Patentes europeias para a produção de humatos de sódio secos. Problemas modernos da ciência e da educação

(54) MÉTODO PARA OBTER HUMADO DE SÓDIO

(57) Resumo:

A invenção refere-se a métodos de processamento de turfa, nomeadamente a um método de produção de humato de sódio. O material de origem (turfa) com umidade natural é peneirado até um tamanho de partícula não superior a 3 mm. É embalado junto com o reagente NaOH em sacos feitos de material higroscópico não tecido, e o NaOH é colocado em um saco separado também feito de material higroscópico não tecido. Os pacotes com turfa e reagente NaOH são hermeticamente fechados. Para obter uma solução mãe, um saco de turfa e NaOH é colocado em um recipiente e preenchido com água aquecida a 60-65 o C, na proporção matéria-prima/líquido de 1:20-1:25. Pressione o saco até que fique molhado. O recipiente é bem fechado e infundido por 5 horas, depois o líquido do recipiente é bem misturado. A embalagem é espremida e retirada do recipiente. O volume da embalagem do reagente NaOH é escolhido para ser o dobro do volume deste reagente. O volume de um saco de turfa é 3-3,5 vezes o volume da turfa. Para 1 kg de material de partida, são utilizados 100-120 g de NaOH. A invenção permite obter uma solução mãe concentrada e biologicamente ativa de humato de sódio. 1 mesa

A invenção refere-se a métodos de processamento de turfa, nomeadamente a um método de obtenção de uma solução mãe de humato de sódio a partir de turfa, e pode encontrar aplicação em vários campos - na agricultura, medicina veterinária, medicina e na indústria alimentar. O humato de sódio é uma substância biologicamente ativa (BAS), que pode ser utilizada, por exemplo, na pecuária e na avicultura como medicamento veterinário, como aditivo alimentar; na medicina como suplemento dietético (BAA), na indústria alimentícia como BAD. A busca por fontes não tradicionais de matérias-primas (matéria-prima) para o preparo de substâncias biologicamente ativas e suplementos alimentares é sempre relevante. É conhecida a obtenção de humato de sódio a partir de turfa e carvão por tratamento com álcali de sódio ("Agricultural Science", 1, 2000, pp. 13-14). Existe um método conhecido para a produção de humato de sódio (patente RF 2150484, C 10 F 7/00 datada de 21/04/99), incluindo secagem de turfa, moagem até um tamanho de partícula não superior a 1 mm, peneiração e embalagem junto com o reagente NaOH em sacos de material higroscópico não tecido de 3640 cm de tamanho. Pegue 50 g de NaOH por 1 kg de turfa e feche bem os sacos. Para obter a solução mãe, os sacos são colocados em um recipiente plástico e preenchidos com água a uma temperatura de 70-80 o C na proporção matéria-prima: líquido de 1:20-1:25. Ao pressionar o saco, o líquido é bem misturado por 10-15 minutos até que uma espuma marrom apareça, então o recipiente é bem fechado e cozido no vapor por 2-3 horas, o líquido no recipiente é bem misturado novamente, o saco é removido do recipiente e bem espremido (protótipo). O objetivo técnico da invenção é simplificar o método, bem como obter uma solução mãe de humato de sódio mais concentrada e biologicamente mais ativa. Para resolver um problema técnico, é proposto um método para produzir humato de sódio, incluindo peneirar o material de origem, processar o material de origem para isolar o produto alvo e, como material de origem, por exemplo, é usada turfa moída de baixa altitude, que , após peneiração, é acondicionado junto com o reagente NaOH em sacos higroscópicos não tecidos, os sacos são hermeticamente fechados, para obter uma solução mãe, os sacos são colocados em um recipiente e preenchidos com água na proporção de material de partida: líquido 1:20-1:25, pressionando o saco com um objeto pontiagudo até que o saco fique molhado, o recipiente é bem fechado, após o processamento do material inicial, o material inicial resultante o material é novamente completamente misturado no recipiente, o saco é retirado do recipiente e bem torcido, caracterizado pelo fato de o material de origem ser utilizado com umidade natural de 45%, ser peneirado até um tamanho de partícula não superior a 3 mm, o reagente NaOH ser colocado em um saco separado de material higroscópico não tecido para garantir a exclusão de contato não autorizado do reagente NaOH com o material de partida, o tamanho da embalagem para o reagente NaOH é selecionado com base na condição: o volume da embalagem é duas vezes o volume do reagente, o o tamanho da embalagem para o material de partida (turfa) é selecionado a partir da condição: o volume da embalagem é 3-3,5 vezes maior que o volume de turfa, por quilograma de material de partida (turfa) tome 100-120 g de reagente NaOH, água para o processamento, o material de partida é aquecido a uma temperatura de 60-65 o C, a infusão é realizada por 5 horas. Os sacos com matéria-prima e reagente são duplamente selados. O saco lacrado é colocado em outro saco de polietileno com espessura de pelo menos 40 mícrons, que também é duplamente selado. Para evitar o aparecimento de uma reação de neutralização parcial da turfa, os sacos são armazenados em temperaturas de -10 a +10 o C. Para obter uma solução mãe de humato de sódio, utilize qualquer recipiente, exceto os de alumínio. Os recipientes utilizados possuem tampa hermética e gargalo onde deve caber a embalagem com a matéria-prima. Em comparação com o protótipo, o método proposto permite simplificar e reduzir o custo da tecnologia de produção de humato de sódio, eliminando as operações de secagem e moagem de turfa; obter uma solução mãe de humato de sódio mais concentrada e biologicamente ativa devido à neutralização mais completa da turfa. Ao baixar a temperatura da água para 60-65 o C, aumentar a quantidade do reagente NaOH e aumentar o tempo de infusão, foi possível alterar significativamente a composição química da solução mãe em relação ao análogo, por exemplo: apareceram quinze aminoácidos na composição que estavam ausentes no análogo, porque a uma temperatura de 70 o C esses aminoácidos se desintegram; a quantidade de ácidos húmicos na solução aumentou de 2,1% (no análogo) para 3,6%; o teor de sódio na solução aumentou 4,0 vezes, o teor de cálcio - 4,5 vezes, iodo - 2,4 vezes; O pH mudou de 6,5 (análogo) para 7,15, ou seja, a solução é mais neutra; não existem metais pesados e impurezas nocivas: chumbo, arsênico, cromo, níquel, nitratos. Abaixo, para comparação, segue uma tabela da composição química do humato de sódio obtido por método análogo e pelo método proposto.

