表面活性劑在農(nóng)藥中的應(yīng)用課件

表面活性劑在農(nóng)藥中的應(yīng)用2020/11/41目前我們國家使用農(nóng)藥情況近年來，我國每年使用農(nóng)藥100萬噸(制劑)左右，防治面積達(dá)3億公頃次以上，植物保護(hù)工作為農(nóng)業(yè)豐收做出了巨大貢獻(xiàn)，起到了保駕護(hù)航的作用。不足：1、農(nóng)藥使用技術(shù)理論和技術(shù)措施的研究嚴(yán)重不足。2、忽視對靶標(biāo)生物行為研究以及普遍采用大容量、大霧滴噴霧技術(shù)等原因，我國農(nóng)藥有效利用率很低。由施藥器械噴撒出去的農(nóng)藥只有20%~30%能沉積在作物葉片上，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家50%的平均水平，農(nóng)藥使用中的低效率，不僅浪費(fèi)大量農(nóng)藥，還使大量農(nóng)藥流失到非靶標(biāo)環(huán)境中，造成人畜中毒、環(huán)境污染、農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量增加。2020/11/42我國農(nóng)藥特點(diǎn)1、分散性能差、懸浮率低、熱貯分解率高等方面。2、一些劑型因濕潤性、滲透性和葉面沉積性差等原因造成藥效不穩(wěn)定。3、相當(dāng)一部分品種在耐雨水沖刷和黏著性等方面明顯差于國外同類型產(chǎn)品。如國產(chǎn)農(nóng)藥水懸浮劑普遍存在析水、稠化、沉積、結(jié)塊等貯存物理穩(wěn)定性等問題2020/11/43如何克服農(nóng)藥的缺點(diǎn)在農(nóng)藥加工過程中，表面活性劑吸附于農(nóng)藥微粒表面形成不同的分散體系，起到乳化、潤濕、增溶、消泡、起泡、穩(wěn)定等作用；在農(nóng)藥使用過程中，表面活性劑可以改善藥液在植物葉面或防治對象表面上的分布、附著、滲透等，提高農(nóng)藥劑量的有效轉(zhuǎn)移，直接或間接地提高農(nóng)藥的有效利用率。2020/11/44表面活性劑性質(zhì)簡介2020/11/45表面活性劑的分類農(nóng)藥中我們常用到陰離子型和非離子表面活性劑2020/11/462020/11/47表面活性劑分子為兩親分子2020/11/48沾濕作用2020/11/49表面活性劑的親水親油平衡值一般而言，HLB值高的表面活性劑其親水性強(qiáng)，在水溶液中的溶解度高，有利于葉片表面保持較長時(shí)間的濕潤；HLB值低的表面活性劑其親油性較好，有利于藥液在葉面蠟質(zhì)層的鋪展，提高藥液的滲透性。2020/11/410表面活性劑溶液中開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度（CMC）。2020/11/411固體物質(zhì)對表面活性劑的吸附1、對于極性固體，離子表面活性劑的吸附在低質(zhì)量濃度下的吸附曲線為Ｓ形，形成單分子層，離子表面活性劑分子的疏水鏈向外。在離子表面活性劑溶液質(zhì)量濃度達(dá)臨界膠束濃度時(shí)，單層吸附達(dá)到飽和，并開始雙層吸附，此時(shí)離子表表面活性劑分子的排列方向與第一層相反，親水基團(tuán)向外。提高溶液溫度，吸附量將隨之減少。2、對于非極性固體，一般只發(fā)生單分子層吸附，疏水基吸附在固體表面而親水基向外。