способ получения гуминового биостимулятора

Формула изобретения

1. Способ получения гуминового биостимулятора, включающий подготовку путем добычи и измельчения органического полуфабриката, обработку его щелочным реагентом и последующее обогащение азотом, отличающийся тем, что в качестве щелочного реагента используют 0,8%-ный водный раствор гидроокиси натрия, обработку органического полуфабриката щелочным реагентом ведут при массовом соотношении 1:10, при температуре 50-60С, после обработки, отстаивания и отделения полученный состав гуминовых веществ, находящийся в жидкой фазе, осаждают 10-15%-ной серной кислотой при постоянном перемешивании, после чего полученный гель гуминовых кислот промывают до рН 6,0, отстаивают и отделяют от водного раствора до содержания воды 95-98%, растворяют в 0,4%-ном растворе гидроокиси натрия и корректируют на заданную концентрацию 1% содержания гуминовых кислот.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что корректировку на заданную концентрацию 1% содержания гуминовых кислот проводят по оптической плотности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству биостимуляторов из природных органических субстратов, в частности из торфа, используемых в сельском хозяйстве (растениеводстве, животноводстве), а также в медицине.

Известны способы получения гуминовых препаратов, в том числе биостимуляторов роста из торфа (сборник научных трудов “Гуминовые препараты”, г. Тюмень, 1971 г.), и освоено их промышленное производство. Однако известные способы имеют ряд недостатков. Получение биостимуляторов в сухом виде связано с термической сушкой при высоких температурах, которая снижает их биологическую активность, а дальнейшее использование осуществляется растворением их в таких условиях, при которых конфигурация макромолекул имеет форму сфероидального клубка с диаметром до 200 ангстрем, что затрудняет проникновение их через клеточные мембраны растений.

Известен также способ получения биостимулятора из торфа, включающий окисление водно-щелочной суспензии торфа воздухом при температуре воздуха 105-160С, давлении 5-10 атм в течение 0,5-2 часов, отделение неокисленной части торфа фильтрацией и выделение целевого продукта из фильтрата (п. России №2106091, МПК А 01 N 61/00, C 05 F 11/02, А 61 К 35/10).

Недостатком известного способа является то, что осуществляемый процесс получения биостимулятора предусматривает окисление торфяного сырья в щелочной среде кислородом воздуха при t=105-160С и давлении 5-10 атм в течение 0,5-2 часов и повторное окисление при более высокой температуре и давлении, что усложняет, удлиняет и, как следствие, повышает себестоимость производственного процесса способа получения целевого продукта, более того, это ведет к неопределенному составу биостимулятора в виде смеси высокомолекулярных кислот, что не обеспечивает прогнозируемой эффективности конечного продукта.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ получения стимулятора роста растений, включающий подготовку путем добычи и измельчения органического полуфабриката, обработку его щелочным реагентом и последующее обогащение его азотом (п. России №2007376, МПК C 05 F 11/00, А 61 К 35/10).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе получения стимулятора предусмотрена сушка при температуре от 130 до 210С, что значительно снижает его биологическую активность.

Задачей создания заявляемого технического решения является получение нового гуминового биостимулятора роста и развития растений, более эффективного, с минимальным содержанием посторонних примесей и стабильным химическим составом, получаемого простым, доступным и дешевым способом.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного способа, является новый биостимулятор роста и развития растений с высокой биологической активностью в виде молекулярного комплекса гуминовых кислот с мочевиной, обладающий конфигурацией молекул, ускоряющих проникновение через растительные мембраны.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе получения гуминового биостимулятора, включающего подготовку путем добычи и измельчения органического полуфабриката, обработку его щелочным реагентом и последующее обогащение его азотом, особенность заключается в том, что в качестве щелочного реагента используют 0,8% водный раствор гидроокиси натрия, обработку органического полуфабриката щелочным реагентом ведут при соотношении 1:10 масс при температуре 50-60С, после обработки, отстаивания и отделения полученный состав гуминовых веществ, находящийся в жидкой фазе, осаждают 10-15% серной кислотой при постоянном перемешивании, после чего полученный гель гуминовых кислот промывают до рН 6,0, отстаивают и отделяют от водного раствора до содержания воды 95-98%, растворяют в 0,4% растворе гидроокиси натрия и корректируют на заданную концентрацию 1% содержания гуминовых кислот, которое проводят по оптической плотности.

Условия осаждения и заданная концентрация содержания гуминовых кислот позволяют получить новый биостимулятор с высокой биологической активностью с конфигурацией молекул, ускоряющих проникновение через растительные мембраны растений, с повышенной эффективностью действия за счет изменения окислительно-восстановительных процессов в клетках.

Способ получения гуминового биостимулятора состоит из следующих операций: приготовление органического полуфабриката, извлечение гуминовых веществ, получение гуминовых кислот, получение биостимулятора.

Процесс приготовления органического полуфабриката предусматривает добычу торфа и его измельчение. Измельчение торфа осуществляют в сухом или влажном состоянии с помощью механических измельчителей до размеров частиц менее 5 мм.

Процесс извлечения гуминовых веществ проводят путем обработки органического полуфабриката 0,8 мас.% раствором гидроокиси натрия при 50-60С в реакторе в течение 24 часов, при периодическом перемешивании, при этом массовое соотношение торфа к 0,8% раствору гидроокиси натрия составляет 1:10.

Полученную суспензию отстаивают 24 часа, после чего отделяют натриевые соли гуминовых веществ, находящиеся в жидкой фазе от шлакового осадка методом сифонирования через фильтр и разбавляют водой в объемном соотношении 1:1. Процесс получения гуминовых кислот проводят путем осаждения натриевых солей гуминовых кислот 10-15% серной кислотой в среде с рН 1-2, которое осуществляют в реакторе при постоянном перемешивании, при температуре окружающей среды.

Повышение температуры раствора в результате использования концентрированной серной кислоты приводит к разрушению молекул гуминовых кислот. Обязательным условием полноты осаждения является перемешивание раствора. Недостаточное количество серной кислоты в растворе приводит к неполному осаждению гуминовых кислот. Избыточное количество к изменению в структуре молекул не приводит, однако происходит увеличение затрат на последующих этапах, связанных с удалением сульфат-ионов.

После 24 часов отстаивания и последующего отделения жидкой фазы сифонированием полученный гель гуминовых кислот промывают от сульфат-ионов безионной водой в объемном соотношении 1:10 до рН 6,0, после чего отделяют от водного раствора центрифужным методом или сепарированием. Полученный таким образом гель гуминовых кислот содержит 95-98% воды.

Для получения биостимулятора в виде раствора с точно определенной концентрацией гель с влажностью 95-98% растворяют в растворе гидроокиси натрия с массовой долей 0,4% и корректируют на заданную концентрацию 1% содержания гуминовых кислот по оптической плотности.

Конечный продукт - биостимулятор с исходной концентрацией 1% содержания гуминовых кислот модифицируют реакцией с мочевиной.

Для стимуляции роста растений используют раствор полученных гуминовых кислот с концентрацией 0,001-0,01 мас.%.

Заявляемый способ получения биостимулятора прост, доступен, обладает незначительной себестоимостью, позволяет получить натуральный высокоэффективный гуминовый препарат для роста и развития растений.