Alegar

Um método para produzir humato de sódio, incluindo peneirar o material de partida, por exemplo, turfa moída de baixa altitude, processá-lo para isolar o produto alvo - o licor-mãe, e após a peneiração, o material de partida é embalado junto com o reagente NaOH em sacos feitos de material higroscópico não tecido, os sacos são hermeticamente fechados, para obtenção do licor-mãe, os sacos são colocados em um recipiente e preenchidos com água na proporção matéria-prima/líquido de 1:20-1:25, pressionando o saco com um objeto pontiagudo até que o saco fique molhado, o recipiente é bem fechado, o material de partida é processado, após o que o líquido no recipiente é bem misturado, o saco é retirado do recipiente e bem espremido, caracterizado por que o material de origem é usado com umidade natural, peneirado até um tamanho de partícula não superior a 3 mm, o reagente NaOH também é embalado em um saco separado feito de material higroscópico não tecido, o tamanho do saco para o reagente NaOH é selecionado com base nas condições: o volume da embalagem é duas vezes o volume do reagente, o tamanho da embalagem para o material inicial é selecionado a partir da condição: o volume da embalagem é 3-3,5 vezes o volume do material inicial, São tomados 100-120 g do reagente por 1 kg de matéria-prima, a água para processamento da matéria-prima é aquecida a uma temperatura de 60-65 o C, a infusão é realizada por 5 horas.

DESENHOS

Figura 1, Figura 2

MM4A - Rescisão antecipada de uma patente da URSS ou de uma patente da Federação Russa para uma invenção devido ao não pagamento da taxa de manutenção da patente em vigor dentro do prazo prescrito

A preparação contém um complexo de compostos de ácidos húmicos e fúlvicos com fósforo, potássio, nitrogênio e microelementos. Por sua vez, todas essas substâncias têm um efeito positivo nas culturas florais.

Humato de sódio: descrição e composição

O humato de sódio é um sal do ácido húmico. No Antigo Egito, esta substância era usada como remédio. Então esse processo ocorreu quase completamente sem participação humana. O rio Nilo, emergindo de suas margens, inundou o solo próximo e, depois que a água baixou, foi coberto por uma camada de lodo fértil.

Hoje, os resíduos da produção de lenhite, papel e álcool são utilizados para produzir humato de sódio. O humato de sódio como fertilizante também é produzido organicamente. É um resíduo dos vermes californianos, embora os comuns também sejam capazes de produzir essa substância.

O processo de formação do humato de sódio é bastante simples: os invertebrados absorvem diversos resíduos orgânicos que, após processamento no intestino, são convertidos em fertilizantes.

A consistência original do humato de sódio é um pó preto que pode ser dissolvido em água. Mas também existe o humato de sódio líquido. Vale dizer que os ácidos húmicos na forma seca são pouco absorvidos devido à sua baixa solubilidade. Portanto, ao utilizar um estimulador de crescimento vegetal como o humato de sódio, é aconselhável dar preferência ao seu uso no estado líquido.

Falando sobre a composição do humato de sódio, devemos destacar o principal ingrediente ativo - os sais de sódio dos ácidos húmicos. Os ácidos são substâncias complexas de origem orgânica. Contêm mais de vinte aminoácidos, carboidratos, proteínas e diversos taninos. Além disso, os ácidos são fonte de cera, gorduras e lignina. Tudo isso são restos de matéria orgânica podre.

Propriedades benéficas do humato de sódio para plantas

Numerosos estudos demonstraram que as substâncias contidas no fertilizante humato de sódio têm um efeito positivo. Humates contém sais orgânicos, que ativam o fornecimento às plantas de todos os microelementos necessários. Por sua vez, esses microelementos estimulam o desenvolvimento das plantas e aumentam sua imunidade.

Observou-se também que o humato de sódio reduz a necessidade das plantas em até 50% e também aumenta a produtividade em 15-20%. Este fertilizante orgânico restaura as propriedades químicas e físicas do solo, o que por sua vez aumenta a resistência das plantas aos radionuclídeos e nitratos.

