Método de obtención de humatos de sodio secos. Avances en las ciencias naturales modernas

La invención se refiere al procesamiento de turba, es decir, a un método para producir un licor madre de humato de sodio, y puede usarse en varios campos: en agricultura, metalurgia, industria del caucho, medicina veterinaria, medicina, carpintería e industrias alimentarias. La turba se seca, se tritura hasta un tamaño de partícula de no más de 1 mm, se tamiza y se empaqueta junto con el reactivo de NaOH en bolsas de material higroscópico no tejido de 30 x 40 cm de tamaño.Se toman 50 g de NaOH por 1 kg de turba. , las bolsas están bien selladas. Para obtener el licor madre, los envases se colocan en un recipiente de plástico y se llenan de agua a una temperatura de 70-80 o C en la relación materia prima / líquido 1:20 - 1:25. Al presionar la bolsa, el líquido se mezcla completamente durante 10-15 minutos hasta que aparece una espuma marrón, luego el recipiente se cierra herméticamente y se cuece al vapor durante 2-3 horas, el líquido en el recipiente se mezcla completamente nuevamente, la bolsa se retira el recipiente y exprimido bien. El método permite simplificar y reducir el costo de la tecnología para producir humato de sodio, así como obtener una solución más concentrada de una preparación biológicamente activa. 1 dwg, 4 tbl

La invención se refiere a un método para producir un licor madre de humato a partir de materias primas naturales, concretamente a partir de turba, y puede ser ampliamente utilizado en varios campos de la economía nacional: en agricultura (cultivo de plantas, horticultura, ganadería, avicultura), en metalurgia. , industria del caucho, industria de la madera, medicina veterinaria, medicina, industria alimentaria. El problema de desarrollar tecnologías baratas para obtener medicamentos biológicamente activos a partir de materias primas naturales es una tarea urgente. El importante papel biológico del humus en la naturaleza y su efecto sobre las plantas y otros organismos llaman constantemente la atención sobre las sustancias húmicas (HS). La información moderna sobre la naturaleza y las propiedades del HS, especialmente su valioso componente, los ácidos húmicos (HA), se refleja ampliamente en varias fuentes de información. Las principales etapas del proceso de producción de HA se pueden caracterizar de la siguiente manera: preparación de suspensión ácida de turba (1:20), hidrólisis de turba en medio ácido (ácido sulfúrico al 4%) durante 4 horas, alcalinización del producto a pH 12- 13, tratamiento alcalino durante 1 hora, acidificación del hidrolizado a pH 3,4 - 4,0, separación del producto líquido del complejo húmico por centrifugación (GV Naumova "Turba en biotecnología", Minsk, "Ciencia y Tecnología", 1987, p. 85). Las preparaciones húmicas de hidrólisis ácido-base, en comparación con el HA inicial, tienen un mayor grado de oxidación y paramagnetismo, lo que aumenta su actividad biológica. Un método conocido de preparación de un reactivo orgánico (Patente de EE.UU. RF N 2025515, C 22 B 3/16, 10.06.92), que consiste en mezclar turba con solución de hidróxido de sodio, tratamiento térmico de la mezcla resultante, separar la solución de reactivo orgánico. por filtración. El tratamiento térmico de la mezcla se lleva a cabo a una temperatura de 115-130 o C.La lixiviación de metales de materias primas con un reactivo orgánico se lleva a cabo en el siguiente modo de tratamiento térmico: presión de 0.3 - 0.5 atm durante 10-30 minutos a una temperatura de proceso de hasta 130 o C.Un método conocido de preparación de turba para su procesamiento complejo (URSS AS N 1460036, C 10 F 9/00) en productos químicos mediante extracción de turba con gasolina hirviendo BR (gasolina de rectificación) para obtener cera y ácido húmico. La turba preliminarmente antes de la extracción se somete a un tratamiento térmico a una temperatura de 225 - 275 o C en un ambiente de gases de descomposición, seguido de un enfriamiento rápido. Un método conocido para obtener ácidos húmicos (y con. URSS N 1509393, C 10 F 9/00) a partir de turba, que incluye secado, trituración, tratamiento con álcalis y aislamiento de los productos objetivo. La turba seca triturada se somete a un tratamiento térmico a una temperatura de 225-275 o C en un ambiente de gases de descomposición, el residuo sólido de la termólisis se trata con gasolina BR para extracción de cera, y luego el residuo se trata con una solución alcalina y húmica. los ácidos se aíslan por acidificación (prototipo). La desventaja de los métodos conocidos es la complejidad del proceso tecnológico. El objetivo técnico de la invención es simplificar el método de obtención de un licor madre de humato de sodio y reducir el costo del proceso tecnológico, así como obtener la solución (madre) más concentrada de humato de sodio. Para ello, se propone un método para producir humato de sodio, que incluye el secado, triturado y tamizado del material de partida (turba), procesando el material de partida con el aislamiento del producto objetivo. El material de partida se tritura hasta un tamaño de partícula de no más de 1 mm y se dosifica junto con el reactivo NaOH a razón de 1 kg de turba y 50 g de NaOH en bolsas hechas de material no tejido higroscópico de 36 x 40 cm de tamaño, el Las bolsas se sellan herméticamente, para obtener un licor madre, la bolsa se coloca en un recipiente de hasta 25 litros y se vierte con agua a una temperatura de 70 - 80 o C en una cantidad de 20 - 25 litros, el líquido con la bolsa en el recipiente se mezcla completamente durante 10 a 15 minutos, luego el recipiente se cierra herméticamente y se cuece al vapor durante 2 a 3 horas, luego el líquido en el recipiente se mezcla completamente nuevamente, retire la bolsa del recipiente y apriétela. La solución resultante, el licor madre de humato de sodio, se utiliza para el propósito previsto. Paquetes exprimidos: la fracción sólida se elimina. El dibujo muestra un esquema tecnológico para la obtención de un licor madre de humato de sodio, donde: 1 - tolva receptora, 2 - tamiz vibratorio, 3 - reductor, 4 - motor, 5 - tolva dispensadora, 6 - unidad de envasado, 7 - termopaquete equipo, 8 - almacén de productos terminados. La materia prima para la preparación de humato de sodio es, por ejemplo, turba molida de juncia de tierras bajas con una tasa de descomposición de al menos el 20%. La materia prima se seca hasta un contenido de humedad del 40-45% y se tritura en una máquina de pulir cuando se instala un tamiz con un diámetro de no más de 1 mm, luego se introduce en una tolva dosificadora. Desde el búnker-dosificador se envasa el producto en sacos que miden, por ejemplo, 36 x 40 cm, y para 1 kg de turba se toman 50 g de NaOH, que se envasa junto con turba en el mismo saco. Para las bolsas, se utiliza un material higroscópico no tejido, por ejemplo, un material de cobertura SPANBOND. Las bolsas se sellan herméticamente, por ejemplo, se cosen y se colocan en bolsas de plástico para facilitar su transporte. Para preparar el licor madre, el paquete se saca de la bolsa de polipropileno, se coloca en un recipiente de plástico hecho de plástico de calidad alimentaria con un volumen de, por ejemplo, hasta 25 litros y se llena con agua a una temperatura de 70 - 80 o C en una cantidad de, por ejemplo, 20 - 25 litros. El líquido en el recipiente se agita vigorosamente, presionando la bolsa durante 10 a 15 minutos hasta que emerja la espuma marrón y se cierra herméticamente con una tapa. La cocción al vapor se lleva a cabo durante 2 a 3 horas. Luego, nuevamente mezcle intensamente el líquido en el recipiente, presionando la bolsa, retire la bolsa y apriétela bien. Se eliminan las bolsas exprimidas con la fracción sólida. La fracción líquida es una solución concentrada (madre) de humato de sodio. El embalaje de materias primas en la cantidad de 1 kg se selecciona en función de la conveniencia de compilar las proporciones "materia prima: líquido". El uso de material higroscópico no tejido para la fabricación de bolsas permite que la bolsa sea utilizada como una especie de reactor. La temperatura del agua para verter la materia prima entre 70 y 80 o C se selecciona en función de la conservación de la celda de la materia prima en un "estado vivo". El tiempo para agitar el líquido en el recipiente de 10 a 15 minutos se selecciona en función de la saturación de la materia prima con oxígeno del aire y la disolución completa de NaOH en el líquido (agua). La vaporización de la materia prima durante 2 a 3 horas se selecciona en función de la separación completa del HA. Fórmula estructural de ácido húmico según S.S. Dragunov se parece a:

