CC BY
5
ИЗУЧЕНИЕ ДИАГРАММЫ «СОСТАВ-СВОЙСТВА» СИСТЕМЫ КАРБАМИД-ОДНОЗАМЕЩЕННЫЙ МУРАВЬИНОКИСЛЫЙ МОНОЭТАНОЛАММОНИЙ-ВОДА
Абдуллаева Маргуба Толибжановна
д-р философии (phD) по техническим наукам, ассистент кафедры «Медицинская и биологическая химия», Ташкентской медицинской академии, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
STUDY OF THE COMPOSITION-PROPERTIES DIARAMMMA OF THE CARBAMIDE - MONOSODIUM MONOETHANOLAMMONIUM -WATER FORMIC ACID SYSTEM
Marguba Abdullaeva
Doctor of Philosophy (phD) in technical sciences, Assistant, departments" Medical and biological chemistry", The Republic of Uzbekistan, Tashkent city
АННОТАЦИЯ
Методом изомолярных серий системы карбамид-однозамещенный муравьинокислый моноэтаноламмоний-вода, измеряли, вязкость, плотность, показатель преломления и рН среды. Показано, что в растворе образуется комплексное соединение с мольным соотношением компонентов карбамид : однозамещенный муравьинокислый моноэтаноламин, равным 1:1:1 и 1:2(1:1). В жидком виде выделены соединения CO(NH2)2'HCOOHNH2C2H4OH и CO(NH2)2'2(HCOOH'NH2C2H4OH) и идентифицированы химическим, термогравиметрическим методами анализа.
ABSTRACT
The method of isomolar series of the urea - monoethanolammonium - monoethanol monoethanol mono ethanol -water system was used to measure viscosity, density, refractive index, and pH of the medium. It was shown that a complex compound with a molar ratio of components urea: monoethanolamine monoethanolamine, 1: 1: 1 and 1: 2 (1: 1), is formed in the solution. In the liquid form, the compound CO(NH2)2'HCOOHNH2C2H4OH and CO(NH2)2'2(HCOOH'NH2C2H4OH) was isolated and identified by chemical, thermogravimetric analysis methods.
Ключевые слова: однозамещенный муравьинокислый моноэтаноламмоний, двухзамещенный муравьинокислый моноэтаноламмоний, карбамид.
Keywords: monoethanol ammonium monosodium citrate, monoethanol ammonium monosodium dihydrate, carbamide.
Изучено взаимодействие карбамида и моноэта-ноламина с кислотами [1,2]и макро- и микрокомпонентами удобрений, а также соединения моноэтано-ламина с монокарбоновыми кислотами, которые находят широкое применение в промышленности и в сельском хозяйстве[3,4].
КАС-жидкое азотное удобрение, представляющее собой смесь концентрированных растворов карбамида (32,7%), аммиачной селитры (42,2%) и воды (25,1%) с содержанием 28-32% азота. Как видно из приведенного состава КАС, массовая доля в нем нитрата аммония (аммиачной селитры) колеблется в пределах 40-44%. В зависимости от вида и качества вводимого в состав жидкого азотного удобрения КАС различных химических соединений микроэлементов, физиологически активных веществ (ФАВ) можно повысить его коэффициент полезного действия.
Анализ литературы показал отсутствие данных о химизме взаимодействия основных компонентов КАС- карбамида, нитрата аммония и их смеси[45%С0(NH2)2+55%NH4N0з] с муравьино-кислым и уксуснокислым моноэтаноламмонием, которые являются физиологически активными веществами.
В связи с этим необходимо было изучить взаимное влияние компонентов в системах, состоящих из карбамида и однозамещенного муравьинокислого мо-ноэтаоламмония, результаты которых могут служить физико-химической основой технологии получения новых жидких азотных удобрений, содержащих физиологических активные вещества [5,6].
При количественном химическом анализе содержание азота определяли по Къельдалю [7], углерод и водород - по микрометоду Дюма [8], кислород - по разности содержания остальных компонентов.
