أغراض التطبيق والبحوث المختبرية لبرنجان البوتاسيوم في المجال الزراعي

مقدمة

 

أغراض التطبيق والبحوث المختبرية لبرنجان البوتاسيوم في المجال الزراعي

 

استخدام واسع النطاق

معالجة المياه: يتم استخدام برمنجان البوتاسيوم في صناعة معالجة المياه لإزالة الملوثات العضوية وتقليل الطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي (BOD) في الماء ، وتحسين جودة المياه ، وتلبية معايير السلامة.

 

التطهير الطبي: في المجال الطبي ، يتم استخدام البرمنغانات البوتاسيوم لتنظيف الجروح أو القرحة أو الخراجات ، وكذلك لعلاج الأكزيما والأمراض الجلدية الحادة كضمادات مبللة أو مختلطة مع محلول تركيز معين.

 

التطبيقات الصناعية: يتم استخدام البرمنغانات البوتاسيوم كعامل مؤكسد في الفلك المطاط ، وإنتاج الصبغة ، ومعالجة المعادن ، وعلاج الكهرباء ، وغيرها من المجالات في الصناعة.

 

الزراعة: في الزراعة ، يمكن أن تعمل البرمنجانت البوتاسيوم كمنظم نمو للنبات ، وتعزيز نمو المحاصيل ، ويستخدم أيضًا للسيطرة على بعض أمراض النبات.

 

التحليل المختبري: في المختبر ، يتم استخدام برمنجان البوتاسيوم للتحليل الكمي ، مثل تحديد محتوى المادة العضوية في جودة المياه ، والمشاركة في التفاعلات الكيميائية المختلفة كأكسدة.

 

الخصائص الأساسية لبرنجة البوتاسيوم

 

الصيغة الكيميائية لبرناجانات البوتاسيوم هي KMNO43. إنه مركب غير عضوي 23 مع مظهر بلوري أرجواني عميق. من حيث الخواص الفيزيائية ، يبلغ وزن برمنجان البوتاسيوم وزنًا جزيئيًا 158.033949 وكثافة حوالي 1.01 جم/مل (عند 25 درجة مئوية ، تكون نقطة الانصهار 240 درجة مئوية). لديها قابلية للذوبان في الماء ، مع ذوبان المياه 6.4 جم/100 مل 32 في 20 درجة مئوية.

 

أهم سمة من سمات البرمنجانت البوتاسيوم هي قدرتها المؤكسدة القوية. بصفته مؤكسدًا قويًا ، يتمتع برمنغانات البوتاسيوم بأقوى قدرة الأكسدة في المحاليل الحمضية. يمكن أن يؤكسد العديد من المواد ، بما في ذلك المواد العضوية وبعض المواد غير العضوية مثل المنغنيز الثنائي الثنائي والحديد الثنائي. في معالجة المياه ، يمكن استخدام برمنجان البوتاسيوم لإزالة المنغنيز والحديد ، وتحويل هذه الأيونات المعدنية إلى أشكال غير قابلة للذوبان من خلال تفاعلات الأكسدة ، وبالتالي تحقيق الإزالة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام برمنغانات البوتاسيوم لإخلاء المواد العضوية وإزالة المواد العضوية في الماء ، ويمكن أن يؤدي إلى تدهور المواد العضوية التي تنتج رائحة كريهة من خلال الأكسدة.

 

إن خاصية المؤكسدة القوية لبرناجانات البوتاسيوم تجعلها شائعة الاستخدام كأكسدة في المختبر والصناعة. في الوسائط الحمضية ، يتحلل ببطء إلى ثاني أكسيد المنغنيز ، وأملاح البوتاسيوم ، والأكسجين ، والضوء له تأثير حفاز على هذا التحلل ، لذلك يتم تخزينه عادة في زجاجات بنية لمنع التحلل الناجم عن الضوء. في المحاليل القلوية ، فإن قدرتها المؤكسدة ليست قوية كما في المحاليل الحمضية. عند استخدامها كأكسدة ، تختلف منتجات التخفيض الخاصة بها حسب الحموضة والقلوية للوسيط. ومع ذلك ، عند مواجهة المادة العضوية ، فإنه يطلق الأكسجين الأساسي وثاني أكسيد المنغنيز ، دون إطلاق جزيئات الأكسجين الحرة ، وبالتالي تجنب تكوين الفقاعات. الأكسجين البدائي له تأثيرات مبيد للجراثيم ، مزيل الروائح ، وإزالة السموم ، في حين أن برمنجان البوتاسيوم له تأثير مضاد للبكتيريا وأكثر فترة طويلة من محلول بيروكسيد الهيدروجين.