El proceso propuesto tiene en cuenta todos los requisitos de los procesos tecnológicos para la obtención de humato de sodio de alta calidad: la presencia de un hidromódulo; el proceso oxidativo ocurre debido al tamaño calculado del paquete, el libre movimiento de la turba triturada en él, la disolución del reactivo en el líquido en combinación con el oxígeno en el paquete, pH 7 - 8. En la tabla. 1 muestra los rendimientos de sustancias solubles en agua y fácilmente hidrolizables de la turba original. Mesa 2 muestra las características del ácido húmico de la turba original. El contenido de humedad y cenizas de la turba original se determina de acuerdo con los siguientes estándares: humedad analítica - de acuerdo con GOST 11305-83, contenido de cenizas analíticas A - de acuerdo con GOST 11306-83. El contenido de humedad y el contenido de cenizas de la turba original se dan en la tabla. 3. Tabla 4 muestra un análisis comparativo de la composición elemental del humato de sodio obtenido por el método propuesto y por el método del prototipo. El producto objetivo es un licor madre de humato de sodio, según el método propuesto, la solución filtrada sin lastre se obtiene sin utilizar un reactor y una centrífuga y otros equipos costosos. Así, por ejemplo, el equipo tecnológico según el método del prototipo incluye: una unidad de tratamiento térmico con un reactor de acero, un termopar de cromo-alumel en una caja de acero con un potenciómetro, un motor eléctrico con un controlador de velocidad, un horno tubular, un autotransformador de laboratorio. La unidad de refrigeración consta de una ducha y un baño receptor; Secador de minas, trituradora, tamiz vibratorio. El preparado resultante, el humato de sodio, es un producto ecológico de origen natural con alta actividad biológica contra una amplia clase de sustancias de naturaleza orgánica y mineral. Tiene propiedades antimicrobianas: suprime la actividad vital de la microflora patógena, contiene ácidos orgánicos capaces de destruir toxinas inestables a los ácidos, posee propiedades astringentes, activa el metabolismo, el metabolismo de carbohidratos y proteínas, mejora la respiración, aumenta la utilización de los nutrientes de los alimentos, estimula el vital actividad de la microflora, acelera el crecimiento y la formación del organismo. Las características consideradas son confirmadas por: la Comisión Estatal de Productos Químicos para el Control de Plagas, Enfermedades de las Plantas y Malezas; Centro de Investigación del Cáncer de toda la Unión (Moscú); Instituto de Oncología Clínica y Experimental (Moscú); Comité de Sustancias Carcinógenas y Medidas Preventivas (Moscú); Consejo de Farmacología Veterinaria (g. Moscú); El Comité Estatal de Agroindustria (Moscú), el Ministerio de Agricultura dependiente del Gobierno de la Región de Sverdlovsk (Ekaterimburgo); JSC "Bogdanovicheskaya Ptitsa" (región de Sverdlovsk), etc. El medicamento está certificado.

AFIRMAR

Un método para producir humato de sodio, que incluye secar, moler y tamizar el material de partida, procesar el material de partida con la liberación del producto objetivo, caracterizado porque, por ejemplo, se utiliza turba molida de juncia de tierras bajas como material de partida, que se tritura. hasta un tamaño de partícula no superior a 1 mm, dosificado y empaquetado junto con el reactivo NaOH en bolsas de material higroscópico no tejido de 36x40 cm, se toman 50 g de NaOH por 1 kg de turba, las bolsas se cierran herméticamente, para obtener un licor madre, las bolsas se colocan en un recipiente y se vierten con agua a una temperatura de 70 - 80 o C en la proporción de material original / líquido 1:20 - 1:25, presionando sobre el paquete, el líquido en el recipiente se mezcla completamente durante 10 a 15 minutos, luego el recipiente se cierra herméticamente y se cuece al vapor durante 2 a 3 horas, el líquido en el recipiente se mezcla completamente nuevamente, el paquete se retira del recipiente y se aprieta bien.

La turba, el sapropel y el lignito se utilizan como materias primas para la producción de humatos. En términos generales, las tecnologías para la obtención de preparados húmicos son bastante sencillas. Exposición a materias primas que contengan una mayor cantidad de ácidos húmicos con álcalis, posiblemente en autoclaves, seguida de filtración y neutralización del producto resultante.

Con esta tecnología, los bioestimulantes húmicos en la Federación de Rusia ya son recibidos por al menos cincuenta, y tal vez cientos de empresas diferentes. La difusión de la calidad del producto resultante es enorme. Entre las tecnologías modernas que aseguran la producción de productos a un alto nivel, hoy se utilizan las tecnologías de activación mecanoquímica. La esencia de la tecnología radica en una poderosa acción mecánica de impulso sobre materias primas que contienen humato, lignito oxidado, turba y álcali seco. Por ejemplo, en algunas modificaciones de los molinos de bolas, en los que los medios de trituración proporcionan una sobrecarga de varias decenas de g. Está claro que estos dispositivos son muy difíciles y consumen mucha energía.

Otro método efectivo, que está ganando cada vez más popularidad, es llevar a cabo procesos químicos estándar en la fase líquida con la organización de una zona de cavitación desarrollada en ella.

La cavitación es el proceso de desaparición ("colapso") de las burbujas de vapor-gas que surgen en un líquido cuando se estira bruscamente. En este caso, por regla general, se producen los siguientes efectos:

  • En una zona con dimensiones características de no más de 0,1 mm, las presiones de impulso locales surgen hasta 50 - 70 mil atmósferas.
  • La temperatura en estas zonas puede subir casi instantáneamente a 7-15 mil grados.
  • Como se estableció experimentalmente, en la última etapa de compresión, las burbujas pueden transformarse en estructuras toroidales con una poderosa expulsión de materia en forma de aguja. En este caso, la velocidad de la punta de dicha "aguja" puede alcanzar varios cientos de metros por segundo y puede acercarse a la velocidad del sonido en un entorno dado.
  • La densidad volumétrica de las burbujas de cavitación, con una organización competente del proceso, puede ser de 1 millón por cm 3 de medio.
  • Bajo ciertas condiciones, pueden ocurrir áreas de radiación ultravioleta bastante poderosa.

Todas estas circunstancias determinan no solo una aceleración extremadamente efectiva de la extracción de sustancias útiles de esta materia prima, sino que también determinan la ocurrencia de reacciones específicas, en particular, reacciones de síntesis hidrotermal, cuyo curso industrial en condiciones suaves es prácticamente imposible.

Por tanto, la cavitación ya funciona a nivel "molecular".

Hablando específicamente sobre el uso de la "cavitación" para obtener preparaciones húmicas profesionales eficaces, ya se acepta generalmente que se obtienen preparaciones con un nivel significativamente mayor de actividad fisiológica, incluso con una concentración ligeramente menor de compuestos húmicos en la preparación.

Esto es comprensible. Los ácidos húmicos y sus sales pertenecen a estructuras poliméricas desordenadas del tipo polifenol, en las que el concepto de peso molecular es bastante arbitrario. Por lo tanto, cuanto más pequeños tengamos fragmentos de dicho "polímero", más eficientemente serán asimilados por las membranas de la estructura celular de la planta.

Numerosos investigadores hablan de la alta eficiencia del uso de dispositivos de cavitación para obtener preparaciones húmicas profesionales de alta calidad con un alto contenido de principio activo. Por ejemplo, según algunos datos, el rendimiento de sustancias orgánicas solubles en agua, con tal procesamiento de turba, puede alcanzar los 100 g / l.

Si usamos la misma química, pero bajo las condiciones de la síntesis clásica de la droga, entonces este indicador será más bajo, al menos 5-6 veces.

Es importante enfatizar que con dicho procesamiento, la suspensión inicial de materias primas experimenta un calentamiento mínimo en su masa, a un nivel de no más de 40-50 grados. Al mismo tiempo, muchos compuestos útiles, cuya integridad no puede garantizarse en otras condiciones de extracción eficaz, por ejemplo, durante el autoclave, se conservan en la máxima extensión en el producto resultante, no se destruyen.

Más eficiente, tanto por los resultados obtenidos como por la organización de la tecnología, es el uso de dispositivos de cavitación ultrasónica que utilizan cerámicas piezoeléctricas como emisores de ultrasonidos.

Pero aquí tampoco todo está claro. Como ha demostrado la práctica del trabajo en esta dirección, el uso de tales dispositivos con emisores sumergibles tiene una serie de desventajas. Estos incluyen el recurso limitado de tales emisores debido a la erosión por cavitación y una serie de problemas tecnológicos cuando se trabaja con materiales vegetales blandos, en particular, turba.

