производство гумата
производство гумата
Уважаемые химики! Можете ли вы в общих чертах описать процессы происходящие в смеси белков, жиров и углеводов при их окислении кислородом воздуха в щелочной среде при высокой температуре. Поясню: разработана и опробована технология переработки птичьего помёта в удобрение гуматной природы, но как это происходит непонятно. Не углубляясь в детали, необходимо описать общую схему процессов.
Re: производство гумата
Чтобы описать общую схему процессов, необходимо иметь в распоряжении описание параметров этих процессов, мы же тут не эксрасенсы, чтобы угадывать по звёздам
Можете предоставить более подробную информацию?
Можете предоставить более подробную информацию?
I D E A = A u
Re: производство гумата
Высокое давление в реакторе обеспечивает температуру 120 градусов, щелочь в избытке, процесс жидкофазного окисления протекает два часа. Мы предполагаем, что происходит гидролиз макромолекул с дальнейшим окислением получающихся мономеров. При этом возможны реакции конденсации полупродуктов окислительного гидролиза. На выходе мы получаем раствор гуматов и нерастворимый осадок. Как в условиях жесткого глубокого окисления могут получаться вещества весьма сложной структуры? Мы предполагаем, что на определенном этапе окисления полупродукты "стабилизируются" щелочью и далее не окисляются, но могут взаимодействовать между собой с образованием сложных структур типа гумата. Насколько эти предположения близки к истине?
Re: производство гумата
Почему окисление, в реактор вводится под давлением кислород или добавляется какой-то окислитель?Ria писал(а):Высокое давление в реакторе обеспечивает температуру 120 градусов, щелочь в избытке, процесс жидкофазного окисления протекает два часа.
Предполагать можно всё что угодно, т.к. гуминовые вещества не имеют чёткого состава и содержат молекулярную "кашу", в которой присутствуют почти все известные в органической химии функциональные группы:Ria писал(а):Мы предполагаем, что происходит гидролиз макромолекул с дальнейшим окислением получающихся мономеров.
Код: Выделить всё
http://ru.wikipedia.org/wiki/Гуминовые вещества
Какие-нибудь анализы делались?
Ria писал(а):При этом возможны реакции конденсации полупродуктов окислительного гидролиза.
Если есть сложноэфирные, альдегидные, кетонные группы, то могут идти и эти реакции, только есть ли окисление?
Ria писал(а):На выходе мы получаем раствор гуматов и нерастворимый осадок. Как в условиях жесткого глубокого окисления могут получаться вещества весьма сложной структуры?
Как Вы установили сложность? Которая, вообще-то, имела место быть и до Вашего реактора
Эти предположения особо ничем не отличаются от гадания на кофейной гуще . Ещё раз: почему Вы решили, что в Вашем реакторе идёт окисление? Если туда не подавался окислитель, то идёт:Ria писал(а):Мы предполагаем, что на определенном этапе окисления полупродукты "стабилизируются" щелочью и далее не окисляются, но могут взаимодействовать между собой с образованием сложных структур типа гумата. Насколько эти предположения близки к истине?
- нейтрализация гуминовых кислот (основной процесс, образуются их натриевые соли),
- омыления (см. выше),
- конденсации по карбонильным группам (см. выше).
Конечно, может идти ещё много реакций (комбинаций-то много!), но они, думаю, не существенны.
А гумат (гуминовые кислоты) содержится изначально в исходном материале (гумусе), просто щёлочью его отделяют от балластов (глина, песок, шламы и пр.).
Мне известна только одна книга по Вашему вопросу: Орлов Д.С. Практикум по биохимии гумуса (1969), там описаны методы определения разных компонентов гумуса, почитайте, может быть поможет.
I D E A = A u
Re: производство гумата
В исходной органике нет гумуса (Вы не правильно поняли). То, что происходит в почве с белками, жирами, углеводами, происходит у нас в реакторе. но по каким-то другим механизмам. Да, окисление осуществляется кислородом воздуха (как я мог забыть это указать!)
