Opracowanie technologii produkcji nawozu azotowego zawierającego biodegradowalne chelaty mikroelementowe
Loading...
Date
2024
Authors
Wilk, Tomasz
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Development of a technology for the production of nitrogen fertilizer containing biodegradable micronutrient chelates
Abstract
W celu opracowania i wdrożenia technologii, zsyntezowano ekonomicznie opłacalny do zastosowania w warunkach technologicznych biodegradowalny czynnik chelatujący (PASP K).
Strukturę otrzymanego czynnika chelatującego – PASP K potwierdzono za pomocą analizy 1H NMR, 13C NMR, IR, XPS, XRD, SEC, MALDI ToF. Dodatkowo za pomocą analizatora aminokwasów dokonano pośredniego pomiaru stężenia PASP K.
Następnie przeprowadzono proces chelatacji mikroelementów pokarmowych (Mn, Zn, Cu) za pomocą PASP K oraz sprawdzono właściwości fizykochemiczne otrzymanych nawozów (absorpcję wody, stabilność w roztworach wodnych oraz stabilność temperaturową). Dodatkowo w celu scharakteryzowania kompleksów mikroelementowych PASP K wykonano następujące analizy IR, XPS, XRD, SEC, MALDI ToF oraz DSC-TG.
Zbadano wpływ dodatku kompleksów PASP K Mn, PASP K Zn oraz PASP K Cu na stabilność środków ochrony roślin oraz wpływ formy aplikacji nawozów azotowych zawierających kompleksy mikroelementowe PASP K na ilość i jakość plonu pszenicy.
Po uzyskaniu pozytywnych danych z doświadczeń poletkowych na temat wydajności ziarna pszenicy oraz przyswajalność mikro- i makroelementów pokarmowych, przystąpiono do oceny możliwości wdrożenia procesu produkcji testowanych nawozów na skalę techniczną. W tym celu sporządzono schemat instalacji, dobrano odpowiednią aparaturę oraz warunki reakcji. Następnie cały proces przeprowadzono w skali technicznej począwszy od syntezy czynnika chelatującego po suszenie docelowego produktu.
In order to develop and implement the technology for obtaining the above fertilizer, an economically viable biodegradable chelating agent (PASP K) was synthesized for use in technological conditions.
The structure of the obtained chelating agent - PASP K was confirmed by 1H NMR, 13C NMR, IR, XPS, XRD, SEC, MALDI ToF analysis. Additionally, an amino acid analyzer was used to indirectly measure the concentration of PASP K.
Next, the process of chelating trace elements (Mn, Zn, and Cu) with PASP K was conducted, and the physicochemical properties of the obtained fertilizers were checked, including water absorption, stability in aqueous solutions, and temperature stability. Additionally, to characterize the PASP K trace element complexes, the following analyses were performed: IR, XPS, XRD, SEC, MALDI ToF, and DSC-TG.
In the next stage, the effect of the addition of PASP K Mn, PASP K Zn, and PASP K Cu complexes on the stability of plant protection products and the effect of the form of application of nitrogen fertilizers containing PASP K trace element complexes on the quantity and quality of wheat yield were examined.
Finally, after obtaining positive data from field trials on wheat grain yield and the assimilability of micro and macro nutrients, the possibility of implementing the production process of the tested fertilizers on a technical scale was evaluated. For this purpose, a scheme of the installation was prepared, appropriate apparatus and reaction conditions were selected. Then the entire process was carried out on a technical scale, starting from the synthesis of the chelating agent to the drying of the final product.
Description
Wydział Chemii
Sponsor
Keywords
technologia, kompleksy mikroelementowe, rolnictwo, technology, microelement complexes, agriculture