El uso de reactores de cavitación ultrasónica con emisores cerámicos externos y el enfoque adicional de radiación ultrasónica directamente en el flujo del medio procesado elimina no solo la mayoría de los problemas físicos y tecnológicos, sino que también asegura la producción de productos con alta calidad y buena técnica y económica. indicadores. La calidad de la preparación resultante, por ejemplo, en términos del contenido bruto de compuestos húmicos, no es inferior a los mejores análogos.

Cabe señalar que los dispositivos de la serie RUZ implementan un modo de cavitación extremadamente potente, la llamada cavitación "streamer". La densidad de la radiación ultrasónica en la zona axial de tales reactores puede alcanzar varias decenas de W / cm 3. En principio, es imposible lograr tales parámetros incluso en el mejor aparato giratorio.

Hemos creado un complejo de producción para la producción de humatos a partir de turba, sapropel mediante equipos de ultrasonidos, lo que nos permite obtener una alta calidad del producto final a la vez que se reduce su costo. Temperatura de proceso de trabajo 40-50⁰С.

Los resultados del análisis de humatos de potasio, producidos mediante ultrasonido:

El uso del complejo permite:

  • Reducir el espacio de producción;
  • Reducir los costos de energía;
  • Reducir el costo de producción;
  • Producir humatos bioactivos de bajo peso molecular;

Ofrecemos;

  • Equipo.
  • Tecnología.
  • Capacitación.

El complejo se fabrica tanto en versión estacionaria como en versión móvil.

Región de Vladimir, uvas ISABELLA, campo abierto, 3ª década de junio.
En la 1ª década de junio se trató con humato de potasio, elaborado en nuestro equipo.

Humate y cavitación ultrasónica

en materia ambiental

En relación con la alta urgencia de las tareas sobre el desarrollo de tecnologías efectivas para la remediación de áreas contaminadas, así como el desarrollo de tecnologías efectivas para la destrucción rápida de desechos altamente tóxicos, cuyo transporte a rellenos sanitarios centralizados es problemático, el problema de desarrollar no solo agentes complejantes (sorbentes) efectivos y baratos, sino también la creación de complejos móviles efectivos para resolver estos problemas. En el límite, tales complejos móviles deberían utilizar, como materia prima para obtener agentes complejantes eficaces, muchos materiales naturales disponibles.

Una de las opciones para resolver estos problemas puede ser el desarrollo de sistemas móviles basados ​​en el uso de reactores de cavitación ultrasónica de flujo ultrapotente confiables con enfoque axial de radiación ultrasónica, por ejemplo, reactores de cavitación ultrasónica de la serie RUZ, producidos por nuestra empresa durante muchos años.

Una característica distintiva de estos dispositivos es una alta densidad de bombeo de radiación ultrasónica a lo largo del eje del reactor, hasta 10 W / cm 3 y más a una frecuencia de referencia de radiación ultrasónica de 20 a 22 kHz.

Una densidad tan alta de radiación acústica determina, en particular, la posibilidad de destrucción por cavitación del agua con una densidad de formación de iones hidroxilo de hasta 3 mg-eq / ly más. Por sí solo, esto puede proporcionar una desinfección sin reactivos de algunos compuestos químicos, ya que los iones hidroxilo son el agente oxidante más poderoso de todos los compuestos conocidos.

Además, cuando el agua se destruye en tales condiciones, se forma una cantidad significativa de peróxido de hidrógeno.

Cuando las microburbujas de cavitación se autodestruyen, la radiación ultravioleta se produce en el rango de 300 a 360 nm, las presiones locales pulsadas aparecen hasta varias decenas de miles de atmósferas, y la temperatura del pulso en tales zonas puede aumentar a 10-15 mil grados. Además, pueden surgir corrientes en chorro locales impulsivas con una velocidad punta de hasta 600 m / s.

Estas circunstancias hacen posible triturar en el "nivel nano" muchos materiales no sólo amorfos, sino también cristalinos, cuyas escisiones frescas ya tienen una alta actividad catalítica por sí mismas. Es decir, existe una posibilidad real de utilizar muchos materiales disponibles para obtener "agentes complejantes sorbentes" de alta calidad que reaccionan casi instantáneamente con los compuestos químicos destruidos dentro de un solo proceso tecnológico.

La implementación de tal ideología también puede asegurar la producción de agentes complejantes húmicos altamente activos a partir de estructuras del suelo, por ejemplo, de turba y sapropel. Esto puede garantizar la desintoxicación de alta calidad de áreas de suelo suficientemente grandes a un costo mínimo.

En este caso, la esencia del problema radica en el hecho de que, por un lado, los complejos húmicos de turba y sapropel en sí mismos son agentes complejantes bastante efectivos para la unión irreversible de muchos compuestos químicos tóxicos, radionúclidos y metales pesados. Por otro lado, la alta actividad de tales agentes complejantes está asociada en gran medida al contenido de fracciones ligeras, a saber, ácidos fúlvicos.

En cuanto a la última circunstancia, observamos que los humatos obtenidos mediante la tecnología de cavitación desarrollada tienen un contenido aumentado de tales fracciones activas ligeras. Por ejemplo, como muestran los análisis, el contenido de ácidos fúlvicos en preparaciones obtenidas con esta tecnología es al menos 10 veces mayor que el contenido de ácidos fúlvicos en preparaciones de estructura química similar, obtenidas con la tecnología de autoclave clásica.

Como ejemplo de la posibilidad de utilizar agentes complejantes húmicos en la remediación de territorios en las áreas de almacenamiento y destrucción de armas químicas, así como en la desinfección de la tierra de ciertos radionucleidos, citaremos los trabajos / 1 / y / 2 /.

Cuando se utilizan algunas modificaciones de sorbentes húmicos / 2 / como absorbentes de radionucleidos, la capacidad de intercambio catiónico de dichos sorbentes es: hasta 3100 meq UO 2 +2; hasta 79 mEq para Cs +; hasta 16 mEq para Sr +2.

En este caso, la fuerza de los compuestos quelatos de tales sorbentes con elementos de tierras raras y transuránicos puede ser tan grande que tales complejos no se destruyan hasta 800 C 0.

Las tecnologías relevantes para el uso de tales agentes complejantes son el tratamiento de aguas residuales a partir de metales pesados, así como su uso en sistemas estándar de tratamiento biológico de aguas residuales para fines generales / 3 / y / 4 /.

En particular, el trabajo / 3 / proporciona datos sobre la dependencia del grado de extracción de iones Fe +3 y Cu +2 humatos de níquel y zinc de potasio, sodio y amonio. Se indica que la capacidad de sorción de tales agentes complejantes puede ser: para iones de hierro - 3,1 mg-eq / g, para iones de cobre - 1,4 mg-eq / g, para iones de níquel - 1,2 mg-eq / gy para zinc - 1,1 mg-eq / g.

En el trabajo / 4 / se estudió la actividad de las soluciones de humato de sodio sobre el crecimiento de lodos activados en los métodos de tratamiento biológico de aguas residuales. La investigación en sí es bastante relevante, ya que hoy en día el tratamiento de aguas residuales con la ayuda de bacterias activas es uno de los procesos tecnológicos prometedores que tiene una aplicación práctica bastante amplia.

Hay dos problemas aquí.

Por un lado, con el uso clásico de esta tecnología, las bacterias no funcionan bien en las últimas etapas de depuración, cuando las concentraciones de elementos contaminantes se acercan al MPC,

Por otro lado, la actividad de las bacterias en invierno, a bajas temperaturas de las aguas residuales tratadas, es muy baja y es necesario utilizar calefacción de las aguas residuales tratadas.

El trabajo indica que en verano, en igualdad de condiciones, el contenido de lodos activados, utilizando humatos, se puede aumentar en un 30 - 32%. La tasa de crecimiento del lodo activado aumenta de 7 a 8 veces, en comparación con la tasa de crecimiento sin este reactivo.

En invierno, a una temperatura de aguas residuales de 6 a 12 C 0, el uso de humatos puede aumentar el rendimiento de los tanques de aireación en un 25-30% sin ningún costo adicional, principalmente el consumo de calor.

Los datos presentados son muy convincentes. Sin embargo, el uso generalizado de preparados húmicos de alta calidad en las tecnologías de tratamiento de aguas residuales existentes es en algunos casos difícil debido a la presencia del problema del "color" de las aguas tratadas. Los productos de reacción de los ácidos fúlvicos, por regla general, son solubles en agua, y es necesario utilizar adicionalmente el tratamiento final de coagulación-floculación de los efluentes tratados para reducir el color del agua. Para estos fines, se utilizan reactivos estándar, muchos de los cuales tienen un rango de pH de trabajo bastante estrecho.

