Кальций хлорати, лимон кислотанинг аммонийли ва моноэтаноламинли тузларини сақлаган системаларнинг эрувчанлиги Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УУК: 541.123.7

КАЛЬЦИЙ ХЛОРАТИ, ЛИМОН КИСЛОТАНИНГ АММОНИЙЛИ ВА МОНОЭТАНОЛАМИНЛИ ТУЗЛАРИНИ САКДАГАН СИСТЕМАЛАРНИНГ

ЭРУВЧАНЛИГИ

Тураев К^ахрамон Абдижалилович,

стажёр-тадщ^отчи;

Тогашаров А;ат Салимович,

техника фанлари доктори, бош илмий ходим;

Шукуров Жамшид Султонович,

техника фанлари доктори, бош илмий ходим;

Тухтаев Сайдиахрол,

кимё фанлари доктори, академик, «Дефолиантлар» лабораторияси мудири УзР ФА умумий ва ноорганик кимё институти

Аннотация. К,ишлок хужалиги экинларидан юцори ва сифатли цосил етиштиришнинг асосий омили - бу минерал угитлар, стимуляторлар ва дефолиантлардан самарали фойдаланишдир. Хусусан, пахта цосилини киска муддатда, сифатли йигиб-териб олишда дефолиация агротехник тадбирининг ацамияти катта. Дефолиантлар таъсирида гуза барглари самарали тукилади. Натижада гуза каторлари орасидан цаво айланиши яхшиланади цамда куёш нури тугри ривожланаётган кусакларга келиб тушади ва улар-нинг етилиши тезлашишининг цисобига цосилдорлик 1,5-2,0 ц/га ортади. Маколада янги суюк дефолиант олишни физик-кимёвий асослаш максадида иккита сувли системада компонентларнинг узаро таъсири кенг царорат ва концентрация оралигида урганилган. Унда дастлабки моддалар ва янги фаза анщланган, кимёвий ва физик-кимёвий усулларда тацлил килиниб, янги бирикма (С(Н 07)2Са^4Н20 мавжудлиги тасдикланган. Урганилган системалар тадкщот натижалари кальций хлорати ва лимон кислотаси-нинг аммонийли, моноэтаноламинли тузлари асосида физиологик фаолликка эга булган суюк дефолиант олиш мумкинлиги курсатилган. Дефолиант олишнинг янги усули кимё саноатида ва олинган дефолиантлар кишлок хужалигининг пахтачилик соцасида кенг кулланилади.

Таянч тушунчалар: диаграмма, эрувчанлик, царорат, кристалланиш, дефолиант, физиологик фаол модда.

РАСТВОРИМОСТЬ В СИСТЕМАХ, ВКЛЮЧАЮЩИХ ХЛОРАТ КАЛЬЦИЯ, АММОНИЙ ЛИМОННОКИСЛЫЙ И МОНОЭТАНОЛАМИНОВУЮ СОЛЬ

ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ

Тураев Кахрамон Абдижалилович,

стажер-соискатель; Тогашаров Ахат Салимович,

доктор технических наук, главный научный сотрудник; Шукуров Жамшид Султонович, доктор технических наук, главный научный сотрудник; Тухтаев Сайдиахрол,

доктор химических наук, академик, заведующий лабораторией «Дефолиантов» Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан

Аннотация. Основным фактором выращивания высокого и качественного урожая сельскохозяйственных культур является рациональное использование минеральных удобрений, стимуляторов, дефолиантов. В частности, для качественной уборки урожая хлопка-сырца в сжатые сроки важную роль играет проведение такого агротехнического мероприятия, как дефолиация. Под действием дефолиантов листья хлопчатника эффективно опадают, в результате чего происходит улучшение циркуляции воздуха среди рядов хлопчатника, прямое попадание солнечных лучей непосредственно на развивающиеся коробочки и увеличение урожая на 1,5-2,0 ц/га из-за ускоренного созревания. В статье с целью физико-химического обоснования получения нового жидкого дефолианта изучено взаимодействие компонентов двух водных систем в широком температурном и концентрационном интервале, определено наличие исходных веществ и новой фазы, установлено образование нового соединения (С6Н507)2Са^ 4Н20, которое идентифицировано химическим и физико-химическим методами анализа. На основе полученных результатов вышеуказанных систем доказана возможность получения жидкого дефолианта с физиологической активностью на основе хлората кальция, аммония лимоннокислого и димоноэтаноламина лимоннокислого. Способ получения нового дефолианта будет использован в химической промышленности, а полученные дефолианты - в хлопководческой сфере сельского хозяйства страны.