 

تطبيق برمنجان البوتاسيوم في الزراعة

 

تطهير التربة

 

في الإنتاج الزراعي ، يستخدم برمنجانت البوتاسيوم عادة لتطهير التربة. قبل الزراعة ، يمكن تطهير التربة البذرية عن طريق رش محلول البرمنت البوتاسيوم ، مما يقتل بشكل فعال مسببات الأمراض والآفات في التربة. على سبيل المثال ، فإن رش التربة باستخدام محلول برمنجان البوتاسيوم من 400 إلى 600 مرة ، ويغطيها مع فيلم بلاستيكي لإغلاقه وفضحه لأشعة الشمس لمدة أسبوع تقريبًا ، يمكن أن يقلل من حدوث الأمراض مثل آفة الجذعية ، والأسفل الجذعي ، والسقوط المفاجئ ، وعفن الجذر.

 

السيطرة على الأمراض النباتية

 

برمنجانت البوتاسيوم له خصائص مؤكسدة قوية ويمكن أن تمنع وأمراض المحاصيل المختلفة بشكل فعال. إن رش محلول برمنجانت البوتاسيوم بنسبة 800 إلى 1000 مرة خلال مرحلة الشتلات بعد زراعة الزهور ، مرة واحدة كل 7 إلى 10 أيام ، بشكل مستمر لمدة 3 إلى 4 مرات ، يمكن أن تمنع وأمراض الذبول المفاجئة من الزهور مثل البطونة ، والسلسلة الحمراء ، والبلطجة ، مع آثار أفضل من المبيدات التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام محلول البرمنجان البوتاسيوم للتطهير البذري لمنع التعفن الناعم والعفن العفن والأمراض الجذرية والجذعية.

 

تعزيز نمو المحاصيل

 

على الرغم من أن برمنغانات البوتاسيوم يستخدم بشكل أساسي كمضايق ومبيدات الفطريات في الزراعة ، إلا أن هناك معلومات محدودة عن تطبيقها في تعزيز نمو المحاصيل. ومع ذلك ، نظرًا لقدرتها على تحسين بيئة التربة ، قد يساهم برمنجانت البوتاسيوم بشكل غير مباشر في النمو الصحي للمحاصيل. على سبيل المثال ، من خلال القضاء على مسببات الأمراض والآفات في التربة ، يمكن أن يساعد برمنجانت البوتاسيوم في تقليل التوتر والأضرار أثناء نمو المحاصيل ، مما يحتمل أن يعزز نمو المحاصيل وتطورها.

 

الأمور التي تحتاج إلى الاهتمام

 

عند استخدام برمنجان البوتاسيوم ، من المهم الانتباه إلى خصائصها المؤكسدة القوية وتجنب الاتصال بالمواد العضوية لمنع تفاعلات الحد وفقدان فعالية المبيدات الجراثيم. في الوقت نفسه ، من الضروري تجنب استخدام المياه الراكدة أو مياه الصرف الصحي أو الماء الساخن لإعداد حلول برمنغانات البوتاسيوم والتأكد من استخدامها حسب الحاجة. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي خلط برمنغانات البوتاسيوم مع مبيدات آفات قلوية قوية لمنع تحييد تأثيرها الجداعي.

 

استخدام برمنجان البوتاسيوم في أبحاث المختبر

 

كأكسدة

 

برمنجانت البوتاسيوم هو مؤكسد شائع الاستخدام يستخدم في التوليف العضوي لأكسدة المركبات المختلفة ، مثل الكحول ، الألدهيدات ، الكيتونات ، والفينولات. يمكن أن يؤكسد هذه المركبات إلى حالات الأكسدة العالية ، مثل الكحول المؤكسد على الألدهيدات أو الكيتونات ، أو الفينولات المؤكسدة إلى مركبات الكينون. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام برمنغانات البوتاسيوم لأكسدة الكبريتيدات العضوية والمركبات الأخرى المحتوية على الكبريت.

