Механізм захисної дії нанокомпозитної системи "Екостим" для передпосівної обробки насіння

Abstract

Методом низькотемпературної ¹Н ЯМР спектроскопії у повітряному середовищі вивчено стан води в гідратованому порошку KCl, композитній системі KCl/AM1/Н₂О та з добавками гідрофобних органічних речовин. Виявлено, що в композитній системі, яка складається з гідратованого порошку солі KCl і гідрофобного нанокремнезему АМ1-300, присутність гідрофобних наночастинок істотно збільшує зв’язування води з поверхнею. В результаті утримування води в композиті значно вище, ніж в порошках мінеральних добрив. При контакті композитної системи KCl/AM1/Н₂О з гідрофобною речовиною, що імітує гідрофобні ділянки поверхні насіння, спостерігається додаткове зростання зв’язування міжфазної води, яке, ймовірно, відбувається завдяки виграшу у вільній енергії в результаті дроблення кластерів води в нанорозмірних системах, що мають гідрофобні і гідрофільні складові.

Методом низкотемпературной ¹Н ЯМР-спектроскопии в воздушной среде изучено состояние воды в гидратированном порошке KCl, композитной системе KCl/AM1/Н₂О и с добавлением гидрофобных органических веществ. Обнаружено, что в композитной системе, которая состоит с гидратированного порошка соли хлорида калия и гидрофобного нанокремнезема АМ1-300, присутствие гидрофобных наночастиц существенно увеличивает связывание воды с поверхностью. В результате содержание воды в композите значительно выше, чем в порошках минеральных удобрений. При контакте композитной системы KCl/AM1/Н₂О с гидрофобным веществом, имитирующим гидрофобные участки поверхности семян, наблюдается дополнительный рост связывания межфазной воды, которое, вероятно, происходит благодаря выигрышу в свободной энергии в результате дробления кластеров воды в наноразмерных системах, имеющих гидрофобные и гидрофильные составляющие.

The state of the water in the KCl hydrated powder and KCl/AM1/H₂O composite system in the air with the addition of hydrophobic organic compounds was studied by low temperature ¹Н NMR spectroscopy. It was founded that presence of hydrophobic nanoparticles in composite system consisting of KCl hydrated salts powder and AM1-300 hydrophobic nanosilica (stimulating and protective nanocomposite system «Ekostym» analogue) significantly increases water binding to the surface. As a result water retention in the composite is significantly highher than in powder fertilizers. There is an additional increase in water inter facial binding when KCl/AM1/H₂O composite system contacts with hydrophobic substance that mimics the hydrophobic surface areas of seeds. It is probably due to free energy gain in the result of splitting water clusters in nanoscale systems with hydrophobic and hydrophilic components.