A fertilização com humato de sódio fornece:

Aumentando a quantidade de componentes biologicamente ativos nas plantas
Melhor taxa de sobrevivência e germinação ao tratar raízes e antes do plantio
Acúmulo de vitaminas e nutrientes em vegetais e
Maior rendimento e tempo de amadurecimento acelerado

Você sabia? O fato do efeito positivo do humato de sódio no desenvolvimento das plantas foi estabelecido pela primeira vez no final do século XIX. Depois disso, ele encontrou confirmação em muitos trabalhos científicos.

Como diluir o humato de sódio, instruções de uso para plantas

O humato de sódio, usado para ou outras plantas, é melhor absorvido por elas através das raízes. Para facilitar este processo, é necessário preparar uma solução especial para. Para prepará-lo, é necessário tomar uma colher de sopa de humato, que depois é dissolvida em um balde de dez litros de água. É necessário mencionar também que antes de usar o humato de sódio, a planta deve ser gradualmente acostumada com esse fertilizante.
Assim, após o transplante de uma planta, durante o período de adaptação, recomenda-se colocar 0,5 litro de solução no solo. Depois, durante o período de formação e floração dos botões, a dosagem do medicamento deve ser aumentada para um litro.

Importante! O humato de sódio pode ser usado para desintoxicar o solo. Nesse caso, a dosagem é de 50 gramas de humato de sódio para cada 10 metros quadrados de solo.

Para tratamento de sementes

O humato de sódio é utilizado no tratamento de sementes na proporção de 0,5 gramas por litro de água. Para medir com precisão meio grama da substância, você pode usar uma colher de chá comum. O volume de uma colher de chá padrão é de 3 gramas. Com base nisso, meio grama equivale a 1/3 de colher de chá. É melhor estocar um grande volume da substância, para isso é necessário diluir 1 grama de humato em dois litros de água. Para preparar tal composição, pode-se pegar uma comum e depois, se necessário, tirar dela uma solução para tratamento de sementes.
O humato de sódio torna-se líquido e as instruções para o uso desse fertilizante humato de sódio são bastante simples: as sementes são embebidas na solução resultante por dois dias (sementes de pepino e flores - por um dia). Depois disso, resta secá-los bem.

Você sabia? Para cultivar um hectare de terra são necessários apenas 200 mililitros de humato de sódio.

Para irrigação

Muitas vezes, a solução de humato de sódio é utilizada no período inicial, o intervalo de aplicação é de 10 a 14 dias. No início a dose por planta é de 0,5 litro, depois aumenta para um litro. Recomenda-se regar as plantas plantadas com humate imediatamente após o plantio ou alguns dias depois. A segunda rega é realizada durante o período de brotação e a terceira - durante a floração.

Para preparar a solução, é necessário pegar uma colher de sopa de humato de sódio e dissolvê-la em 10 litros de água morna. É melhor levar um pequeno volume de água com temperatura de aproximadamente +50˚С. Humate é derramado nele e bem misturado. Mais tarde, o volume restante de líquido é adicionado. O humato de sódio líquido tem um período de uso limitado, que é de um mês. Todo esse tempo deve ser armazenado em local fresco e escuro.

Importante! A solução humada deve ser colocada diretamente sob a raiz da planta.

Como fertilizante

Neste caso, a concentração da substância deve ser um pouco menor. Em primeiro lugar, o humato de sódio é utilizado para alimentação foliar, ou seja, para pulverização. Este método tem uma vantagem, pois neste caso as lâminas das folhas ficam molhadas e todas as substâncias benéficas são absorvidas na superfície da folha e entram ativamente na planta.

Ao mesmo tempo, o consumo da solução é significativamente reduzido, já que não é necessário carregar baldes pelo jardim. É especialmente conveniente usar humato de sódio para pulverizar tomates. Preparar uma solução para pulverização envolve diluir três gramas de humato em 10 litros de água.

Tratamento do solo com humato de sódio

Uma solução de humato de sódio pode melhorar a qualidade do solo, além de desintoxicá-lo. Para fazer isso, você precisa espalhar 50 gramas de humato em uma área de 10 metros quadrados. Para facilitar a distribuição da substância em uma determinada área, ela pode ser pré-misturada com areia. Após o processamento, o solo deve ser solto com enxada ou ancinho.
Além disso, se você misturar humato de sódio com cinza e areia e depois espalhar esse pó sobre a neve no início da primavera, você preparará o canteiro para a semeadura subsequente. A neve começará a derreter muito mais rápido, basta cobrir a área com filme e o solo estará pronto para o plantio.

As matérias-primas para a produção de humates são turfa, sapropel e lenhite. Em termos gerais, as tecnologias para produção de preparações húmicas são bastante simples. Exposição de matérias-primas contendo maior quantidade de ácidos húmicos a álcalis, possivelmente em autoclaves, seguida de filtração e neutralização do produto resultante.

Usando tecnologia semelhante, os bioestimulantes húmicos na Federação Russa já são produzidos por pelo menos cinquenta, talvez centenas de empresas diferentes. A variação na qualidade do produto resultante é enorme. Entre as tecnologias modernas que garantem a produção de produtos de alto nível, hoje utilizam tecnologias de ativação mecanoquímica. A essência da tecnologia reside em um poderoso efeito mecânico pulsado sobre matérias-primas contendo humato, lenhite oxidada, turfa e álcalis secos. Por exemplo, em algumas modificações de moinhos de bolas, nos quais os meios de moagem fornecem uma sobrecarga de várias dezenas de g. É claro que tais dispositivos são muito complexos e consomem muita energia.

Outro método eficaz, que está ganhando cada vez mais popularidade, é realizar processos químicos padrão na fase líquida enquanto organiza nela uma zona de cavitação desenvolvida.

