Способ получения гидратированныхдвойных триполифосфатов

Способ получения гидратированныхдвойных триполифосфатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

<11798037

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 270278 (21) 2584912/23-26 (51)М. Кл З с присоединением заявки Йо—

С 01 В 25/40

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2301„81, бюллетень Йх 3 (53) УДК 661 ° 635.

68 (088 8) Дата опубликования описания 23.0 1,81 (72) Авторы изобретения

М.М.Павлюченко, Е.A.Ïðoäàí, Т.Н.Галкова,Л.ЖЛесникович, Ю.Г.Зонов, В.М.Терентьев, Л.Л.Кошелева, Ф.В.Янишевский, N.A.Ïðîêoøåâà и Й.А.Малоносова

Институт общей и неорганической химии

AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРАТИРОВАННЫХ

ДВОЙНЫХ ТРИПОЛИФОСФАТОВ

Изобретение относится к технологии получения полифосфатов, в частности двойных триполнфосфатов калия или аммония с двухвалентными металла- а .,ми, находящих применение в сельском хозяйстве в качестве высококонцентри. рованного сложного удобрения, содержащего как основные питательные элементы растений (азот, фосфор, калий), так и другие элементы (кальций, магний), включая микроэлементы (цинк, марганец, медь).

Известен способ получения двойного триполифосфата Са(К4Р> О О)о,вклю- 15 чающий твердофазное взаимодействие смеси кислых ортофосфатов калия и кальция Са (Hg P04) Н О+ 4К НР043Н О и характеризующийся. высокой температурой проведения процесса (400- 20

500О С) (.15

Недостатком этого способа является то, что синтез осуществляется. при высоких температурах и требует значительных энергетических затрат. 25

Кроме того, получение таким способом . аммонийсодержащих двойных солей невозможно из-за улетучивания аммиака, вследствие его способ, включающий термообработку, неприменим. 30

Известен также способ получения двойного триполифосфата аммония-марганцаНН4 Но P>OjnH>0 путем взаимодействия в растворе ионов марганца с аммиаком и триполифосфорной кислотой при постоянном рН 6,0 и мольном отношении Mn : Р 05 выше 0,65 Г21.

Цель изобретения — получение гидратированных двойных триполнфосйатов общей формулы Mx M (РъО о) ° пНдО, где M — NH4 илй К ; И вЂ” С а, Mg+">

Zn+, Mn+ Cu+> 0(x(5; 0(g(5; 1(2(2у

2 п (10, предназначенных для использования в качестве эффективного комплексного удобрения.

Поставленная цель достигается тем что в раствор триполифосфата аммония или калия при постоянном перемешивании в течение 5-90 мин; приливают раствор соли двухвалентного металла до достижения соотношений x:y=0Ä4:3„1 или у:z0,4:2,5. Полученные осадки выделяют при 5-30оС, выдерживают под маточным раствором в течение 0,1-24 ч отделяют от раствора, проьывают охлажденной водой, сушат на воздухе при 15-25ОC (относительная влажность

30-80%) в течение 1-3 сут и исследуют методами бумажной хроматографии, 798037

91,2

1,6

10,0

7,8

11,7

7,2

К Н4 и Р, О„° 6 Н, О

90,0

86,9

81,8

24

48

144

0,7

5 3

93,2

96,5

88 0

71,7

4,8

2,0

КСа Р 0 ° ЗН О

48

3,5

2,5

2,1

9,5

26,2

Образец содержит 4,6% P хх

Образец содержит 1,2% P

С этими процессами связаны также ограничения интервалов температур осаждения (при 5оС осадки кристаллйзуются очень медленно, а при 30@C они загрязняются продуктами деградации) н температур высушивания (при

15оС осадки не успевают высохнуть в течение 3 сут . а при 25 С в течение

1-3 сут они.загрязняются продуктами деградации). 60

Пример 1. Для получения соли

НН4Са Р О,о 2,5Н О к 750 мл раствора триполифосфата аммония, содержащего

15,1 г (NH4 )5 Р О«Н О, по каплям при перемешивании в течение 60-90 мин 4$ химического, . рентгенофаэового и термического анализа.

