186474. lajstromszámú szabadalom • Eljárás eszenciális fémkelátok előállítására
4 lof-4 ; 4 tartományban megvédik a komplexben kötött fémionokat a kicsapódástól, illetve a talaj ban lévő komplexképzőkhöz való kötődéstől, így gyakorlatilag teljes egészükben eljuthatnak a növények gyökereihez. A nagystabilitású fém-kelátok alkalmazása azonban a gyakorlatban nem vált általánossá, ami elsősorban annak tulajdonítható, hogy ezek komplexképzó ligandumokként nehezen hozzáférhető, költségesen előállítható anyagokat igényelnek. A ligandumként fenol-kondenzálumokat tartalmazó készítmények további hátránya, hogy ligandum előállításában toxikus vegyüleleket (fenolt és fenol-származékokat) használnak fel, ami különleges óvórendszabályok bevezetését teszi szükségessé. A nagystabilitású fémkelátok alkalmazhatóságának az a körülmény is határt szab, hogy azokat a növény rendszerint nem változatlan állapotban veszi fel, hanem a növény számára főként a komplex disszociációja révén felszabaduló fém-kationok abszorbeálhatok. Minél nagyobb a komplex stabilitása, annál kevésbé disszociál, így a megfelelő hatékonyság érdekében ezekből a komplexekből is viszonylag nagy fölöslegei kell alkalmazni a növény tényleges eszenc-iális fémion-szükségletének kielégítésére [Soil Sei. Soc. Am. J. 41(3), 531 (1977)]. Olyan mikroelem-forrásokra van tehát szükség, amelyek a talajok humuszanyagaival, a termesztöközeg esetleges nagy hidroxil-ion koncentrációjával, valamint a lermesztóközegnek a fémionokkal oldhatatlan csapadékot képező komponenseivel szemben még kellő stabilitással rendelkeznek, ugyanakkor azonban viszonylag könnyen és gyorsan képesek átadni a fémionokat a növényi kelátoroknak, és könnyen hozzáférhető, olcsó kiindulási anyagokat (például egyéb célokra előnyösen fel nem használható hulladékanyagokat, illetve melléktermékeket) igényelnek. Ismert, hogy a lignin és fókomponenskénl lignint tartalmazó melléktermékek, illetve hulladékanyagok fémionok megkötésére alkalmasak. A J. Food Sei. 46, 548 (1981) közlemény lignin fémion-megkötő képességének vizsgálatára vonatkozik. A közleményben felsorolt grafikonokból és számadatokból megállapítható, hogy a feltáratlan lignin savi kapacitása 0,0537 mekv/g, 1 g feltáratlan lignin tehát mindössze 0,0537 milliekvivalens fémiont képes megkötni. Az Isotop. Radial. Soil Org.-Metter: Proc. Sym. 2, 411 (1968) közlemény szerint a Kraft-módszerrel feltárt vagy a szulfit-eljórásból származó lignin cink- és vas-kelátjai alkalmasak növények üvegházi kezelésére. Ez a közlemény a kelátorok fémion-megkötő képességére vonatkozó számadatokat nem tartalmaz. Egyéb szakirodalmi adatokból megállapítható azonban, hogy a Kraft-módszerrel feltárt lignin savi kapacitása 0,15 mekv/g (Sarkaltén K. V., Ludwig C. H.: Lignin, 674. oldal (Wiley Inlersci., 1971)], és a szulfit-eljárásból származó lignin savi kapacitása 1,8 mekv/g körüli érték IZakis G. F. és munkatársai: Ciliin. Drev. 14, 98 (1973)1. Szükség van tehát a lignin, illetve a főkomponensként lignint tartalmazó melléktermékek és hulladékanyagok savi kapacitásának és ezáltal féinior.-megkötő képességének növelésére. Az 1980. május 23-án benyújtott 180 583 sz. magyar szabadalmi leírás eljárást ismertet a fenti követelményeknek minden tekintetben megfelelő fém-kelátok előállítására. Az ott ismertetett eljárás szerint a lignocellulóz-alapú kiindulási anyagot (célszerűen növényi hulladékanyagot, így fúrfurol-korpát stb.) adott esetben aprítás, szárítás és/vagy hidrolízis utón 30-100 °C-on 0,5-12 órán át 1 kg kiindulási szárazanyagra vonatkoztatva 4-12 liter 6-65 súly%-os vizes salétromsav-oldattal oxidálják, majd a kelátkspzök így kapott keverékét (célszerűen elkülönítés nélkül) alkálifémek, bór, ammónia, alkáliföldfémek és 3d- és 4d-ótmeneti fémek közül egy vagy több hidroxidjával, sójával és/vagy a kelótképző és a fémion alkotta fómkomplex stabilitásánál kisebb stabilitású komplexével reagóllatjók. Az eljárás egyik változatában az oxidációt mór az említett fémvegyület(ek ) jelenlétében végzik. Ezzel az eljárással rendkívül gazdaságosan állíthatók elő növényi hulladékanyagokból olyan fémkelátok, amelyek a növényi és az állati szervezetekben egyaránt igen jó hatásfokkal hasznosulnak, így a növénytermesztésben és az állattenyésztésben egyaránt kiváló eredménnyel alkalmazhatók a kezelt szervezetek esszenciális fémion-szükségletének biztosítására. Hátrányt jelent azonban, hogy az említett magyar szabadalmi leírásban ismertetett oxidáció során csak a kiindulási anyag lignin-komponensei alakulnak át kelátképzésre alkalmas ligandumokká, míg a cellulóz-komponensek főtömege gyakorlatilag változatlan állapotban, feltáratlanul marad vissza, és egyáltalán nem vesz részt a komplexképzés folyamatéban. Figyelembe véve, hogy a felhasznált kiindulási anyagok lignocellulózanyagának mintegy 30-70%-át az oldhatatlan állapotban visszamaradó cellulóz-komponensek teszik ki, a cellulóz-komponensek feltárásával és átalakításával a végtermék komplexképző kapacitását (azaz az egységnyi súlyú végtermék által megköthető és így az élő szervezetbe bevihető fémionok mennyiségét) többszörösére lehetne növelni. Ennek a hátránynak a kiküszöbölését szolgálta az az eljárás, amely sz.erinl az alapanyng teljes feltárásával állítanak elő fém-kelá lókat lignocellulóz-hernicellulóz-tartalmú kiindulási anyagokból, előnyösen növényi hulladékanyagokból úgy, hogy a kiindulási anyagot adott eFietben szárítás, aprítás és/vagy hidrolízis után először előfeltórósnak vetik aló (1 kg kiindulási szárazanyagot legalább 0,1 liter 0,5-80 súly%-os kénsavoldat-5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