A cavitação é o processo de desaparecimento (“colapso”) de bolhas de vapor-gás que aparecem em um líquido quando ele é fortemente esticado. Neste caso, via de regra, ocorrem os seguintes efeitos:

Em uma zona com dimensões características não superiores a 0,1 mm, surgem pressões locais pulsadas de até 50 a 70 mil atmosferas.
A temperatura nessas zonas pode subir quase instantaneamente para 7 a 15 mil graus.
Como foi estabelecido experimentalmente, no último estágio de compressão, as bolhas podem se transformar em estruturas toroidais com uma poderosa ejeção de substância em forma de agulha. Neste caso, a velocidade da ponta de tal “agulha” pode atingir várias centenas de metros por segundo, podendo aproximar-se da velocidade do som num determinado ambiente.
A densidade volumétrica das bolhas de cavitação, com organização adequada do processo, pode ser de 1 milhão por cm 3 de meio.
Sob certas condições, podem ocorrer zonas de radiação ultravioleta bastante poderosa.

Todas estas circunstâncias determinam não só a aceleração extremamente eficaz da extração de substâncias úteis de uma determinada matéria-prima, mas também determinam a ocorrência de reações específicas, em particular reações de síntese hidrotérmica, cuja ocorrência industrial em condições amenas é praticamente impossível.

Assim, a cavitação já funciona a nível “molecular”.

Se falarmos especificamente sobre o uso da “cavitação” para obter preparações húmicas profissionais eficazes, já é geralmente aceite que isto produz preparações com um nível de actividade fisiológica significativamente mais elevado, mesmo com uma concentração ligeiramente inferior de compostos húmicos na preparação.

Isto é incompreensível. Os ácidos húmicos e seus sais pertencem a estruturas poliméricas desordenadas do tipo polifenólico, para as quais o conceito de peso molecular é bastante arbitrário. Assim, quanto menores forem os fragmentos desse “polímero” que tivermos, mais eficientemente eles serão absorvidos pelas membranas da estrutura celular das plantas.

Muitos pesquisadores falam sobre a alta eficiência do uso de dispositivos de cavitação para a obtenção de preparações húmicas profissionais de alta qualidade e com alto teor de princípios ativos. Por exemplo, de acordo com alguns dados, o rendimento de substâncias orgânicas solúveis em água durante esse tratamento de turfa pode atingir 100 g/l.

Se você usar a mesma química, mas nas condições de síntese clássica da droga, esse indicador será menor em pelo menos 5 a 6 vezes.

É importante ressaltar que durante esse processamento, a suspensão inicial da matéria-prima sofre aquecimento mínimo em sua massa, em nível não superior a 40 - 50 graus. Ao mesmo tempo, no produto resultante, muitos compostos úteis são preservados ao máximo e não são destruídos, cuja integridade não pode ser garantida sob outras condições de extração eficaz, por exemplo, durante a autoclavagem.

Mais eficaz, tanto em termos de resultados obtidos como em termos de organização da tecnologia, é a utilização de dispositivos de cavitação ultrassônica que utilizam piezocerâmicas como emissores de ultrassom.

Mas também aqui nem tudo está claro. Como tem mostrado a prática de trabalhar nessa direção, o uso de tais dispositivos com emissores submersíveis apresenta uma série de desvantagens. Estes incluem os recursos limitados de tais emissores devido à erosão por cavitação e uma série de problemas tecnológicos quando se trabalha com materiais vegetais moles, em particular turfa.

A utilização de reatores de cavitação ultrassônica com colocação externa de emissores cerâmicos e focagem adicional da radiação ultrassônica diretamente no fluxo do meio processado elimina não apenas a maioria dos problemas físicos e tecnológicos, mas também garante a produção de produtos com alta qualidade e boa técnica. e indicadores económicos. A qualidade do produto resultante, por exemplo, em termos de teor bruto de compostos húmicos, não é inferior aos melhores análogos

Observe que nos dispositivos da série RUZ é implementado um modo de cavitação extremamente poderoso, a chamada cavitação “streamer”. A densidade da radiação ultrassônica na zona axial de tais reatores pode atingir várias dezenas de W/cm3. Em princípio, é impossível atingir tais parâmetros, mesmo nos melhores dispositivos rotativos.

Criamos um complexo produtivo para a produção de humates a partir de turfa e sapropel utilizando equipamentos ultrassônicos, o que nos permite obter um produto final de alta qualidade e ao mesmo tempo reduzir seu custo. Temperatura do processo operacional 40-50⁰С.

Resultados da análise de humatos de potássio produzidos por ultrassom:

A utilização do complexo permite:

Reduzir o espaço de produção;
Reduzir custos de energia;
Reduzir custos de produção;
Produzir humates bioativos de baixo peso molecular;

Nós oferecemos;

Equipamento.
Tecnologia.
Treinamento.

O complexo é fabricado nas versões estacionária e móvel.

Região de Vladimir, casta ISABELLA, terreno aberto, 3ª década de junho.
Nos primeiros dez dias de junho foi tratado com humato de potássio produzido em nosso equipamento.

