192840. lajstromszámú szabadalom • Lignocellulóz alapú anyagokból kialakított vízoldékony fémkomplexeket tartalmazó kompozíciók és eljárás a fémkomplexek előállítására
6 1928-10 granulálják. Az így kapott anyagot esetenként karbamiddal kiegészítve kérődzők takarmány-komponenseként használják. Az eljárás során fótömegében vízben oldhatatlan anyag képződik, ami - éppen vízoldhatatlansága miatt - növények esszenciális fémion-szükségletének kielégítésére kelátorként nem alkalmazható. Ismert, hogy a salétromsaváé kezelés során az oxidációval párhuzamosan a kiindulási anyag, illetve az oxidációtermékek nitrálása is végbemegy. Az is közismert, hogy a nitrovegyületek vízben kitűnően oldódnak. A 2 849 341 sz. német szövetségi köztárBaságbeli közrebocsátás! iratban foglaltakat összevetve a 180 583. és 188 543. az. magyar szabadalmi leírások tartalmával szakember arra a következtetésre juthat, hogy az utóbbi esetben a vízoldható termékek képződését a salétromsavas oxidációval párhuzamosan lezajló nitrálás biztosítja, és más (nitrálással nem járó) oxidativ feltárási műveletek nem eredményeznek vízben oldható termékeket. Kísérleteink során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy ha a lúgos közegben oxigénnel vagy levegővel végzett oxidálást a 188 543. sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett kénsavas előfeltárási művelettel kapcsoljuk össze, úgy, hogy az előfeltárás és az oxidálás közé egy további hőkezelési lépést íb beiktatunk, vízben kitűnően oldódó kelátorokhoz jutunk, amelyek esszenciális fémionokkal alkotott koplexei vízben szintén jól oldódnak, így növények és talaj kezelésére igen előnyösen alkalmazhatók. Ez a felismerésünk azért meglepd, mert oldható nitrovegyületek képződéséhez vezető nitrálás az adott körülmények között nem mehet végbe, ugyanakkor azonban lehetőség van szulfátok képződésére, amelyek közismerten vízben rosszul oldódó vegyületek. A találmány tárgya tehát eljárás lignocellulóz-alapú anyagokból kialakítható, elsősorban esszenciális fémion-forrásként felhasználható, vízoldékony fémkomplexek előállítására, amelynek során a lignocellulóz-tartalraú anyagot adott esetben szárítás, aprítás és/vagy hidrolízis után előfeltárásnak vetjük alá úgy, hogy a kiindulási anyagot 1 kg kiindulási száraz anyagra vonatkoztatva 0,5-2 liter 70-80 tömegX-oB kénsavoldattal kezeljük 5-50 aC-on 1-24 órán át, az elófeltárással kapott anyagot oxidáljuk, és ezután a kapott komplexképzők keverékét alkálifémek, ammónia, alkáliföldfémek, bór és 3d- és 4d-átmeneti fémek közül egy vagy több oxidjával, hidroxidjával, sójával és/vagy a kialakuló komplexénél kisebb stabilitási állandójú komplexével reagáltatjuk, vagy az előfeltárást és/vagy az oxidálÚBt a már említett fémvegyületek jelenlétében hajtjuk végre. A találmány szerint úgy járunk el, hogy az elófeltárás után kapott savas rendszert vízzel eredeti térfogatának legalább ötszörösére hígítjuk, 1-5 órán át adott esetben atmoszferikusnál nagyobb nyomáson 95-120 »C-on forraljuk, ezután a savas elegyet pH = 11-14-re lúgosítjuk, adott esetben lúgos közegben 1-3 órán át 95-120 °C-on tovább forraljuk, majd lúgos közegben, adott esetben oxidációs katalizátor jelenlétében 5-48 órán át 15-120 °C- on levegővel és/vagy oxigéngázzal oxidáljuk. A találmány szerinti eljárás lényeges műveleti lépése az, hogy az előfeltárással kapott anyagot az oxidáció előtt hőkezelésnek vetjük alá. Az előfeltárással kapott anyagot vízzel eredeti térfogatának legalább ötszörösére - rendszerint körülbelül tízszeresére - hígítjuk, és 1-5 órán ét forraljuk. Ezalatt mind a cellulóz, mind a hemicellulóz komponensek hidrolizálnak és oldatba mennek. A lingin komponensek oldatba vitelére alkalmazzuk a lúgos közegben végzett hőkezelést, amit adott esetben mér az oxidálással is egybekapcsolhatunk. Oxidációs katalizátorként célszerűen mangán(II)-, réz(II)-, kobalt(II)-, és vas(III)-vegyületekel használunk. Speciális célokra a hemicellulóz- és a lignin-részt a cellulóz-rész leválasztása után külön-külön is oxidálhatjuk lúgos közegben. Ilyenkor a hígított savas elegy hőkezelése, azaz a hemicellulóz hidrolízise után szűréssel elválasztjuk a szilárd részeket, a szűrt oldatot a fentiek szerint lúgos közegben levegővel éB/vagy oxigéngázzal oxidáljuk, a szüredéket pedig lúgos közegben hőkezeljük, a szilárd részt kiszűrjük, és az oldatba ment hidrolizált lignint a fentiek szerint oxidáljuk. A találmány szerinti eljárásban kiindulási anyagokként igen előnyösen alkalmazhatunk növényi hulladékanyagokat, például különböző szalmaféleségeket (búzaszalmát, rozsszalmát, árpaszalmát), rizshéjat, kukoricacsutkát, nádhulladékot, kukoricaszárat, vagy fűrészport, illetve növényi hulladékanyagok előfeldolgozása után kapott, lignocellulóz-tartalmú melléktermékeket (például a kukoricacsutkából kiinduló furfurolgyártás során visszamaradt un. furfurolkorpát). A találmány szerinti eljárás során a lignocellulóz-alapú anyagból bonyolult összetételű kelátorok képződnek, amelyek pontos összetételét és kémiai jellegét nem ismerjük. Közelítő analitikai vizsgálatok szerint a kelátorok elsősorban huminsEiv-, himatomelánsavéa fulvosav-analóg vegyületeket, továbbá savas és neutrális szénhidrátokat tartalmaznak. A fémkomplexek kialakításához szükséges fémvegyületeket az előfeltárás, illetve az oxidálás során is a reakcióelegyhez adhatjuk; eljárhatunk azonban úgy is, hogy az eljárás zárólépésében reagáltatjuk a kelátorokat a megfelelő fémvegyületekkel. A fémvegyületek mennyiségének, minőségének és egymáshoz viszonyított arányának megfelelő megválasztásával olyan fémkomplexeket állíthatunk elő, amelyek az esszenciális fémionokat a kezelendő növényi szervezet szempontjából optimális arányban tartalmazzák. Az esszenciális fémionokat optimális arányban tartalmazó nyom5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
