CC BY
4
Абидов И., к.т.н.
доцент
Наманганский инженерно-технологический институт
Хошимов Ф.Ф., к.т.н.
доцент
Наманганский инженерно-технологический институт
ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДНОГО КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ
С ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
Аннотация. Изучена возможность получения карбамида с физиологически активными веществами (ФАВ). В исследованиях применяли спектрофотометрические методы определения, статистическая обработка результатов. Разработан метод контроля ФАВ в составе модифицированного карбамида, а также технология получения удобрение.
Ключевые слова: физиологически активные вещества, карбамид, N-окись-2,6-диметилпиридин, бензимидазолин-2-oнa и 5-хлорбензимидазолин-2-она, спектрофотометр, метод, спектры, статистическая обработка результатов, пик, максимум, батохромный сдвиг, состав.
Abidov I.Ph.D. associate professor Namangan Institute of Engineering and Technology
Khoshimov F.F., Ph.D. assistant professor Namangan Institute of Engineering and Technology
OBTAINING UREA COMPLEX FERTILIZER WITH PHYSIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES
Abstract. The possibility of obtaining urea with physiologically active substances (PAS) has been studied. The studies used spectrophotometry methods of determination and statistical processing of results. A method for monitoring PAS in the composition of modified urea, as well as a technology for producing fertilizer, has been developed.
Key words: physiologically active substances, urea, N-oxide-2,6-dimethylpyridine, benzimidazolin-2-one and 5-chlorobenzimidazolin-2-one, spectrophotometer, method, spectra, statistical processing of results, peak, maximum, bathochromic shift, compound.
Физиологически активных веществ в состав удобрений, несмотря на их относительно высокую стоимость, дает положительный эффект при их низких (от 0,03 до 0,05 мас.%) концентрациях в комплексном удобрении. На
основе проведенных исследований показано получения ряд стабильных композиции, изучение которых показало их эффективность для сельского хозяйстве в качестве стимуляторов роста растений, кроме основной функции [1, 2].
На основе карбамида получены модифицирование гранул приллированного магнийсодержащие карбамида и разработана технология получения комплексных КК- и NMg- удобрений на его основе, а также показано возможность модификации формальдегидом карбамида для применения в легкой промышленности [3, 4].
Твердофазным способом получени полимерные комплексы содержащие физиологически активные вещества [5-9].
Производство удобрений, содержаших физиологически активных веществ (ФAB), не сопряжено со значительными удельными капиталовложениями на реконструкцию существующих технологических схем, однако, при этом необходимо решить ряд технологических проблем, связанных с организацией узлов дозировки ФАВ, смешения ФАВ с большим потоком удобрении, аналитическим контролем качества готового продукта. В связи с этим, рассмотрены вопросы и проведены исследования по разработке способов введения ФАВ в состав удобрений, и получения карбамида, модифицированного ФАВ. Для разработки технических условии и постановки продукции на производстве необходимы надежные методы контроля и определения содержания исследуемых ФАВ в составе готового продукта. Нами разработаны методики определения ФАВ в карбамиде спектрофотометрическим методом [10-14].
В качестве ФАВ выбрано следующие соединение - ^окись-2,6-диметилпиридин (ИВИН), бензимидазолин-2-она (БИОН) и 5-хлорбензимидазолин-2-она (5-ХБИОНА) структурная формула которых следующее:
В лабораторных условиях были получены образны удобрений путем выпарки при 100°С растворов карбамида, содержащих различные количества ИВИНа. При выполнений исследований применялись перекристаллизованные соли квалификации "ч.д.а." и "х.ч." и синтезированные лабораторным путем БИОН, 5-ХБИОН, ИВИН.
УФ-спектры снимали - на спектрометре "HitacЫ-EPS-3T" (растворитель - этанол) и на спектрометре СФ-4А (растворитель - метанол).
Н
Н
Суть метода заключается в том, что определяют оптические плотности стандартного раствора ФАВ (Аст) и исследуемого раствора композиции (Ах). Учитывая разбавления исследуемых растворов и навески исследуемых образцов композиций по известной формуле:
Сх=(С ст *Ах)/А ст
находим процентное содержание ФАВ в композициях, где: Сх-искомая концентрация ФАВ, мг/мл, АХ - оптическая плотность исследуемого раствора композиции, Сст- концентрация стандартного раствора ФАВ, мг/мл, Аст-оптическая плотность стандартного раствора ФАВ.
Исследовано УФ-спектры ИВИНа и карбамида (рис.1). Из рисунка видно, что при к =260 нм влияние карбамида на полосу поглощения ИВИНа практически отсутствует и поэтому эта полоса выбрана в качестве характеристической для количественного определения ИВИНа в ИВИН-содержащем карбамиде.
