Введение к работе
Актуальность темы. Одной из ведущих отраслей народного хозяйства республики Узбекистан является хлопководство, эффективности которого в огромной степени зависит от своевременной уборки урожая хлопка-сырца хлопкоуборочными машинами. Это, в свою очередь, связано с эффективностью применяемых дефолиантов для удаления листьев хлопчатника.
Для успешного решения задач по искусственному удалению листьаз необходимо иметь концентрированные по действующему веществу высокоэффективные дефолианты, обеспечивающие опадение листьев хлопчатника на 80-90 % за одну обработку при низких нормах расхода, действующие "мягко" на растения, а, следовательно, не влияющие отрицательно на них, не снижающие урожай хлопка-сырца и его качество.
Однако^ основной ассортимент дефолиантов, используемых в настоящее время- хлораты натрия, магния, кальция, не отвечают этим требованиям хлопководства. Хлоратсодержащие дефолианты, несмотря на малотонсичность, отличаются "жестким" действием на растения хлопчатника, вызывая ожоги листьев и верхних молодых коробочек, что приводит к засорению хлопка-волокна, ухудшению его качества и снижению урожая хлопка-сырца.
В соответствии с этим, повышение эффективности, снижение нормы расхода, и "жесткости" действия на растения хлоратсодержащих дефолиантов и разработка на их основе малотоксичных, високозффективішх и мягко действующих дефолиантов является одним из актуальных вопросов хлопководства.
В этом аспекте определенный интерес представляет разработка физико-химических основ и технологии малотоксичных дефолиантов ка основе хлоратов натрия, магния, кальция, наиболее доступного азотного удобрения- карбамида и гетероциклического основания - 2-амино-тиазола, которые значительно способствуют повышению эффективности основного препарата.
Для физико-химического обоснования и разработки технологии малотоксичных и высокоэффективных дефолиантов на основе хлоратов щелочных и щелочно-земельных металлов, карбамида и 2-аминотиазола прежде всего необходимо знание совместной растворимости их в сложных системах.
Цель и задачи исследования. Цель работы- физико-химическое обоснование и разработка технологии получения малотоксичных, высокоэффективных дефолиантов хлопчатника на основе хлоратов натрия,магния, кальция, карбамида и 2-аминотиазола.
В соответствии с этим, били поставлены и решены следующие задачи:
исследовать растворимость и плавкость в системах, включающих хлорат натрия, карбамид и.2-ашнотиазол;
исследовать взаимную растворимость в воде 2-аминотиазола,хлорида натрия, хлоратов-хлоридов магния и кальция в широком температурном интервале;
комплексом методов физико-химического анализа идентифицировать и охарактеризовать физико-химические свойства образующихся в системах соединений;
исследовать кинетику удаления влаги и разложения карбамида в присутствии хлората натрия и 2-аминотиазола;
определить оптимальные технологические параметры и разработать технологию получения дефолианта на основе хлората натрия, карбамида и 2-аминотиазола;
исследовать физико-химические свойства полученных дефолиантов и их водных растворов;
определить агрохимическую и экономическую эффективность применения полученных дефолиантов на хлопчатнике.
Методика исследования. Диаграммы растворимости и плавкости в системах получены визуально-политермическнм методом. При количественном химическом анализе твердых фаз использована общеизвестные методы аналитической химии. Рентгенофазовый анализ осуществляли на дифрактометре ДРОН-3. ИК- спектры исследуемых соединений снимали на спектрометре 1/2 -20. Термогравиметрический анализ проводили на дериватографе системы Паулик-Эрдей и фирмы MOM "Будапешт".
Научная новизна. Впервые получены сведения о растворимости, плавкости и характере твердых фаз в восьми системах: хлорат натрия-2-аминотиазол-вода; /"26,9% хлорат натрия+ 73,1% карбамид/- 2-аминотиазол-вода; трикарбамидохлорат натрия- 2-аминотиазол-вода; хлораї натрия-2-аминотиазол- карбамид; хлорат магния-2-аминотиазол-вода; /55,5% хлорат магния+33,9% хлорид натрия+10,6% хлорид магния/-
5 -2-шинотиазол- вода; хлорат кальция- 2-аминотиазол-вода; /52,0% хлорат кальция +48,0% хлорид кальция/- 2-аминотиазол-вода. Построены их политермические диаграммы растворимости и плавкости в широком температурном и концентрационном интервале. Установлено образование, температурные и концентрационные пределы существования четырех соединений:А'аЩ -ЗРД^ф, Л^/РЩ-Щ//4/^ф, &>{Щ)Д' 03MfA^S , PaOPg-P^/i/pS-4г/0 » из них 3 последние выявлены впервые, а I- описано в литературе. Соединения идентифицированы методами химического, термогравиметрического, колебательной спектроскопии и рентгенофазового анализов. Получены сведения по кинетике удаления влаги и образования аммиака в расплаве карбамида с хлоратом натрия и 2-аминотиазолом в зависимости от седержания влаги. Изученный процесс описывается кинетическим уравнением первого порядка. Зависимость константы скорости удаления влаги и образования аммиака от температуры подчиняется закону Аррениуса. Полученные данные являются теоретической основой получения малотоксичных,эффективных дефолиантов хлопчатника на основе хлоратов и хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов и 2-аминотиазола. Новизна работы подтверждена получением Положительного решения на выдачу патента.
Практическая ценность работы. Выполненные исследования позволили предложить использование трех оптимальных дефолииругащих составов на основе хлоратеодержаних дефолиантоз с 2-аминотиазолом для дефолиации хлопчатника. Рекомендована принципиальная схема приготовления их рабочих растворов. Технологическими исследованиями ус-' тановлены оптимальные условия получения нового дефолианта из хлората натрия, карбамида и 2-аминотиаэола. Разработана принципиальная технологическая схема его получения, которая испытана на укрупненной лабораторной установке и наработана опытная партия дефолианта. Агрохимические испытания предложенных дефолиантов на хлопчатнике показали высокую дефолиирующую активность и "мягкость" действия их на растения. Степень опадения листьев составила-более 85%. Благодаря мягкости действия на хлопчатник дефолианта на основе хлората натрия, карбамида и 2-аминотиазола сохраняется накопленный урожай хлопка-сырца. Это способствует повышению урожайности хлопчатника на 2,0-2,5 ц/га по сравнении с применением хлората магния.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на научно-технической конференции молодых ученых Института удобрений АН РУз (Ташкент, 1993 г.), на конференции, посвященной экологическим проблемам и ТНВ (Навои, май 1993 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных статей, получено I положительное решение на выдачу патента.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 176 страницах Машинописного текста, включает 41 рис., 34 таблиц, 30 страниц приложения.
Работа состоит из введения, литературного обзора, семи глав экспериментальной части, выводов, списка цитированной литературы, включающей 165 наименований и приложения.
