171086. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 6-10 pH-jú szemcsés kovafölt előállítására
3 171086 4 manapság kiterjedten használt nagyhatású foszforsav észterek számára. Ezek a hatóanyagok ugyanis 6—7 pH-n stabilisak és a pH növelésével a bomlásuk meglepő gyorsan bekövetkezik. Ha a rovarirtó hatóanyagokat pH tűrés szempontjából csoportosítjuk, legfeljebb 10% bírja a szemcsés kovaföld hordozó magas pH-ját. A találmány szerinti cél olyan szemcsés kovaföld hordozó biztosítása, amelynek a pH-ja és 6 és 10 értékek között tetszés szerint változtatható. A találmány alapját képező felismerést a pH-t befolyásoló anyagok felkutatása és azok működésének felderítése jelenti. A szóbajöhető anyagok tanulmányozásánál mindenekelőtt arra kellett tekintettel lennünk, hogy az anyag 400-1000 C° között ne illanjon el, hanem a hevített szemcsében is benne maradjon, hiszen csak így tudja a szemcsés anyag pH-ját a kívánt értékre csökkenteni. A szerves vegyületek éppen ezért nem jöhettek számításba és a megfelelő anyagot a szervetlen vegyületek éspedig a szervetlen sók között kellett keresnünk. Arra is tekintettel kellett lennünk, hogy a kérdéses anyag viszonylag olcsó legyen, a hordozó előállítási költségét lényegesen ne befolyásolja. Kutatásaink és kísérleteink alapján az egyik ilyen vegyülettípus a nátrium-, ül. kálium- szilikofluorid. A nátriumszilikofluorid lúggal, vagy szódával a követekzőképpen reagál: Na2 SiF 6 + 4NaOH = 6NaF + SiO + 2H 2 0, Na2 SiF 6 + 2Na 2 C0 3 = 6NaF+Si02 +2C0 2 . Az egyenletek csak a semlegesítés végpontját mutatják. A semleges tés azonban négy lépcsősnek fogható fel, minthogy a nátriumszilikofluorid lúggal és szódával szemben négy bázisú savként viselkedik. A szereplő Na2 SiF 6 -ot finomra porítottuk és a kovafölddel homogenizáltuk, a nátriumkarbonátot pedig híg oldat formájában, 8ml/100g kovaföld negyedik lépcső végén, vagyis az ekvivalencia pontban a pH kb. 8 és e gyengén lúgos pH kialakulásában elsőrendű szerepet játszik a nátriumfluorid hidrolízise. Ebből következik, hogy ha a kovaföldhöz annyi nátriumszilikofluoridot adunk, amennyi a lúg-vagy szódaoldat lúgosságát az egyenletek szerint éppen lesemlegesíti, a kovaföldben kb. 8 pH alakul ki. Ahhoz, hogy a pH-t még kisebb értékre csökkentsük, további nátriumszilikofluorid adagolására van szükség és a pH csökkenésének mértéke a nátriumszilikofluorid túladagolásának a függvénye. A pH kialakuló értéke ugyanis a kb. 4 pH-jú nátriumszilikofluorid és a kb. 8 pH-jú nátriumfluorid arányának a függvénye. Ha a nátriumszilikofluorid túladagolása a lúghoz ül. szódához képest megfelelően nagy, a pH 6 értékig is lecsökkenthető. Sajnos a kovaföldhöz adott lúg ül. szóda mennyiségének ismerete alapján a szükséges nátriumszilikofluorid mennyisége nem számítható ki, ugyanis a lúg ül. szóda részben reagál a kovafölddel és a kovaföld savanyú komponenseivel is, különösen a 400—1000 C°-on történő hőkezelés folyamán. Ebből következik, hogy a nátriumszüikofluorid hatását kísérletileg kellett megvizsgálnunk. Kísérleteink eredményét az 1. táblázatban ismertetjük. A táblázatban adagban kevertük a kovafölddel. Az így nyert morzsalékos anyagot félórán át 800 C°-on hevítettük és lehűlés után 5%-os szuszpenzióban mértük a szemcsés termék pH-ját. 5 1. táblázat Na2 C0 3 Na2 SiF 6 pH g/100 g kovaföld g/100 g kovaföld 2,0 0 9,7 1,5 0 9,3 1,3 0 9,1 1,3 0,25 8,3 1,3 0,5 7,6 1,3 1,0 6,9 1,3 2,0 6,4 1,3 3,0 6,2 1,3 4,0 6,0 1,13 0,25 7,9 1,13 1,0 6,8 1,13 3,0 6,0 35 Hasonló eredményeket kaptunk, ha szóda helyett híg lúgoldattal, állítottuk elő a szemcsés hordozót, ül. nátriumszüikofluorid helyett káliumszÜikofiuoridot használtunk. Az 1. táblázat szerint a kisebb Na2 SiF 6 adagoknál, egészen 0,5 g Na2 SiF 6 /100g kovaföld 40 adagig arányos a pH csökkenés az Na 2 SiF 6 adaggal, vagyis ez a nátriumszüikofluorid mennyiség a nátriumkarbonát semlegesítésére fordítódik. Tovább növelve a nátriumszilikofluorid mennyiséget, a pH csökkenése egyre jobban mérséklődik, jelezve, hogy 45 ekkor már a pH nem kémiai reakció folytán, hanem az NaF és a felesleg Na2 SiF 6 hatására alakul ki. Kísérleteink szerint a kovaföld és nátriumszilikofluorid keverékének híg lúggal, vagy szódaoldattal történő kezelésekor még nem alakul ki a végleges pH. 50 A reakció a hőkezelés folyamán válik teljessé, tehát a végleges pH is csak a hőkezelt szemcsékben alakul ki. A nátriumszüikofluorid szükséges mennnyisége függ a nátriumkarbonát mennyiségétől, annak mennyisége viszont a kovaföld minőségének függ-55 vénye. Az 1. táblázat adatai erdőbényei kovaföldre vonatkoznak. A táblázat értelmében nincs szükség nagymennyiségű nátriumszüikofluoridra, mert már lg Na2 SiF 6 /100g kovaföld adaggal a pH 7 alá csökkenthető. Ennek ellenére meg kell említenünk, 60 hogy a nátriumszüikofluorid és szóda reakciójával vízben oldódó NaF keletkezik. F így elembevéve, hogy a kovaföld hordozóval készített növényvédőszerből átlagosan 30-40 kg-ot szórnak ki hektáronként, a növényvédőszerrel kiszórt vízoldható fluor mennyi-65 sége nem nagyobb, mint 0,25-0,7 kg F/ha. 2