 

التطبيقات في الكيمياء التحليلية

 

في الكيمياء التحليلية ، يستخدم برمنجانت البوتاسيوم عادة لتحديد الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) في عينات الماء. COD هو مؤشر يقيس محتوى تقليل المواد في الماء ، مما يعكس درجة التلوث في الماء. طريقة البرمنجان البوتاسيوم هي طريقة لتحديد COD شائعة الاستخدام ، والتي تعكس بشكل غير مباشر محتوى المادة العضوية في عينات المياه عن طريق قياس كمية البرمنجان البوتاسيوم المستهلكة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام برمنغانات البوتاسيوم أيضًا لتحليل المعايرة ، مثل استخدام أكسالات الصوديوم كمواد مرجعية لمعايرة محلول برمنقة البوتاسيوم.

 

البحوث الطبية الحيوية

 

على الرغم من أن برمنجان البوتاسيوم لا يستخدم على نطاق واسع في الأبحاث الطبية الحيوية كما هو الحال في التوليف الكيميائي والكيمياء التحليلية ، إلا أنه لا يزال يلعب دورًا في مجالات بحث محددة معينة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام برمنجان البوتاسيوم لدراسة استجابة الإجهاد التأكسدي للبروتينات ، ودراسة التغييرات في بنيتها ووظائفها عن طريق أكسدة بقايا الأحماض الأمينية المحددة في البروتينات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام برمنجان البوتاسيوم لبعض التحليلات الكيميائية الحيوية المحددة ، مثل قياس نشاط بعض الإنزيمات أو دراسة آلية التفاعلات الأنزيمية.

 

احتياطات لاستخدام برينغانات البوتاسيوم

 

اعتبارات الأمن

 

الحماية الشخصية: عند استخدام برمنجان البوتاسيوم ، يجب ارتداء معدات الحماية المناسبة ، مثل القفازات المضادة للشراء ، ونظارات واقية ، وملابس طويلة الأكمام ، لمنع تلامس الجلد والعيون مع برمنت البوتاسيوم أو محلولها.

تجنب درجات الحرارة العالية: يجب تخزين برمنجان البوتاسيوم في مكان بارد لتجنب درجات الحرارة العالية ، حيث قد يتحلل برمنجان البوتاسيوم لإنتاج الأكسجين في درجات حرارة عالية ، مما يزيد من خطر الحريق والانفجار.

 

تجنب الاتصال بالعوامل المخفضة: قد يتفاعل برمنغانات البوتاسيوم بعنف مع عوامل تقليل قوية (مثل الجلسرين واليوديد) ، لذلك يجب أن تبقى بعيدًا عن هذه المواد أثناء الاستخدام والتخزين.

 

تحضير المحلول: يجب تحضير محلول برمنجانت البوتاسيوم بالماء البارد ، لأن الماء الساخن قد يسرع تحلله. يمكن عادةً تخزين الحل المعدل فقط لمدة ساعتين تقريبًا. إذا تغير الحل ، فيجب التخلص منه لأنه فقد تأثير التطهير.

 

معالجة الإدارة الخاطئة: إذا تم أخذ البرمنجان البوتاسيوم عن طريق الخطأ ، فقد يتسبب ذلك في مشاكل صحية خطيرة مثل وذمة الحلق ، وانهيار القلب والأوعية الدموية ، وما إلى ذلك. من الضروري طلب الاهتمام الطبي على الفور واتخاذ تدابير علاجية مستهدفة.

 

حماية البيئة

 

معالجة النفايات: يجب معالجة نفايات البرمنجانت البوتاسيوم المستعملة وفقًا للوائح المحلية لحماية البيئة لتجنب التفريغ المباشر في البيئة وتقليل التلوث إلى المياه والتربة.

 

طريقة المراقبة: في المراقبة البيئية ، يتم استخدام برمنجانت البوتاسيوم عادة لتحديد الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) في جودة المياه. من أجل الحصول على بيانات مراقبة دقيقة ، ينبغي اتباع الطرق القياسية بدقة للتشغيل ، ويجب مراجعة الأساليب وتحسينها بانتظام لتحسين الدقة والموثوقية.

 

المعايير البيئية: عند صياغة معايير حماية البيئة ، ينبغي النظر في التأثير المحتمل لاستخدام وتصريف برمنجان البوتاسيوم على البيئة ، ويجب صياغة معايير الانبعاثات المقابلة وتدابير التحكم لحماية البيئة وصحة الإنسان.

 

احتياطات لاستخدام برينغانات البوتاسيوم

 

اعتبارات الأمن

 

الحماية الشخصية: عند استخدام برمنجان البوتاسيوم ، يجب ارتداء معدات الحماية المناسبة ، مثل القفازات المضادة للشراء ، ونظارات واقية ، وملابس طويلة الأكمام ، لمنع تلامس الجلد والعيون مع برمنت البوتاسيوم أو محلولها.

