CC BY
153
Радиоэлектроника. Телекоммуникации. - 2012. -Т. 2. - №2. - С. 212-218.
3. Кирпичников А.П., Титовцев А.С. Числовые характеристики систем дифференцированного обслуживания поликомпонентных потоков // Вест-
ник Казанского технологического университета. -2013. - Т. 16. - № 23. - С. 242-244.
4. Cohen J.W. Certain delay problems for a full availability trunk group loaded by two sources // Communications news. - 1956. - V. 16. - P. 105-113.
УДК 519.6:502
Свиридов Александр Васильевич
кандидат химических наук Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова
avsviridov09@mail.ru
Акаев Олег Павлович
доктор технических наук Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова
akaev@list.ru
ПОЛУЧЕНИЕ ИЗ ТОРФА ЖИДКОГО КОМПЛЕКСНОГО НИТРОГУМИНОВОГО УДОБРЕНИЯ
Предложен способ получения на основе торфа жидкого комплексного нитрогуминового удобрения с микроэлементами. Испытания удобрения показали его эффективность для увеличения всхожести семян и ускорения рост растений.
Ключевые слова: торф, нитрогуминовый, микроэлементы, удобрение.
В настоящее время для выращивания сельскохозяйственных культур широко применяются жидкие комплексные удобрения (ЖКУ). При производстве этих удобрений значительно снижаются капитальные затраты и стоимость переработки сырья по сравнению с твердыми удобрениями, так как в технологической схеме нет стадий сушки, гранулирования, охлаждения, дробления, рассева, кондиционирования. Применение ЖКУ позволяет полностью механизировать процесс внесения их в почву, осуществлять внекорневую подкормку растений. Поэтому такие удобрения незаменимы для тепличных хозяйств.
Сегодня большой интерес вызывают жидкие комплексные гуминовые удобрения, которые содержат легкорастворимые соли гуминовых кислот - гуматы натрия, калия и аммония. Они являются физиологически активными формами гуминовых кислот, действие которых заключается в повышении активности ферментов, скорости физиологических и биохимических процессов, а также в стимулировании процессов дыхания, синтеза белков и углеводов у растений [1].
Наряду с этим, они активизируют развитие корневой системы растений, улучшают поступление питательных веществ и микроэлементов из почвенного раствора в растение. Это способствует повышению коэффициента использования минеральных удобрений, что позволяет сократить дозы азотных удобрений на 30-50% и сэкономить значительные средства.
Гуминовые кислоты практически не растворяются в воде и минеральных кислотах. Особенно характерны гуматы кальция и магния, которые нерастворимы в воде и образуют в почве водопрочные гели со склеивающей и цементирующей спо-
собностью. Гуматы натрия, калия и аммония легко растворимы в воде и вымываются из почвы [2].
В настоящее время такие удобрения получают в основном из торфа.
В Костромском регионе торф является одним из важнейших природных ресурсов. Крупные торфяные месторождения расположены в Макарьев-ском, Кадыйском и Костромском районах. Торф в Костромском регионе используется, в основном, в сельском хозяйстве без переработки, а также как топливо. Применение торфа в качестве топлива не вполне целесообразно, так как он содержит по сравнению с бурым углем меньше основных те-плообразующих элементов и больше энергетически бесполезных - азота и кислорода [3].
4 8 12 16
Концентрация кислоты ( Ш, %)
Рис. 1. Зависимость оптической плотности гуминового раствора от концентрации азотной кислоты:
1 - при комнатной температуре; 2 - при нагревании (1 час); 3 - при нагревании (2 часа)
24
Вестник КГУ им. H.A. Некрасова ¿j- № 4, 2014
© Свиридов А.В., Акаев О.П., 2014
Получение из торфа жидкого комплексного нитрогуминового удобрения
О 5 10 15 ¿0
дни замера
Рис. 2. Зависимость всхожести семян свеклы от количества дней замера:
1 - семена, обработанные нитрогуминовым удобрением; 2 - семена, не обработанные нитрогуминовым удобрением
В данной работе для получения жидкого комплексного нитрогуминового удобрения использовали торф Мисковского месторождения Костромского региона. С этой целью сначала осуществляли получение раствора гуматов калия путем обработки порции торфа в 0,1 М растворе гидроксида калия при температуре 1000С и интенсивном механическом перемешивании. Затем раствор гуматов отделяли от твердой фазы фильтрованием с использованием металлической сетки и капроновой ткани. В полученном растворе определяли концентрацию гуминовых кислот по методу Эрдманна, равную 24,0 г/л.
Для получения нитрогуминового удобрения гуминовых кислот из раствора гуматов осаждали гуминовые кислоты азотной кислотой с концентрациями 5%, 10%, 15% при 250С и 700С с разным временем обработки. Осаждение гуминовых кислот сопровождалось изменением оптической плотности растворов, которую определяли с помощью фото-электроколориметра КФК-3 на длине волны 350 нм с шириной кюветы 30 мм. Предварительно пробы растворов разбавляли дистиллированной водой. Экспериментальные данные представлены на рисунке 1. Экспериментально установлено, что снижение оптической плотности растворов происходит при увеличении концентрации азотной кислоты и времени их нагревания. Вместе с тем значительное снижение оптической плотности происходит уже при нагревании в течение часа и концентрации азотной кислоты, равной 15%. Поэтому в работе раствор гуматов обрабатывали в этих условиях.
