Установлены способы повышения качества хлорида калия в удобрениях и пищевых добавках.
Статья опубликована в журнале «Южно-Сибирский научный вестник». Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Хлористый калий используется для производства калийных удобрений, так как он играет важную роль для растений и участвует в фотосинтетических процессах, транспортировке питательных веществ и регулировании водного баланса. В нефтегазовой и горнодобывающей отраслях его применяют для буровых растворов. В пищевой промышленности он становится пищевой добавкой, которую можно встретить в молоке, сливках, овощных консервах, тортах и даже колбасах. Также его добавляют в поваренную соль для снижения «негативного» воздействия натрия на здоровье человека. Поэтому сохранение качества хлорида калия на всех этапах производства крайне важно.
При хранении и транспортировке кристаллы начинают слипаться и сыреть. Это ухудшает качество продукта и может сделать его непригодным для транспортировки и хранения. Антислеживатель должен уменьшать слеживаемость кристаллов, но если его состав недостаточно качественный, то обработка приводит к увеличению слеживаемости порошка КС1. Кроме того, после его применения хлорид калия может изменить цвет с белого на светло-синий. Такое изменение цвета не соответствует требованиям потребителей и вызывает сомнения в качестве продукта.
Исследователи Пермского Политеха разработали способ снижения негативных эффектов от использования антислеживателей и выявили причины изменения цвета порошка. Политехники провели серию экспериментов с хлоридом калия. Для имитации условий реального производства продукт сначала нагревали, добавляли различные антислеживатели, а затем хранили от одного дня до 10, в зависимости от типа обработки.
«На производстве обычно используют три вида антислеживателей с различным составом. Результаты экспериментов показали, что применение вещества с плавом амина усиливает разрушение кристаллов порошка. Мы рекомендуем вместо него использовать либо раствор солянокислого амина, либо водный раствор желтой кровяной соли», – делится Константин Кузьминых, старший преподаватель кафедры химических технологий ПНИПУ.
«Мы также обнаружили, что свойства антислеживателя на основе желтой кровяной соли можно улучшить, добавив мочевину (из которой делают удобрения): она дольше остается на хлориде калия, не разрушаясь даже после 10 суток хранения. Кроме того, благодаря мочевине кристаллы порошка меньше впитывают влагу, что снижает их слеживаемость», – комментирует Владимир Пойлов, профессор кафедры химических технологий ПНИПУ, доктор технических наук.
Чтобы выяснить причину изменения цвета продукта после обработки антислеживателем, политехники также провели ряд экспериментов. Вопрос заключался не только в том, почему меняется окраска, но и в какой момент это происходит – в процессе производства или после. Выяснилось, что порошок, изменивший цвет, загрязнен серой, которая придает ему синий оттенок – 3,53 процента от массы. Однако в составе антислеживателя содержание серы значительно ниже. Это указывает на то, что порча продукта происходит не в процессе производства, а в ходе транспортировки или даже на складе у самих потребителей. Поэтому ученые рекомендуют хранить хлористый калий так, чтобы он не контактировал с кислотными средами, например, серной кислотой.
Исследователи Пермского Политеха установили, что обработка порошка хлористого калия антислеживателем на основе водного раствора желтой кровяной соли позволяет существенно снизить разрушение кристаллов, что обеспечивает высокие стандарты продукта.