Humates e cavitação ultrassônica

em questões ambientais

Devido à grande relevância das tarefas de desenvolvimento de tecnologias eficazes para a remediação de áreas contaminadas, bem como do desenvolvimento de tecnologias eficazes para a rápida destruição de resíduos altamente tóxicos, cujo transporte para aterros centralizados é problemático, o problema do desenvolvimento não apenas agentes complexantes (sorventes) eficazes e baratos, mas também a criação de complexos móveis eficazes para resolver esses problemas. No limite, tais complexos móveis devem utilizar muitos materiais naturais disponíveis como matérias-primas para obter agentes complexantes eficazes.

Uma das opções para solucionar esses problemas pode ser o desenvolvimento de complexos móveis baseados na utilização de reatores de cavitação ultrassônica de fluxo ultrapotente confiáveis com foco axial de radiação ultrassônica, por exemplo, reatores de cavitação ultrassônica da série RUZ, produzidos por nossa empresa por muitos anos.

Uma característica distintiva destes dispositivos é a alta densidade de bombeamento de radiação ultrassônica ao longo do eixo do reator, até 10 W/cm3 ou mais a uma frequência de referência de radiação ultrassônica de 20 - 22 kHz.

Uma densidade tão elevada de radiação acústica determina, em particular, a possibilidade de destruição cavitacional da água com uma densidade de formação de íons hidroxila de até 3 mEq/L ou mais. Isto por si só pode fornecer desinfecção livre de reagentes de alguns compostos químicos, uma vez que os íons hidroxila são o agente oxidante mais poderoso de todos os compostos conhecidos.

Além disso, quando a água é destruída sob tais condições, forma-se uma quantidade significativa de peróxido de hidrogénio.

Quando as microbolhas de cavitação se autodestroem, a radiação UV ocorre na faixa de 300 - 360 nm, surgem pressões locais pulsadas de até várias dezenas de milhares de atmosferas, a temperatura pulsada nessas zonas pode subir para 10 - 15 mil graus. Além disso, podem ocorrer correntes de jato locais pulsadas com velocidades de ponta de até 600 m/s.

Estas circunstâncias permitem esmagar ao “nível nano” muitos materiais não só amorfos, mas também cristalinos, cujos chips frescos já apresentam elevada atividade catalítica. Ou seja, existe uma possibilidade real de utilizar muitos materiais disponíveis para obter “sorventes complexantes” de alta qualidade que reagem quase instantaneamente com compostos químicos destruídos dentro de um único processo tecnológico.

A implementação de tal ideologia também pode garantir a produção de agentes complexantes húmicos altamente ativos a partir de estruturas do solo, por exemplo, de turfa e sapropel. Isto pode garantir uma desintoxicação de alta qualidade de áreas bastante grandes de solo a um custo mínimo.

Neste caso, a essência do problema é que, por um lado, os próprios complexos húmicos de turfa e sapropel são agentes complexantes bastante eficazes para a ligação irreversível de muitos compostos químicos tóxicos, radionuclídeos e metais pesados. Por outro lado, a elevada actividade de tais agentes complexantes está largamente associada ao conteúdo de fracções leves nos mesmos, nomeadamente ácidos fúlvicos.

Em relação a esta última circunstância, notamos que os humanos obtidos pela tecnologia de cavitação desenvolvida apresentam um teor aumentado dessas frações ativas leves. Por exemplo, como mostram as análises, o teor de ácidos fúlvicos em preparações obtidas através desta tecnologia é pelo menos 10 vezes superior ao teor de ácidos fúlvicos em preparações de estrutura química semelhante obtidas através da tecnologia clássica de autoclave.

Como exemplo da possibilidade de utilização de agentes complexantes húmicos na remediação de territórios em áreas de armazenamento e destruição de armas químicas, bem como na desinfecção da terra a partir de determinados radionuclídeos, citamos os trabalhos /1/ e /2/.

Ao usar algumas modificações de sorventes húmicos /2/ como absorvedores de radionuclídeos, a capacidade de troca catiônica de tais sorventes é: até 3100 mEq para UO 2 +2; até 79 mEq para Cs+; até 16 mEq para Sr +2.

Além disso, a resistência dos compostos quelatos de tais sorventes com terras raras e elementos transurânicos pode ser tão grande que tais complexos não são destruídos até 800 C 0 .

As tecnologias atuais para a utilização de tais agentes complexantes são a purificação de águas residuais a partir de metais pesados, bem como a sua utilização em sistemas padrão de tratamento biológico de águas residuais de uso geral /3/ e /4/.

Em particular, o trabalho /3/ fornece dados sobre a dependência do grau de extração dos íons Fe +3 e Cu +2 de níquel e zinco por humatos de potássio, sódio e amônio. É indicado que a capacidade de sorção de tais agentes complexantes pode ser: para íons de ferro - 3,1 mEq/g, para íons de cobre - 1,4 mEq/g, para íons de níquel - 1,2 mEq/g e para zinco - 1,1 mEq/g.

No trabalho /4/ foi estudada a atividade de soluções de humato de sódio no crescimento de lodos ativados em métodos de tratamento biológico de águas residuais. A pesquisa em si é bastante relevante, pois hoje o tratamento de águas residuais com o auxílio de bactérias ativas é um dos processos tecnológicos promissores e com aplicação prática bastante ampla.

Existem dois problemas aqui.

Por um lado, com o uso clássico desta tecnologia, as bactérias não funcionam bem nas últimas etapas da purificação, quando as concentrações de poluentes estão próximas da concentração máxima permitida,

Por outro lado, a atividade das bactérias no inverno, em baixas temperaturas das águas residuais tratadas, é muito baixa e é necessário utilizar aquecimento das águas residuais tratadas.

