Как сделать собственную стабилизированную монокремниевую кислоту для использования в гидропонике — Наука в гидропонике

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы ознакомиться с обновленным более простым процессом синтеза моно/орто-кремниевой кислоты.

В течение последних нескольких лет было продано много продуктов «монокремниевой кислоты» для их использования в гидропонной культуре. Они отличаются от традиционных продуктов на основе силиката калия тем, что они очень кислые в своей концентрированной форме и стабильны в растворе в течение более длительного периода времени при значениях pH, используемых в гидропонике. В то время как гидропонный питательный раствор с добавлением силиката калия и рН, доведенным до 5,5-6,5, обычно вызывает экстенсивную полимеризацию кремнийсодержащих молекул в течение 24 часов, эти стабилизированные продукты монокремниевой кислоты будут стабильны в течение гораздо более длительных периодов времени. время. Поэтому они идеально подходят для использования в рециркуляционных системах, где добавки силиката калия могут быть менее эффективными.

Если вы смотрели мое видео на YouTube о кремнии в гидропонике, вы знаете, что наиболее распространенный способ производства этих стабилизированных продуктов довольно сложен и включает использование хлорида кремния и очень специфические условия реакции. Они недоступны для гидропонных производителей, поэтому нелегко производить домашнюю версию орто-кремниевой кислоты, стабилизированной холином (ch-OSA). Однако холин — не единственный реагент, который можно использовать для стабилизации кремниевой кислоты в растворе, и исследования в промышленности показали нам, что на самом деле возможно образование стабилизированных продуктов кремниевой кислоты, исходя из самого силиката калия.

В этом патенте описано, как приготовить растворы монокремниевой кислоты, стабилизированные карнитином и некоторыми другими добавками, в диапазоне от 0,01 до 8% кремниевой кислоты по массе. Самое замечательное в этом процессе то, что мы можем начать с легкодоступного силиката калия. Полученная концентрация Si будет значительно ниже, чем возможная при производстве ch-OSA, где растворы могут достигать 40% монокремниевой кислоты, но тот факт, что мы можем приготовить его из легкодоступных материалов, может в некоторой степени компенсировать это. Также стоит отметить, что этот процесс исходит из неистекшего патента, поэтому его нельзя использовать в коммерческих целях без лицензирования технологии у владельца интеллектуальной собственности..

Экстраполируя содержание патента и приведенные примеры, мы можем разработать процесс производства собственной монокремниевой кислоты с концентрацией 8%. Вот вещи, которые вам понадобятся:

Обратите внимание, что ссылки Amazon ниже являются партнерскими ссылками. Это означает, что если вы решите совершить покупку по этим ссылкам, я получу комиссию за вашу покупку без каких-либо дополнительных затрат для вас.

1. Силикат калия (не менее 32% K в виде K₂О)
2. карнитина гидрохлорид
3. Фосфорная кислота (85%)
4. Пропиленгликоль
5. Дистиллированная вода
6. Весы для взвешивания материалов (точность не менее +/- 0,1 г, не более 500 г)

Чтобы приготовить около 425 г стабилизированной монокремниевой кислоты, вы можете следовать этому процессу.

Прежде чем продолжить, убедитесь, что вы понимаете, что делаете. Носите адекватную защиту для глаз и тела, выполняйте это в месте с достаточной вентиляцией и убедитесь, что вы прочитали паспорт безопасности материала (MSDS) для всех используемых материалов. Эти инструкции предназначены только для образовательных целей, следуйте им на на свой страх и риск.

1. Добавьте 10 г гидрохлорида карнитина в чистый химический стакан на 1000 мл.
2. Добавьте в смесь 65 г дистиллированной воды.
3. Перемешивайте, пока весь гидрохлорид карнитина не растворится.
4. Добавьте 10 г пропиленгликоля.
5. Добавьте 240 г 85%-ной фосфорной кислоты.
6. Поместите смесь на ледяную баню с достаточным количеством льда.
7. Подождите 15 минут, чтобы смесь остыла.
8. В течение часа, сскромный добавить в смесь 125 г силиката калия при постоянном перемешивании. Добавьте больше льда в ледяную баню, если необходимо, чтобы раствор оставался прохладным. Обратите внимание, что предварительное растворение силиката в 150 мл дистиллированной воды и добавление его в виде жидкости облегчает этот процесс, хотя для завершения его растворения может потребоваться добавление КОН.

После этого у вас должен остаться кислый, полностью прозрачный раствор монокремниевой кислоты, стабилизированный карнитином и пропиленгликолем, который должен содержать около 7-8% масс./масс. кремния в виде элементарного кремния. Если в растворе есть осадок, значит, процесс стабилизации прошел плохо, и образовавшаяся кремниевая кислота полимеризовалась в кремнезем. Затем этот раствор следует использовать в количестве около 1 г/галлон, что обеспечит примерно 18-20 частей на миллион кремния в виде элементарного кремния в гидропонном растворе.. При использовании этого решения. кремний, присутствующий при рН, используемом в гидропонике, должен быть намного более стабильным, чем при прямом добавлении силиката калия.

Если вы пройдете описанный выше процесс, оставьте комментарий и сообщите нам, как все прошло.