Диссертация (1151690), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Однако это не оказывает положительного влияния на урожай и качество пр одукции, но приводит к значительным непроизводительным затратам питательныхэлементов [87; 88].Системы удобрений должны иметь оптимальное соотношение питательныхэлементов с учетом требований культуры, наличия подвижных форм питательныхэлементов в почве и особенностей климата. Эти соотношения хорошо определеныгеографической сетью опытов и подробно изложены в рекомендациях по эффективному использованию удобрений по зонам страны.
На практике довольно частыслучаи нарушения соотношения питательных элементов в применяемых удобр ениях. Это приводит к снижению урожая, ухудшению качества продукции, кбольшим невидимым потерям биогенных элементов из почвы.Внесение удобрений должно осуществляться с учетом правильных сроков,биологических особенностей культуры, главным образом периодичность еѐ питания, свойств почвы, климатических особенностей зоны, а также форм применяемых удобрений.Гранулометрический состав почвы в сочетании с условиями естественногоувлажнения или орошения часто играет решающую роль в определении потерьпитательных элементов удобрений.
Поэтому все звенья системы удобрения (дозы,формы удобрения, сроки и способы их внесения) должны разрабатываться в аспекте этого важнейшего положения. Оно требует особенно строго дифференцир о40ванного научно обоснованного подхода при определении прогрессивных технологий использования удобрений с учетом особенностей почвенно-климатическихусловий.2.3 Общая и химическая характеристика искусственного медленно действующего удобрения-мелиоранта ВКФУИскусственное медленно действующее удобрение в виде вспененного карбамидоформальдегидного субстрата (ВКФУ) изготовляется по композитной технологии. Препарат ВКФУ относится к области получения удобрений, предназначенных для использования в качестве субстрата, удобрения-аэранта корневой системы в теплицах и в открытом грунте при выращивании сельскохозяйственных идекоративных культур.
Удобрение-мелиорант содержит карбамид, формальдегид,дубильный экстракт коры хвойных пород, фосфорную кислоту, поверхностноактивное вещество и воду. Препарат изготовляется в виде белого поропласта посредством смешивания эмульсии с раствором ортофосфорной кислоты и ПАВ сдальнейшим отверждением и сушкой с последующим дроблением. Способ получения ВКФУ предусматривает вспенивание реакционной композиции, содержащей карбамид, формальдегид, кислотный катализатор Н3РО4, поверхностноактивное вещество и дубильный экстракт коры хвойных пород, еѐ отверждение(поликонденсацию) и сушку.Приготовление композиции осуществляют в три этапа.
На первом смешивают карбамидоформальдегидную смолу с дубильным экстрактом коры хвойныхпород и водой с получением эмульсии. На втором смешивают раствор ортофо сфорной кислоты с поверхностно-активным веществом и подвергают воздушномеханическому вспениванию.
На третьем вводят эмульсию во вспененный раствор [86].Стандартная форма ВКФУ содержит (в % от массы): азота общего – 30…32;азота подвижного – 0,2…0,3; фосфора – 0,35…0,4; калия – 0,0015…0,0020; магния– 0,0035…0,0045; микроэлементы - бор, железо, марганец, медь, цинк, молибден и41другие, качественный и количественный состав которых может формироваться впроцессе изготовления препарата под конкретную культуру с учетом условий еѐпроизрастания. Готовый мелиорант имеет открытую ячеистую мезопористуюструктуру с наличием полостей или каналов с диаметром в интервале 2…50 и более нм и жесткий каркас.Карбамидоформальдегидные смолы (КФС) — это продукт поликонденсации карбамида с формальдегидом.
По своему внешнему виду представляет с обойсуспензию однородного белого цвета, хотя зачастую цвет может варьироваться отбелого до светло-коричневого цвета в зависимости от дополнительных включенийи срока ее хранения.Технология получения смол такого класса состоит, как правило, из трехстадий. Синтез проводят в аппарате с перемешивающим устройством, снабженным рубашкой.