Библиографическое описание: Абдуллаева М.Т. ИЗУЧЕНИЕ ДИАГРАММЫ «СОСТАВ - СВОЙСТВА» СИСТЕМЫ КАРБАМИД-ОДНОЗАМЕЩЕННЫЙ МУРАВЬИНОКИСЛЫЙ МОНОЭТАНОЛАММОНИЙ-ВОДА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 6(96). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13853
При изучении систем использовали метод изо-молярных серий [9]. Для исследования использовали однозамещенный муравьинокислый моноэта-ноламмоний (НС00Н'КЫ2С2Н40Н) синтезуруется путем добавления моноэтаноламина к муравьиной кислоту. Данное соединении представляет собой прозрачная гомогенная жидкость со слабым желтоватым оттенком, без запаха[6].
Термический анализ проводили на деривито-графе системы Паулик -Паулик - Эрдей со скоростью нагревания 10-12 град/мин., навески вещества 100-200 мг, чувствительности гальванометров ДТА-1/10, ДТГ-1/15, ТГ-200 в интервале температур 20-900°С. Запись проводили при атмосферных условиях с постоянным удалением газа с помощью водоструйного насоса. Держателем служил платиновый тигель диаметром 7мм. В качестве эталона использовали прокаленную окись алюминия [10,11].
С целью физико-химического обоснования процесса получения нового комплексно действующего
удобрения, содержащего ФАВ, нами изучено взаимное влияние одного из составляющих компонентов КАС в системе карбамид- однозамещенного муравьинокислый моноэтаноаммоний -вода методом изо-молярных серий. На изотермах показателя преломления, плотности, вязкости и рН диаграммы «состав-свойства» изученной системы наблюдаются 4 изгиба, соответствующих ветвям существования исходных компонентов и двух новых соединений С0(Ш2)2-НС00Н-ЫН2С2Н40Н и
С0(Ш2)2-2(НС00Н-ЫН2С2Н40Н) (рис.1).
Образование соединения состава
С0(Ш2)2-НС00Н-ЫН2С2Н40Нпо диаграмме происходит в интервале концентраций 40,0-66,0%С0(КН2)2 и 34,0-60% НС00Н-ЫН2С2Н40Н. Соединение С0(Ш2)2-2(НС00Н-ЫН2С2Н40Н) образуется в интервале концентраций 20,0-40,0% С0(КН2)2 и 60,0-80,0% соединенияНС00Н-КН2С2Ш0Н-
(1)-рН среды, (2)-вязкость, (З)-плотность, (4)- показатель преломления
Рисунок 1. Диаграмма «состав-свойства» системы карбамид-однозамещенный муравьинокислый моноэтаноламмоний-вода
Соединения, образующиеся в системе выделены в индивидуальном виде и идентифицированы химическим, физико-химическим методами анализа.
Химический анализ соедине-
нияС0(Ш2)2-НС00Н-ЫН2С2Н40Н, дал следующее результаты:
С0(]ЧН2)2НС00Н]ЧН2С2Н40Н С О N Н
Найдено, масс. %: 28,74 38,32 25,19 7,78
Вычислено, масс.%: 28,77 38,33 25,22 7,821
Соединение CO(NH2)2•HraOH•NH2C2H4OH представляет собой жидкость коричневого цвета с температурой кристаллизации (-30°С); П20=1,5455; d20=1,2366г/см3; ^20=60,80 мм2/с. Изучением растворимости в воде карбамидомуравьинокислого моно-
этаноламмония установлено, что он хорошо растворим в воде и при 0оС растворимость его составляет 100%.
Химический анализ соедине-
нияCO(NH2)2•2(HCOOH•NH2C2H4OH), дал следующее результаты:
CO(NH2)2-2HCOÜHNH2C2H4OH- С O N Н
Найдено, масс. %: 39,62 45,28 19,81 5,18
Вычислено, масс.%: 39,62 45,28 19,86 5,20
Для соединения CO(NH2)2'2(HCOOH'NH2C2H4OH) характерны следующие физико-химические свойства: температура
кристаллизации(-57,0°С); n20=1,5440; d20=1,2423г/см3; П20=32,34 мм2/с; рН-4,75.
1) CO(NH2)2 HCOOHH2NC2H4OH;
2) CO(NH2)2 2(HCOOHH2NC2H4OH)
Рисунок 2. Дериватограммы
На кривой нагревания дериватограммы соединения состава CO(NH2)2•HCOOH•NH2C2H4OH обнаружены четыре термических эффекта при 200° и 280°С эндотермический, 265° -485°С экзотермический. Первый эндотермический эффект протекает в диапазоне температур 100-215°С и потеря массы по кривой ТГ составляет 34,69%. Второй эндотермический эффект протекает в интервале температур 215-310°С и убыль массы по кривой ТГ составляет 61,22%.