La altísima versatilidad del uso de preparados húmicos, tanto en la naturaleza viva como no viva: a partir del cultivo de plantas, medicina veterinaria, medicina, cerámica, fundición y muchos otros sectores comerciales, ha determinado nuestros requisitos para el desarrollo de una tecnología unificada. por utilizar este compuesto natural, incluso en cuestiones de ecología.

Teniendo en cuenta las peculiaridades de la tecnología de cavitación utilizada, fue posible elaborar una tecnología bastante universal para tratar varios efluentes sin introducir operaciones tecnológicas específicas adicionales.

El trabajo / 5 / aporta datos sobre la posibilidad de utilizar arenas dolomíticas para eliminar impurezas Fe2 + y Fe3 +, Hg2 +, Cd2 +, Pb2 +, Cu2 +, Zn2 +, Ni2 +, Mn2 + del agua, en un lecho fluidizado Modo bajo la acción de la cavitación ultrasónica.

En particular, se indica que con un aumento en el tiempo de exposición al ultrasonido a una masa constante de dolomita, se produce una disminución significativa en el contenido de impurezas. Con un tiempo de procesamiento de 40 s - zinc (II) por 1,7 veces. Con un tiempo de procesamiento de 80 s: hierro (II) y (III) 12,1 veces; mercurio (II) 2,8 veces; cadmio (II) 2,5 veces; cobre (II) en 4,9 veces. Con un tiempo de tratamiento de 160 s, la concentración de plomo (II) disminuyó 4.0 veces.

Se observa que los agujeros se forman en las partículas de dolomita directamente en condiciones de cavitación. Las dimensiones de los orificios son ~ 1 μm, que corresponde al tamaño de la burbuja de cavitación en el momento de su colapso. En este caso, la presión en la burbuja alcanza los 103 atm.

En nuestra opinión, la ruptura de los agujeros en las partículas de dolomita y la formación de virutas nuevas catalíticamente activas se debe al efecto de la penetración superprofunda de las micropartículas impactadoras en el objetivo, descubierto en 1974 por el científico bielorruso Usherenko. En este caso, se libera una cantidad colosal de energía, 10 2 ... 10 4 veces mayor que la energía cinética de las partículas impactadoras.

Al menos, las condiciones para la ocurrencia de este efecto no contradicen los parámetros energéticos y las características de la cavitación superpoderosa.

En cuanto a las posibilidades de utilizar algunos catalizadores conocidos junto con el ultrasonido en tecnologías de hidrogenación química, por ejemplo, cuando se utilizan catalizadores mixtos de Ni-Mg a partir de formalatos y oxalatos en la hidrogenación de ciclohexano, se observa en el trabajo / 6 / que la actividad de dichos catalizadores en un campo ultrasónico puede aumentar en un 60-200%.

En conclusión, presentamos algunos datos que ilustran las características de diseño y operación de la instalación que utiliza estos reactores de cavitación de flujo continuo.

El área de trabajo del reactor se realiza en forma de cilindro con un diámetro de 100 mm y una longitud de 470 mm. La potencia de radiación acústica puede ser, según la modificación del dispositivo, de 4 a 7 kW, con una eficiencia del dispositivo no inferior a 0,85. El peso del dispositivo, completo con el generador, no más de 40 kg.

El video en el sitio web muestra el modo de funcionamiento normal del reactor. Se observa el modo de cavitación denominado "serpentina" con un "haz" de cavitación central (axial) que tiene trayectorias de cavitación ramificadas que se extienden en diferentes direcciones. Durante el funcionamiento del reactor, el ruido característico causado por la recombinación de caminos de cavitación es claramente audible. El haz central (axial) de serpentinas se encuentra a lo largo de todo el eje del aparato, 470 mm, y tiene un diámetro de aproximadamente 20 mm. La densidad aparente de la energía liberada en su zona es de al menos 10 W / cm 3.

Una variante del diseño del reactor en una instalación con una capacidad aproximada de hasta 440 kg / h para algunos tipos de suspensiones acuosas procesadas tiene dimensiones totales (largo x ancho x alto) no más de 2500 × 2000 × 2000 mm. Peso, no más de 300 kg (reactor ultrasónico con generador, reactor químico con agitador, bomba de circulación, plataforma y panel de control).


Humato de potasio

Módulo de ultrasonidos para la síntesis de humatos

Literatura.

  1. "Saneamiento de áreas contaminadas en áreas de almacenamiento y destrucción de armas químicas", V.I. Skorobogatova, A.A. Shcherbakov, V.G. Mandych, J. Químico ruso. acerca de - va ellos. DI. Mendeleev, 2007, vol. LI, nº 2, pág. 71 - 74.
  2. "Sorbentes naturales modificados como absorbentes de radionucleidos", L.I. Gilinskaya, T.I. Markovich, revista electrónica científica y de información "Bulletin of Earth Sciences RAS", No. 1 (27), 2009, ISSN 1819-6586.
  3. "Sorción de iones de metales pesados ​​por humatos de amonio, sodio y potasio", Budaeva AD, Zoltoev EV, Bodoev NV, Balburova TA Instituto Baikal de Gestión de la Naturaleza SB RAS, Ulan-Ude. El trabajo fue presentado en la III conferencia científica "Direcciones prioritarias del desarrollo de la ciencia, la tecnología y la tecnología", 2005, Hurghada (Egipto).
  4. Patente RF 2081853, Shulgin A.I., Método de tratamiento biológico de aguas residuales.
  5. Malushkin V. M. "Procesos fisicoquímicos en un lecho fluidizado de dolomita bajo la acción de ultrasonidos y el desarrollo de una instalación para la depuración de agua potable", resumen de la tesis para el grado de candidato a ciencias técnicas, Tomsk 2009.
  6. “Sobre la eficiencia del uso de ultrasonidos en catálisis heterogénea”, A. Romensky, JSC “Asociación Severodonetsk“ Azot ”, tecnología de catalizadores y sorbentes, UDC 66.084.

Khalizev K.A. 1

1 MBOU "Escuela secundaria nº 1, Constructora de la región de Belgorod"

Meremianina T.G. 1

1 Institución educativa presupuestaria municipal "Escuela secundaria No. 1, Constructor del distrito Yakovlevsky de la región de Belgorod"

El texto de la obra se coloca sin imágenes ni fórmulas.
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CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

REVISIÓN ANALÍTICA DE LA LITERATURA

Composición de ácidos húmicos

Mecanismo de acción de los ácidos húmicos en vermicompost

La gama de preparados húmicos fabricados

PARTE EXPERIMENTAL

Materiales y métodos de investigación

RESULTADOS DEL ESTUDIO

Composición fisicoquímica de la preparación de humus.

Estudio de la actividad biológica de la droga.

CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

INTRODUCCIÓN

Las sustancias húmicas son mezclas complejas de compuestos orgánicos de origen natural, de color oscuro y de alto peso molecular, resistentes a la biodegradación, formados durante la descomposición de residuos vegetales y animales bajo la acción de microorganismos o factores ambientales abióticos.

Los ácidos húmicos se pueden extraer de productos naturales humificados (turba, lignito, carbón y vermicompost) con soluciones acuosas de álcalis.

Los ácidos húmicos son compuestos poliméricos de alto peso molecular que son insolubles en agua y tienen la propiedad de inmovilidad. Por lo tanto, para su uso en la producción agrícola, deben convertirse al máximo en un estado soluble accesible para plantas y animales.

La base para la obtención de preparados húmicos es su capacidad para formar sales solubles en agua con cationes monovalentes de sodio, potasio y amonio.

Las preparaciones a base de ácidos húmicos contienen aminoácidos, polisacáridos, carbohidratos, vitaminas, macro y microelementos, sustancias similares a las hormonas. Se caracterizan por su estabilidad, multifuncionalidad y tienen propiedades de absorción, intercambio iónico y biológicamente activas. Los ácidos húmicos (HA) se caracterizan por un tipo general de composición y estructura. Sin embargo, dependiendo del sustrato inicial, el método de aislamiento y almacenamiento, los indicadores de composición y estructura pueden variar y, en este sentido, su actividad fisiológica cambia.

Relevancia Este estudio viene determinado por la necesidad de desarrollar nuevos productos biológicos respetuosos con el medio ambiente, cuyo uso contribuirá en gran medida a incrementar la productividad de los cultivos agrícolas.

Hipótesis de la investigación: Los compuestos húmicos disueltos se pueden obtener del vermicompost utilizando influencias químicas, físicas y mecánicas.

