Способ получения продукта взаимодействия фульвокислот с железом в виде раствора с повышенной оптической плотностью

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФУЛЬВОКИСЛОТ С ЖЕЛЕЗОМ В ВИДЕ РАСТВОРА С ПОВЫШЕННОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт проблем использования природных ресурсов и экологии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Бамбалов Николай Николаевич Дите Марина Вадимовна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт проблем использования природных ресурсов и экологии Национальной академии наук Беларуси(57) Способ получения продукта взаимодействия фульвокислот с железом в виде раствора с повышенной оптической плотностью, включающий получение щелочного экстракта торфа, осаждение из щелочного экстракта гуминовых кислот путем подкисления до рН, равного 1-2, отделение раствора фульвокислот от осадка гуминовых кислот и введение в раствор фульвокислот соли железа в количестве 0,5-10,0 г/л. Изобретение относится к области химической технологии природных соединений, а именно к химической технологии гуминовых веществ, и может быть использовано при производстве натуральных красителей, в сельском хозяйстве и бальнеологии. Известен способ получения фульвокислот, заключающийся в экстракции торфа и торфяных почв последовательно 0,1 нбез нагревания и 0,02 нпри 80 С в соотношении 1100, отделении щелочного раствора от остатка торфа или торфяных почв,подкислении экстракта разбавленной серной кислотой до рН 1-2, отделении осадка гуминовых кислот. Кислый фильтрат представляет собой раствор фульвокислот 1. Недостатками этого способа являются низкая величина оптической плотности растворов фульвокислот. Известен способ получения фульвокислот, заключающийся в 3-4-кратной обработке торфа натровой щелочью в соотношении торф-экстрагент 1100, отделении щелочного экстракта от остатка торфа, подкислении щелочного экстракта избытком соляной кислоты, отделении осадка гуминовых кислот. Кислый фильтрат после отделения осадка гуминовых кислот представляет собой раствор фульвокислот 2. Этот способ принят нами в качестве прототипа. 9454 1 2007.06.30 Недостатком прототипа является низкая величина оптической плотности получаемых растворов фульвокислот. Целью данного изобретения является получение продукта взаимодействия фульвокислот с железом в виде раствора с повышенной оптической плотностью. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем щелочную экстракцию торфа, отделение щелочного экстракта от нерастворимой части торфа, осаждение из щелочного экстракта гуминовых кислот путем подкисления до рН, равного 1-2, отделение раствора фульвокислот от осадка гуминовых кислот, после отделения гуминовых кислот дополнительно в раствор фульвокислот вводят соли железа в количестве 0,5-10 г/л. Пример 1 Древесно-тростниковый торф низинного типа со степенью разложения 40 , зольностью 16,4 обрабатывают 0,1 нв течение 1 часа при 98 С, щелочной экстракт отделяют от остатка торфа фильтрованием. Гуминовые кислоты осаждают добавлением 10 -ного раствора серной кислоты до рН 1. После отделения осадка гуминовых кислот находящиеся в растворе фульвокислоты разделяют на аликвоты по 50 мл, к которым прибавляют возрастающие количества соли хлорного железа в количестве 0,1-20 г/л. После внесения соли железа определяют величину оптической плотности на приборе КФК-2 при 440 нм через 15, 30, 60 минут и далее через каждый час, пока оптическая плотность не станет постоянной. Результаты, представленные в табл. 1, свидетельствуют о существенном увеличении оптической плотности растворов фульвокислот при добавлении к ним солей железа. Образующийся продукт взаимодействия фульвокислот с железом имеет более высокую оптическую плотность, чем сумма оптических плотностей водных растворов железа и фульвокислот. Таблица 1 Изменение оптической плотности растворов фульвокислот в кислой среде при добавлении 3 (время взаимодействия 60 минут) Оптическая плотность при 440 нм Кол-во добавфактическая по ленной 3 водные рас- прототип рассчитанная заявляемому вк рассчитворы 3 танной способу(6) 0,2 0 0,26 0,26 0,35 134 0,4 0 0,26 0,26 0,36 138 0,6 0 0,26 0,26 0,39 150 1 0 0,26 0,26 0,52 200 2 0,01 0,26 0,27 0,58 214 3 0,02 0,26 0,28 0,65 231 4 0,03 0,26 0,29 0,69 237 5 0,05 0,26 0,31 0,72 232 6 0,06 0,26 0,32 0,75 234 7 0,09 0,26 0,35 0,78 222 10 0,16 0,26 0,40 0,80 200 14 0,23 0,26 0,49 0,82 167 18 0,27 0,26 0,53 0,88 166 20 0,29 0,26 0,55 0,97 176 Наиболее сильное увеличение окраски происходит в первые 15-60 минут. Пример 2 К аликвотам раствора фульвокислот при рН 1 (пример 1) добавляют 3 до получения величины рН 5. Затем к раствору добавляют 3 в количестве 0,2 г/л. Отмечается рост оптической плотности по сравнению с исходным раствором фульвокислот в первые часы взаимодействия, далее незначительное увеличение оптической плотности в течение 3-х суток и затем стабилизация величины оптической плотности (табл. 2). 2 9454 1 2007.06.30 Таблица 2 Влияние добавок 3 на изменение оптической плотности растворов фульвокислот (ФК) при рН 5 Оптическая плотность при 440 нм Вариант 0,5 ч 1 ч 2 ч 3 ч 24 ч 48 ч 72 ч 96 ч ФК рН 5 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 ФК 3 0,75 0, 79 0,83 0,87 0,89 0,92 0,94 0,94 Аналогичным образом было исследовано влияние солей других металлов на изменение оптической плотности растворов фульвокислот при рН 1 (табл. 3), однако введение только солей железа обеспечивает существенное увеличение оптической плотности. Оптимальными для получения продукта взаимодействия фульвокислот с железом в виде раствора с повышенной оптической плотностью являются добавки солей трехвалентного железа в количестве 0,5-10 г/л раствора фульвокислот. Таблица 3 Изменение оптической плотности растворов фульвокислот в кислой среде при добавлении солей различных металлов Концентрация солей металлов,Оптическая плотность Вариант г/л при 440 нм Исходная ФК 0 0,26 ФК 3 4 0,69 ФК 2(4)3 4 0,46 ФК 4 4 0,31 ФКСаС 2 4 0,29 ФКСО 4 4 0,27 ФКАС 3 4 0,27 ФКО 4 4 0,26 ФКРС 2 4 не растворяется Таким образом, препарат, полученный по предложенному способу, обладает по сравнению с прототипом повышенной оптической плотностью до 2,5 раз. Новизна заявляемого способа заключается в том, что впервые предложено получать продукт взаимодействия фульвокислот с железом в виде раствора с повышенной оптической плотностью. Полезность заявляемого способа заключается в том, что описанное явление усиления оптической плотности растворов фульвокислот при добавлении солей железа может быть использовано при производстве натуральных красителей древесины, тканей, синтетических волокон и других материалов, при получении биостимуляторов и микроэлементных препаратов для сельского хозяйства, а также в бальнеологии при получении лечебных грязей и грязевых растворов, обогащенных растворимыми формами железа. Источники информации 1. Пономарева В.В., Николаева Т.А. К методике изучения органического вещества в торфяно-болотных почвах / В кн. Современные почвенные процессы в лесной зоне Европейской части СССР. - М., 1959. 2. Драгунов С.С., Кортацци Н.А. Методика группового анализа торфа // Труды ЦТБОС. - Т. 1. - 1960. - С. 140-149. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3