Ключевые слова: растворимость, температура, кристаллизация, дефолианты, физиологически активные вещества.

SOLUBILITY IN SYSTEMS, INCLUDING CALCIUM CHLORATE, AMMONIUM CITRIC ACID AND MONOETHANOLAMINE SALT OF CITRIC ACID

Turaev Kahramon Abdizhalilovich,

Research Intern;

Togasharov Akhat Salimovich,

Doctor of Technical Sciences, Chief Researcher;

Shukurov Jamshid Sultonovich,

Doctor of Technical Sciences, Chief Researcher;

Tukhtaev Saydiakhrol,

Doctor of Chemical Sciences, Professor, Academician, Head of the Laboratory of Defoliants

Institute of the General and Inorganic Chemistry AS RUz

Abstract. The main factor of growing high-quality crops is the rational use of mineral fertilizers, stimulants and defoliants. It is worth noting that an agrotechnical event as defoliation plays an important role for high-quality harvesting of raw cotton in a short time. In the presence of defoliants, cotton leaves effectively improve air circulation among the cotton rows, and in the forward direction, sunlight is detected and yield increase by 1.5- 2.0 c/ha due to accelerated ripening. In the following study the mutual influence of the components in two water systems has been studied in a wide temperature and concentration range; the formation of a new phase of the compound (С6Н507)2Са3АН20, which is identified by chemical and physical-chemical methods of analysis has been established. The results of the studied systems show the possibility to obtain a liquid defoliant with physiological activity based on calcium chlorate and ammonium citrate, dimonoetanolamine citrate. The method of obtaining a new defoliant will be used in the chemical industry, as well as the obtained defoliants in agricultural cotton growing.

Keywords: diagram, solubility, temperature, crystallization, defoliants, physiologically active substances.

Кириш

Дунёда ^ишло^ хужалиги экинларидан ю^ори ва сифатли досил етиштиришда минерал угитлар, стимуляторлар, пестицидлар алодида урин тутади. Хусусан, пахта досилини сифатли ва ^ис^а муддатда йигиб олиш учун

дефолиация тадбири утказилади. Дефолиант-лар таъсирида барглар тукилиб, гуза ^атор ораларида даво айланиши яхшиланади, ёш кусакларга ^уёш нури тугридан-тугри туша-ди [1, 2]. Бу уринда кам задарли, самарали дефолиантларни ишлаб чи^аришга катта

эътибор берилмо^да. Бу борада гуза баргини сунъий баргсизлантиришда ^улланилаётган дефолиантларни мадаллий хомашёлар, хло-ратлар ва физиологик фаол моддалар асосида ишлаб чи^арилган препаратларни (Морел, Сихат, Садаф, УзДЕФ ва д.к.) алодида таъкид-лаш мумкин [3]. Хозирги кунда саноатимиз-да кальций хлорати ва этилен досил ^илувчи бирикмалар асосида комплекс таъсир этувчи дефолиантларни синтез ^илиш ва олиниш тех-нологиясини ишлаб чи^иш назарий ва амалий тад^и^отларни та^озо ^илади. Бугунги кунда жадонда комплекс таъсирга эга булган дефо-лиацияловчи, стимуляторлик ва физиологик фаоликка эга булган дефолиантларни, кам задарли моддалар асосида синтез ^илиш ва улардан самарали фойдаланиш долзарб вази-фалардан дисобланади.

Тад^и^отлардан кузланган ма^сад кальций хлорати ва лимон кислотасининг аммо-нийли, моноэтаноламинли тузлари асосида мадсулдор гуза дефолиантини олиш жараёни-ни физик-кимёвий жидатдан асослашдан ибо-рат.