То, что образуются гуминовые вещества нет сомнений (с работами Орлова мы знакомы). Безусловно, исходная органика имеет сложную структуру, вопрос в другом. Допустим окислительный распад молекулы А сопровождается образованием двух радикалов В и С, устойчивых в данных условиях. Под устойчивостью следует понимать невозможность обратной реакции между ними, но не отсутствие у них химического сродства к аналогичным продуктам окисления В' и С' другой молекулы А'. Иными словами, энергии активации процессов
В + С → А
В' + С' → А'
выше соответствующих энергий для процессов распада
А → В + С
А' → В' + С',
а химическое сродство может реализовываться в виде одного или нескольких из процессов:
В + В'
В + С'
С + В'
С + С'.
Таким образом, могут (или не могут???) образовываться более сложные структуры. Опыт показывает, что при наличии щелочи образуются гуматы. Без щелочи протекает "мокрое" сжигание - органика окисляется до простейших продуктов.
Вот Вы пишите, что реакции конденсации возможны если нет окислителя, а я спрашиваю может ли щелочь образовывать соединения с полупродуктами окисления, устойчивые к дальнейшему окислению.
То, что образуются гуминовые вещества нет сомнений (с работами Орлова мы знакомы). Безусловно, исходная органика имеет сложную структуру, вопрос в другом. Допустим окислительный распад молекулы А сопровождается образованием двух радикалов В и С, устойчивых в данных условиях. Под устойчивостью следует понимать невозможность обратной реакции между ними, но не отсутствие у них химического сродства к аналогичным продуктам окисления В' и С' другой молекулы А'. Иными словами, энергии активации процессов
В + С → А
В' + С' → А'
выше соответствующих энергий для процессов распада
А → В + С
А' → В' + С',
а химическое сродство может реализовываться в виде одного или нескольких из процессов:
В + В'
В + С'
С + В'
С + С'.
Таким образом, могут (или не могут???) образовываться более сложные структуры. Опыт показывает, что при наличии щелочи образуются гуматы. Без щелочи протекает "мокрое" сжигание - органика окисляется до простейших продуктов.
Вот Вы пишите, что реакции конденсации возможны если нет окислителя, а я спрашиваю может ли щелочь образовывать соединения с полупродуктами окисления, устойчивые к дальнейшему окислению.
Re: производство гумата
Так Вы окисляете какую-то органику кислородом в присутствии щёлочи? Тогда понятно (в смысле не понятно какую именно органику )Ria писал(а):В исходной органике нет гумуса (Вы не правильно поняли).
Думаете Ваш реактор способен моделировать сложные ферментативные микробиологические процессы? Очень сомневаюсь. А как Вы установили, что образуются гуминовые вещества, да ещё и подобные природным?Ria писал(а):То, что происходит в почве с белками, жирами, углеводами, происходит у нас в реакторе. но по каким-то другим механизмам.
То, что образуются гуминовые вещества нет сомнений (с работами Орлова мы знакомы).
Этой информации не достаточно, надо знать что в ней преобладает или хотя бы её происхождение (для приблизительной идентификации), иначе опять скатываемся к гаданию на кофейной гуще.Ria писал(а):Безусловно, исходная органика имеет сложную структуру,
Однозначно могут, таких реакций в органической химии известно миллионы, только вот что даёт это тривиальное заключение?Ria писал(а):Допустим окислительный распад молекулы А сопровождается образованием двух радикалов В и С, устойчивых в данных условиях. Под устойчивостью следует понимать невозможность обратной реакции между ними, но не отсутствие у них химического сродства к аналогичным продуктам окисления В' и С' другой молекулы А'. Иными словами, энергии активации процессов
В + С → А
В' + С' → А'
выше соответствующих энергий для процессов распада
А → В + С
А' → В' + С',
а химическое сродство может реализовываться в виде одного или нескольких из процессов:
В + В'
В + С'
С + В'
С + С'.
Таким образом, могут (или не могут???) образовываться более сложные структуры.
