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【背景及概況】[1][2]
稀土元素包括鑭系元素15種和鈧、釔,共17種。我國是世界上稀土儲量最多的國家,分布達18個省市。稀土農用是我國科技工作者經過多年努力取得的具有中國特色的科研成果,現已作為我國農業增產的一項重要措施大力推廣。
硝酸釹化學式Nd(NO3)3· 6H2O。分子量438.35。有α、β兩種變體,轉變溫度22℃左 右。易溶于水、乙醇。真空脫水形成無水鹽,強熱則分解。與其他硝酸鹽易形成復鹽。例如:3Mg(NO3)2· 2Nd (NO3)3·24H2O、3Mn(NO3)2·2Nd(NO3)3·24H2O、3Ni (NO3)2·2Nd(NO3)3·24H2O等。硝酸釹溶液為酸性水溶液,呈紫紅色。由于溶液酸度較大,與碳酸鹽原料反應劇烈,同時增加了對耐火材料的侵蝕。因此,不適宜直接混入配合料,必須預先與碳酸鈉混合處理。硝酸釹溶液作為玻璃著色劑,對玻璃的熔化無特殊要求,隨著引入量的增加,由淡藍變成藍紫色(熒光燈下觀察),在日光下則呈藍紫紅色,也稱玫瑰紅色。引入少量硒粉以增加玻璃的紅色調,尤其是在夜晚可以彌補釹玻璃紅色調的減弱,保持優美的紫紅色,與此同時又可減少Nd2O3的用量,從而達到降低玻璃成本之目的。經實驗表明,用硝酸釹溶液作為玻璃著色劑的原料,通過與純堿的預混,在工藝上是可行的,且原料成本低,具有一定的經濟效益。
【熱分解機理】[3]
硝酸釹Nd(NO3)3· 6H2O熱分解機理:
1)
2)
【生產工藝】[1]
由氧化釹的硝酸 溶液經蒸發、濃縮可得。
【應用】[2][4][5]
1. 農作物增產:有研究表明,稀土對水稻、柑桔、西瓜、香瓜、葡萄、辣椒、番茄、黃瓜、豆角、空心菜和大白菜等作物有明顯的增產效果和改善品質的作用,并具有降低農產品中農藥殘留的作用。,葉面噴施硝酸稀土對菠菜中毒死蜱殘留的降解具有比較好的效果,且藥后葉面噴施的效果優于藥前噴施;在硝酸稀土種類的選擇上,首先選擇硝酸鈰和硝酸釹,其次是常樂益植素和硝酸鑭。因此,在菠菜安全生產中推行硝酸稀土降解毒死蜱的方法在技術上是可行的,而且在生產上應用既簡便可行,又經濟安全。
2. 著色劑:稀土元素中鈰、鐠、釹是玻璃良好的著色劑,尤其是釹離子的著色,有雙色效應。1939年赤提洛基首先闡述了釹離子由于光譜吸收特性產生的雙色效應,并提出玻璃中的最佳引用量(每100kg石英砂引入3.5kg Nd2O3)。60年代初蘇聯開始用稀土原料生產器皿玻璃,主要用90%~93% Nd2O3,迪迪姆(80% Nd2O3)為原料,引用量1.5%~2%。國外稀上在玻璃陶瓷中的應用逐年上升,以美國用量最多。硝酸釹溶液作為玻璃著色劑,對玻璃的熔化無特殊要求,隨著引入量的增加,由淡藍變成藍紫色(熒光燈下觀察),在日光下則呈藍紫紅色,也稱玫瑰紅色。
3. 殺菌:一種硝酸釹小檗堿配合物農藥殺菌乳劑,由硝酸釹小檗堿配合物、OP乳化劑、植物油和水組成,各組分所占重量百分比為:硝酸釹小檗堿配合物1-4%、OP乳化劑10-18%、植物油30-48%、水40- 50%。硝酸釹小檗堿配合物農藥殺菌乳劑的制備方法是:將水和 乙醇按1∶3-5的體積比放入反應器,總體積不超過反應器的1/2,將 硝酸釹放入反應器,硝酸釹在溶液中的質量分數是 0.35-0.5%,使用磁力攪拌器加熱到50℃-55℃,再加入氯化小檗堿,硝酸釹和氯化小檗堿的質量比是1∶1-3,用1mol/L稀硝酸調 pH值為3-5,反應溫度為50℃-55℃,攪拌反應3-5個小時后靜置、過濾、洗滌,在溫度為35-50℃下干燥即為硝酸釹小檗堿配合物,在溫度 為20℃-40℃下將OP乳化劑、植物油和水放入反應器內攪拌10小時,形成初乳,再把上述硝酸釹小檗堿配合物研成細粉后加入初乳中,攪拌均勻即為成品,成品為懸乳劑,成品中硝酸釹小檗堿配合物、OP乳化劑、植物油和水所占重量百分比為:硝酸釹小檗堿配合物1-4%,OP乳化劑 10-18%,植物油30-48%,水40-50%。本硝酸釹小檗堿配合物農藥殺菌乳劑殺菌作用強,毒性低,對人 畜安全,減輕了環境污染,還具有殺菌廣譜、速效和持效性好的特點, 是防治蔬菜病菌較為理想的農藥品種。
【參考文獻】
[1] 申泮文,王積濤 主編.化合物詞典.上海:上海辭書出版社.2002.第147頁.
[2] 王敬軒, 應明. 硝酸釹溶液在玻璃著色中的應用[J]. 玻璃與搪瓷, 1995, 23(3): 46-48.
[3] 高勝利, 楊祖培, 譚欽德, 等. 硝酸釹水合物熱分解機理及脫水過程動力學的研究[J].
[4] 陳振德, 吉玉玲, 張清智, 等. 硝酸稀土對菠菜中毒死蜱殘留的降解作用研究[J]. 農業環境科學學報, 2009, 28(6): 1307-1312.
[5] 張冬艷:盧慶華:張麗紅:張通:候金鳳:盧俊硝酸釹小檗堿配合物農藥殺菌乳劑及其制備方法.CN200710187635.7 ,申請日 20071120