Изучение политермических систем и спектрофотометрический анализ показал, что ИВИН не подвергается физическим и химическим изменениям. Содержание ИВИНа в образцах находилось на одном уровне с аналогичными "сухими композициями".
При сплавлении карбамида и ИВИНа в течение 10 - 15 минут при температуре 135°С и перемешивании с последующим охлаждением, установлено, что в выбранном интервале варьирования параметров ИВИН не подвергался изменениям и сохраняет все свойства физиологически активного соединения (рис.1 и 2,,табл. 1).
Содержание ИВИНа в ИВИН-содержащем карбамиде определяется с точностью до 0,003%.
Рис.1.УФ-спектры:1 -карбамид, 2- С7Н9КО
Таблица 1
Статистическая обработка результатов анализа ИВИНа в ИВИН-_содержащем карбамиде_
№ Взято, % Найдено,% АХ АХгА^ (АХi-АX+)2 S Sx
1 0.050 0.049 0.001 -0.0054 2.916*10-5
2 0.070 0.071 0.001 -0.0054 2.916*10-5
3 0.100 0.105 0.005 -0.0014 0.20*10-5
4 0.300 0.298 0.002 -0.0044 1.94*10-5 4.64*1
5 0.500 0.503 0.003 -0.0034 1.16*10-5 0"3 1.4*1
6 0.700 0.702 0.002 -0.0044 1.94*10-5 0"5 0.003
7 1.0 0.989 0.011 0.0046 2.12*10-5
8 2.0 2.013 0.013 0.0066 4.36*10-5
9 3.0 2.988 0.012 0.0056 3.14*10-5
10 4.0 3.989 0.011 0.0046 2.12*10-5
11 5.0 5.009 0.009 0.0026 0.68*10-5
В связи с тем, что БИОН и 5-ХБИОН не растворимы в водных растворах карбамида, их ввели в горячий плав карбамида, имеющего температуру 135°С. Разработан метод контроля содержание ФАВ в карбамиде.
Нами исследовано УФ-спектры карбамида, БИОНа (1) и 5-ХБИОНа (2). Спектры (1) и (2) характеризуются соответствующими тремя максимумами.
__I_■ :----I_I-_!---1-1-1->-1-1-
¿оо гго мо гво ево го о зго мо
Рис.2. УФ-спектры:1 -карбамид; 2- C7H6N2O
Анализ кривых поглощения четко фиксирует батохромный сдвиг всех трех полос (2) по сравнению с (1), что объясняется наличием заместителя электроотрицательного атома хлора в положении "5" соединения (2).
Содержание (1) имеет следующие полосы поглощения: Х=206нм (^=3.57), Х=225нм (lg^=2.08) и X =280нм (lg^=1.89), тогда как (2): Х=208 нм (^=2.43), Х=227нм (1е^=1.83) и Х=288нм (lg^=1.68).
Наиболее оптимальными для проведения спектрофотометрического определения (1) и (2) в составе карбамида является для (1) Х=280 нм (табл. 2, рис. 2) и для (2) Х=288 нм (рис 3, табл. 3), где влияние поглощения карбамида минимальное.
Таблица 2
Статистическая обработка результатов анализа БИОНа в БИОН -_содержащем карбамиде_
№ Взято,% Найдено,% АХ Д^-А^ (АХi-АX+)2 S Sx
1 0.010 0.013 0.003 -0.005 0.000025
2 0.030 0.028 0.002 -0.006 0.000036
3 0.050 0.048 0.002 -0.006 0.000036
4 0.10 0.083 0.017 0.009 0.000081 0.0065 0.0025 0.0061
5 0.30 0.314 0.014 0.006 0.000036
6 1.0 1.076 0.0014 0.006 0.000036
7 2.0 2.010 0.010 0.002 0.000004
гг.о гм ¿во £8 о зоа 32о зьо
Рис.3.УФ-спектры:1 -карбамид; 2- C7H5N2OQ
Таблица 3
Статистическая обработка результатов анализа 5-ХБИОНа и 5-ХБИОН-_содержащем карбамиде_
№ Взято, % Найдено, % АХ (АХi-АX+)2 S Sx
1 0.010 0.013 0.003 -0.0055 0.003025
2 0.030 0.032 0.002 -0.0060 0.003600
3 0.050 0.056 0.006 -0.0025 0.000625
4 0 .10 0.0 99 0 .001 0. 0075 0.00 5625 0.072 0.026 0.026
5 0.30 0.314 0.014 0.0055 0.003025
6 0.50 0.515 0.015 0.0065 0.004225
7 1.0 1.018 0.018 0.0950 0.009025
8 2.0 1.983 0.017 0.0085 0.007225
Таким образом, разработанный метод определения ФАВ в модифицированном карбамиде позволяет контролировать технологический процесс. Содержание БИОНа и 5-ХБИОНа в композициях "карбамид-1" и "карбамид - 2" определился с точностью 0,0061 и 0,026%, соответственно. Проведенные исследования показывают, что организация крупнотоннажного производства карбамида содержащих ИВИН, БИОН, 5-ХБИОН, не представляет особых затруднений.
