлужуваному гідроокисом магнію, при одночасній присутності оцтової кислоти, при масовому співвідношенні магнію, у перерахуванні на MgO, і титану від 1:1 до 20:1; аскорбінової кислоти і лимонної кислоти 2:1; аскорбінової кислоти і титану від 4:6 до 1:1, і гідроокису магнію, у перерахуванні на MgO, і оцтової кислоти, у перерахуванні на 100 % оцтову кислоту, від 8:1 до 3:5. 19. Застосування титановмісної сполуки за п. 17 або 18 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що рідку сполуку титану, після розведення у воді, подають до рослин у вигляді обробки листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням, у дозі переважно від 1,7 до 5,5 г Ті/га, причому обробки виконують в 2-4 дози, першу з яких призначають на початку вегетації, а інші з інтервалами в 10-14 днів. 20. Застосування титановмісної сполуки за п. 17 або 18 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що порошкоподібну сполуку титану, після розведення у воді, подають до рослин у вигляді обробки листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням, у дозі переважно від 1,7 до 5,5 г Ті/га, причому обробки виконують в 2-4 дози, першу з яких призначають на початку вегетації, а інші з інтервалами в 10-14 днів. 21. Застосування титановмісної сполуки за п. 19 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що перед обробкою листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням до розведеної сполуки додають розведені макро- і/або мікроелементні добрива. 22. Застосування титановмісної сполуки за п. 20 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що перед обробкою листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням до розведеної сполуки додають розведені макро- і/або мікроелементні добрива. 23. Застосування титановмісної сполуки за п. 19 або 21 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що перед обробкою листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням до розведеної сполуки додають попередньо розведені пестициди. 24. Застосування титановмісної сполуки за п. 20 або 22 у культивації рослин, яке відрізняється тим, що перед обробкою листовим обприскуванням або удобрювальним зрошенням до розведеної сполуки додають попередньо розведені пестициди. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA titanium-containing formulation, a method of the preparation of a titanium-containing formulation, and use of the titanium-containing formulation in the cultivation of plants
Автори англійськоюKardasz, Hubert, Czaja, Tadeusz, Weglarz, Adam
Автори російськоюКардаш Хуберт, Чая Тадэуш, Венгляж Адам
МПК / Мітки
МПК: A01N 25/02, C05D 5/00, A01N 59/16, A01N 59/06, A01N 43/08, A01N 25/12, A01N 37/36, C05G 3/00, C05D 9/02
Мітки: титановмісної, застосування, спосіб, культивації, сполука, рослин, сполуки, одержання, титановмісна
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-113693-titanovmisna-spoluka-sposib-oderzhannya-titanovmisno-spoluki-i-zastosuvannya-titanovmisno-spoluki-v-kultivaci-roslin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Титановмісна сполука, спосіб одержання титановмісної сполуки і застосування титановмісної сполуки в культивації рослин</a>
Попередній патент: Кодування звукових сцен
Наступний патент: Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів
Випадковий патент: Спосіб виготовлення масивних шин