Щёлочь вызывает конденсацию молекул (писал выше) - могут образоваться ароматические структуры, которые окисляются гораздо труднее.Ria писал(а):Опыт показывает, что при наличии щелочи образуются гуматы. Без щелочи протекает "мокрое" сжигание - органика окисляется до простейших продуктов.
Анионные форма органических веществ (соли щелочных металлов), как правило, окисляются легче, чем нейтральные, поэтому этот Ваш вывод, скорее всего, не верен, я бы объяснил этот факт ароматизацией (см. выше). Но это результат моего рассматривания содержимого кофейной чашечки, вытряхнутого на блюдечко после утреннего кофепитияRia писал(а):Вот Вы пишите, что реакции конденсации возможны если нет окислителя, а я спрашиваю может ли щелочь образовывать соединения с полупродуктами окисления, устойчивые к дальнейшему окислению.
I D E A = A u
Re: производство гумата
Коллега chemist, дык куда эту тему отправлять, в органику, химтехнологию или коммерческий раздел
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)
Re: производство гумата
Я тоже в растерянности . Может быть топикстартер выдаст ещё хоть один бит информации об объекте исследования и задаче, и тогда станет ясноamik писал(а):Коллега chemist, дык куда эту тему отправлять, в органику, химтехнологию или коммерческий раздел
I D E A = A u
Re: производство гумата
-Можете ли вы в общих чертах описать процессы происходящие в смеси белков, жиров и углеводов при их окислении кислородом воздуха в щелочной среде при высокой температуре.
Я так понимаю, вы говно куриное варите? При таком исходнике(исходное соединение) даже в общих чертах не можем, потому что Говно куриное это дикая смесь всего до конца не описанная.
-но как это происходит непонятно.
Вот и ладненько, рекомендую в понимание этого вопроса НЕ лезть, спокойней жить будете.
-необходимо описать общую схему процессов.
Не вижу никакой необходимости. Более того при сегодняшним научном мировоззрении такая общая схема вредна.
--Не углубляясь в детали.
Исходя из того, что ваши запросы, мягко говоря, абсурдны, придется углубиться.
Я так понимаю, вы говно куриное варите? При таком исходнике(исходное соединение) даже в общих чертах не можем, потому что Говно куриное это дикая смесь всего до конца не описанная.
-но как это происходит непонятно.
Вот и ладненько, рекомендую в понимание этого вопроса НЕ лезть, спокойней жить будете.
-необходимо описать общую схему процессов.
Не вижу никакой необходимости. Более того при сегодняшним научном мировоззрении такая общая схема вредна.
--Не углубляясь в детали.
Исходя из того, что ваши запросы, мягко говоря, абсурдны, придется углубиться.
- Константин_Б
- Сообщения: 2623
- Зарегистрирован: Ср мар 22, 2006 11:51 am
Re: производство гумата
Жизненный опыт показывает, что полимеризация растительных масел протекает именно в этих условиях. А гумусу это тоже ни кто не запрещал.Ria писал(а):Таким образом, могут (или не могут???) образовываться более сложные структуры. Опыт показывает, что при наличии щелочи образуются гуматы.
А вот это вряд ли, щёлочь на это не отважится, а скорее поспособствует.Ria писал(а): Вот Вы пишите, что реакции конденсации возможны если нет окислителя, а я спрашиваю может ли щелочь образовывать соединения с полупродуктами окисления, устойчивые к дальнейшему окислению.
Сами же пишите:
...и в этом вопросе я полностью соглашусь с коллегой avor`ом:Безусловно, исходная органика имеет сложную структуру
Вы когда-нибудь видели "приблизительную" структуру гуминовых кислот? Это ужОс, похлеще структуры лигнина, и даже там не всё предсказуемо.рекомендую в понимание этого вопроса НЕ лезть, спокойней жить будете.
Делать то, что доставляет удовольствие, - значит быть свободным.
