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農藥劑型及其粒度檢測知識簡介
2015年01月14日 發布 分類:粉體加工技術 點擊量:3646
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       農藥是指用于預防、消滅或者控制危害農業、林業的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調解植物、昆蟲生長的化學合成或者來源于生物、其他天然物質的一種物質或者幾種物質的混合物及其制劑,本文著重闡述農藥劑型及其粒度檢測密切相關的幾個概念。


      一、農藥的劑型簡介


      由工廠生產出來的未經加工的農藥叫原藥。原藥除少數品種可作熏蒸劑外,絕大多數需添加一些輔助劑,制成一定的藥劑形態、才可在生產上應用,這種藥劑形態叫劑型;


      劑型的發展趨勢是,劑型的水性化,向粒劑和懸浮劑方向發展;有效成分控制釋放;使用更加簡單、方便;劑型的多樣化和功能化;


      1、乳油(EC)是由原藥、有機溶劑和乳化劑等按一定的比例混融調制成均相油狀液體。乳油是我國目前農藥劑型中所占比例較大的類型之一。主要是它的有效成分比較高,使用方便,用途廣泛,主要供噴霧,也可配制成毒土、澆潑使用;


      2、粉劑(DP)是由農藥原藥和填充劑按一定的比例混合,經過機械粉碎制成的粉狀劑型,其細度要求95%通過200目篩,噴撒時有良好的流動性和分散性。粉劑不易被水濕潤,不分散和懸浮在水中,故不能加水噴霧使用;


      3、可濕性粉劑(WP)是由原藥與填料、濕潤劑和分散劑經過機械混合制成的粉狀劑型。其細度比粉劑要細小,濕潤時間小于2分鐘,懸浮率大于60%。可濕性粉劑主要用于加水噴霧,不可用于直接噴粉,在加水噴霧時,其有效成分不是溶解在水中,而是懸浮在水中,這是與可溶性粉劑區別的關鍵;


      4、可溶性粉劑(WS)是可直接加水溶解使用的粉狀農藥劑型,一般在農藥上又稱水溶性粉劑。其制劑外觀似可濕性粉劑,而有效成分含量通常高于可濕性粉劑,一般可達60% —90%,雖然此種藥劑優點突出,但在我國還處于開發應用階段;


      5、顆粒劑(GR)是由原藥、載體和助劑制成的粒狀劑型,顆粒劑使用時沉降性好,飄移性小,對非靶標生物影響小,對環境相對安全,此種劑型多數是殺蟲劑;


      6、懸浮劑(SC),農藥油懸浮劑是很有開發前景的新劑型,它是將固體原藥分散懸浮在含有多種助劑的水介質或油介質中能流動的高濃度粘稠劑型,它兼有可濕性粉劑和乳油兩種劑型的優點,但目前理想的懸浮劑品種不多;


      7、水劑(AS)將水溶性原藥直接溶于水中制成的劑型,并不是所有的農藥品種都可以加工成水劑;


      8、種衣劑(SD)種衣劑是指含有黏結劑的農藥和一定的肥料或者植物生長調節劑等包覆在植物種子的外面并形成比較牢固的藥層的劑型。常用的種衣劑多數含有多種有效成分的制劑,具有防治有害生物,提供營養和促進植物生長發育的作用;


      9、熏蒸劑(VP)在適當氣溫下,利用有毒氣體、液體或固體揮發所產生的蒸氣在密閉的環境中毒殺害蟲或病原菌,稱為熏蒸。用于熏蒸的藥劑叫熏蒸劑。


      二、農藥粒度的測試


      將農藥原藥加工成各種制劑時,粒度和粒度分布經常是一個重要控制參數,制劑的許多理化性質、貯藏穩定性、流變行為和生物活性等都與其密切相關,因此,準確、全面地測定粒度和粒度分布對于農藥加工和劑型至關重要。


       三、粒度分布對藥效影響的理論依據


      最易被生物體捕獲并能取得最佳防治效果的農藥霧滴直徑或尺度稱為生物最佳粒徑。不同農藥霧化方法可形成不同細度的霧滴,但對于某種特定的生物體或生物體上某一特定部位,只有一定細度的霧滴才能被捕獲并產生有效的致毒作用,總結為生物最佳粒徑理論 (簡稱BOD 理論),為農藥的科學使用提供了重要的理論依據;


       農藥最佳活性的重要參數是粒度大小和在植物表面的分布情況。粒度范圍為1~2 μm 的硫磺防治大麥霉病的活性是粒度范圍為15~16 μm的硫磺活性的100 倍左右,其原因在于小粒度的硫磺能很好地附著在葉片上,且耐雨水沖刷[15]。與殺菌劑相比,DDT 和西維因等殺蟲劑也有最佳粒度,但卻不是最小粒度。DDT 防治豹腳蚊的最佳粒度范圍是10~20 μm[16]。同樣,用西維因防治卷心菜白蝶幼蟲時,最佳粒度范圍是10~20 μm;


       懸浮液符合膠體穩定性理論 (即DLVO 理論),膠體分散系一方面因膠體粒子較小,強烈的布朗運動使其具有一定的穩定性,不會很快沉降;另一方面,膠體粒子有聚集長大的趨勢,膠體粒子一旦長大,膠體分散系就不再穩定,因此膠體粒子的聚集與否,是穩定性的關鍵,農藥粒子具有巨大的表面積,屬于熱力學不穩定體系,可自發地向減少表面積以降低表面能的方向發展,所以體系中粒子的凝聚和沉降是影響制劑物理穩定性的主要原因。Stokes公式(V=d2( p- p )g/18η)指出懸浮體系中粒子的沉降速度與粘度呈負相關關系,與粒子直徑的平方及介質一粒子相對密度呈正相關關系,雖然 Stokes公式沒有直接描述分散相粒子在體系中的分散、凝聚行為,但是它已經指出粒子直徑對沉降速度的影響是指數級的。所以對懸浮體系的研究幾乎都是圍繞著粒子直徑開展的。


      四、粒度分布影響的具體指標


      農藥原藥加工成粉劑、可濕性粉劑和懸浮劑時,影響其生物活性的主要因素之一是原藥的粒徑。原藥分散的越細,比表面積越大,從而提高了生物活性,粉劑的藥效和細度有密切的關系。在一定范圍內,藥效與粒徑成反比,觸殺性殺蟲劑的粉粒愈小,則每單位重量的藥劑與蟲體接觸面愈大,觸殺效果也就越好。在胃毒性農藥中,藥粒愈小,愈易為害蟲吞食,食后亦較易被腸道吸收而發揮毒效。但藥粒過細,有效成分揮發加快,藥效期縮短,噴藥時飄移嚴重,反而會降低藥效,并對環境不利。因此,在確定粉劑的細度時,應根據原藥特性、加工設備條件和施藥機械水平,確定合適的粒徑;另外一個因素是主要涉及懸浮劑,如何選擇最佳粒徑,提高懸浮率。


      正確使用激光粒度分析儀,能夠準確、快速測試出農藥中所涉及的顆粒粒徑,通過對粒度測試報告的解讀,以達到改進農藥劑型的配方和工藝的目的,同時能夠選擇適宜的粉碎設備。因此,激光粒度儀是農藥生產及研發過程中不可或缺的物性檢測設備。

(粉體圈  作者:沐恩)



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