2020/11/412表面活性劑在各種農(nóng)藥加工中的應(yīng)用2020/11/413農(nóng)藥類型匯總根據(jù)農(nóng)藥成品的形態(tài)特征：可濕性粉劑型農(nóng)藥乳油型農(nóng)藥懸浮劑型農(nóng)藥微乳劑型農(nóng)藥2020/11/414可濕性粉劑型農(nóng)藥簡介可濕性粉劑是用農(nóng)藥原藥、惰性填料和一定量的助劑，按比例經(jīng)充分混合粉碎后，達(dá)到一定粉粒細(xì)度的劑型。特點(diǎn)：從形狀上看，與粉劑無區(qū)別，但是由于加入了濕潤劑、分散劑等助劑，加到水中后能被水濕潤、分散、形成懸浮液，可噴灑施用。2020/11/415可濕性粉劑加工過程中

表面活性劑可吸附于加工過程中形成的粒子表面，防止粒子再聚集，也有助于粒子粉碎加工。在加水使用后，會(huì)產(chǎn)生絮凝作用（絮凝是由相互接近的粒子間的范德華力所致）。為了抵消范德華力而導(dǎo)致的絮凝需要一種斥力，斥力就是通過在配方中加入表面活性劑來提供，有靜電斥力和空間斥力兩種類型的斥力起作用，這取決于表面活性劑的離子特性。表面活性劑可用于增進(jìn)可濕性粉劑粒子在水中的分散、懸浮，也防止可濕性粉劑懸浮液在被應(yīng)用之前發(fā)生絮凝。2020/11/416乳油型農(nóng)藥簡介乳油是由不溶于水的原藥、有機(jī)溶劑苯、二甲苯等和乳化劑配置加工而成的透明狀液體。特點(diǎn)：常溫下密封存放兩年一般不會(huì)渾濁、分層和沉淀，加入水中迅速均勻分散成不透明的乳狀液。制作乳油使用的有機(jī)溶劑屬于易燃品，儲(chǔ)運(yùn)過程中應(yīng)注意安全。2020/11/417在乳油加工過程中表面活性劑影響著農(nóng)藥乳油的分散、乳化、濕潤、滲透等性能。當(dāng)乳油體系中存在游離的膠體微粒時(shí)，表面活性劑分子吸附于膠體微粒表面，使膠體微粒不易沉淀。表面活性劑帶有的電荷能改變環(huán)境的電動(dòng)電位，使體系更趨穩(wěn)定。乳油被水稀釋，產(chǎn)生水包油型乳狀液。表面活性劑防止乳狀液分層沉積或絮凝，從而保持所形成的乳狀液呈穩(wěn)定狀態(tài)。2020/11/418懸浮劑型農(nóng)藥簡潔懸浮劑又稱濃懸濁劑、流動(dòng)劑、水懸劑、膠懸劑。難溶于水的固體農(nóng)藥與助劑經(jīng)過研磨、分散在水介質(zhì)中的懸濁液。連續(xù)相為水。懸浮劑分為水懸浮劑和油懸浮劑兩種。水懸浮劑是水作溶劑。油懸浮劑是以油類為主要溶劑，不含水。常用的油類為植物油，如玉米油、菜籽油等。也可是使用人工合成的油類。2020/11/419在懸浮劑加工過程中表面活性劑作為基本組分起著重要的作用：1、它吸附在原藥預(yù)混物粒子的表面，將有效成分的粒子表面潤濕，排出粒子間的空氣。在研磨過程中，表面活性劑有助于再潤濕和分散重新形成更小的粒子，起助研磨劑作用。2、表面活性劑還有助于制劑的穩(wěn)定性。通過表面活性劑在粒子上的吸附，可減少粒子的界面能，從而減少粒子聚結(jié)合并；表面活性劑能夠在粒子周圍形成擴(kuò)散雙電層。產(chǎn)生電動(dòng)電勢，從而阻礙粒子之間的聚結(jié)合并。2020/11/420微乳劑型農(nóng)藥簡介微乳劑又稱可溶化乳油，水質(zhì)乳油等，因乳狀液粒徑極小(0.01～0.1μm)，故又得名微乳劑。配制微乳劑不用或少用有機(jī)溶劑。以水代替溶劑，乳化劑用量比乳油用量高，且需加表面活性劑，以促進(jìn)微乳劑的形成和穩(wěn)定。特點(diǎn)：該制劑由于表面活性劑用量多，使油水間的表面張力極低，在使用濃度下仍保持微乳狀態(tài)。因此具有增加活性、提高原油利用率的特點(diǎn)，而且稀釋液穩(wěn)定，對電解質(zhì)耐性高。