Re: производство гумата
Мы готовим небольшую книжку, в которой описываются методы утилизации отходоав органического происхождения (термин промэкологии). Среди указанных методов центральное место занимает жидкофазное окисление, идея которого позаимствована из патента АОЗТ "Невская линия"(1997 г.). Там описывалось окисление осадков сточных вод в "органоминеральный комплекс, содержащий водорастворимые соли карбоновых кислот и обладающего свойствами веществ гуминовой природы". Нами было высказано абсурдное с точки зрения химии предположение, что в гуматы можно превращать всякую биоорганику, меняя технологические параметры. Применив в качестве исходной органики птичий помет, действительно, был получен концентрированный раствор гумата. К сожалению, тогда решались чисто коммерческие интересы, исследований практически не проводилось. Продукт переработки помета успешно продавался мелким сельхозпроизводителям. В 1998 году, по известным причинам, производство было свернуто, оборудование распродано.
Сегодня в этой самой книжке мы пытаемся объяснить процессы "черного ящика", где на входе - самая разнообразная смесь биоорганики, а на выходе гуминовые вещества. В пользу того, что образуются гуминовые вещества говорят следующие факты:
1. Образование темноокрашенных осадков и желтой надосадочной жидкости при обработке их растворов сильными кислотами. В осадке - нерастворимые гуминовые кислоты, в жидкой фазе фульваты натрия.
2. Взаимодействие с ионами тяжелых металлов соответствует тем же количественным соотношениям, что и при взаимодействии тяжелых металлов с препаратами гумата, выделенного из бурого угля
3. Агрохимический эффект.
Не требуется детальное описание процессов, я понимаю, что это невозможно без десятков анализов промежуточных соединений. Какова по Вашему мнению принципиальная линия превращений в системе
"смесь белков,жиров,углеводов + кислород + щелочь + температура = гумат"?
Сегодня в этой самой книжке мы пытаемся объяснить процессы "черного ящика", где на входе - самая разнообразная смесь биоорганики, а на выходе гуминовые вещества. В пользу того, что образуются гуминовые вещества говорят следующие факты:
1. Образование темноокрашенных осадков и желтой надосадочной жидкости при обработке их растворов сильными кислотами. В осадке - нерастворимые гуминовые кислоты, в жидкой фазе фульваты натрия.
2. Взаимодействие с ионами тяжелых металлов соответствует тем же количественным соотношениям, что и при взаимодействии тяжелых металлов с препаратами гумата, выделенного из бурого угля
3. Агрохимический эффект.
Не требуется детальное описание процессов, я понимаю, что это невозможно без десятков анализов промежуточных соединений. Какова по Вашему мнению принципиальная линия превращений в системе
"смесь белков,жиров,углеводов + кислород + щелочь + температура = гумат"?
Re: производство гумата
Это - гуминоподобные органические кислотыRia писал(а):1. Образование темноокрашенных осадков и желтой надосадочной жидкости при обработке их растворов сильными кислотами. В осадке - нерастворимые гуминовые кислоты, в жидкой фазе фульваты натрия.
2. Взаимодействие с ионами тяжелых металлов соответствует тем же количественным соотношениям, что и при взаимодействии тяжелых металлов с препаратами гумата, выделенного из бурого угля
А разве куриный помёт без таких обработок не даёт агрохимического эффекта как удобрение на огородах сельских жителей с давних пор?Ria писал(а):3. Агрохимический эффект.
Термин "гумат" некорректен, т.к. то, что делают микробные ферменты и то, что кислород со щёлочью - две большие разницы, поэтому я бы ввёл другой термин, типа "орнитогумат" (по аналогии - гомогумат - от человеков). Свои химические схемы и рассуждения можете использовать, кроме того, можете дописать, что щёлочь вызывает омыление жиров до жирных кислот и конденсацию карбонилсодержащих соединений (альдегиды, кетоны, некоторые сложные эфиры) до ароматических веществ, а кислород окисляет их до гуминоподобных субстанций - орнитогумата.Ria писал(а):Не требуется детальное описание процессов, я понимаю, что это невозможно без десятков анализов промежуточных соединений. Какова по Вашему мнению принципиальная линия превращений в системе
"смесь белков,жиров,углеводов + кислород + щелочь + температура = гумат"?