O trabalho indica que no verão, em igualdade de condições, o teor de lodo ativado com humatos pode ser aumentado em 30 - 32%. A taxa de crescimento do lodo ativado aumenta 7 a 8 vezes em comparação com a taxa de crescimento sem este reagente.

No inverno, em temperaturas de águas residuais de 6 a 12 C 0, o uso de humates pode aumentar a produtividade dos tanques de aeração em 25 a 30% sem quaisquer custos adicionais, principalmente custos de aquecimento.

Os dados apresentados são muito convincentes. No entanto, a utilização generalizada de preparações húmicas de alta qualidade nas tecnologias existentes de tratamento de águas residuais é, em alguns casos, difícil devido ao problema da “cor” da água tratada. Os produtos da reação dos ácidos fúlvicos são, via de regra, solúveis em água, sendo necessário utilizar adicionalmente a purificação final por coagulação-floculação das águas residuais tratadas para reduzir a cor da água. Para esses fins, são utilizados reagentes padrão, muitos dos quais possuem uma faixa de pH de trabalho bastante estreita.

A altíssima versatilidade do uso de preparações húmicas, tanto na natureza viva quanto na “não viva”: desde a produção agrícola, medicina veterinária, medicina, produção de cerâmica, fundição e muitos outros setores de negócios, determinou nossos requisitos para o desenvolvimento de uma tecnologia unificada para o uso deste composto natural, inclusive em questões ambientais.

Tendo em conta as características da tecnologia de cavitação utilizada, foi possível desenvolver uma tecnologia bastante universal para o tratamento de diversas águas residuais, sem introduzir operações tecnológicas específicas adicionais.

O trabalho /5/ fornece dados sobre a possibilidade de utilização de areias dolomíticas para remoção de impurezas Fe2+ e Fe3+, Hg2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+ da água em modo de leito fluidizado sob influência de cavitação ultrassônica.

Em particular, é indicado que com o aumento do tempo de exposição ao ultrassom a uma massa constante de dolomita, ocorre uma diminuição significativa no teor de impurezas. Com tempo de processamento de 40 s - zinco (II) em 1,7 vezes. Com tempo de processamento de 80 s: ferro (II) e (III) em 12,1 vezes; mercúrio (II) 2,8 vezes; cádmio (II) 2,5 vezes; cobre(II) 4,9 vezes. Com um tempo de tratamento de 160 s, a concentração de chumbo (II) diminuiu 4,0 vezes.

Observa-se que diretamente sob condições de cavitação, buracos são formados nas partículas de dolomita. As dimensões dos furos são de ~ 1 µm, o que corresponde ao tamanho da bolha de cavitação no momento do seu colapso. Neste caso, a pressão na bolha atinge 10 3 atm.

A quebra de buracos nas partículas de dolomita e a formação de novos chips cataliticamente ativos, como acreditamos, se deve ao efeito da penetração ultraprofunda das micropartículas impactadoras nos alvos, descoberto em 1974 pelo cientista bielorrusso Usherenko. Nesse caso, uma quantidade colossal de energia é liberada, 10 2 ... 10 4 vezes maior que a energia cinética das partículas de impacto.

Pelo menos, as condições para a ocorrência deste efeito não contradizem os parâmetros energéticos e as características da cavitação extremamente poderosa.

Quanto às possibilidades de utilização de alguns catalisadores bem conhecidos em conjunto com o ultrassom em tecnologias de hidrogenação química, por exemplo, ao utilizar catalisadores mistos Ni - Mg de formalatos e oxalatos na hidrogenação de ciclohexano, nota-se no trabalho /6/ que o a atividade de tais catalisadores em um campo ultrassônico pode aumentar em 60 - 200%.

Concluindo, apresentamos alguns dados que ilustram as características de projeto e operação da instalação utilizando esses reatores de cavitação de fluxo contínuo.

A área de trabalho do reator é feita em forma de cilindro com diâmetro de 100 mm e comprimento de 470 mm. A potência de radiação acústica pode ser, dependendo da modificação do dispositivo, de 4 a 7 kW, com uma eficiência do dispositivo de pelo menos 0,85. O peso do aparelho, completo com gerador, não passa de 40 kg.

O vídeo no site mostra o modo normal de operação do reator. O chamado modo de cavitação “streamer” é observado com um “arnês” de cavitação central (axial) com caminhos de cavitação ramificados que se estendem em diferentes direções. Quando o reator está operando, o ruído característico causado pela recombinação dos caminhos de cavitação é claramente audível. O chicote central (axial) da serpentina está localizado ao longo de todo o eixo do dispositivo, 470 mm, e tem um diâmetro de aproximadamente 20 mm. A densidade volumétrica de libertação de energia na sua zona é de pelo menos 10 W/cm 3 .

A opção de layout do reator em uma instalação com produtividade estimada de até 440 kg/hora para alguns tipos de suspensões aquosas processadas tem dimensões totais (comprimento × largura × altura) não superiores a 2.500 × 2.000 × 2.000 mm. Peso não superior a 300 kg (reator ultrassônico com gerador, reator químico com agitador, bomba de circulação, plataforma e painel de controle).

Humato de potássio

Módulo de síntese ultrassônica de humato

Literatura.

