Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения гуминовых кислот из некондиционных пелоидов

Изобретение относится к медицине, в частности, к способам получения гуминовых кислот (ГК) из некондиционных и отработанных лечебных грязей.

Известен способ получения солей гуминовых кислот (1), который включает высокотемпературную обработку растительного сырья, смешивание со щелочным агентом, охлаждение и добавление солей. Недостатком известного способа является использование высокой температуры (170-210°С) и давления, что вызывает деструкцию макромолекул и потерей субстанцией нативного состояния.

Известен способ получения фракций ГК (2), включающий щелочной гидролиз гуминового сырья в водной среде, отделение негидролизуемого остатка с последующим поэтапным осаждением ГК путем порционного введения минеральной кислоты до величины рН, соответствующей порогу коагуляции требуемой фракции. Недостатком известного способа является низкая контролируемость процесса коагуляции, сопровождающегося «захватом» смежных фракций при изменении рН раствора гидролизата, что влечет загрязнение выделенных фракций.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения препарата на основе гуминовых кислот из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей для физиотерапии (3).

Недостатком известного способа является длительность (170-180 часов) и относительно высокая ресурсозатратность процесса получения конечного продукта.

По известному способу препарат получают 3-х кратным декальцинированием и десульфированием иловой сульфидной грязи 2 моль/л раствором хлороводородной кислоты в соотношении 1:5, 1:3 и 1:2, с последующим отстаиванием осадка в течение 20-22 часов, промыванием осадка дистиллированной водой до отрицательной реакции на ионы кальция пробой оксалата аммония и на ионы железа (III) пробой роданида аммония. Обработку осадка 0,5 моль/л раствором натрия гидроксида с последующим отстаиванием в течение 20-22 часов проводят двукратно. Фильтрат подкисляют 50% раствором серной кислоты до рН 1,0, отстаивают 24 часа, осадок фильтруют и промывают водой. Экстрагирование примесей проводят этанолом до его обесцвечивания, и время каждого экстрагирования составляет около 20 часов. Очищенный осадок растворяют в 0,02 моль/л растворе натрия гидроксида, пропускают через серию делительных воронок, заполненных катионитом КУ-2 в Н-форме до постоянного значения кислотности, высушивают при температуре 35-40°С в тонком слое с принудительной вентиляцией.

Цель изобретения - создание способа получения гуминовых кислот из некондиционных пелоидов.

Поставленная цель достигается тем, что используют воздушно-сухую грязь, которую измельчают с помощью шаровой мельницы, обрабатывают 2 моль/л раствором хлороводородной кислоты, перемешивают в вытяжном шкафу с помощью магнитной мешалки на водяной бане при температуре 40-45°С в течение часа, отстаивают в течение 2 часов, декантируют с осадка. Операцию повторяют трижды. Осадок промывают водой очищенной на бумажном фильтре белая лента до отрицательной реакции на хлорид-ионы пробой нитрата серебра, на ионы Са²⁺ пробой оксалата аммония и ионы Fe³⁺ пробой тиоцианата аммония; однократно обрабатывают 0,5 моль/л водным раствором натрия гидроксида; фильтруют, осаждают 30% серной кислотой, очищают от примесей 70° этиловым спиртом, водой очищенной; фильтруют, обрабатывают 0,01 моль/л раствором натрия гидроксида до полного растворения, фильтруют, переводят в Н-форму на катионите и высушивают в тонком слое с принудительной вентиляцией при температуре 35-40°С.

Преимуществом заявляемого способа является сокращение времени десульфирования и декальцирования за счет использования воздушно-сухого образца, не содержащего сероводорода, и последующего измельчения шаровой лабораторной мельницей LP-1. Использование 30% концентрированной серной кислоты, вместо 50% серной кислоты, позволяет получить конвергентный пелоидопрепарат, так как при этом уменьшается степень окисленнности компонентов субстанции, а также сокращается время, затраченное на отмывание осадка от сульфат-ионов. Однократное экстрагирование гуминовых кислот 0,5 моль/л раствором гидроксида натрия обуславливает относительно низкую зольность пелоидопрепарата и достаточно для практически полного выделения конечного продукта. Однократное экстрагирование примесей 70° этиловым спиртом снижает себестоимость конечного продукта, не вызывая ухудшение качества субстанции.