 

تجنب درجات الحرارة العالية: يجب تخزين برمنجان البوتاسيوم في مكان بارد لتجنب درجات الحرارة العالية ، حيث قد يتحلل برمنجان البوتاسيوم لإنتاج الأكسجين في درجات حرارة عالية ، مما يزيد من خطر الحريق والانفجار.

 

تجنب الاتصال بالعوامل المخفضة: قد يتفاعل برمنغانات البوتاسيوم بعنف مع عوامل تقليل قوية (مثل الجلسرين واليوديد) ، لذلك يجب أن تبقى بعيدًا عن هذه المواد أثناء الاستخدام والتخزين.

 

تحضير المحلول: يجب تحضير محلول برمنجانت البوتاسيوم بالماء البارد ، لأن الماء الساخن قد يسرع تحلله. يمكن عادةً تخزين الحل المعدل فقط لمدة ساعتين تقريبًا. إذا تغير الحل ، فيجب التخلص منه لأنه فقد تأثير التطهير.

 

معالجة الإدارة الخاطئة: إذا تم أخذ البرمنجان البوتاسيوم عن طريق الخطأ ، فقد يتسبب ذلك في مشاكل صحية خطيرة مثل وذمة الحلق ، وانهيار القلب والأوعية الدموية ، وما إلى ذلك. من الضروري طلب الاهتمام الطبي على الفور واتخاذ تدابير علاجية مستهدفة.

 

حماية البيئة

 

معالجة النفايات: يجب معالجة نفايات البرمنجانت البوتاسيوم المستعملة وفقًا للوائح المحلية لحماية البيئة لتجنب التفريغ المباشر في البيئة وتقليل التلوث إلى المياه والتربة.

 

طريقة المراقبة: في المراقبة البيئية ، يتم استخدام برمنجانت البوتاسيوم عادة لتحديد الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) في جودة المياه. من أجل الحصول على بيانات مراقبة دقيقة ، ينبغي اتباع الطرق القياسية بدقة للتشغيل ، ويجب مراجعة الأساليب وتحسينها بانتظام لتحسين الدقة والموثوقية.

المعايير البيئية: عند صياغة معايير حماية البيئة ، ينبغي النظر في التأثير المحتمل لاستخدام وتصريف برمنجان البوتاسيوم على البيئة ، ويجب صياغة معايير الانبعاثات المقابلة وتدابير التحكم لحماية البيئة وصحة الإنسان.

 

خاتمة

 

القطاع الزراعي

 

تطهير التربة: يمكن استخدام برمنجان البوتاسيوم لتطهير التربة ، وقتل مسببات الأمراض والآفات ، مما يقلل من حدوث أمراض المحاصيل ، وتحسين كفاءة الإنتاج الزراعي.

 

الوقاية من الأمراض النباتية والسيطرة عليها: بصفته مؤكسد قويًا ، يمكن لبرناجانات البوتاسيوم أن يمنع ويحكم بشكل فعال أمراض النبات المختلفة ، مثل مرض الذبول ، ومرض تعفن الجذر ، وما إلى ذلك ، مما يضمن النمو الصحي للمحاصيل.

 

تعزيز نمو المحاصيل: على الرغم من أن برمنجان البوتاسيوم يستخدم بشكل أساسي كمضايق مطهر ومبيدات الفطريات في الزراعة ، إلا أن دورها في تحسين بيئة التربة قد يعزز نمو المحاصيل بشكل غير مباشر وزيادة العائد.

 

مجال البحوث

 

الأكسدة: في التوليف العضوي ، يستخدم برمنجانت البوتاسيوم بشكل شائع كأكسدة ويمكن أن يؤكسد مركبات مختلفة ، مثل الكحول ، الألدهيدات ، الكيتونات ، إلخ.

 

الكيمياء التحليلية: يتم استخدام برمنجان البوتاسيوم في الكيمياء التحليلية لتحديد الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) لجودة المياه ، وهو مؤشر مهم للمراقبة البيئية وتقييم جودة المياه.

 

البحوث الطبية الحيوية: على الرغم من أن برمنجان البوتاسيوم له تطبيقات محدودة في الأبحاث الطبية الحيوية ، إلا أنها تلعب دورًا في مجالات بحث محددة معينة ، مثل أبحاث الإجهاد المؤكسد للبروتين.