Материал ва методлар

Изланишларда кальций хлорид ва натрий хлоратнинг ацетонли мудитда узаро таъсири ва сувли эритмада ^айта кристаллаш усули-да [4] икки сувли кальций хлорати олинди. Кальций хлорати - сув бинар системаси илга-ри урганилган булиб [5], тад^и^от давомида олинган натижалар унга мос тушади.

Лимон кислотанинг димоноэтаноламинли тузи лимон кислотага: моноэтаноламинни 1:2 моль нисбатда сувли даммомда ^ушиш ор^али синтез ^илинди. 2ИМСИ ОН.Н СН О -

1 " 224 3657

Н2О бинар система -23.0 дан 70.0 ОС гача дарорат оралигида урганилди. Олинган нати-жа адабиёт [6] маълумотига мос тушди.

Лимон кислотанинг уч аммонийли тузи -сув бинар системасининг диаграммаси -18,0 дан 70 ОС гача дарорат оралигида ^урилди, натижалар адабиётга [7] мувофи^ келди.

Гузага комплекс таъсир этувчи дефолиант-лар олиш жараёнини физик-кимёвий асослаш учун уч компонентли иккита системада илк бора компонентларнинг эрувчанлиги ва рео-логик хоссалари буйича маълумотлар олинди.

Са(СЮз)2,%

чСа(С10э)2^2И20 ^Са(С10э)2^4И20 Са(С10э)2^6И20

(СбИз07)2Саз^4И20

2КИ2С2И40Н^НзСбИз07^И20

2КИ2С2И40Н^НзСбИз07

Н2О

1П60 -23'01У26.° 80 V 2КН2С2Н40Н^НзС6Н507,%

1-расм. Са(С10з)2-2КН2С2Н40Н-НзСбН507-Н20 системасининг эрувчанлик диаграммаси

1-жадвал

Са(С103)2-2КН2С2Н40НлН3СбН507-Н20 системасининг иккиламчи ва учламчи

нук;талари

Сую«; фаза таркиби, % °С Кр.д., К^атти»; фаза

Са(С10з)2 2МН С Н ОН- 2 2 4 Н3СбН507 Н20

1 2 3 4 5

46.1 - 53.9 -40.3 Муз+Са(С1О3)^6И2О

44.4 1.8 53.8 -43.6 Муз+Са(С1О3)2-6Н2О+ (С6Н5О7)2Са3-4Н2О

39.2 2.0 58.8 -42.5 Муз+(С6Н5О7)2Са3-4Н2О

18.6 7.0 74.4 -18.0 -//-

13.6 17.2 69.2 -7.0

10.5 35.8 53.7 -8.6

6.9 56.0 37.1 -13.6

5.8 61.8 32.4 -24.2 Муз+(С6Н5О7\Са3-4Н2О+ ^Н2С2Н4ОН^Н3С6Н5О/Н2О

- 67.0 33.0 -23.0 Муз+ШН2С2Н4°Н-Н3С6Н5°/Н2О

4.9 66.6 28.5 6.5 (СНО7)Са.4НО+ 2КНСНОН-НСНО.НО 4 6 5 7' 2 3 2 224 36572

3.6 74.2 22.2 24.0 (С6Н5О7)2С^3^4Н2О+ 2^^Н'2С2Н'4ОНлН'3С6Н'5О7^Н'2О+ 2КН2С2Н4ОН^Н3С6Н5О7

- 77.0 23.0 26.0 Муз+2КН2С2Н4ОН-Н3С6Н5О7

3.1 77.6 19.3 33.8 (С6Н5О7)2С^3^4Н2О+ 2NH2C2H4OH•H3C6H5O7

55.0 - 45.0 -27.2 Са(С1О3)2^6Н2О+Са(С1О3)2^4Н2О

54.1 1.7 44.2 -28.2 Са(С1О3)2^6Н2О+Са(С1О3)2^4Н2О+ (С6Н5О7)2Са3^4Н2О

62.0 - 38.0 -6.8 Са(С1О3)2^4Н2О+Са(С1О3)2^2Н2О

61.2 1.4 37.4 -7.6 Са(С1О3)2^4Н2О+Са(С1О3)2^2Н2О+ (С6Н5ОЛС^4Н2О

