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农药剂型及其粒度检测知识简介
2015年01月14日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:3331
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       农药是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调解植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂,本文着重阐述农药剂型及其粒度检测密切相关的几个概念。


      一、农药的剂型简介


      由工厂生产出来的未经加工的农药叫原药。原药除少数品种可作熏蒸剂外,绝大多数需添加一些辅助剂,制成一定的药剂形态、才可在生产上应用,这种药剂形态叫剂型;


      剂型的发展趋势是,剂型的水性化,向粒剂和悬浮剂方向发展;有效成分控制释放;使用更加简单、方便;剂型的多样化和功能化;


      1、乳油(EC)是由原药、有机溶剂和乳化剂等按一定的比例混融调制成均相油状液体。乳油是我国目前农药剂型中所占比例较大的类型之一。主要是它的有效成分比较高,使用方便,用途广泛,主要供喷雾,也可配制成毒土、浇泼使用;


      2、粉剂(DP)是由农药原药和填充剂按一定的比例混合,经过机械粉碎制成的粉状剂型,其细度要求95%通过200目筛,喷撒时有良好的流动性和分散性。粉剂不易被水湿润,不分散和悬浮在水中,故不能加水喷雾使用;


      3、可湿性粉剂(WP)是由原药与填料、湿润剂和分散剂经过机械混合制成的粉状剂型。其细度比粉剂要细小,湿润时间小于2分钟,悬浮率大于60%。可湿性粉剂主要用于加水喷雾,不可用于直接喷粉,在加水喷雾时,其有效成分不是溶解在水中,而是悬浮在水中,这是与可溶性粉剂区别的关键;


      4、可溶性粉剂(WS)是可直接加水溶解使用的粉状农药剂型,一般在农药上又称水溶性粉剂。其制剂外观似可湿性粉剂,而有效成分含量通常高于可湿性粉剂,一般可达60% —90%,虽然此种药剂优点突出,但在我国还处于开发应用阶段;


      5、颗粒剂(GR)是由原药、载体和助剂制成的粒状剂型,颗粒剂使用时沉降性好,飘移性小,对非靶标生物影响小,对环境相对安全,此种剂型多数是杀虫剂;


      6、悬浮剂(SC),农药油悬浮剂是很有开发前景的新剂型,它是将固体原药分散悬浮在含有多种助剂的水介质或油介质中能流动的高浓度粘稠剂型,它兼有可湿性粉剂和乳油两种剂型的优点,但目前理想的悬浮剂品种不多;


      7、水剂(AS)将水溶性原药直接溶于水中制成的剂型,并不是所有的农药品种都可以加工成水剂;


      8、种衣剂(SD)种衣剂是指含有黏结剂的农药和一定的肥料或者植物生长调节剂等包覆在植物种子的外面并形成比较牢固的药层的剂型。常用的种衣剂多数含有多种有效成分的制剂,具有防治有害生物,提供营养和促进植物生长发育的作用;


      9、熏蒸剂(VP)在适当气温下,利用有毒气体、液体或固体挥发所产生的蒸气在密闭的环境中毒杀害虫或病原菌,称为熏蒸。用于熏蒸的药剂叫熏蒸剂。


      二、农药粒度的测试


      将农药原药加工成各种制剂时,粒度和粒度分布经常是一个重要控制参数,制剂的许多理化性质、贮藏稳定性、流变行为和生物活性等都与其密切相关,因此,准确、全面地测定粒度和粒度分布对于农药加工和剂型至关重要。


       三、粒度分布对药效影响的理论依据


      最易被生物体捕获并能取得最佳防治效果的农药雾滴直径或尺度称为生物最佳粒径。不同农药雾化方法可形成不同细度的雾滴,但对于某种特定的生物体或生物体上某一特定部位,只有一定细度的雾滴才能被捕获并产生有效的致毒作用,总结为生物最佳粒径理论 (简称BOD 理论),为农药的科学使用提供了重要的理论依据;


       农药最佳活性的重要参数是粒度大小和在植物表面的分布情况。粒度范围为1~2 μm 的硫磺防治大麦霉病的活性是粒度范围为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着在叶片上,且耐雨水冲刷[15]。与杀菌剂相比,DDT 和西维因等杀虫剂也有最佳粒度,但却不是最小粒度。DDT 防治豹脚蚊的最佳粒度范围是10~20 μm[16]。同样,用西维因防治卷心菜白蝶幼虫时,最佳粒度范围是10~20 μm;


       悬浮液符合胶体稳定性理论 (即DLVO 理论),胶体分散系一方面因胶体粒子较小,强烈的布朗运动使其具有一定的稳定性,不会很快沉降;另一方面,胶体粒子有聚集长大的趋势,胶体粒子一旦长大,胶体分散系就不再稳定,因此胶体粒子的聚集与否,是稳定性的关键,农药粒子具有巨大的表面积,属于热力学不稳定体系,可自发地向减少表面积以降低表面能的方向发展,所以体系中粒子的凝聚和沉降是影响制剂物理稳定性的主要原因。Stokes公式(V=d2( p- p )g/18η)指出悬浮体系中粒子的沉降速度与粘度呈负相关关系,与粒子直径的平方及介质一粒子相对密度呈正相关关系,虽然 Stokes公式没有直接描述分散相粒子在体系中的分散、凝聚行为,但是它已经指出粒子直径对沉降速度的影响是指数级的。所以对悬浮体系的研究几乎都是围绕着粒子直径开展的。


      四、粒度分布影响的具体指标


      农药原药加工成粉剂、可湿性粉剂和悬浮剂时,影响其生物活性的主要因素之一是原药的粒径。原药分散的越细,比表面积越大,从而提高了生物活性,粉剂的药效和细度有密切的关系。在一定范围内,药效与粒径成反比,触杀性杀虫剂的粉粒愈小,则每单位重量的药剂与虫体接触面愈大,触杀效果也就越好。在胃毒性农药中,药粒愈小,愈易为害虫吞食,食后亦较易被肠道吸收而发挥毒效。但药粒过细,有效成分挥发加快,药效期缩短,喷药时飘移严重,反而会降低药效,并对环境不利。因此,在确定粉剂的细度时,应根据原药特性、加工设备条件和施药机械水平,确定合适的粒径;另外一个因素是主要涉及悬浮剂,如何选择最佳粒径,提高悬浮率。


      正确使用激光粒度分析仪,能够准确、快速测试出农药中所涉及的颗粒粒径,通过对粒度测试报告的解读,以达到改进农药剂型的配方和工艺的目的,同时能够选择适宜的粉碎设备。因此,激光粒度仪是农药生产及研发过程中不可或缺的物性检测设备。

(粉体圈  作者:沐恩)



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