180583. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lignocellulóz alapú fémkelátok előállítására salétromsavas oxidációval
5 189583 6 komplexek ismertek. A fémlmmátok perorális alkalmazáskor az állati szervezetbe jól felszívódnak és hasznosulnak, azonban alkalmazásukat nagy mértékben gátolja az a tény, hogy a huminsavak kémiailag definiálatlan, rendkívül változó összetételű anyagok, így azokból reprodukálható, azonos és állandó minőségű fémkomplexek nem állíthatók elő. Követ kezesképpen a fémhumátokkal egységes és előre meghatározható biológiai hatás nem érhető el. A 172 831 számú magyar szabadalmi leírásban oligo- és poligalakturonsavak esszenciális fémionokkal képzett, állandó összetételű, jól reprodukálható, kémiailag jó definiált, közepes stabilitású és viszonylag kis molekulasúlyú komplexeit. ismertetik. Ezek a komplexek jól felszívódnak és hasznosulnak, hátrányuk azonban, hogy a kiindulási anyagul szolgáló pelctin előállítása körülményes és igen költséges, így a komplexek alkalmazása az állattenyésztésben nem terjedhet el széleskörben gazdasági alanságukra tekintettel. Felismertük, hogy lignocellulóz-tartalmú növényi hulladékanyagok salétromsavval végzett oxidálása során olyan kelátképző vegyiiletek képződnek, amelyek esszenciális mező- és mikroelem fémek sóival vagy- a képződött kelátképzővel alkotott komplexeik kisebb stabilitású komplexeivel reagáltatva olyan fémkelátokat képeznek, amelyek egy7- szerűon, jó kitermeléssel és gazdaságosan előállíthatok, ugyanakkor sokkal jobb hatásfokkal adják le fémtartalmúkat az élő szervezetekben, mint sok eddig e célra használt fémkomplex. A fentiek alapján a találmány- tárgya eljárás lignocellulóz alapú fémkelátok előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a lignooellulóztartalmú kiindulási anyTagot — adott esetben végzett aprítását és/vagy hidrolizálását és/vagy7 szárítását követően — 3—100 °C-on 0,5— 12 órán át 6—65 súly% töménységű vizes salétromsavoldattal oxidáljuk, miközben a kiindulási szárazanyag és a salétromsavoldat arányát 1:4 és 1:12 súly/térfogat arányértékek között tartjuk, majd a reakeióelegyet alkálifémek, alkáliföldfémek és ammónia hidroxidjai és karbonátjai közül legalább eggy7el semlegesítjük, adott esetben a kiindulási anyag oldhatatlan részét eltávolítjuk és a kelátképzők így7 képződött keverékét célszerűen in situ 3d és 4d átmeneti fémek és bór közül egy vagy több sójával és/vagy a kelátképző és a fémion alkotta fémkomplex stabilitásánál kisebb stabilitású komplexével reagáltatjuk vagy7 az oxidálást már a 3d és 4d fénwegyiilet(ek) jelenlétében végezzük és végül a képződött fémkelátot vagy7 kelátkeveréket kívánt esetben önmagában ismert módon elkülönítjük. A találmány szeiinti eljárásban kiindulási anyagként mezőgazdasági vagy erdőgazdasági hulladékanyagokat, például szalmát, rizshéjt, kukoricacsutkát, kukorieaszárt, nádat, nádtörmeléket, korpát, faaprítékot vagy7 fűrészport használhatunk. Különösen célszerűen hasznosítható kiindulási anyagként például a 164 886 számú magyar szabadalmi leírás szerint végzett furfurolgyártás során visszamaradt lignocellulóztartalmú melléktermék, az úgynevezett furfurolkorpa (összetételét, tulajdonságát a 170 617 számú magyar szabadalmi leírásban ismertetik). A találmány7 szerinti eljárás értelmében végzett salétromsavas oxidálás során kelátképző anyagként a növényi hulladékany7agokból elsősorban oxidált lignin-származékok képződnek. Rendszerint meglehetősen nagy szánni kelátképző vegyület képződik, így ezek pontos kémiai jellegének meghatározása túlságosan bonyolult analitikai feladat lenne, de a gyakorlat szempontjából teljesen fölösleges is. Miként említettük, a salétromsavas oxidálást igen híg (6%-os) és tömény (65%-os) közötti töménységű salétromsavoldattal végrehajthatjuk 30°C és 100 °C között bármely hőmérsékleten, de a legelőnyösebbnek azt találtuk, ha 96 °C-on dolgozunk 12%-os salétromsavoldattal. Ilyen paraméterek betartása mellett a 0,5 óra és 12 óra között változható a reakcióidő előny-ösen viszont 1,5 óra. Az oxidálást követő semlegesítés során a megfelelő nitrátok is képződnek. Ezek kifejezetten előnyösek, ha a találmány7 szerinti eljárással előállított belátókat a mezőgazdaságban hasznosítjuk, hiszen a kultúrnövények számára gyorsan hasznosítható nitrogénforrások, el kell viszont távolítani őket, például vizes mosás útján, ha a belátókat állati takarmányozásban hasznosítjuk. Ugyancsak említettük, hogy7 a találmány szerinti eljárásban használt kiindulási anyag adóit esetben hidrolizálva és/vagy7 aprítva és/vagy7 szárítva lehet. A hidrolizálást célszerűen a koráhban már említett 164 886 számú magyar szabadalmi leírásban ismertetett módon, azaz 180 °C körüli hőmérsékleten 12 atmoszféra nyomású vízgőzzel hajthatjuk végre. Az aprítást és a szárítást önmagában ismert módon végezzük. A korábban már célszerű kiindulási anyagként említett furfurolkorpa az előbb ismertetett módon hidrolizált any7ag, a hidrolízishez kiindulási anyagként a leggyakrabban kukoricaszár vagy7 fűrészpor kerül felhasználásra. Célszerűnek bizonyul szárított kiindulási anyag használata a találmány szerinti eljárásban. A salétromsavas oxidálást követően a reakciórendszerből kívánt esetben elkülönítjük a kelátképzőket vizes oldatuk formájában, célszerűen szűrés vagy7 centrifugálás útján. Ezután reagáltatjuk a kelátképzőket egy7 vagy több fémsóval vagy fémkomplexszel a találmány szerinti fémkelátok előállítása céljából. Ha a fémkelátok növénytermesztésénél kerülnek felhasználásra, akkor számos kultúrnövény7 megfelelő érzékenységére tekintettel célszerű a kelátképzéshez kloridoktól eltérő fémsók, például szulfátok vagy7 nitrátok használata. A kelátképzéshez hasznosítható fémkomplexekre példaképpen az acetátokat említhetjük, amelyek nem tekinthetők sóknak, hiszen nem teljesen ionos jellegűek. Miként említettük, a fémsók vagy fémkomplexek hozzáadása a reakciórendszerhez nem csak a kelátképzők oxidativ úton történő előállítása és elválasztása után hajtható végre, hanem sokkal inkább előny7ös egyes fémsók, így például a vas(IT) sók katalitikus hatására és esetleges oxidálódásukra tekintettel még az oxidálást megelőző adagolásuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
