Способ получения биологически активного препарата “оксидат торфа”

1 Изобретение касается сельского хозяйства,а именно способа получения биологически активного препарата, предназначенного для использования в растениеводстве с целью повышения урожайности сельскохозяйственных растений. Кроме того, препарат можно использовать в медицине для наружного применения в бальнеологической практике и в качестве кормовых добавок в животноводстве и птицеводстве. Известен способ получения биологически активного препарата - регулятора роста растений, включающий обработку торфа 1,0-1,5%ной серной кислотой в течение трех часов при температуре 120-125 С, а затем - щелочью при температуре 120-125 С в течение одного часа с расходом последней 40% на сухое вещество сырья с последующим отделением твердого остатка (Заявка Республики Беларусь 970345,МПК А 01 N 61/00, опубликована 30.09.1998 г.,Официальный бюллетень Государственного патентного Комитета РБ 3). Недостатком данного способа является присутствие в препарате большого количества минеральных солей, в основном сульфата натрия, и высокая щелочность препарата - рН 12. По технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу наиболее близок способ получения гумата натрия - регулятора роста растений на основе торфа, включающий его обработку гидроксидом натрия с расходом 10% на сухое вещество (СВ) торфа при температуре 135-140 С в течение одного часа, и отделение твердого остатка (Технология заводского производства физиологически активного безбалластного препарата гуматов натрия (В.А. Реутов, В.П. Репка, Р. П. Кравченко,Е.М. Куксин. Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Днепропетровск,ДСХИ, 1980. Ч. 7. С. 165-177 Недостатки указанного способа- малый выход препарата (4550% на СВ торфа);- высокая щелочность препарата. Задача настоящего изобретения - повысить выход и уровень биологической активности препарата, снизить его рН. Поставленная задача достигается тем, что в способе получения биологически активного препарата "Оксидат торфа", включающем щелочную обработку торфа при повышенной температуре, выдерживание массы и отделение твердого остатка, щелочную обработку торфа проводят в среде водного аммиака с расходом 10-20% на сухое вещество торфа при температуре 80-100 С с последующим окислением 0,71,0%-ным раствором пероксида водорода при температуре 110-130 С в течение 3-5 ч. Проведение щелочного гидролиза в среде аммиака позволяет снизить рН продукта до 7,58,0, а окисление - повысить выход препарата на 2 15-20% и получить продукт с более высокой биологической активностью. В результате окисления происходит частичная деструкция макромолекул гуминовых кислот, снижение их молекулярной массы и обогащение кислородосодержащими функциональными группами, что обеспечивает заметное увеличение уровня их биологической активности. Способ обладает новизной и предлагается впервые. Изобретение поясняется примерами конкретного выполнения. Пример 1. В реактор-автоклав, снабженный паровой рубашкой и мешалкой с электроприводом, загружают 2,0 кг (1,0 кг по сухому веществу) торфа влажностью 50% и 9,7 кг 1%-ного раствора аммиака. Люк закрывают герметически, содержимое перемешивают и нагревают до 80 С. Проводят гидролиз при данной температуре в течение одного часа. Затем в реакционную смесь вводят 0,3 кг 33%-ного раствора пероксида водорода. Температуру в реакторе повышают до 120 С и проводят окисление в течение четырех часов. По окончании процесса реакционную смесь охлаждают и разделяют на центрифуге на жидкую фазу (целевой продукт) и твердый остаток. Получено 9,5 кг препарата "Оксидат торфа" с концентрацией действующих веществ 5,3%, при этом выход продукции составил 50,4% на сухое вещество (СВ) торфа. Пример 2. В реактор-автоклав загружают 1,98 кг(0,99 кг по СВ) торфа влажностью 50% и 9,7 кг 2%-ного раствора аммиака, температура щелочного гидролиза 60 С, время 0,5 ч. Выход: 9,3 кг препарата "Оксидат торфа" с концентрацией действующих веществ 5,1%,выход продукта 47% на СВ торфа. Пример 3. В реактор-автоклав