Como Base teórica y base de información de la investigación. Se utilizaron los trabajos de autores nacionales en el campo de la agroquímica y la ciencia del suelo. Las fuentes de información para escribir este trabajo son estándares y publicaciones científicas.

Propósito del estudio: liberación de sustancias húmicas mediante el uso de efectos químicos, físicos y mecánicos en el vermicompost para maximizar la transferencia de compuestos húmicos a la solución.

Para lograr el objetivo del trabajo, se establecieron los siguientes Tareas :

    estudiar la literatura científica sobre la composición y mecanismo del efecto de las sustancias húmicas en las plantas agrícolas;

    estudiar la gama de preparaciones húmicas producidas y los métodos de aislamiento;

    dominar los métodos fisicoquímicos para aislar una preparación de humus, así como probar la preparación resultante para verificar el cumplimiento de la calidad y la seguridad;

    estudiar la actividad biológica de la preparación de humus obtenida de acuerdo con los resultados de su efecto sobre las semillas de pepinos de la variedad "Dalnevostochny".

Objeto de investigación fue el vermicompost obtenido en el mini-vermilaboratorio del Laboratorio de Ensayos de las UNIDADES "Agrotekhnopark" FSBEI HPE Academia Estatal de Agricultura de Belgorod que lleva el nombre de V.Ya. Gorin a partir de gusanos de compost de la línea híbrida Belgorodskaya.

El tema de la investigación Se hicieron sustancias húmicas aisladas del vermicompost.

El estudio utilizó lo siguiente métodos: método experimental (extracción y precipitación de sustancias húmicas, pruebas fisicoquímicas y biológicas del preparado), observación y métodos de análisis estadístico.

La investigación se llevó a cabo en el laboratorio químico de la MBOU "Escuela No. 1, Stroitel, distrito de Yakovlevsky, región de Belgorod" y en el laboratorio de pruebas de la FGOU VPO BelGSKhA im. V.Ya. Gorin.

1. REVISIÓN ANALÍTICA DE LA LITERATURA

1.1. Composición de sustancias húmicas

La historia del estudio de las sustancias húmicas se remonta a más de doscientos años. Fueron aislados por primera vez de la turba y descritos por el químico alemán F. Achard en 1786. Los investigadores alemanes desarrollaron los primeros esquemas de aislamiento y clasificación, y también introdujeron el término en sí mismo: "sustancias húmicas" (derivado del latín humus- "tierra" o "suelo"). A mediados del siglo XIX, el químico sueco J. Berzelius y sus estudiantes hicieron una gran contribución al estudio de las propiedades químicas de estos compuestos, y luego, en el siglo XX, nuestros científicos del suelo y los químicos del carbón: MAMÁ Kononova, L.A. Khristeva, N. Alexandrova, D.S. Orlov, T.A. Kukharenko y otros. En las obras clásicas de L.A. Khristeva y M.M. Kononova fue la primera en describir el efecto del tratamiento de semillas con ácidos fúlvicos y sales de ácido húmico (humatos) sobre el crecimiento de las raíces primarias de los cultivos de prueba.

Pero luego, el interés de los químicos en las sustancias húmicas se redujo drásticamente, ya que se estableció de manera confiable que este no es un compuesto individual, sino una mezcla compleja de macromoléculas de composición variable y estructura irregular (Fig.1), a la que las leyes de la termodinámica clásica y la teoría de la estructura de la materia son inaplicables. En la composición del humus se distinguen tres grupos de compuestos: sustancias húmicas específicas, compuestos orgánicos inespecíficos y productos intermedios de descomposición y humificación. El tercer grupo incluye los productos de la descomposición parcial de los residuos orgánicos que, de acuerdo con la suma de sus características, aún no pueden atribuirse a sustancias húmicas específicas, pero ya no son sustancias propias de los organismos vivos. Se forman sustancias específicas y compuestos húmicos inespecíficos como resultado de los procesos de formación del suelo. Los compuestos húmicos inespecíficos se sintetizan en organismos vivos y entran al suelo como parte de los residuos vegetales y animales. Las sustancias húmicas específicas se forman directamente en el suelo como resultado de los procesos de humificación. Entre ellos se encuentran sustancias prohúmicas, ácidos húmicos y humina.

Humin, o residuo no hidrolizable, es la parte de la materia orgánica del suelo que es insoluble en ácidos, álcalis y disolventes orgánicos. Las prohuminas son similares a los productos de descomposición intermedios de los residuos orgánicos. Su presencia se revela durante el fraccionamiento detallado de preparaciones aisladas del suelo. Los ácidos húmicos son una clase de hidroxiácidos que contienen nitrógeno de alto peso molecular con un núcleo aromático que forma parte del humus y se forma durante la humificación.

Arroz. 1. Fórmula de la célula estructural del ácido húmico (según D. S. Orlov)

Sobre la base de la diferente solubilidad en agua, ácidos, álcalis y alcohol, los ácidos húmicos se subdividen en ácidos húmicos, ácidos himatomelánicos y ácidos fúlvicos. Los ácidos húmicos son un grupo de ácidos húmicos de color oscuro, solubles en álcalis e insolubles en ácidos. Los ácidos hiatomelanicos son un grupo de ácidos húmicos solubles en etanol. Los ácidos fúlvicos son un grupo de ácidos húmicos solubles en agua, álcalis y ácidos.

Por lo general, al realizar análisis, los ácidos húmicos se extraen del suelo con soluciones alcalinas (NaOH 0,1-0,5 N). Al acidificar el extracto alcalino a pH (1 - 2), precipitan los ácidos húmico y himatomelanico. Solo los ácidos fúlvicos permanecen en la solución. Cuando el precipitado formado se trata con etanol, los ácidos hematomelanicos pasan a una solución alcohólica y la tiñen de rojo cereza.

El grupo de ácidos húmicos se divide en dos subgrupos: ácidos húmicos negro (gris) y marrón. Los ácidos húmicos enriquecidos con carbono (principalmente en suelos de chernozem) se denominan negros en la literatura nacional y grises en la literatura extranjera. Los ácidos húmicos negros y pardos se pueden separar salando: al procesar 2 N. con la solución de NaCl, los ácidos húmicos negros se coagulan y precipitan.

Los ácidos húmicos tienen la siguiente composición elemental: 50-60% de carbono, 2-6% de hidrógeno, 31-40% de oxígeno y 2-6% de nitrógeno. Las fluctuaciones en la composición elemental de los ácidos húmicos se explican por el hecho de que no son ácidos químicamente individuales de cierta estructura, sino que son un grupo de compuestos de alto peso molecular similares en composición y propiedades.

Según los datos de los estudios de cromatografía en gel, el límite inferior de los pesos moleculares de los ácidos húmicos está determinado por los valores de 5000-6000 Daltons (D). Ácidos con un peso molecular de 400.000-650.000 D. Sin embargo, la principal cantidad de ácidos húmicos tiene un peso molecular de 20.000-80.000 D.

Así, debido a las peculiaridades de su estructura molecular, los ácidos húmicos influyen activamente en la migración y acumulación de elementos químicos en el suelo y el agua natural.

1.2 Mecanismo de acción de las sustancias húmicas en la composición del vermicompost

Los mecanismos por los cuales el vermicompost realiza su efecto regulador sobre el suelo y las plantas no se ha revelado completamente. La mayor eficiencia del uso de vermicompost y sus fracciones en el crecimiento y desarrollo de las plantas se explica por su efecto sobre la síntesis de proteínas, el efecto sobre las reacciones metabólicas, la disminución de la actividad de los inhibidores de la respiración y la manifestación de propiedades similares a las hormonas. En la literatura se describen varios posibles mecanismos principales de la influencia de las fracciones de vermicompost en las plantas:

1. Optimización de la nutrición de las raíces de las plantas. Ingesta directa de nutrientes y oligoelementos; movilización de compuestos de fósforo en formas biodisponibles; Movilización y transporte de cationes de metales de transición (en particular, cobre, hierro y zinc) en forma quelada disponible para las plantas. Optimización de las propiedades del suelo: aportando energía a los microorganismos del suelo y potenciando la actividad microbiológica, aumentando la capacidad de retención de agua, reforzando la estructura, etc.

2.Optimización de la nutrición foliar de las plantas. Las fracciones de vermicompost contienen ácidos húmicos y fúlvicos en diferentes cantidades, los cuales, al ser tensioactivos, reducen la tensión superficial de las soluciones acuosas, aumentando así la permeabilidad de las membranas celulares. A su vez, esto optimiza el rendimiento del sistema de transporte de las plantas: acelera el movimiento de nutrientes. Acelera el metabolismo energético, la tasa de fotosíntesis y la síntesis de clorofila.

