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农林学类论文-含腐植酸型叶面肥的实验研究.doc

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农林学类论文-含腐植酸型叶面肥的实验研究.doc

农林学类论文含腐植酸型叶面肥的实验研究摘要腐植酸类液体肥料属于一类复杂的有机无机胶体系统,具有易聚结、易沉降、不稳定等特点,然而,我们生产的HA液面肥要求相对均质、稳定和易关键词腐植酸叶面肥胶体絮凝1腐植酸类液体肥料属于有机无机非均相胶体分散系统,简称复合胶体系统,其分散介质是水其中含无机电解质和HA阴离子,分散相是无机化肥、微量元素化合物和HA胶体粒子以及其他辅助材料。质量较高的HA叶面肥应该是溶胶,也允许有少量稳定的悬浮体HA冲施肥主要是悬浮体和粗分散体系。既然HA属于一类复杂的有机无机胶体系统,就不可能违背胶体系统的基本定律,其中最重要的一点就是聚结和沉降不稳定性。要求它们包括溶胶永远绝对稳定即不凝结、不沉降是不可能的。因为体系中的分散粒子有巨大的表面积和表面自由能,在范德华引力作用下易相互聚集,故本身就具有热力学不稳定性。再加上分散介质中还溶解着高浓度的无机离子,构成复杂的电解质体系。高浓度的分散粒子吸附大量离子后,双电层极其薄弱,从而加剧了粒子的聚集和沉降过程。但是,我们要生产的HA液肥偏偏要求相对均质、稳定和易于流动,这就是我们要解决22.1(1(2)原子吸收分光光度计(PEAAnalyst700)附有空气乙炔燃烧器,及铜空心阴极灯,锌空心阴极灯锰空心阴极灯铁空心阴极灯(3)振荡器3540r/min上下旋转式振荡器,或其他相同效果的水平往复(42.2腐植酸钾腐植酸钠尿素磷酸二氢钾硝酸钾磷酸一铵硫酸钾硼砂硫酸锌硫酸铁硫酸锰钼酸铵悬浮剂分散剂调节剂蒸馏水EDTA3(1)按比例对腐植酸钾、腐植酸钠进行研磨,要求粒子直径小于1μm(2)按比例加入一定量的蒸馏水,加入各种微量元素搅拌、加热至40℃溶(3)按比例加入络合螯合剂进行络合,络合温度控制40℃50℃,搅拌反应1(4)然后按比例加入腐植酸钾、腐植酸钠、调节剂,搅拌复合反应30分钟。(5)反应稳定后,测定PH值,控制PH值为68之间,依次加入大量元素,尿(6)待完全溶解稳定后,加入悬浮剂、分散剂充分搅拌1小时。最后静止48小时,44.1仅列5组数据来说明,结果见表14.2以表1的5(1)要想制成总养分达到20%~30%、HA含量6%~9%的液体肥料,总固体就得达到47%~75%,也就是说,100克产品中只含25~53克的水。按溶解度100克水中溶解固体的克数的常识,除尿素外,大多数无机盐的溶解度在15%~50%。按理想状态粗略估算,在上述液肥中,分散介质是无机盐的过饱和溶液,其中大约溶解了10%~30%的盐,70%~9O%的无机物质是不溶解的,故(2)HA1价盐和FA的高浓度水溶液是一种有机胶体体系,其胶体颗粒大小、粘度稳定性随HA的来源和性质、体系的pH值、浓度、无机盐含量等而变化。比如,在常温纯水中溶解泥炭腐钠,HA浓度可达到8%或更高,但8%的褐煤HA液体就比较粘稠了,而风化煤HA加到6%就难以流动,到8%就成胶冻了。如果再往HA溶液中添加各种化肥和微量元素,情况就更为复杂,视所加物质种类、数量和加次序有所不同,一般变得更稠,即使有的变稀,但不溶固(3)在没有HA的情况下,仅在水中溶解和分散化肥和微量元素,更难形成均质的胶体,且到一定浓度就析出结晶或成块状。适当加入HA,才有可能提高体系的流动性和稳定性。