На первой стадии процесс поликонденсации ведут в щелочнойсреде при значении рН = 7,5-8 (щелочная конденсация) и мольном соотношениикарбамид: формальдегид соответственно 1:1,6…1,9. Вторую стадию ведут в кислой среде при рН = 4,5 — 4,8 (кислая конденсация). Данная стадия характеризуется резким нарастанием вязкости вследствие увеличения молекулярной массы продукта. После окончания стадии кислой конденсации в смолу вводят дополнительную порцию карбамида, для доведения остаточного мольного соотношения карбамид: формальдегид соответственно 1 :1,3 - 1,4 и проводят сушки полученногосвязующего до требуемого значения условной вязкости (стадия сушки). Послесмолу охлаждают и проводят ее модификацию, направленную на улучшение еетоксических (снижение уровня свободного формальдегида до значения ниже 0,3%) и физико-механических свойств.Карбамидоформальдегидные смолы (КФС) нашли широкое распространение в различных сферах производства и строительства.
Они применяются припроизводстве карбамидоформальдегидного пенопласта, древесностружечных идревесноволокнистых плит, а также фанеры. Кроме того они применяются при изготовлении специальных влагопрочных сортов бумаги и картона.42Основными марками карбамидоформальдегидных смол являются КФ-МТ15 (ТУ 6-06-12-88), КФЖм [16], КФ-ХТ-П (ТУ 2223-001-51119346-2003).Карбамидоформальдегидную смолы марок ВПС-Г и КФ-ХТ-П, и в редкихслучаях КФ-МТ-15 применяют для изготовления пенопласта способом воздушного вспенивания. КФЖм и КФ-МТ-15 так же применяются как связующее в производстве древесно-стружечных и древесноволокнистых плит.Примерные свойства жидких смол:Массовая доля сухого остатка не менее — 51,0 %;Плотность - не менее 1200 кг/м³;Массовая доля свободного формальдегида - не более 0,3 %;Вязкость условная, с – 20…35Концентрация водородных ионов (pН) -7,5…8,5Реакция поликонденсации карбамида с формальдегидом протекает в несколько стадий, направление которых и свойства получаемого высокомолекулярного соединения (ВМС) зависят от соотношения исходных мономеров, концентрации водородных ионов (рН), температуры и продолжительности конденсациии др.
В зависимости от условий проведения реакции поликонденсации могут бытьполучены водорастворимые индивидуальные вещества, растворимые олигомерные продукты и аморфные нерастворимые полимеры. Карбамид имеет четыреатома водорода и теоретически может присоединить четыре молекулы формальдегида, образуя соединения от моно- до тетраметилолкарбамида. Эти реакции вводном растворе обратимы и протекают до установления равновесия. Количествотриметилолкарбамида и тетраметилолкарбамида ничтожно даже при большом избытке формальдегида. Уменьшение доли формальдегида ухудшает клеящие свойства КФС, а увеличение его доли, хотя и повышает жизнеспособность смолы, ведет к увеличению токсичности за счет роста количества свободного формальдегида.
Поэтому в промышленности при синтезе КФС оптимальным считается мольное соотношение карбамида с формальдегидом в пределах 1:1,3 – 1:1,8. В связи сэтим практическое значение имеют реакции образования моно- и диметилолкарбамида.43Существенное влияние на процесс синтеза оказывает кислотность или щелочность конденсационного раствора, выражаемая концентрацией водоро дныхионов. При поликонденсации в кислой среде (рН 1…4) метилолкарбамид отщепляет воду и образует нестойкие метиленкарбамиды, превращающиеся в неплавкиеи нерастворимые полимеры, выпадающие из раствора и не имеющие практического применения.
В сильной щелочной среде (рН 11…13) из карбамида и формальдегида, независимо от их соотношения, даже в разбавленных растворах обр азуется моно-метилолкарбамид. В нейтральной и слабощелочной среде в зависимости от соотношения исходных мономеров образуются, в основном, моно- и диметилолкарбамиды.В дальнейшем молекулы метилолкарбамида вступают во взаимодействиемежду собой с образованием растворимого низкомолекулярного полимера (олигомера) линейного строения с метиленовыми связями (–СН2–). Наряду с этим образуются диметиленэфирные связи (–СH2–О–СH2–).Момент окончания поликонденсации определяют по степени совпаденияолигомера с водой или по достижении в олигомере определенного количества метилольных групп, а иногда по скорости отверждения образуемых при полико нденсации продуктов. Продукты взаимодействия карбамида с формальдегидом 4550 - процентной концентрации имеют малую степень поликонденсации и их используют только в качестве пропиточных составов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