3. La influencia de las sustancias húmicas en los procesos fisiológicos de las plantas. Se supone que las sustancias húmicas mejoran la síntesis de trifosfato de adenosina (ATP) de alta energía en las células, que participa en la optimización de la respiración de las plantas. Algunos componentes moleculares de sustancias húmicas conducen a la formación de fitohormonas de crecimiento o actúan como sustancias "similares a hormonas", mejoran la actividad enzimática, en particular, el contenido de catalasa, peroxidasa, difenil oxidasa e invertasa. Los fertilizantes de fideos afectan la desintoxicación o inactivación de tóxicos en el suelo; generalmente se asocia con la capacidad de sorción del vermicompost, el número de grupos funcionales ácidos fuertes y débiles, la hidrofobicidad, la capacidad de sorción de metales pesados ​​y xenobióticos.

Demin V.V., Terentyev V.A., Zavgorodney Yu.A. y Biryukova M.V. el efecto biológico de las sustancias húmicas sobre los organismos vivos se debe al hecho de que las moléculas intactas de las sustancias húmicas y los restos de su digestión intracelular se localizan en las paredes celulares o en la capa inmediatamente adyacente a la membrana citoplasmática. Así, aparece una apariencia de un filtro calado activo en la superficie de una célula viva, capaz de realizar las siguientes funciones:

    interceptar iones de metales pesados, uniéndolos en complejos de quelatos estables;

    interceptar moléculas xenobióticas;

    se unen a los radicales libres formados en la membrana plasmática como resultado de la peroxidación lipídica.

Se sabe por la literatura que los humatos Inofensivo para humanos y animales, no posee propiedades alergénicas, anafilactogénicas, teratogénicas, embriotóxicas y cancerígenas.

1.3. La gama de preparados húmicos fabricados

La gama de reguladores del metabolismo fabricados de origen húmico:

Huminato es humato de sodio. Desarrollado en el Instituto Agrícola de Dnepropetrovsk, son sales de sodio de la suma de ácidos húmicos en forma de polvo. Obtenido por extracción alcalina. La droga pertenece a estimulantes biogénicos;

Humin HS-1500 es un producto sintético, biosimilar a sustancias húmicas. Obtenido por autooxidación, producido en forma de sal alcalina de alta pureza y composición constante (Rudgers-Werke, Alemania). Los productos iniciales son compuestos aromáticos de polihidroxilo, que se convierten mediante una reacción de varios pasos en una preparación con un peso molecular promedio de 1500. La sustancia húmica resultante es completa y fácilmente soluble en agua;

Bioestimulante de turba (BST). Desarrollado en el Instituto de Investigación de la Industria de la Turba de toda Rusia (San Petersburgo). La preparación se obtiene por oxidación de una suspensión de turba alcalina en agua con oxígeno atmosférico. Los productos de oxidación resultantes son ácidos orgánicos polifuncionales con un peso molecular de 1.000 a 40.000;

Oxidate - propuesto por el Instituto de Turba de la Academia de Ciencias de la BSSR. Se obtiene mediante una nueva tecnología durante la oxidación-amonización de materia orgánica de turba. El fármaco es un líquido que contiene un 5-10% de materia seca, que contiene una amplia gama de macro y microelementos.

Estimulante nitrogúmico (NHS). La tecnología de producción se desarrolló en la sucursal de Kalinin de VNIITP mediante el método de oxidación con ácido nítrico de turbas de alto grado de alta descomposición con posterior neutralización con agua amoniacal;

Humadapt es un nuevo preparado húmico, regulador de procesos metabólicos y desintoxicante activo, entre otros.

2. EXPERIMENTAL

2.1. Materiales y métodos de investigación

Vermicompost sirvió como material para el estudio. (Solicitud - I , Tabla 1) obtenido en el mini-vermilaboratorio del Laboratorio de Pruebas de las UNIDADES "Agrotekhnopark" de la Institución Educativa Presupuestaria del Estado Federal de Educación Profesional Superior Academia Estatal de Agricultura de Belgorod lleva el nombre de V.Ya. Gorin de gusanos de compost de la línea híbrida Belgorodskaya (Solicitud - II). Es un producto estructurado de color marrón oscuro con un agradable aroma terroso. De ella se obtuvo una preparación húmica. La solución de trabajo de la preparación húmica se preparó utilizando agua destilada diluyendo los concentrados originales. La prueba de la actividad biológica de la preparación obtenida se llevó a cabo en semillas de pepino de acuerdo con GOST R 54221, pH - GOST R 54221.

El artículo también aporta datos de los estudios de laboratorio de la preparación húmica obtenida, que se llevaron a cabo en un laboratorio de pruebas acreditado utilizando equipos e instrumentos para el estudio químico de la composición de las preparaciones.

Los datos de composición elemental se utilizaron para estimar cambios en la composición química de los microcompuestos de las fracciones aisladas. La fracción de masa de humedad se determinó de acuerdo con GOST R 52917; contenido de ceniza - de acuerdo con GOST 11022; nitrógeno total, amonio y nitrógeno nitrato - GOST 26715, GOST 26716; ácidos húmicos libres (HA) - GOST R 54221 y GOST 9517; Р 2 О 5 y К 2 О - GOST 26 717, GOST 26718; elementos minerales - de acuerdo con GOST 30692; La determinación de la composición fraccional del grupo de humus se llevó a cabo de acuerdo con el esquema de Tyurin modificado por Ponomareva y Plotnikova.

Factores que influyen en el rendimiento de ácidos húmicos: temperatura, tiempo de extracción, concentración de álcali, relación de masa sustrato: álcali. Las condiciones óptimas para la extracción de ácidos húmicos del vermicompost son: temperatura de extracción - 25 0 С, tiempo de extracción - 24 horas, usando un rotador - 240 min, concentración de álcali para extracción - 0.2 n NaOH, concentración de ácido para precipitación HS - 1 n H 2 SO 4.

Medidas de seguridad:

    Clase de peligro del dispositivo: IV (sustancia poco peligrosa)

    Al trabajar, es necesario usar guantes, no beber, fumar, comer. Después del trabajo, debe lavarse la cara y las manos con agua y jabón.

    En caso de contacto con la piel, lavar con agua y jabón.

    En caso de contacto con los ojos, aclarar con abundante agua.

3. RESULTADOS DEL ESTUDIO

Mediante la selección de parámetros y reactivos para la extracción y precipitación de sustancias húmicas, se obtuvo una preparación húmica con el máximo rendimiento de ácidos húmicos solubles.

Tabla 2 - Salida de ácidos húmicos

3.1. Composición fisicoquímica del humato de sodio.

Las características químicas de la preparación húmica se presentan en la Tabla 3 (datos del Laboratorio de Pruebas de la Academia Estatal de Agricultura de Bielorrusia).

Tabla 3 - Composición fisicoquímica de la preparación de humus

Nombre del indicador

HUMATO DE SODIO

Humedad, %

Contenido de cenizas, %

Nitrógeno total, mg%

Nitrógeno amoniacal, mg%

Nitrato de nitrógeno, mg%

Ácidos húmicos libres, g / l

NS, unidades

R 2 O 5, mg / l

K 2 O, mg / l

Sodio, mg / l

Calcio, mg / l

Cadmio, mg / l

Dirigir, mg / l

Arsénico, mg / l

Mercurio, mg / l

Planchar, mg / l

Cobre, mg / l

Manganeso, mg / l

Zinc, mg / l

Azufre, mg / l

Magnesio, mg / l

Al determinar el pH de la solución preparada, se encontró que el valor de este indicador está en el rango de 7.89-8.75, lo que implica la estabilidad del fármaco en relación a la fotodegradación y mayor resistencia a la luz.

3.2. Estudio de la actividad biológica de la droga.

En experimentos con semillas de pepinos bajo la influencia de soluciones acuosas al 0.005% preparadas a partir de la preparación estudiada, un aumento en la germinación de las semillas, la actividad biológica de HA para aumentar la masa de plántulas, la longitud de los tallos y las raíces en un promedio de 2.0-4.0% se anotó (Tabla 4, fig. 2-3). La germinación de la semilla al tercer día de cultivo fue del 62% frente al 35% del control. Es decir, toda la preparación sirvió como estimulador de germinación de semillas en el experimento de prueba.