загружают 2,02 кг(1,01 кг по СВ) торфа влажностью 50% и 9,7 кг 1,5%-ного раствора аммиака, температура гидролиза 100 С, время 1 ч. Выход: 9,5 кг препарата "Оксидат торфа" с концентрацией действующих веществ 5,2%,выход продукта 49,4% на СВ торфа. Предварительный щелочной гидролиз при температуре 80-100 С в течение одного часа приводит к заметному разрушению структурных частиц и органоминеральных комплексов торфа, растворению макромолекул гуминовых кислот, что позволяет повысить выход на 057%, а концентрацию - на 1-2%. В табл.1 приведены результаты влияния концентрации пероксида водорода, температуры и продолжительности окисления торфа на выход и биологическую активность препарата 3 Таблица 1 Влияние параметров окисления торфа на выход и биологическую активность препарата "Оксидат торфа" Концентрация Н 2O2, % 1 ПроВыход Биологическая должи- препарата активность (% тель"Оксидат прироста бионость, ч торфа", % на массы кукуруСВ торфа зы) 2 3 4 Температура окисления 110 С 1 25,3 116 2 37,8 116 3 50,1 119 4 53,4 120 5 53,6 121 1 28,6 117 2 39,2 119 3 51,9 120 4 54,6 121 5 54,8 121 1 32,9 120 2 44,3 121 3 56,2 121 4 58,7 124 5 59,4 125 1 35,4 122 2 48,6 122 3 59,7 125 4 60,5 126 5 61,0 126 Температура окисления 120C 1 31,0 119 2 47,7 119 3 56,9 121 4 59,1 122 5 60,6 123 1 35,6 122 2 53,5 124 3 61,2 127 4 64,8 129 5 65,2 129 1 38,7 123 2 55,2 124 3 62,9 128 4 64,5 129 5 64,8 129 1 42,5 125 2 58,3 126 3 63,4 126 4 65,0 125 5 65,4 124 Температура окисления 130 С 1 34,3 121 2 50,5 122 3 58,9 126 4 60,6 125 5 61,7 125 1 38,3 123 2 57,0 123 3 62,7 127 4 64,4 125 5 65,2 124 1 42,5 125 2 57,9 125 3 64,8 126 4 65,4 126 Как видно из полученных данных, наибольший выход препарата "Оксидат торфа" наблюдается при более жестких условиях, достигая 67,4-67,9% от СВ торфа при окислении 1% пероксида водорода в течение 4-5 ч при 130 С. Однако наиболее приемлемыми условиями процесса являются: температура 120 С; продолжительность 4 ч и концентрация окислителя 0,7%,при которых выход препарата составляет 64,8%,а ростстимулирующая активность - 129 %. При этих условиях высокий выход и биологическая активность сочетаются с гораздо меньшими затратами энергии. Таким образом, для препаратов, полученных по предлагаемому способу, выход на 1015%, а биологическая активность - на 5-9% выше, чем у полученных из того же сырья по известному способу. Эффективность нового биологически активного препарата "Оксидат торфа" испытана в 1998 и 1999 гг. на культуре картофеля в полевых опытах на экспериментальной базе ИПИПРЭ НАНБ. Площадь опытных делянок 20 м 2, повторность четырехкратная. Испытания проводили на сортах "Сантэ" и "Орбита". Новый биологически активный препарат"Оксидат торфа", а также гумат натрия - прототип - применяли в концентрации 0,01% по действующему веществу для предпосевной обработки клубней картофеля и для опрыскивания вегетирующих растений при полных всходах. Эффективность такой обработки оценивали на фоне контрольного варианта - обработка клубней и опрыскивание растений водой. Результаты полевых опытов представлены в табл. 2. Таблица 2. Влияние препарата "Оксидат торфа" на урожайность картофеля Результаты полевых опытов показали, что обработка клубней и вегетирующих растений картофеля раствором препарата "Оксидат тор 5 фа" позволяет повысить урожайность на 13,214,7%, тогда как гуматом натрия - на 7,0-9,4 %. Предлагаемый способ, таким образом, позволяет получить более эффективный биологически активный препарат "Оксидат торфа" с выходом 64,8 % от сухого веса сырья. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 6 температуре, выдерживание массы и отделение твердого остатка, отличающийся тем, что щелочную обработку торфа проводят в среде водного аммиака с расходом 10-20% на сухое вещество торфа при температуре 80-100 С с последующим окислением 0,7-1,0%-ным раствором пероксида водорода при температуре 110130 С в течение 3-5 ч. Способ получения биологически активного препарата "Оксидат торфа", включающий щелочную обработку торфа при повышенной