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Os sais de ácidos húmicos são geralmente classificados como uma classe separada de fertilizantes organominerais. Este ainda é um grupo pequeno, mas muito promissor do ponto de vista da agroquímica e da produção agrícola. Possuindo alta eficiência, os humates podem substituir muitos fertilizantes minerais. Este material lhe dirá o que são essas substâncias e como usá-las no cultivo de plantas.

Substâncias húmicas e suas fontes naturais

As substâncias húmicas são produto da decomposição da matéria orgânica do solo. Eles são compostos de alto peso molecular, contendo nitrogênio, de cor escura e são principalmente de natureza ácida.

O químico Franz Achard isolou pela primeira vez substâncias húmicas no final do século XVIII. Muitos químicos e cientistas do solo trabalharam em suas pesquisas, propondo a seguinte classificação desses compostos:

Humin é um produto que não é capaz de se dissolver em toda a faixa de pH.
Os ácidos húmicos são substâncias que não são capazes de se dissolver em ácidos, mas são altamente solúveis em álcalis.
Os ácidos fúlvicos são substâncias capazes de se dissolver tanto em ácidos quanto em álcalis.

Assim, entre as substâncias húmicas, os agroquímicos e os produtores de plantas estão interessados nos ácidos húmicos e fúlvicos - componentes que entram facilmente em diversas reações. Juntos eles são chamados de ácidos húmicos.

As substâncias húmicas são encontradas na natureza em todos os lugares onde existe vida e onde grandes quantidades de biomassa se acumulam, inclusive nos solos. Sua concentração em diferentes tipos de solo pode ser diferente. Por exemplo, em solos altamente podzólicos são apenas cerca de 1%, e em chernozems – até 12%.

A lenhite é mais rica em substâncias húmicas. Nele seu conteúdo chega a 85%. Este recurso mineral organogênico serve como a principal fonte de ácidos húmicos no mundo. Em segundo lugar está a turfa. Os produtores russos de fertilizantes húmicos o utilizam com mais frequência.

Perguntas atuais sobre fertilizantes húmicos

Respostas às perguntas mais frequentes dos leitores. Clique para ler ↓

Pergunta nº 1. O que é “Gumate +7” e como usá-lo?

“Humate +7” é humato de potássio, enriquecido com microelementos - boro, ferro, cobalto, zinco, molibdênio, cobre, etc. Há também o fertilizante “Humate +7 iodo”, que, quando aplicado nas folhas, aumenta a resistência das plantas aos fungos. Eles podem ser usados da mesma forma que outros humanos.

Pergunta nº 2. É necessário adicionar humates ao composto?

Não é necessário, mas é possível. Os fertilizantes húmicos aumentarão a atividade da microflora, que humifica a matéria orgânica, e o composto amadurecerá mais rapidamente. Mas uma pilha de compostagem exigirá muito pó ou solução, então você precisa avaliar suas capacidades.

Preparação de humatos de potássio e sódio

Os ácidos húmicos puros não são usados na produção agrícola. Primeiro, eles são convertidos na forma de sais solúveis em água - humates.

Dependendo da substância que afeta os ácidos húmicos durante a produção, distinguem-se três tipos de humatos:

humato de potássio;
humato de sódio;
humato de amônio.

Assim, os fertilizantes húmicos são sais contendo ácidos húmicos e fúlvicos e elementos minerais. Eles podem vir em diferentes formas. Na maioria das vezes - na forma líquida concentrada, mas também são encontrados humatos em pó e pastosos.

O efeito dos fertilizantes húmicos no solo e nas plantas

Os fertilizantes húmicos estão relacionados ao solo. Esta é a sua principal vantagem sobre os sais minerais: não têm nenhum efeito tóxico na biocenose do solo, aumentando suave e naturalmente a fertilidade.

Quando aplicados ao solo, os humates apresentam as seguintes propriedades:

aumentar as características tampão do solo;
aumentar as propriedades de troca iônica do solo;
aumentar a atividade microbiológica do solo.

Como resultado, ocorre uma estruturação rápida e perceptível do solo, os elementos minerais passam para formas biodisponíveis e sua absorção pela solução do solo melhora.

O efeito dos humanos nas plantas se expressa no aumento de sua adaptação às secas, doenças infecciosas, alagamentos e altas concentrações de sal. A propriedade estimulante do crescimento dos fertilizantes húmicos também merece atenção especial.

Funcionários do Instituto de Biologia Geral e Experimental da Academia Russa de Ciências conduziram uma série de experimentos para estudar o efeito estimulante do humato de amônio em diversas culturas. O estudo foi realizado em Transbaikalia, em solos problemáticos com carbonato de pó, baixo teor de húmus e baixa capacidade de troca catiônica. O humato de amônio foi utilizado na concentração de 0,01% para pré-embebição de sementes de ervilha, endro, aveia e salsa por 24 horas:

Cultura	O resultado do tratamento de sementes com humato de amônio
Variedade de endro Folha abundante	A altura dos arbustos cultivados a partir de sementes tratadas foi 11,3% maior que a altura das amostras controle. O aumento no rendimento de massa verde foi de 31,7%.
Variedade de salsa Bogatyr	A altura das plantas tratadas foi 4,9% superior à altura das amostras controle. Aumento no rendimento de massa verde – 18,3%
Aveia geser	A altura do caule das plantas tratadas excedeu a altura das amostras controle em 1,8%.
Variedade de ervilha russa Bogatyr	A altura dos arbustos das plantas tratadas excedeu a altura das plantas de controlo em 1,7%. O aumento do rendimento foi de 3,7%.