Ишни бажаришда ^уйидаги кимёвий ва физик-кимёвий тадлил усулларидан фойда-ланилди. Системаларнинг эрувчанлиги ви-зуал политермик усулда [8], сую^ ва ^атти^ фазалар таркибининг миедорий тадлили, кальций - дажмий комплекснометрик усулда [9], хлорат иони - дажмий перманганомет-рик усулда [10], углерод, азот, водород элемент тадлили усулида [11] ани^ланди. Янги фазанинг термик тадлилини Паулик-Пау-

лик-Эрдей дериватограф системасида [12] утказилди. Дрон-2,0 дифрактометрида [13] ренгенографик тадлили ва ИК^-спектрли тадлили Specord 1Я-75 спектрофотомет-рида олиб борилди [14]. Эритмаларнинг ^овуш^о^лиги ВПЖ вискозометри ёрда-мида улчанди, рН ше1ег БЕ 20 МЕТТЬЕЯ ТОБЕБОда эритмаларнинг рНи ва синди-риш курсаткичи ра^амли рефроктометрда ани^ланди.

Асосий цисм

Гуза кусакларининг пишиб етилиши ва очилишини тезлаштирувчи, бир ва^тнинг узида дефолиацияловчи ва физиологик фаол-ликни намоён этувчи янги синф дефолиантла-рини олиш жараёнини физик-кимёвий асослаш учун ^уйидаги системаларнинг Са(С1О3)2-

2Н2МС2Н4ОН-НзСбН5О7-Н2О; Са(С1Оз)2-

С6Н17О7М3-Н2О эрувчанлиги кенг дарорат ва концентрация оралигида урганилди.

Са(С1Оз)2-2МН2С2Н4ОН^НзСбН5О7-

Н2О системаси бинар системалар ва саккизта ички кесмлар ёрдамида урганилди (1-расм, 1-жадвал). Улардан 1-У томони лимон кисло-танинг димоноэтаноламини - сувга, кальций хлорат ^ушиб борилди, У1-УШ томонларида эса кальций хлорат - сувга, лимон кислота-нинг димоноэтаноламини ^ушиб борилди.

Кальций хлорат - лимон кислотанинг димоноэтаноламини - сув системаси бинар системалар ва ички кесимлар ёрдамида -43,6 дан 40,0 °С гача орали^да эрувчанлик диаграмма-

Са(С10з)2,%

Са(СЮэ)2-2Н20

си ^урилди, унда ^уиидаги кристалланиш май-донлар чегараланди: муз, олти-, турт- ва икки сувли кальций хлорат, бир сувли, сувсиз лимон кислотанинг димоноэтаноламини ва янги фаза (С6Н507)2Са3-4И20, досил булган фазалар кристалл долда ажратиб олинди.

Са(С103)2-С6И1707М3-Н20 система компонетларининг узаро таъсирлашиши саккизта ички кесимлар ёрдамида тад^и^ этилди. Бинар системалар ва ички кесимлар ёрдамида Са(С103)2-С6И1707М3-Н20 система-сининг эрувчанлик диаграммаси тула музлаш дарорати (-43.2 °С) дан 40.0 °С ^урилди, унда ^уйидагиларнинг кристалланиш майдонлари чегараланди: муз, олти-, турт- ва икки сувли кальций хлорати, бир сувли ва сувсиз лимон кислотанинг аммонийли тузи ва янги бирикма (С6Н507)2Са3- 4И20 (2-расм, 2-жадвал). Янги бирикма кристал долда ажратиб олиниб, кимё-вий, физик-кимёвий усулларда тадлил ^илиниб, мавжудлиги тасди^ланди.