Затем отделяли водную фазу и осадок гумино-вых кислот для нитрования обрабатывали концентрированной азотной кислотой. Такая обработка ведет к нитрованию ароматических ядер, активированных функциональными группами в составе гуминовых кислот. Кроме того, возможно частичное окисление гуминовых кислот с образованием карбоксильных групп [4]. Полученную смесь об-
дни замера
Рис. 3. Зависимость высоты свеклы от количества дней замера:
1 - семена, обработанные нитрогуминовым удобрением; 2 - семена, не обработанные нитрогуминовым удобрением
рабатывали разбавленным раствором гидроксида калия для растворения гуминовых кислот путем перевода их в гуматы калия. Избыток раствора гидроксида калия нейтрализовали разбавленным раствором фосфорной кислоты. После этого в полученный раствор вводили микроэлементы в концентрациях, выбранных на основе анализа литературных данных. Для этого к гуминовому раствору добавляли определенные объемы предварительно приготовленных растворов солей, содержащих микроэлементы. В результате было получено концентрированное жидкое комплексное нитрогу-миновое удобрение, содержащее макроэлементы: азот, фосфор, калий, а также микроэлементы: бор, кобальт, медь, марганец, молибден и цинк. Для испытания это удобрение разбавляли в 50 раз с целью достижения оптимальных концентраций макро-и микроэлементов. Испытания удобрения осуществляли на семенах свеклы и томата, которые довольно восприимчивы к гуматам. Сначала изучали влияние удобрения на всхожесть семян. Для этого семена замачивали в течение четырех часов в растворе удобрения. Затем семена высаживали
дни замера
Рис. 4. Зависимость высоты томата от количества дней замера:
1 - семена, обработанные нитрогуминовым удобрением; 2 - семена, не обработанные нитрогуминовым удобрением
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова № 4, 2014
25
в почву и через 5 дней измеряли высоту растений. Наряду с этим осуществляли корневую подкормку растений раствором удобрения. Кроме того, в такой же почве выращивали контрольные растения без использования удобрения.
Экспериментально установлено, что в большей степени удобрение влияет на всхожесть семян свеклы. Зависимость всхожести от количества дней учета показана на рисунке 2.
Из рисунка 2 следует, что всхожесть семян свеклы, предварительно обработанных нитрогуми-новым удобрением, значительно выше, чем необработанных семян. Это различие составляет более 20%. Всхожесть семян томата, обработанных ни-трогуминовым удобрением, была выше на 10% по сравнению с необработанными семенами.
Испытания удобрения показали также, что оно способствует значительному ускорению роста свеклы и томата (рис. 3, 4).
Увеличение скорости роста свеклы и томата при использовании нитрогуминового удобрения
происходило в течение всего периода наблюдений.
На основании полученных экспериментальных данных можно заключить, что полученное в работе жидкое комплексное нитрогуминовое удобрение способствует значительному повышению всхожести семян, активизирует рост растений.
Библиографический список
1. Антонова О.И., Крапивина М.В., Третьякова М.Н. Применение гуминовых удобрений в сельском хозяйстве. - Бийск, 2000. - 112 с.
2. Лиштван И.И., Базин Е.Т., Копенкин В.Д. Физика и химия торфа. - М.: Недра, 1992. - 232 с.
3. Драгунов С.С. Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. - Днепропетровск, 1983. - 237 с.
4. ГайдукК.А., Зуев Т.Т., Лецко А.П. Исследование химического состава торфа и новые материалы на его основе // Торфяная промышленность. -1982. - № 12. - С. 17-19.
УДК 544.165
Исаева Галина Александровна
доктор биологических наук Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова
biophys@mail.ru
Исаев Павел Павлович
доктор химических наук Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова
chemphys@mail.ru
ХИМИЧЕСКАЯ ТОПОЛОГИЯ В ПРОГНОЗИРОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МЕСТНЫХ АНЕСТЕТИКОВ
В настоящей работе рассмотрены топологические характеристики веществ, проявляющих обезболивающее действие. Рассчитаны логарифмы минимальной блокирующей концентрации местноанестезирующих препаратов и ряда модельных соединений. Исследована корреляционная способность индексов Винера и индексов Балабана исследуемых соединений с их биологической активностью. Показано, что в большинстве случаев индексы Винера, в отличие от индексов Балабана, лучше коррелируют с биологической активностью, хотя оба индекса обладают хорошей дискриминирующей способностью по исследованному свойству.
Ключевые слова: биологическая активность, топологический индекс, индекс связанности, индекс среднеквадратичных расстояний, QSAR-методы, местные анестетики.
Введение
Одной из задач химии является определение свойств химических соединений исходя из их молекулярной структуры. Все свойства молекулы закодированы в ее структуре, а нахождение количественного соотношения «структура - свойство» часто помогает наилучшим образом расшифровать их. Это помогает понять, как структура влияет на свойства соединений, на их способность вступать в различного рода взаимодействия.
Повышенный интерес к проблеме «структура - свойство» обусловлен наличием большого количества синтезированных к настоящему времени веществ, а также широкого спектра возможностей их применения. Решение данной задачи, даже в рамках одного класса соединений, позволит
прогнозировать свойства гипотетических молекул, вести синтез новых соединений с заданными свойствами.
В данной статье разрабатывается идея выражать строение молекул числами, которые связаны со структурой молекулярных графов. Графы - это математические объекты, поэтому их можно характеризовать с помощью чисел. Эти числа в химии называют «топологическими индексами» - ТИ. Рассчитав какой-либо ТИ для большого числа молекул, можно установить связь между его значениями и свойствами веществ, и затем использовать эту связь для предсказания свойств новых, еще не синтезированных веществ [1].
Способы расчета ТИ могут быть самыми разнообразными, но все они должны удовлетворять вполне естественным требованиям: 1) каждой молекуле со-
26
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова № 4, 2014
© Исаева Г.А., Исаев П.П., 2014