Durante o teste, foi comprovado que o tratamento com sais de ácidos húmicos aumenta a intensidade da respiração celular e da fotossíntese. Este efeito é especialmente pronunciado em plantas jovens. As análises mostraram concentrações aumentadas de ácido ascórbico e clorofila em suas folhas.

Importante! A capacidade de estimular o crescimento das plantas é uma propriedade comum a todos os fertilizantes húmicos. Mas diferentes culturas respondem ao tratamento humano em graus variados. As culturas verdes apresentam a reação mais ativa.

Humato de potássio: características gerais

O humato de potássio é o fertilizante húmico mais comum e popular. A frequência de seu uso se deve a duas características importantes:

valor de pH neutro;
rico em potássio.

A primeira característica é importante porque soluções com acidez neutra funcionam com igual eficácia em quaisquer condições de solo. O potássio neste fertilizante é um elemento necessário para todas as plantas em todas as fases da estação de crescimento.

O humato de potássio pode ser utilizado em quase todas as operações: tratamento pré-semeadura de sementes, tubérculos, bulbos, rizomas e raízes, preparo do solo na primavera e no outono em estufas e no jardim, rega de culturas vegetativas, alimentação foliar.

Dica nº 1. O humato de potássio é adequado para alimentar todas as culturas, sem exceção, independentemente da estação. Tem um poderoso efeito estimulante no desenvolvimento do sistema radicular. Ao adquirir raízes fortes e ramificadas, as plantas alimentam-se ativamente e tornam-se mais resistentes aos fatores ambientais adversos. Como resultado, sua produtividade geral aumenta.

Fabricantes de humato de potássio: análise de ofertas e preços

O humato de potássio é produzido por muitas empresas agroquímicas envolvidas na produção de fertilizantes. Os três produtos mais vendidos incluem o seguinte:

Nome	Fabricante	Descrição	preço médio
Humato de potássio “Prompter” (“Oktyabrina Aprelevna”)	OJSC Shchelkovo Agrokhim	Solução líquida com concentração de sal húmico 2,5 vezes maior que seus análogos.	75 rublos por 500 ml
"Alegria Lignohumate"	Companhia Química Kirovo-Chepetsk	Solução líquida contendo, além do potássio, outros macro e microelementos. Pode ser considerado um fertilizante organomineral complexo completo.	140 rublos por 330 ml
"Gumi-Omi Potássio"	"BashIncom"	Preparação seca granulada ou gel. Parte da linha Gumi Kuznetsova de fertilizantes exclusivos. A dose de potássio é aumentada, o que torna o fertilizante eficaz para estimular a frutificação e aumentar a resistência a doenças.	79 rublos por 500 g

Os humatos de potássio são produzidos sob as marcas “BioMaster”, “Gera”, “Ogorodnik” e muitas outras.

Humato de sódio: características gerais

O humato de sódio é usado com menos frequência pelos jardineiros. Primeiro, a presença de sódio desempenha um papel que não é tão crítico para as plantas quanto o potássio. Em segundo lugar, o humato de sódio é uma droga fisiologicamente alcalina. Só pode ser usado em solos ácidos.É quase ineficaz em carbonatos.

Este fertilizante húmico é mais adequado para pulverização foliar de qualquer planta. Ao regar, é mais eficaz para culturas que adoram sais de sódio: beterraba, cebola, alho, repolho, rutabaga, batata, tomate, berinjela. É melhor alimentar pepinos e outras abóboras com humato de potássio na raiz.

Fabricantes de humato de sódio: marcas e preços

O humato de sódio pode ser adquirido com as seguintes marcas:

“Power of Life” - uma solução com microelementos ao preço de 50 rublos por 120 ml;
“Barril e quatro baldes” - uma solução com alta concentração de ácidos húmicos ao preço de 88 rublos por 600 ml;
“Sakhalin sódico humato” é uma solução de linhita com microelementos a um preço de 60 rublos por 500 ml.

Não há diferenças perceptíveis na eficácia e nas propriedades dos humatos de sódio de diferentes fabricantes.

Aplicação prática de fertilizantes húmicos no local

Os fertilizantes húmicos são usados em diluições bastante grandes. Dependendo da finalidade de uso, as soluções de trabalho são preparadas em diferentes concentrações:

Para embeber sementes e material de plantio: 1 colher de sopa de concentrado líquido para 1 litro de água ou 1 colher de chá cheia de humato seco para 1 litro de água.
Para alimentação de raízes de hortaliças: 10 ml de concentrado líquido por 10 litros de água ou 1 colher de sopa de humato seco por 10 litros de água.
Para alimentação de raízes de árvores frutíferas e arbustos: 100 ml de concentrado ou 10 colheres de sopa de humato seco por 10 litros de água.
Para alimentação foliar: 1 colher de chá de humato seco ou 5 ml de concentrado líquido para cada 10 litros de água.

Outra forma de usar compostos húmicos em um local é recuperar solo salino ou contaminado com resíduos.

“Os ácidos húmicos, que têm alta capacidade de ligar vários produtos químicos, podem ser usados para limpar o solo de produtos petrolíferos e outros resíduos tóxicos. Para tanto, humates secos misturados com cinza de madeira são distribuídos sobre a área contaminada e o solo é bem lavado com água. A taxa de consumo de humates é de 5 g por 1 m2.”

D. Kostyukhina, Candidato em Ciências Químicas