193954. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polikondenzált karbamidot tartalmazó szerves nitrogén műtrágya előállítására
3 193954 még néhány más, csupán, elméletileg érdekes vegyület, mint a tiokarbamid, a karbamid-pirrolizátum és a dicián-diamid. Foglalkoztak emellett bizonyos baktériumtevékenységet gátló nitrifikáció-szabályozókkal is. [lásd S.L. Tisdale, W L. Nelson: A talaj termékenysége és a trágyázás, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1966] . Fenti műtrágyák hiányosságai a karbamid műtrágyákéhoz hasonlóak, és gazdaságos ipari előállításuk sem megoldott. Az eddigi külföldi és hazai próbálkozások mind arra irányultak, hogy a karbamid bomlási folyamatát késleltessék, illetve a bomlásból eredő káros hatásokat csökkentsék, vagy kiküszöböljék. A forgalomban lévő PARAMID parafinnal és zsírsavakkal kezelt műtrágya, melyben a karbamid hidrolízisét késleltetik, [lásd: Növényvédőszerek, műtrágyák, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1984]. Számos tanulmány igazolja, hogy a kimosódáson és a növények tápanyagkivonásán kívül a talaj nitrogéntartalma még más veszteséget is szenved. Ezek a veszteségek akkor fordulnak elő, ha a talajban végbemenő bizonyos biológiai és kémiai folyamatok következtében onnan nitrogéngáz, dinitrogén-oxid, nitrogén-oxid, illetve ammónia távozik el. A veszteségek okaként három folyamatot tételeznek fel: 1. Denitrifikáció, mely a nitrátok anaerob körülmények között történő biokémiai redukciója. 2. Nitrit részvételével aerob viszonyok között végbemenő kémiai reakciók. 3. Ammónia (NH)3 gáz elillanása az alkalikus talajok felszínéről. A nitrogén utánpótlásnál tehát a veszteségek számos lehetőségére gondolni kell és adott körülmények között a leggazdaságosabb nitrogénforrást kell választani. A találmány célja a gyakorlatban használatos karbamid műtrágya kedvezőtlen hatásainak és a felhasználás során jelentkező, nehezen betartható körülmények kiküszöbölése. Arra törekedtünk, hogy a karbamidot úgy alakítsuk át, hogy az ureáz már ne hasson rá, ezáltal késleltessük a szerves kötésben lévő nitrogén átalakulását és kedvezőbbé tegyük a nitrogén hasznosulását a növények számára. Eljárásunk lényege, hogy a karbamidot meghatározott ideig magas hőfokon tartjuk, aminek hatására polikondenzáció megy végbe. A makromolekulát szerves savval reagáltatjuk. A szerves savak közül az 1—4 szénatomos telített szerves savak és a tejsav alkalmasak. A legelőnyösebb az ecetsav használata. Felhasználását indokolja a gazdaságosság (olcsó, könnyen beszerezhető), valamint a talajra gyakorolt előnyös hatás, a kis koncentráció miatt a hidrolízis terméke a talaj pH-ját nem változtatja. Az ecetsav jól diszszociáló sav, az eljárás során a polikondenzált karbamid molekula lezárására ez a legalkalmasabb. A következőkben a találmányt részletesebben, példákkal mutatjuk be. 1. Példa 100 g, kereskedelemben kapható karbamidot felhevítünk 150°C-ra, minek hatására átlátszó folyadékot kapunk. Az olvadékhoz 0,1 g CaC03-t teszünk, mely katalizátorként fejti ki hatását, élénk ammóniafejlődés tapasztalható. A folyamatos ammóniagáz 0,01 g granulált aktívszén hozzáadásával segítjük elő. Az olvadékot 2003C-ra hevítjük, majd 20 perc eltelte után hagyjuk kihűlni 110°C-ig, és 15 tömeg% tejsavat adunk hozzá. Az így nyert készítmény összes N tartalma 36— 37 tömeg%, az összes N 2—2,5%-a biuret formában van jelen A termék megjelenési formája szilárd, de nem kristályos. 2. Példa Az első példához hasonlóan járunk el, de az olvadékot 25 percig tartjuk 180°C-on. Opálos szín megjelenése után, 110°C-on 2 tömeg% 20 tömeg%-os ecetsavat adunk a polikondenzált karbamidhoz és 80°C hőmérsékleten 40 tömeg% CaC03-t adunk hozzá, majd keverés és hűlés után őröljük, és alapműtrágyázásra használjuk. A kapott termék összes N tartalma és megjelenési formája az 1. példa termékével azonos, az összes N 0,5—2,0%-a biuret formában van jelen. 3. Példa Az első példához hasonlóan járunk el, de az olvadékot 30 percig tartjuk 180°C-on, majd 110°C-on 10 tömeg%-os ecetsavból 10 tömeg%-t adunk hozzá, és állandó keverés mellett hagyjuk 70°C-ig lehűlni, majd 30 tömeg% dolomitot (MgC03 + CaCOs) adunk hozzá. Kihűlés után a terméket őröljük és műtrágyaként használjuk fel. A termék megjelenése, nitrogén- és szárazanyagtartalma megegyezik az 1. és 2. példák termékével. A polikondenzált karbamid alapú műtrágyával kisparcellás műtrágyázási kísérletet végeztünk. Kontroll műtrágyaként karbamidot használtunk. Célunk az volt, hogy a karbamid műtrágyázás használatánál fennálló károsító tényezők elmaradását bizonyítsuk. Kísérleteinket gabonánál, kukoricánál végeztük el (Lásd 1. táblázat). Bebizonyosodott, hogy a nitrogénveszteség kisebb, a nitrogén immobilizációja kedvezőbb volt, ami a növény vegetatív és generatív részeinek nitrogéntartalmát is növelte. Kedvezőnek bizonyult az 1 t termésre jutó nitrogén hatóanyag felhasználás. Különösen szembetűnik, ha az ismert műtrágyák alkalmazásával kapott összehasonlító értékeké: veszünk figyelembe. (Lásd 2. táblázat). Lát ható, hogy a találmány szerint előállított műtrágya alkalmazásával a termékmennyiség magasabb, mint az ismert műtrágyák alkalmazása esetén kapott. 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