Использованные источники:
1.И.Абидов, Ф.Хошимов, А.Охундадаев. Технология азотно-фосфорных удобрений содержащих физиологически активных веществ. Монография, Наманган. НамИТИ 2019.
2.Ф.Ф.Хошимов, Р.К.Каримов. Твердофазная технология получения полимерного комплекса рутина. Узбекский химический журнал.Ташкент 2015, №2.
3.Хошимов Ф.Ф., С.М.Собиров, Ж.Хабибуллаев. Рутипол субстанциясининг каттик фазали технологияси. ФарFOна политехника институти илмий-техника журнали 2019.том 23, №1.
4.I.Abidov, F.Hoshimov. Obtaining a complex fertilizer of carbamide with physiologically active substances. Scientific and technical journal of Namangan Institute of Engineering and Technology. Namangan, 2020, №4. 5.I.Abidov, F.Hoshimov. Obtaining a complex fertilizer of ammophos containing physiologically active substances. Scientific and technical journal of Namangan Institute of Engineering and Technology. Namangan, 2020, №4.
6.Абидов И., Хошимов Ф.Ф. Спектрофотометрический метод определения физиологически активных веществ в комплексных NP удобрениях. "Фан ва технологиялар тараккиёти" БухМТИ Илмий-техникавий журнал 2020 йил, №5
7.Ф.Ф.Хошимов, С.М.Собиров, М.Ф.Файзуллаева. Рутин:крахмал намуналарини каттик фазада олиш ва урганиш. Композиционные материалы. Ташкент, 2018, №3.
8.Ф.Ф.Хошимов, Э.Кристаллович, А.Г.Ешимбетов, Ш.В.Абдуллаев, Х.М.Шахидоятов. Изучение ИК-спектров поликомплексов рутина с FeSO4, крахмалом, декстрином и уротропином. Узбекский химический журнал, 2010, № 4, стр.10-14.
9.Ф.Ф. Хашимов, Ш.В.Абдуллаев, Т.А. Азизов, Х.М.Шахидоятов. Дериватографическое исследование механообработанных смесей рутина с поливинилпирролидоном. Узбекский химический журнал, 2010, № 2, стр.79.
10.Файзуллаева Муаттар Фарход кизи, Азизов Вохидхужа Зохид уFли, Хошимов Фарход Файзуллаевич. Рутин:крахмал комплекслари синтезининг
каттик фазали технологиясини кулайлаштириш. UzACADEMIA ILMIY-USLUBIY JURNALI SCIENTIFIC-METHODICAL JOURNAL VOL 2, ISSUE 3 (13), APRIL 2021 PART - 2.
11.Farhod F.Hoshimov, Marifat H.Urinboyeva, Akmal U.Ismadiyorov, Shavkat V.Abdullayev. Solid-phase method for producing polymer complex of rutine. International journal of engineering sciences & research technology. 4(4): April, 2015 Indiya
12.Ф.Ф.Хошимов, Р.К.Каримов. Жидкофазный способ получения полимерного комплекса рутина. Химия и химическая технология. Ташкент 2016, №1.
13.I.Abidov, F.Hoshimov. Study of interaction in systems consisting of N-oxide-2,6-dimethylpyridine and ammonium dihydro-, hydro-orthophosphates. Scientific and technical journal of Namangan Institute of Engineering and Technology. Namangan, 2020, №3.
14.Абидов Иброхимжон, Хошимов Фарход Файзуллаевич. Технология получения аммофоса, модифицированного физиологически активными веществами. Universum: химия и биология: научный журнал. - № 11(77)., 2020., 85 стр.
15.Абидов И., Хошимов Ф. Технология карбамида, модифицированного физиологически активными веществами. International scientific and technical journal Innovation Technical and Technology. Vol.1, №.3. 2020.р. 15-20.
16.Абидов И., Хошимов Ф. Технология модифицированного аммофоса. International scientific-methodical journal UzACADEMIA Volume 1. Issue 8, December 2020.
17.И.Абидов, Ф.Хошимов, А.Охундадаев, М.Солиев. Технология получения минеральных удобрений с БАВ. Монография. Lambert Academic Publishing 2020,153 р.