Эндотермический эффект при 265°С происходит в диапазоне температур 310-400°С и изменение массы составляет 0,32%. Второй экзотермический эффект наблюдается в интервале температур 400-620°С и уменьшение массы на кривой ТГ составляет 1,95%. Общая потеря массы в диапазоне температур 100 -800°С по кривой ТГ составляет 98,16%.
На кривой ДТА дериватограммы образца состава CO(NH2)2•2(HCOOH•NH2C2H4OH) обнаружены два эндотермических эффекта при 98° и 265°С , два экзотермических 425° и 540°С. Первый эндотермический эффект наблюдается в диапазоне температур 60-175°С и потеря массы по кривой ТГ составляет 11,98%.
Второй интенсивный эндотермический эффект протекает в интервале температур 175-340°С и убыль массы по кривой ТГ составляет 86,18%. Первый экзотермический эффект при 425°С и протекает в диапазоне температур 340-460°С и уменьшение массы по кривой ТГ составляет 0,33%. Второй экзотермический эффект при 540°С сопровождается в интервале температур 460-620°С и убыль массы в диапазоне 60-800°С по кривой ТГ составляет 99,69%.
Выводы. Таким образом можно заключить, что термическое поведение соединений зависит от состава и соотношения составляющих компонентов.
Методом изомолярных серий изучена тройная система карбамид -однозамещенный муравьинокислый моноэтаноламмоний-вода. Показано, что в изомолярных растворах образуются соединения с мольным соотношением компонентов карбамид:од-нозамещенный муравьинокислый моноэтанол аммоний равным 1:1 и 2:1. В жидком виде выделено соединение CO(NH2)2.HCOOH.NH2C2H4OH и CO(NH2)2.2(HCOOH.NH2C2H4OH). идентифицированы химическим, термическим методами анализа.
Список литературы:
1. 24.09-19Н.3 Этаноламины. Ethanolamines. Hydrocarbon Process/2003.82,№3 с 911 ил. Англ.
№ 6 (96)
UNIVERSUM:
ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
• 7universum.com
июнь, 2022 г.
2. Ганз С.Н., Брагинская Р.Н., Орловская П.Б. Зависимость свойств жидких мочевино - углеаммиакатных удобрений от добавок микроудобрений// Химия и хим.технолия -Москва, 1967, Т10, —№1, —С. 116-118.
3. Хасанова В.М., Саибова М.Т., Исмаилова Г.Х. Изучение взаимодействия моноэтаноламина с серной кислотой // Журн. неорган. химии —Москва, 1983,Т.28,—№ 1.—С. 228-231.
4. Нарходжаев А.Х., Тухтаев С., Адилова М.Ш., Погосян А.Г. Исследование физико —химических и реологических свойств растворов в системе уксусная кислота — моноэтаноламин при 20°С //Докл. Академ. наук Респ. Узб. — Ташкент, 2007.— №6. —С. 52-55.
5. Абдуллаева А.М., Нарходжаев А.Х., Получение физиологически активных веществ на основе уксусной кислоты, отхода её производства и моноэтаноламина// Узбекский химический журнал. —Ташкент, 2014. -№3. —
6. Абдуллаева М.Т. Получения жидких азотных удобрений на основе карбамида и нитрата аммония с физиологочески активными веществами. Автор дисс. ... (PhD) по техническим наукам.-Тошкент. ИОНХ.
7. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов. - М.: Химия, 1975-215 с.
8. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. -М.: Химия, 1975. - С 224.
9. Аносов В.Я и др. Основы физико- химического анализа.- М.: Наука, 1976. - С. 255.
10. Берг Л.Г., Бурмистрова Н.П., Озерова М.И., Пуринов Г.Г. Практическое руководство по термографии /Казань.: Изд-во Казанского университета, 1976. - 222 с.
11. Берг Л.Г. Введение в термографию. -М.: Наука, 1969.-395 с.
С. 6-9. (02.00.00. №6)
2018. - 69 с.