I D E A = A u
Re: производство гумата
Да все очень просто. Орлы из конторы хотят получить так сказать научное обоснование своего варева, чтобы потом нам же это втюхивать. Знаю примерно аналогичный проект, правда там все из лигнина делалось. Вообще-то это благодатное поле для всяких проэктов и ведь хрен поймаешь. А вы неправильно делали....применяли... и т.д.
С уважением StYV.
С уважением StYV.
Re: производство гумата
Спасибо, Chemist, за помощь, только поясните, что значит гуминоподобные органические кислоты и почему их натриевые соли нельзя назвать гуматом; когда-то, наверное, говорили "орнитоурат" и "гомоурат" - где же единство природы? Гуматы сегодня получают из бурых углей, сапропелей, осадков сточных вод, из того же лигнина... Да, классификация гуминовых веществ несовершенна, основана на растворимости в воде, кислотах и щелочах, на разности молекулярных масс, это вещества переменного состава в зависимости от источника и способа получения, но вспомните какво было дела с белками в начале 20 века и вообще с органикой ("зоопарком"). И позвольте еще несколько лирических слов. Мы действительно из конторы (в советском понимании), но ее больше нет (я писал об этом) и производить,"втюхивать" и обнаучивать что-либо не собираемся. Я первый раз участвую в форуме и полагаю, что это такой юмор здесь - подписываться "с уважением" под издевками.
Re: производство гумата
В общих чертах (об этом уже говорили), все предложенные Вами и нами процессы могут протекать в вашем процессе. Более подробную картину не опишет никто. В смеси белков, жиров и углеводов протекает ни одна реакция (окисление в щелочной среде, по Вашему), а целый ряд реакций, в который окисление, безусловно, входит. В данном случае, думаю, будет уместно написать, что в результате протекания реакций окисления, гидролиза, поликонденсации и др. в реакторе при высокой температуре происходит образование гумата из куриного помета. Попытка более подробно описать процесс превратит Вашу книгу в антинаучную, т.к. в серьезной науке принято свои предположения подтверждать фактами (приведенных Вами не достаточно), а здесь без серьезных исследований не обойтись.Ria писал(а):в общих чертах описать процессы происходящие в смеси белков, жиров и углеводов при их окислении кислородом воздуха в щелочной среде при высокой температуре.
Re: производство гумата
--какво было дела с белками в начале 20 века
Да, собственно, с белками с тех пор кардинального прогресса так и не случилось Все тот же зоопарк.
Да, собственно, с белками с тех пор кардинального прогресса так и не случилось Все тот же зоопарк.
Re: производство гумата
Все перечисленные Вами традиционные источники гумата обладают одним и тем же качеством - эти органические смеси были длительное время обработаны микроорганизмами, поэтому по умолчанию считается, что их состав примерно одинаков. Чего нельзя сказать о Вашем гумате (щелочной орнитогумат), который был получен совсем иначе. Единство природы не означает, что курица, поджаренная в гриле и курица, вываренная в жидкой HF под давлением будут иметь одинаковые гастрономические свойстваRia писал(а):поясните, что значит гуминоподобные органические кислоты и почему их натриевые соли нельзя назвать гуматом; когда-то, наверное, говорили "орнитоурат" и "гомоурат" - где же единство природы? Гуматы сегодня получают из бурых углей, сапропелей, осадков сточных вод, из того же лигнина...
Дело не в зоопарковой причудливости объекта исследования (пусть будет хоть чёрт с рогами ), а в научной методологииRia писал(а):Да, классификация гуминовых веществ несовершенна, основана на растворимости в воде, кислотах и щелочах, на разности молекулярных масс, это вещества переменного состава в зависимости от источника и способа получения, но вспомните какво было дела с белками в начале 20 века и вообще с органикой ("зоопарком").
I D E A = A u
Re: производство гумата
Энергетическая инвестиционная компания, производитель бурого угля в Украине, планирует запуск производства гуминовых удобрений из бурого угля. Пожалуйста, подскажите, возможно ли использование бурого угля в качестве удобрения без дополнительной обработки? если да, то какой расход угля на 1 га земли?
Re: производство гумата
Думаю не возможно.
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 5 гостей