Tabla 4 - Actividad biológica de preparaciones húmicas

Arroz. 2. Estudio de la intensidad del crecimiento de raíces embrionarias

Arroz. 3. Estudio de la intensidad del crecimiento de raíces embrionarias.

mediante pruebas en semillas de pepinos de acuerdo con GOST R 54221-2010

4. CONCLUSIÓN

La preparación SODIUM HUMATE se aisló de vermicompost (obtenido mediante el procesamiento de estiércol con gusanos de compost de la línea híbrida Belgorodskaya, Apéndice 2). El medicamento contiene en 1 litro: ácidos húmicos no menos 78 g, nutrientes fósforo, potasio, sodio, azufre y microelementos biogénicos.

El fármaco resultante se puede utilizar para la producción de productos orgánicos, para aumentar el rendimiento de cultivos agrícolas. Se recomienda que el HUMATO DE SODIO se utilice en forma de solución de trabajo con una concentración de 0,005-0,01% de la sustancia básica mediante el tratamiento previo a la siembra del material de siembra o plantación y el tratamiento foliar de las plantas durante la temporada de crecimiento.

Eficiencia económica- el uso de preparados húmicos aumenta el rendimiento de los cultivos agrícolas en un promedio de 5-17%.

5. REFERENCIAS

1. SanPiN 2.3.2.2354 - 2008. Reglas y Normas Sanitarias y Epidemiológicas, VI. Requisitos sanitarios y epidemiológicos para productos orgánicos. Adiciones y cambios No. 8 a SanPiN 2.3.2.1078-01. Registrado en el Ministerio de Justicia de Rusia el 23 de mayo de 2008 No. 11741

2. GOST 9517-94 Combustible sólido. Métodos para determinar el rendimiento de ácidos húmicos - M.: Ed. Estándares. -1996

3. GOST 26713-85. Fertilizantes organicos. Método de determinación de humedad y residuo seco. - M.: Ed. Estándares. -1986, pág. 4-6.

4. GOST 26715-85. Fertilizantes organicos. Método para la determinación del nitrógeno total. - M.: Ed. Estándares. -1986, pág. 9-20.

5. GOST 26716-85. Fertilizantes organicos. Método para la determinación de nitrógeno amónico. - M.: Ed. Estándares. -1986, pág. 21-28.

6.GOST 26717-85. Fertilizantes organicos. Método para la determinación del fósforo total. - M.: Ed. Estándares. -1986, pág. 29-34.

7.GOST 26718-85. Fertilizantes organicos. Método para la determinación del potasio total. - M.: Ed. Estándares. -1986, pág. 35-38.

8. GOST 30178-1996. Materias primas y productos alimenticios. Método de absorción atómica para la determinación de elementos tóxicos.

9. GOST 30692-2000. Piensos, piensos compuestos, materias primas para piensos compuestos. Método de absorción atómica para determinar el contenido de cobre, plomo, zinc y cadmio.

10. GOST R 52917-2010. Preparaciones húmicas de carbón pardo y oxidado. Métodos de prueba. - M.: Información estándar-2012

11. GOST R54221-2010 Preparaciones húmicas de carbón marrón y oxidado. Métodos de prueba. - M.: Standartinform-2012

12. Asmaev M.P. Modelo cinético del proceso de obtención de vermicompost mediante lombricultura / M.P. Asmaev, D.L. Piotrovsky // Actas de las universidades de tecnología alimentaria. -1997. - No. 2-3. P.84.

13 Balabanov S.S. Intenta corregir (acelerar) el proceso natural de formación de humus en suelos cultivados / S.S. Balabanov, N.I. Kartamyshev, V.Yu. Timonov, N.M. Chernysheva // Boletín de la Academia Estatal de Agricultura de Kursk. - 2010. -No. 1- p. 63 - 66

14.Barne A. Zh. Dinámica del vertido de capullos en la lombriz del compost Eisenia foetida / A. Zh. Barne // En colección: Materiales de la I -ª conferencia internacional "Lombrices y fertilidad del suelo". - Vladimir, 2002 .-- S. 7-8.

15 Berkovich A.M. Propiedades antioxidantes de un nuevo medicamento veterinario que contiene sustancias húmicas: ligfol / A.M. Berkovich, S.V. Buzlama // Radicales libres, antioxidantes y salud animal: Conferencia internacional científica y práctica, 21-23 de septiembre de 2004, Voronezh: Sat. científico. tr. - Voronezh: editorial de la Universidad Estatal de Voronezh, 2004 .-- S. 174-179

16 Biryukova O. N. Características de la materia orgánica del vermicompost / O.N. Biryukova, Sukhanova N.I. // Materiales del IV Congreso Internacional de Bioconversión de Residuos Orgánicos /, Kovrov-2004

17 Bolotetskiy N.M. Sobre la tecnología de obtención de líneas híbridas del gusano del estiércol Eisenia foetida (Sav.) / N.M. Bolotetskiy, Kodolova O. P., Nefedov G. N., Pravdukhina O. Yu., Truveller K. A. // En la colección: Resúmenes del II Congreso Internacional. Bioconversión de residuos orgánicos de la economía nacional y protección del medio ambiente. - Ivano-Frankivsk. - 1992.- S. 17-18.

18 Bykin A.V. Aspectos biológicos de la reproducción de la fertilidad del suelo al hacer vermicompost. / Bykin A.V. // Boletín de agroquímicos. - 1997. - No. 6. - pág. 5-6.

19. Gogotov I.N. Características de los biohumos y suelos producidos por algunas empresas en Rusia / IN Gogotov // Boletín Agroquímico. - 2003. - No. 1. - página 11.

20. Gorovaya A.I. Sustancias húmicas. Gorovaya A.I., D.S. Orlov, O.V. Shcherbenko, Estructura, funciones, mecanismo de acción, propiedades protectoras, papel ecológico. // Sustancias húmicas. Estructura, funciones, mecanismo de acción, propiedades protectoras, papel ecológico. - Kiev, Naukova Dumka. - 1995.

21 Demin V.V. Demin VV, VA Terentyev, Yu.A. Zavgorodnyaya, MV Biryukov, Probable mecanismo de acción de sustancias húmicas en células vivas. // En colección: Materiales del IV Congreso de la Sociedad de Científicos del Suelo Dokuchaevsky. Novosibirsk, 9-13 de agosto de 2004 - Novosibirsk, Publishing House Science Center, 2004. - P. 494

22. Y. V. Evloev La efectividad de las formas modernas de organización de la producción agrícola / Ya.V. Evloev // Revista Agrícola Internacional. - 2000. No. 3 - p. 10-14.

23. Oliva T.V. Enfoques modernos para el cultivo de productos agrícolas respetuosos con el medio ambiente en suelo protegido / T.V. Oliva // En colección: Solución de problemas ambientales en la producción de productos agrícolas, Belgorod, 2004.-P.50-52.

24. Oliva T.V. Experiencia de cultivo de productos agrícolas ecológicamente limpios en un invernadero utilizando vermicompost / T.V. Oliva, Nikolaeva I.V // En colección: Materiales de la conferencia científico-práctica de toda Rusia "La biotecnología al servicio de la agricultura", Ryazan, 2004.- P.44 -48.

25 Orlov D.S. Características comparativas de algunos vermicompost / D.S. Orlov, Ammosova Ya.M., Sadovnikova L.K. et al. // En sb. : Resúmenes. reporte 3 int. Congreso "Bioconversión de residuos orgánicos". - Moscú.- 1994 - S. 69-70.

26. Orlov D.S., Sadovnikova L.K., Savrova A.L. // Informes de la Academia de Ciencias, ser. "Geochemistry", 1995, 345 (4), - págs. 1-3.

27. Khristeva L.A. El efecto de los ácidos húmicos fisiológicamente activos en las plantas en condiciones externas desfavorables / Hristeva L.A. // Abonos húmicos: teoría y práctica de su aplicación. Dnepropetrovsk, 1973, Vol. 4, p. 15-23.

