Создано человеком
Шрифт:
А что это такое кормовой севооборот и чем он отличается от традиционных лугов и пастбищ? Прежде всего тем, что он занимает пашню, то есть специально отведенную и специально для него вспаханную землю. Это значит, что от кормового севооборота нужно обязательно взять обильный урожай, поставляя сельскому хозяйству в достатке зеленые корма, сенаж, гранулы, корнеплоды.
Без грамотно организованного севооборота современное высокоинтенсивное животноводство просто невозможно.
Здесь-то и возникает вопрос о консервантах, потому что для хранения и приготовления зеленых кормов, полученных с вновь включенных в пользование угодий, они необходимы. А сельское хозяйство страны получает сейчас консервантов, мягко говоря, в недостаточном количестве. К тому же низкого качества.
Между
Учеными института разработана и методика силосования с помощью созданных консервантов. А ведь одна из главных проблем кормопроизводства повышение качества кормов и сокращение потерь при их заготовке и хранении (к сожалению, в стране в настоящее время теряется по разным причинам более четверти выращенного урожая). Так что насколько выгодно внедрение в производство способа хранения зеленых кормов с помощью консервантов, совершенно очевидно. Тем более что он позволяет полностью сохранить протеин в "консервах" и получить корм с питательностью до 0,45 кормовой единицы в одном килограмме, при высочайшем содержании в нем перевариваемого протеина - 110-140 граммов.
К тому же и по консервирующему эффекту оба препарата превосходят чистую муравьиную кислоту.
Но в ВИКе-1 "муравьинки" - 27 процентов, а в ВИКе-2 и того больше - до 80. Значит, обойтись без нее даже эти, очень хорошие препараты все равно не могут. А вот сама "муравышка" без всяких традиционных добавок (все консервирующие композиции состоят из кислот, препятствующих процессу гниения, плюс восстановителей - формальдегида, соединений четырехвалентной серы) прекрасно обходится, потому что и сама она - отличный восстановитель.
Но муравьиная кислота - вещество едкое. Как же ею пользоваться, не сжигая зеленой массы? Во-первых, осторожно. А во-вторых, применяя в ничтожно малых количествах: доли процента ее спасают от гниения целую траншею силоса. А как выглядит пролежавший зиму силос, хранившийся по традиционной методике, животноводам напоминать не приходится. Один его запах отбивает аппетит у коров. Другое дело - консервированный зеленый корм. Его коровы едят очень охотно, что сразу же сказывается на их продуктивности. До 16 процентов прибавляют животные в надое и на 15-25 возрастают привесы молодняка.
В общем, применение для консервации кормов чистой муравьиной кислоты или "виковских" препаратов - необходимо. Любое из этих веществ хорошо, за любое животноводы скажут химикам спасибо.
Но до недавнего времени мы ничего конкретного по этому поводу сказать и пообещать представителям сельского хозяйства не могли. Потому что проблема промышленного синтеза муравьиной кислоты наталкивалась на трудности, хотя несколько схем синтеза кислоты давным-давпо известны.
Так, в учебниках органической химии предлагается получать муравьиную кислоту действием углерода на щелочь. Но эта классическая пропись грешит некоторой неточностью, поскольку конечный продукт названной реакции не сама "муравьинка", а лишь соль, служащая исходным сырьем. И для дальнейшего процесса потребуется затратить другую кислоту - серную, и утилизировать отход - сульфат щелочного металла.
Советский академик Н. М. Эмануэль разработал и предложил свой способ получения "муравьинки", в основе которого - процесс окисления бензина. Но, к сожалению, и этот метод оказался неприемлемым для крупномасштабного производства. Да к тому же муравьиная кислота здесь - продукт побочный, а основной - кислота уксусная. Мало и, главное, дорого.
И все же оба эти способа и сегодня применяются для получения муравьиной кислоты. Невыгодно, конечно/ такое производство, нерентабельно, но что поделать! Раз нужно - приходится
Существует и третий способ получения столь желанной "муравьинки" разложение формамида серной кислотой. Но его еще нужно получить из метилформиата, а тот - из окиси углерода иметанола... Одним словом, огород городим большой, а урожай снимаем мизерный.
Но существует ли, хотя бы теоретически, прямой способ получения муравьиной кислоты, да такой, чтобы годился не в лаборатории, а в промышленности?
Существует. Но для реализации идеи присоединения воды к окиси углерода необходимо ни мало ни много, как преодолеть некоторые ограничения термодинамики, "разрешающие" подобную реакцию лишь под большим давлением и при очень низких температурах. А поскольку активных катализаторов для таких условий пока не найдено, приходится вместо прямых искать окольные пути. Применительно к промышленному производству муравьиной кислоты такой компромисс означает включение в технологический цикл все тех же промежуточных стадий. Правда, уже в меньших количествах и без отходов.
Таким компромиссным способом стало получение муравьиной кислоты путем двухстадийного синтеза. В первой стадии из метанола и оксида углерода получают метнлформиат, а во второй последний подвергают гидролизу. Образующийся при этом метанол - это не побочный продукт: его можно вновь использовать в замкнутом цикле. Однако реализация такого способа наталкивалась па значительные трудности, так, первая стадия синтеза оказалась на поверку не очень-то приемлемой для массового производства. Например, полностью освободить вещества, участвовавшие в технологическом процессе от воды и С02, затруднительно. Чем это чревато, понятно и нехимику: образующиеся соли - формиат и карбонат натрия - нерастворимы в метаноле, их осадки забивают время от времени трубопровод и аппаратуру, останавливая все производство.
Вызывала тревогу и вторая стадия. Имевшиеся в литературе (преимущественно патентной) рекомендации предлагали осуществлять ее при очень высоких температурах и, следовательно, повышенном давлении. Но все это приводит к сильной коррозии металлов, из которых сделана технологическая аппаратура.
Так было до той поры, пока данной проблемой не занялись советские инженеры и ученые. Специальные добавки на стадии синтеза метилформиата позволили предотвратить выделение осадков. Трубопроводы перестали забиваться плотной пробкой. Сам процесс гидролиза был значительно усовершенствован, были найдены катализаторы, позволяющие осуществлять гидролиз в мягких условиях. А в итоге производство муравьиной кислоты стало рентабельным в промышленных масштабах. Эта задача была решена в ИОНХ-е учеными под руководством профессора И. И. Моисеева.
Так отечественная химия преодолела очередной барьер на пути решения Продовольственной программы.
Пожалуй, нет ни одной науки, которая не внесла бы своей лепты в дело обеспечения человечества продуктами питания, Химия - среди лидеров. Ее "почерк" где только не обнаруживается! Я позволю себе еще не раз остановиться на некоторых из проблем аграрного производства, открывающих свои тайны с помощью химического "ключа". Пока же хочу вновь вернуться к теме возможностей растительного мира. Только на сей раз поглядим на нее в несколько ином ракурсе, уже зная, что общее количество биомассы, продуцируемой лугами, лесами, пастбищами, океанами, вполне достаточно, чтобы раз и навсегда снять с повестки дня продовольственную проблему, вычеркнув ее вообще из списка тяжелых глобальных проблем, решаемых человечеством. Ракурс этот позволяет разглядеть то, что обычно прячется за частоколом разнообразных проблем, громоздящихся вокруг проблемы номер один. Что ж открывается пытливому взгляду исследователя?