Способ реализуется следующим образом: воздушно-сухую грязь, которую измельчают с помощью шаровой мельницы, обрабатывают 2 моль/л раствором хлороводородной кислоты, перемешивают в вытяжном шкафу с помощью магнитной мешалки на водяной бане при температуре 40-45°С в течение часа, отстаивают в течение 2 часов, декантируют с осадка. Операцию повторяют трижды. Осадок промывают водой очищенной на бумажном фильтре белая лента до отрицательной реакции на хлорид-ионы пробой нитрата серебра, на ионы Са²⁺ пробой оксалата аммония и ионы Fe³⁺ пробой тиоцианата аммония; однократно обрабатывают 0,5 моль/л водным раствором натрия гидроксида; фильтруют, осаждают 30% серной кислотой, очищают от примесей 70° этиловым спиртом, водой очищенной; фильтруют, обрабатывают 0,01 моль/л раствором натрия гидроксида до полного растворения, фильтруют, переводят в Н-форму на катионите и высушивают в тонком слое с принудительной вентиляцией при температуре 35-40°С.

Пример. 0,5 кг воздушно-сухого образца некондиционной иловой сульфидной грязи измельчают с помощью планетарной шаровой лабораторной мельница LP-1 при частоте вращения 250-300 об/мин в течение 10-15 минут. Полученную массу помещают в емкость объемом 5 дм³, при перемешивании магнитной мешалкой на водяной бане при температуре 40-45°С заливают 2 моль/л раствором хлороводородной кислоты в соотношении 1:5. Содержимое перемешивают в течение часа до прекращения пенообразования и оставляют на 2 часа. Жидкость с осадка декантируют. Операцию повторяют трижды до значения кислотности элюента 5.

Осадок фильтруют, промывают водой очищенной через бумажный фильтр белая лента до отрицательной реакции на хлорид-ионы пробой нитрата серебра, на ионы кальция пробой оксалата аммония и на ионы железа (III) пробой тиоцианата аммония. Промытый от ионов осадок переносят в емкость на 5 дм³ и заливают 3 дм³ 0,5 моль/л раствором натрия гидроксида. После 12 часов надосадочную жидкость декантируют и фильтруют через бумажный фильтр белая лента.

К щелочному фильтрату прибавляют 30% раствор серной кислоты до рН 1,0, раствор отстаивают в течение 12 часов. Жидкость с осадка отделяют декантацией, осадок фильтруют через бумажный фильтр белая лента и промывают водой очищенной до отрицательной реакции на сульфат-ионы пробой хлорида бария. Осадок переносят в емкость на 5 дм³ и однократно заливают 3 дм³ 70° этилового спирта на 12 часов. Осадок отделяют фильтрованием через бумажный фильтр белая лента, промывают водой очищенной, переносят в емкость и обрабатывают 0,01 моль/л раствором натрия гидроксида до полного растворения.

Полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр, пропускают через систему делительных воронок, заполненных катеонитом в Н-форме, высотой слоя 30 см контролируя кислотность раствора в интервале значений 2,0-3,0. Раствор высушивают в тонком слое при температуре 35-40°C с принудительной вентиляцией. Готовый продукт, представляющий черные блестящие чешуйки, хранят в бюксах с притертой пробкой в защищенном от света месте. Минерализация препарата не превышает 1%. Выход препарата составляет 25-30 г из 1 кг воздушно-сухой грязи.

Предложенный способ получения субстанции гуминовых кислот существенно сокращает время получения конечного продукта на 90-100 часов, является менее ресурсозатратным и не снижает качества субстанции.

Литература:

1. Полоскин Р.Б., Поляков Ю.Ю., Гладков О.А. Патент РФ №2205166 2003.05.27. Способ получения солей гуминовых кислот // Патент России -2003.

2. Лиштван И.И., Капуцкий Ф.Н., Абрамец A.M., Янута Ю.Г., Монич Г.С., Глухова Н.С., Алейникова В.Н. Патент Республики Беларусь №14632 2011.08.30. Способ получения фракций гуминовых кислот // Патент Республики Беларусь - 2010.

3. Аввакумова Н.П., Агапов А.И. Патент РФ №2043107 1995.09.10 Способ получения препарата для физиотерапии // Патент России - 1995.