ANEXOS

Solicitud I

Tabla 1 - Características del vermicompost a base de estiércol de ganado

p / p

Indicadores

Fracción de masa de humedad,% no más

Materia orgánica, producto seco,%, no menos

Fracción de masa de nitrógeno total, por producto seco,%, no menos

Fracción de masa de fósforo total en términos de Р 2 О 5,%, no menos

Fracción de masa de potasio total en términos de K 2 O,%, no menos

Fracción de masa de zinc móvil, mg / kg, no más

Fracción de masa de cobalto móvil, mg / kg, no menos

Fracción de masa de cobre móvil, mg / kg, no más

Semillas de malezas, mil piezas, no más de 100

Huevos viables de helmintos, esporoquistes.

ausente

Microorganismos patógenos, pcs / dm 3, incluida la salmonela

ausente

Plaguicidas en materia seca, mg / kg

Solicitud II

Foto 1. Gusano de compostaje del género Eisenia de la línea Belgorod

Apéndice III

Foto 2. Vermicompost creado en el vermicompost

(54) MÉTODO DE PRODUCCIÓN DE HUMATO DE SODIO

(57) Resumen:

La invención se refiere a métodos para procesar turba y, en particular, a un método para producir humato de sodio. El material de partida (turba) con humedad natural se tamiza hasta un tamaño de partícula de no más de 3 mm. Se empaqueta junto con el reactivo NaOH en bolsas de material higroscópico no tejido, y el NaOH se coloca en una bolsa separada, también hecha de material higroscópico no tejido. Los paquetes con turba y reactivo NaOH están bien sellados. Para obtener un licor madre, se coloca una bolsa con turba y NaOH en un recipiente, se vierte con agua calentada a 60-65 o C, en una relación material de partida / líquido de 1: 20-1: 25. Presione la bolsa hasta que se moje. El recipiente se cierra herméticamente y se infunde durante 5 horas. Luego, el líquido en el recipiente se mezcla completamente. La bolsa se escurre y se saca del recipiente. El volumen de la bolsa de reactivo de NaOH se elige para que sea el doble del volumen de este reactivo. El volumen del paquete para turba es de 3 a 3,5 veces el volumen de turba. Para 1 kg de material de partida, se utilizan 100-120 g de NaOH. La invención permite obtener un licor madre concentrado y biológicamente activo de humato de sodio. 1 pestaña.

La invención se refiere a métodos para procesar turba, a saber, a un método para producir un licor madre de humato de sodio a partir de turba, y puede usarse en varios campos: en agricultura, medicina veterinaria, medicina y en la industria alimentaria. El humato de sodio es una sustancia biológicamente activa (BAS) que se puede utilizar, por ejemplo, en la agricultura, ganadería y avicultura como medicamento veterinario, como aditivo para piensos; en medicina como aditivo biológicamente activo (BAA), en la industria alimentaria como suplemento dietético. La búsqueda de fuentes no convencionales de materias primas (materia prima) para la preparación de sustancias biológicamente activas y suplementos dietéticos es siempre relevante. Se sabe cómo obtener humato de sodio a partir de turba y carbón mediante tratamiento con álcali de sodio ("Agrarian Science", 1, 2000, págs. 13-14). Un método conocido de obtención de humato de sodio (Patente de Estados Unidos RF 2150484, C 10 F 7/00 de fecha 04.21.99), que incluye secar la turba, molerla hasta un tamaño de partícula de no más de 1 mm, tamizar y empaquetar junto con el reactivo. NaOH en bolsas de material higroscópico no tejido tamaño 3640 cm. Para 1 kg de turba tomar 50 g de NaOH, las bolsas se cierran herméticamente. Para obtener el licor madre, los envases se colocan en un recipiente de plástico y se llenan de agua a una temperatura de 70-80 o C en la proporción de materia prima: líquido 1: 20-1: 25. Al presionar la bolsa, el líquido se mezcla completamente durante 10-15 minutos hasta que aparece una espuma marrón, luego el recipiente se cierra herméticamente y se cuece al vapor durante 2-3 horas, el líquido en el recipiente se mezcla completamente nuevamente, la bolsa se retira el recipiente y exprimido a fondo (prototipo). El objetivo técnico de la invención es simplificar el método, así como obtener un licor madre de humato de sodio más concentrado y biológicamente más activo. Para resolver el problema técnico, se propone un método para producir humato de sodio, que incluye tamizar el material de partida, procesar el material de partida con el aislamiento del producto objetivo, y como material de partida, por ejemplo, se utiliza turba molida de juncia de tierras bajas, que , después de tamizar, se empaqueta junto con el reactivo de NaOH en bolsas de material higroscópico no tejido, los paquetes se sellan herméticamente, para obtener el licor madre, los paquetes se colocan en un recipiente y se vierten con agua en la proporción del material de origen : líquido 1: 20-1: 25, presionando el paquete con un objeto contundente hasta que el paquete se moje, el recipiente se cierra herméticamente, después de procesar el material inicial, el material inicial resultante se mezcla completamente nuevamente en el recipiente, el La bolsa se saca del recipiente y se aprieta cuidadosamente, caracterizada porque el material de partida se utiliza con un contenido de humedad natural del 45%, se tamiza hasta un tamaño de partícula de no más de 3 mm, el reactivo de NaOH se coloca en una bolsa separada de no -material higroscópico tejido para asegurar Para excluir el contacto no autorizado del reactivo de NaOH con el material de partida, el tamaño del paquete para el reactivo de NaOH se selecciona en función de la condición: el volumen del paquete es el doble del volumen del reactivo, el tamaño del paquete para el inicio el material (turba) se selecciona de la condición: el volumen del paquete es 3-3.5 veces más volumen de turba, para un kilogramo de material de partida (turba) tome 100-120 g de reactivo NaOH, el agua para procesar el material de partida es calentado a una temperatura de 60-65 o C, la infusión se lleva a cabo durante 5 horas. Los envases con material de partida y reactivo tienen doble sellado. La bolsa sellada se coloca en otra bolsa de polietileno con un grosor de al menos 40 micrones, que también está doblemente sellada. Para evitar la aparición de una reacción de neutralización parcial de la turba, las bolsas se almacenan a temperaturas de -10 a +10 o C. Para obtener un licor madre de humato de sodio, utilizar cualquier recipiente, excepto el aluminio. Los envases utilizados tienen una tapa hermética y un cuello por el que debe pasar la bolsa con el material de partida. En comparación con el prototipo, el método propuesto permite simplificar y reducir el costo de la tecnología de producción de humato de sodio al eliminar las operaciones de secado y trituración de turba; para obtener un licor madre de humato de sodio más concentrado y biológicamente activo debido a una neutralización más completa de la turba. Al bajar la temperatura del agua a 60-65 o C, aumentar la cantidad del reactivo NaOH, aumentar el tiempo de infusión, fue posible cambiar significativamente la composición química de las aguas madres en comparación con el análogo, por ejemplo: quince aminoácidos aparecieron en la composición, que estaban ausentes en el análogo, porque a una temperatura de 70 o Con estos aminoácidos se descomponen; la cantidad de ácidos húmicos en la solución aumentó de 2.1% (en análogo) a 3.6%; el contenido de sodio en la solución aumentó 4.0 veces, el contenido de calcio - 4.5 veces, yodo - 2.4 veces; El pH cambió de 6,5 (analógico) a 7,15, es decir, la solución es más neutra; no hay metales pesados ​​e impurezas nocivas: plomo, arsénico, cromo, níquel, nitratos. Además, a modo de comparación, hay una tabla de la composición química del humato de sodio obtenida por el método análogo y el método propuesto.

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Un método para obtener humato de sodio, que incluye tamizar el material de origen, por ejemplo, turba de molienda de juncia de tierras bajas, procesarla con la liberación del producto de destino - licor madre, y después de tamizar, el material de partida se empaqueta junto con el reactivo de NaOH en bolsas de material higroscópico no tejido, las bolsas se sellan herméticamente para obtener el licor madre, los paquetes se colocan en un recipiente y se vierten con agua en la proporción de material de origen / líquido 1: 20-1: 25, presione el paquete con un objeto contundente hasta que el paquete se moje, el recipiente se cierra herméticamente, el material de partida se procesa, después de lo cual el líquido en el recipiente se mezcla completamente, el paquete se saca del recipiente y se aprieta con cuidado, caracterizado porque se usa el material de partida con humedad natural, tamizado a un tamaño de partícula de no más de 3 mm, el reactivo de NaOH también se empaqueta en una bolsa separada hecha de material higroscópico no tejido, el tamaño de la bolsa de reactivo de NaOH se selecciona en función de las condiciones: el volumen del paquete es dos veces más grande el volumen del reactivo, el tamaño del paquete para el material de partida se selecciona de la condición: el volumen del paquete es 3-3.5 veces el volumen del material de partida, se toman 100-120 g del reactivo por 1 kg del material de partida, el agua para procesar el material de partida se calienta a una temperatura de 60-65 o C, la infusión se lleva a cabo durante 5 horas.

DIBUJOS

Imagen 1, Imagen 2

MM4A - Terminación anticipada de una patente de la URSS o una patente de la Federación de Rusia para una invención debido a la falta de pago de la tarifa para mantener la patente en vigor a su debido tiempo

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