这是由于HA作为一种有机电解质被无机粒子吸附,起(4)在含HA的胶体中,含N、K的1价盐可以适当多加,但微量元素几乎都是2价阳离子,一是HA与2价金属离子之间会发生络合、螯合反应,形成一部分不可逆的难溶HA盐,很难再溶解,二是高价金属离子本身就会加剧HA的凝聚和沉淀是可逆的,与难溶螯合物是两回事,这也符合SchulzeHardy规则Nl/Z6,即凝聚值与离子价的6次方成反比。如此计算,1价离子与2价离子的凝聚极限之比为10.016,前者比后者高60多倍。祁辉和郭晓峰等的试验也证明了这种现象。因此,微量元素在一般HA液肥中的含量更是有限的,即使不加大量营养元素,只加5(5)在近中性的HA液肥中,泥炭和褐煤的水溶HA略低于总HA含量,但风化煤水溶HA只有总HA的1/3~1/2。在高pH值和低养分情况下,后者制成的液肥中水溶HA也接近总HA。如何才能改善HA液肥的流动性和稳定性一般通过3种途径a.提高空间排斥作用b.提高静电排斥作用c.同时提高前两者的综合作用。对HA55.1通过加强研磨、快速搅拌、适当加温、超声波处理等物理手段,尽量减小固体粒子尺寸,提高分散度。一般来说,固体粒子越小,水化层越厚,空间排斥作用越大,体系越稳定。但物理方法处理有一定限度,主要用于生产冲施肥,其分散粒子允许大干1Oμm。国外称这类肥料为悬浮肥料,其粒子≤800μm就能5.2选择合适的HA生产叶面肥,最好用年轻褐煤或泥炭HAFA。风化烟煤经深度降解处理的HA也可用于叶面肥,但生产成本和产品质量都不理想。至于生产冲施肥,用哪种原料的HA都可以,但用风化烟煤HA5.3充分提高HA因此,生产叶面肥所用的HAFA应该事先活化,即经过选择性催化氧化降解处理,适当降低分子量,增加含氧官能团数量和活性,即可大量增加被固体粒子吸附的阴离子数量,6液肥中HA6.1液体肥料特别是叶面肥中HA的抗艇水絮凝能力比原液的稳定性更为重要。即他原液固体颗粒较粗,有些可逆聚集体,但在使用时稀释几百到几千倍后能迅速分散和溶解,仍不失为好的液体肥料。反之,原液HA分散得再好,一遇大量硬水就絮凝沉淀,堵塞喷嘴或滴灌小孔,给施肥操作带来麻烦其次,把絮凝了的HA喷在植物叶片上,不仅影响作物叶面对养分和HA的吸收,而且可能封堵叶片气孔,影响植物呼吸。HA(1)如果在液肥中含有较多的高价阳离子,HA本身就可能变成不溶的HA(2)液肥中仅有1价盐,即使大部分HA被凝聚成不溶的团聚体,但用硬水稀释后可暂时形成扩散双电层,使团聚体均匀分散,但经几分钟到几小时后,HA阴离子逐渐与水中Ca2Mg2和少量F结合形成难溶盐或螯合物而絮凝。(3)如果用盐碱地的高硬水稀释液肥,由于水中高浓度电解质离子Na、CO、SO,等的作用,HA胶体粒子外围双电层极薄,电动电位很低,使HA很快絮凝6.2(1)采用前述的褐煤或泥炭选择性氧化降解HA作液肥的基质。此类较高活性的HAFA,既是原液的胶体保护剂和分散剂,又是稀释液的有效抗絮凝剂。此类HA被肥料粒子吸附后,有可能使体系负电荷占绝对优势,加厚了稀液胶体体系的双电层,或HA与Ca2、Mg2等高价金属离子形成水溶性螯合物,从而阻(2)在液肥中添加螯合剂。一类是高效有机螯合剂,如EDTA可与多种金属(3)无论是添加活性HA,还是各种有机、无机螯合剂,都要摸索规律,避免盲目。首先,要保证原液是稳定、均质、可流动的胶体体系,防止形成不可逆[1.医用化学[M].北京中国医药科技出版社,2004.[2.电解质对腐植酸溶液的絮凝机理探讨[J].腐植酸,1997,11012.

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