Экологичная альтернатива: российские учёные синтезировали новое вещество для производства удобрений и бытовой химии
Хотя ЭДТА — нетоксичное вещество, оно наносит большой вред экологии, поскольку связывает находящиеся в почве тяжёлые металлы и выносит их в водоёмы. Новое соединение безопасно для экологии, а также хорошо стимулирует рост растений в составе минеральных удобрений.
Учёные из лаборатории «Материалы для зелёной энергетики и жизнеобеспечения» Химического института им. А.М. Бутлерова совместно с сотрудниками Института экологии и природопользования Казанского федерального университета разработали и запатентовали новое химическое соединение для производства экологически безопасных удобрений и бытовой химии. Об этом RT сообщили в Минобрнауки России. Результаты исследования представлены в журнале Journal of Agricultural and Food Chemistry.
По словам учёных, новое соединение может заменить этилендиаминтетраацетат натрия (ЭДТА), который известен также под названием «Трилон-Б». Это хелатирующее (связывающее) химическое вещество, которое входит в состав практически всех синтетических средств бытовой химии. Более того, его часто используют при изготовлении удобрений для сельского хозяйства и в промышленности для промывки теплоэнергетического оборудования, труб, котлов. Хотя ЭДТА — нетоксичное вещество, оно обладает низкой биоразлагаемостью. Поэтому при попадании в почву наносит вред экологии — связывает находящиеся в ней тяжёлые металлы и выносит их со стоком воды в озёра и реки.
«Общий объём ЭДТА, используемый в сельском хозяйстве, относительно небольшой, однако при внесении удобрений непосредственно в почву отсутствует даже теоретический шанс их улавливания. Из почвы они попадают в грунтовые воды и оттуда — в природные водоёмы. Вот откуда в рыбе берутся тяжёлые металлы. Мы надеемся, что созданный нами комплексообразователь найдёт широкое применение, тогда наши реки станут значительно чище», — отметил в беседе с RT руководитель разработки, ведущий научный сотрудник НИЛ «Материалы для зелёной энергетики и жизнеобеспечения» Химического института им. А.М. Бутлерова КФУ Айрат Димиев.
Альтернативой ЭДТА может стать синтезированное учёными соединение под названием иминоглутаровоянтарная кислота (ИГЯК). Она обладает такими же связывающими свойствами, как и ЭДТА, но при этом является биоразлагаемым веществом. Как и ЭДТА, полученное соединение оказывает стимулирующее действие на растения в составе удобрений. Авторы исследования уже создали линейку минеральных удобрений с применением ИГЯК — на основе цинка, меди, железа и т. д.
«Новые препараты не только оказались биоразлагаемыми, но и заметно превзошли коммерческий препарат на основе ЭДТА по эффективности стимуляции роста растений. Салат-латук, выращенный экологами с применением удобрения на основе нового комплексообразователя, значительно превзошёл по биомассе тот, который подкармливали удобрением на основе ЭДТА», — заявил Айрат Димиев.
По словам авторов исследования, для производства ИГЯК требуются недорогие и доступные реагенты — глутамат натрия, малеиновый ангидрид и гидроксид натрия.
Синтез нового вещества идёт без образования побочных продуктов, что повышает рентабельность производства, отмечают химики. Соединение может найти применение для производства не только минеральных удобрений, но также бытовой химии и моющих средств.