Са(С10з)24Н20

Са(С10з)2бН20

(СбНз0у)2Саз4Н20

H2O

II 40-18,0 Ш IV 32,4 до

80 V C6HI70TN3,%

2-расм. Ca(C103)2-C6Hi707N3-H20 системасининг эрувчанлик диаграммаси.

2-жадвал

Ca(Cl03)2-C6Hl707N3-H20 системасининг иккиламчи ва учламчи ну;талари

Сую; < >аза таркиби, % Кр.д., °С К^атти; фаза

Са(С10з)2 C6H1707N3 H20

1 2 3 4 5

46.1 - 53.9 -40.3 Муз+Са(С103)2-6Н20

45.4 0.5 54.1 -43.2 Муз+Са(С103)2-6Н20+ (С6Н507)2Са3-4Н20

39.6 0.6 59.8 -42.0 Муз+(С6Н507)2Са3-4Н20

19.6 1.8 78.6 -16.5 То же

8.7 18.2 73.1 -6.5 -//-

5.4 37.8 56.8 -15.2 -//-

4.5 45.0 50.5 -21.6 Муз+(С6Н507)2С^3'4Н20+ С6Н1707^Н20

- 47.7 52.3 -18.0 Муз+С6Н1707^'Н20

4.0 48.0 48.0 9.0

3.9 53.0 43.1 30.2

- 56.0 44.0 32.4 С6Н1707^Н20 + С6Н1707^

55.0 - 45.0 -27.2 Са(С103)2-6Н20+Са(С103)2-4Н20

54.8 0.5 44.7 -28.0 Са(С103)2-6Н20+Са(С103)2-4Н20+ (С6Н507)2Са3-4Н20

62.0 - 38.0 -6.8 Са(С103)2-4Н20+Са(С103)2-2Н20

61.6 0.4 38.0 -7.2 Са(С103)2-4Н20+Са(С103)2-2Н20+ (С6Н507)2Са3-4Н20

Кимёвий тадлил ^уйидаги натижани бер-ди, топилди масс.%:

С - 26.9; Н - 3.15; СаО - 29.50. (С6Н507)2Са3-4Н20 бирикма учун дисоб-ланди, масс.%

С - 27.0; Н - 3.16; СаО - 29.47. У сову^ сувга нисбатан ^айно^ сувда ^ийин эрийди, аммиакда яхши эрийди, органик эритувчилардан ацетонда, спиртда ва бен-золда эримайди.

Ренгенфазали тадлилдан куринадики, (С6Н507)2Са3^4Н20 таркибли бирикма-нинг текисликлараро масофаси узига хос, дастлабки моддаларнинг интенсивлигидан фар^ли жидати, у бирикманинг мавжудлигини тасди^лайди (3-расм).

Термик тадлилда олтита 138, 188, 370, 702, 848, 871 эндотермик ва олтита 269, 315,

423, 502, 551 ва 618 °С экзотермик таъсирлар кузатилди. 138-188 °С дарорат оралигида эндотермик таъсирда 0.2-16.8% модда йу^олиши кузатилди, бу эса турт молекула сувнинг йу^олишига тугри келади. Термограмманинг эгри чизигида 60-900 °С дарорат оралигида умумий йу^отилган масса 69.78 % га тенг (4-расм).

Ушбу бирикмада ютилиш чизи^ларининг узгариши И^ спектр тадлилда кузатилган ^онуниятлар (С6Н507)2Са3^ 4Н20 бирикма-га мос келди. Сув молекуласи билан водород богланиш до сил ^илганлиги боис, N нинг кенгайиши натижасида ютилиш чизи^лари 3434.63 cm-1 дудудда кузатилган. Метал кар-боксилатларининг СОО- симметрик валент теб-раниши 1360-1450 cm-1, ассиметрик валент тебраниши эса 1540-1650 cm-1 да ку-

1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-Г

32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4

3-расм. 1- Са(СЮз)2'2Н20, 2 - (СбН507)2Саз-4Н20 бирикманинг рентгенограммалари,

Т.'С

502

800 269 423| 1 551 /

700- (U г

1 у™ \

600

I / 871

500' ЩАJ J

400 ^ /

300 ■

200-

T /

100-

0 ^___

20

40'

M

60

1

80

25 50 75 X, МИН.