По данным бумажно-хроматографического анализа. количество фосфора в образцах в виде триполифосфата в пределах 90 — 973. Большинство соединений малорастворимо в воде,но легко растворимо в водных растворах триполисфосфата аммония или калия, в растворе трилона Б и неорганических кислотах.

Выбор концентрации маточного раствора, равной 0,1-2,5 мол.Ъ обусловлен тем, что при меньшей концентрации не все соли выпадают в осадок и для их выделения требуется применение высаливателей, тогда как при большей койцентрации осадок, занимающий практически весь объем раствора, из-за окклюзии жидкой фазы не может быть выделен в чистом виде. Перемешивание в течение 5-90 мин необходимо в связи с тем,,что при сливании исходных растворов возможно образование промежуточных соединений, в том числе малорастворимых и для их превращеS

15

20 ния в конечный продукт требуется опр деленный промежуток времени: при перемешивании менее 5 мин осадок содержит примесь непрореагировавших и промежуточных соединений, а перемешивание более 90 мин не сказывается существенно на чистоте конечного продукта. По этой же причине обязательно приливание раствора соли двухвалентного металла к раствору MI5 Р О,, а не наоборот. Выдерживание осадка под маточным раствором в течение

0,1-24 ч требуется для формирования его структуры и получения хорошо выкристаллизованного продукта: при выдерживании осадка под маточным раствором менее 0,1 ч осадок слабо выкристаллизовывается или совсем не выкристаллизовывается, а при выдерживании под маточным раствором более

24 ч он загрязняется продуктами деградации и анионной конденсации.

Изменение анионного состава солей

NH4 Mg P о ° 6Hg 0 и кса Р3о„о ЗН Î при их выдерживании под маточным раствором (концентрация 0,2 мол.Ъ, температура 20оС) отражены в таблице. в форме тетраполифосфата. в форме тетраполифосфата. прибавляют .1750 мл раствора хлористого кальция, содержащего 21,5 г

CaCl< 6НФО. Выпавший осадок через

10 мин отделяют от раствора, проьывают охлаждениой водой и высушивают на воздухе прн комнатной температуре в течение 1-2 сут.

Выход соли - 14 г.

В воде соль практически нерастворима, но легко растворяется в водных растворах триполифосфата аммония (1 г растворим в растворе, содержащем 3,6 г (МН4 )> Р30„о ° Н О),неорганических кислот и комплексообраэователя растворе трилона Б.

798037

Формула изобретения

Пример 2. Для получения соединения состава Kln< P> 0 0.8Н<0 к

500 мп раствора триполифосфата калия, содержащего 15 r K

Выход соли — 13,5 r.

: Соль нерастворима в воде, но легко растворяется в избытке триполифосфата 15 калия (1 г растворим в растворе, содержащем 3, б г К Р 0 р 4Н О или 3 г безводного КБР 0 p) в кислотах, растворах аммиака, уксуснокислого аммония и трилона Б.- 20

Пример 3. Для получения двойной соли (й Н4 )4 Еп (Р О р) 9Н О к

970 мл раствора триполифосфата аммония, содержащего 98,2 г (NH4 )> P> 0хН>

Выход соли — 58,9 r.

Образец растворим в воде, кислотах З5 растворе аммиака, уксуснокислого аммония и трилона Б.

Пример 4. Двойную соль

КСа Р О„р 3Н О получают при 200С, приливая по каплям при постоянном пере- 40 мешивании к 500 мя раствора триполи фосфата калия, содержащего 73,9 г

К РЬОр МНУ О, в течение 70-90 мин

1200 мл раствора нитрата кальция, содержащего 80, 45 г С а (NO )g 4Hg O. 45

Выпавший осадок выдерживают под маточным раствором в течение 1 сут. для лучшей кристаллизации, отделяют от раствора, промывают дистиллированной водой и высушивают на воздухе до постоянного веса.