2020/11/421農(nóng)藥微乳劑的加工過程中1、此步是借助復(fù)合表面活性劑體系的增溶作用，將液體或固體農(nóng)藥溶于有機(jī)溶劑中形成的溶液均勻分散在水中形成的光學(xué)透明或半透明的分散體系。2、表面活性劑的加入可以減少藥物分子與水分子的接觸，對藥物起到保護(hù)作用，如當(dāng)表面活性劑質(zhì)量濃度達(dá)到臨界膠束濃度(cmc)后，膠束結(jié)構(gòu)緊密，農(nóng)藥的水解被抑制。2020/11/422在農(nóng)藥加工后的儲(chǔ)存過程中表面活性劑還能抑制藥物的氧化速度。藥物的氧化性也是常見的性質(zhì)之一，主要發(fā)生在醛類、醇類、酚類、肼類等含有易氧化基團(tuán)的藥物中。鏈霉素氧化后成為無效的鏈霉素酸，PEG類表面活性劑對鏈霉素有穩(wěn)定作用，室溫下存放1.5年僅失效15%。2020/11/423表面活性劑能穩(wěn)定農(nóng)藥分散體系的原因總結(jié)1、分散相的顆粒與分散介質(zhì)的表面張力非常的低，一般只有10-4~10-2mN/m。2、分散相的農(nóng)藥微粒之間存在排斥力和吸引力，當(dāng)斥力大于引力，農(nóng)藥分散體系就穩(wěn)定，當(dāng)引力大于斥力，農(nóng)藥分散體系就聚沉，表面活性劑與農(nóng)藥微粒表面吸附形成的分散體系的穩(wěn)定性（帶電荷的膠束）。3、使有效成分與水隔離，防止其和水反應(yīng)（如水解）。4、保護(hù)有效成分不被氧化，使保質(zhì)期變長。2020/11/424表面活性劑在農(nóng)藥使用中對其有效利用率的影響2020/11/4252020/11/426高等植物的葉片一般由表皮、葉肉、葉脈3部分組成，葉面即指葉片表皮的外側(cè)，覆有蠟質(zhì)層和角質(zhì)層。1、作物葉片最外層的蠟質(zhì)層由脂肪酸、酯類、酮、醇、類萜、醛等有機(jī)物組成，具有防止水分損失、物理傷害、病菌侵入、抗寒以及減少太陽輻射造成的傷害等多種作用。2、位于蠟質(zhì)層以內(nèi)的角質(zhì)層，其組成成分較為復(fù)雜，不同植物葉片的角質(zhì)層化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)等有很大差異。角質(zhì)層的外層幾乎完全由疏水的角質(zhì)組成，內(nèi)層由含有一定數(shù)量角質(zhì)的纖維素和果膠混合物組成。注：植物角質(zhì)層是藥液葉面沉積與吸收的重要屏障，農(nóng)藥在角質(zhì)層的滯留、滲透及組織吸收效率直接影響化合物的活性和選擇性。2020/11/427潤濕作用的影響

由于在表面張力的作用下，液滴總是力圖保持球形，這就是我們常見的樹葉上的水滴接近球形的原因。農(nóng)藥噴灑到植株上以后，不僅要求能黏著在植株上，如能自動(dòng)鋪展，增加單位體積藥量能覆蓋的面積，就能獲得更好的防治效果。選擇合適的表面活性劑，能夠減少藥液在葉片表面的接觸角，降低藥液表面張力。沉積在植物葉片表面上的霧滴只有當(dāng)液體的表面張力小于固體表面的臨界表面張力時(shí)，才能在固體表面很好地濕潤展布，增加植物或防治對象表面藥液的持有量，提高農(nóng)藥的有效利用率。2020/11/428葉面吸收提高的原因一、對葉表面的作用，使其流動(dòng)性和通透性改變：1、使上表皮蠟層乳化，使脂溶性的農(nóng)藥分子更容易通透。2、表面活性劑的親水部分及親脂部分與植物或者昆蟲表皮蠟層的親水部分及親脂部分形成一橋梁，增加藥劑的通透性。二、對藥物的增溶作用：表面活性劑可以通過改變藥物的增溶量,控制其滲透率，甚至改變其活