4-расм. (C6H5O7)2Ca3^4H2O бирикманинг дериватограммаси.

40 _I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_L

4000 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400

ст-1

5-расм. ИЦ спектр богланиш (СбН507)2Саз'4Н20.

затилган [15]. Олинган натижаларда СОО-гуруднинг симметрик валент тебраниши 1388-1437 cm-1, ассиметрик валент тебраниши 1541-1618 cm-1 кузатилган (5-расм).

Хулосалар

Политермик эрувчанлик диаграммалар-нинг тадлили шуни курсатадики, урганилган системалар компонентлари узаро таъсирлаша-ди ва мураккаб эвтоник типга мансуб.

Системаларда дастлабки моддалар компо-

нентлари ва янги бирикманинг кристалланиш майдонлари чегараланган, кимёвий ва физик-кимёвий тадлил усулларида идентификация-ланган ва унинг туз таркиби урнатилган.

Утказилган тад^и^от натижалари шуни курсатадики, физиологик фаолликка эга булган сую^ дефолиант олиш имкони мавжуд.

Таклиф этилаётган дефолиантлар ^ишло^ хужалигининг пахтачилик содасида гузани сунъий баргсизлантириш учун ^улланилади.

Манба ва адабиётлар

1. Умаров А.А., Кутянин Л.И. Новые дефолианты: поиск, свойства, применения. - М.: Химия, 2000. - 87 с.

2. Teshaev F., Khaitov B. Effect of defo1iants and ferti1izers on yie1d and qua1ity of up1and cotton (Gossypium hirsutum L.) // Journa1 of Cotton Research and Deve1opment (CRDA). - India, 2015. - № 1. -Pp. 57-60.

3. Тухтаев С. Состояние и перспективы инновационных разработок в области технологии неорганических веществ и химизации сельскохозяйственного производства // Материалы республиканской научно-технической конференции. - Ташкент. - 16-17 мая 2013. - С. 147-152.

4. Авт. свид. СССР № 143691. Способ получения хлорат-хлорид кальциевого дефолианта // М.Н. Набиев, Р. Шаммасов, С. Тухтаев и др. // Открытия, изобретения. - 1985. - № 9. - С. 84.

5. Киргенцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьева В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде. - Л.: Химия, 1972. - 248 с.

6. Toghasharov A.S. Tuchtaev S. Study of the So1ubi1ity of Components in the System Mg(C103)2-

2КН2С2Н40Н^Н3С6Н507-Н20. Russian Journa1 of Inorganic Chemistry, 2013. - Vo1. 58. - № 5. - P. 581584. 2 2 4 3 6 5 2

7. Тогашаров А.С. Политерма растворимости системы хлорат магния - аммоний лимоннокислый 3-замещенный - вода // Узбекский химический журнал. - 2011. - № 3. - С. 175-178.

8. Трунин А.С. Петрова Д.Г. Визуально-политермический метод. - Куйбышев: Куйбышевский политехи. институт, 1977. 94 с. Деп. в ВИНИТИ № 584-78.

9. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. - М.: Химия, 1970. - 360 с.

10. Крешков А.П. Основы аналитической химии. - М.: Химия, 1965. - Кн. вторая. - 376 с.

11. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. - М.: Химия, 1975. - 224 с.

12. Практическое руководство по термографии / Берг Л.Г., Брумистрова Н.П., Озерова М.И., Пуринов Г.Г. - Казань: Изд-во Казанского университета, 1976. - 222 с.

13. Ковба Л.М., Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ. - М.: Изд-во МГУ, 1969. - 160 с.

14. Накамото К. ИК - спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. -М.: Мир, 1991. - 536 с.

15. Смит А.// Прикладная ИК спектроскопия. - М.: Мир, 1982. - 319 с.

Рецензент:

Адилова М.Ш., техника фанлари номзоди, «Ноорганик моддалар кимёвий технологияси» кафедраси доценти, Тошкент кимё технологияси институти.