Выход соли — 20,5 r.

Соль нерастворима в воде, но легко растворяется в избытке триполифОсфата калия (1 r растворим в растворе, содержащем 3,8 г К Р„ 0„, 4Н О), в растворе трилона Б, в соляйой, азотной и уксусной кислотах.

Пример 5. Соединение.

МН Мп Р>0 6Н О получают при 20 С. К 300 мл Я} раствора трйполифосфата аммония, содержащего 18,2 г (ЙНд )> ° Р О ° Н О по.каплям при перемешивании в течение

30-50 мин добавляют 700 мл раствора хлористого марганца, содержащего 23,5r (($

МпС1 4Н O. Выпавший осадок в течение 0,1-0,2 ч отделяют от маточного раствора, промывают дистиллированной водой и высушивают на воздухе (относительная влажность 30-503) в течение 2-3 сут.

Выход соли — 19,4 г.

Соль растворяется в водных растворах трилона Б и минеральных кислот, а также в избытке триполифосфата аммония (1 г растворим в растворе, содеРжащем 3,1 г (КН4)8 P30 > Н О).

Пример б. Соединение

NH Mg

0« ° 7H<0 получают при 20 С.

K 600 мп раствора триполифосфата аммония, содержащего 60,7 г (NH4 )>P> (g х Н О, по каплям при перемешивании в течение 60-90 мин добавляют 1400 мл раствора сернокислого магния, содержащего 106,8 г MgSOg ° 2Н О, Образовавшийся маслообразный осадок отделяют от маточного раствора через

1. сут промывают дистиллированной водой и высушивают нж воздухе(относительная влажность 30-50%) в течение 2-3 сут.

Выход соли — 13,3 r. Дополнительное количество соли можно выделить иэ маточного раствора высаливаиием ацетоном.

Соль растворяется в водных растворах трилона Б и минеральных кислот, а также в избытке триполифосфата аммония (1г соли растворим в растворе, содержащем 2,3 г (NHg )5 Р О о НрО) .

Использование гидратированных двойных триполифосфатов в качестве удобрений в вегетационных опытах на трех видах почв (дерновоподзолистой, черноземе и сероэеме) для льнадолгунца, яровой пшеницы, кукурузы, овса и ячменя показало их преимущество перед стандартными удобрениями (на основе суперфосфата, хлористого калия, натрия, нитрита аммония), а также перед удобрениями на основе триполифосфатов аммония и калия, содержащих или несодержащих микрозлементы в виде посторонних соединений. Так, при использовании триполифосфатов аммония-цинка и аммониякальция прибавка урожая для семян льна-долгунца составляет 18,1 и

12,4%, а для биомассы — 17,4 и 7,1В.

Способ получения гидратированных двойных триполифосфатов, включающий взаимодействие раствора триполифосфата с раствором соли двухвалентного металла и отделение осадка, о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью получения соли общей формулы

О х (5; OL y(5; 1 z42; 2 п(10, используемой в качестве удобрения,,в раствор триполифосфата аммония или

798037

Составитель Гродэовская

Техред С.Мигунова Корректор Е. Папп

Редактор Н.Егорова

Заказ 9933/23 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проектная, 4 калия при перемешивании в течение

5-90 мин вводят раствор соли двухвалентного металла, осадок выделяют при 5-300С, выдерживают его под маточным раствором в течение 0,1-24 ч, а после .отделения осадка от раствора его сушат при 15-25 С в течение

1- 3 сут.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Известия AH Казахской ССР, 1973, 9 1, с. 1.

5 2. йiððîï Kagaku Ка! shi 1974, 9 1, с. 60-64 °