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高滲增效助劑的正確應用與選擇

2018-11-15  來自: 南陽市農用化工研究所 高級農藝師 張長興 朱明超 瀏覽次數:738

一、高滲助劑的定義及其特點

高滲增效助劑的定義概括來說,就是具有滲透、潤濕、擴展等表面活性的助劑,在農化行業中又叫“高滲增效劑”、“擴展滲透劑”、“農藥增效劑”、“潤濕擴展劑”、“穿透劑”、“透皮劑”、“滲透劑”、“高滲劑”、“滲展劑   ”等名稱的農用助劑,也就是說能夠幫助殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、調節劑、葉面肥提高效果的助劑,統稱為“農用高滲增效助劑”,簡稱為“高滲劑”。高滲助劑分非離子型、陰離子型和陰離子與非離子混合型三種類型較為常用,它們都屬于表面活性劑的范疇。無論使用任何類型的高滲劑,其共同的應用特點是:都具有較好的潤濕性、展著性、粘附性和較強的滲透能力,在正確的施用中,均能達到擊倒速度快、抗雨水沖刷,明顯提高藥效,減少農藥用量,降低制劑成本,減小環境污染和降低農化產品對有害生物的抗藥性,并能提高藥物對植物的內吸傳導作用。高滲劑還有一個共同特點是都具有不同程度的降低水溶液的表面張力(標準水的表面張力為72mN/m),一般說高滲劑的表面張力大都在40mN/m以下,而有機硅助劑的表面張力低至20.5mN /m。表面張力值越低,其產品的擴展速度就愈快,但是高滲劑的質量優劣不能以助劑的擴展速度來界定,擴展速度并不代表助劑滲透力的速度,高滲劑的質量與合理選用取決于高滲劑品種的“潤濕速度”和“滲透力”的速度值來確定,因此,高滲劑的潤濕速度和滲透力越快,則該高滲劑的效果就越好,質量就會更優秀。雖然部分高滲劑的質量優秀,但價格昂貴,加入量較大而過高的增加制劑成本,或因其PH值在酸堿條件下易分解失效不穩定,也會被用戶敬而遠之。所以,選擇高效價廉而穩定性能又好的高滲劑的依據是:科學測定高滲劑不同濃度的“潤濕速度”和“滲透力”的時間值及其相應的階梯實驗和穩定性實驗值。只有這樣才能鑒定出高滲劑的真正質量,確定選擇相應高滲劑的品種。

二、高滲劑對農化產品質量的影響

農化產品指:用于防治植物病、蟲、草害和調節植物生長所使用的化學、生物、植物源等類型的殺菌劑、殺蟲劑、除草劑、植物生長調節劑、葉面肥、沖施肥等農化制劑產品。這些產品如不加入或桶混現用高滲劑,其潤濕性、展著性、滲透力較差,藥液噴施在有害生物體上,特別是有蠟質的體表,附著力更差,大部分會流失到田間,而附著在有害生物體上的藥液不能迅速滲入到體內發揮藥效。尤其是在高溫、陽光照射下易揮發分解,同時易被雨水、露水沖洗和分解藥效(因露水偏堿性,而大部分農化產品呈酸性,會經酸堿中和而失效)。因此,未加入高滲劑的農化產品效果就明顯較差。為什么從發達國家進口而來的農化產品與國內同品種同含量的產品效果差異很大呢?是因為發達國家的產品所用的助劑均為高端的高滲劑。這些農化產品突出表現為:潤濕性能好,附著力和滲透力非常強,對有害生物的殺除作用明顯優秀,所以,中國人對進口制劑的質量依然崇拜,即使是在較高的價格中也照樣選擇。這就是高滲劑在農化產品中所發揮的質量影響。

三、高滲劑受PH值的影響

PH值對高滲劑的影響至關重要,一般高滲劑在中性(PH值6-7)條件下都非常穩定,所謂穩定是指:在加工制劑時,高滲劑與原藥不會產生化學反應,不渾濁、不分層。更重要的是高滲劑加入后,受PH值的影響,使高滲劑分解失效,在短時間內降低或消失滲透、潤濕附著和擴展能力,不能正常發揮高滲劑的藥效。如現廣泛應用于桶混現用的有機硅助劑,其各項性能指標都非常優秀,在PH值6-7.5范圍內中性介質中,十分穩定(而在水中不穩定易水解),可長時期保持其表面活性。在此較窄的PH值低于6或高于7.5時,其表面活性(即表面張力、擴展力和滲透力)在較短的時間里就會明顯降低(在PH值5-6或8-9的藥液中存放隔夜的情況下,測定其表面張力、鋪展能力、滲透力則明顯降弱)。因此,有機硅助劑在酸性(PH值小于5)或堿性(PH值大于9)的條件下配制到藥液中必須馬上施用,否則會迅速失去其表面活性。所以有機硅助劑不能在PH值低于6或PH值高于8的配方中添加使用。又如農化界常用的氮酮助劑,其滲透力在60年代已被農化界所認可,當時是比較好的高滲劑,且價位適中,所以,在農藥生產中,目前仍是需求量大的品種,但是由于氮酮在強酸和強堿的條件下也存有不同程度的降低其表面活性,再加上其滲透力和擴展速度與有機硅助劑有一 定差距,使近年在農藥界用量稍減。近來,根據農化界業內技術部門反映,由于有機硅助劑的潤濕速度、滲透力和擴展力表現優秀,倍受業內所關注,但是因有機硅助劑存在PH值使用范圍太窄的缺點且價格也比較昂貴,所以,有機硅助劑一直沒有被全面推廣。目前業內技術部門急待的是盡快出臺既能有較寬的PH值使用范圍,又有特別優秀的滲透能力和良好的潤濕擴展性,且價位用量都比較適中的高效滲透助劑上市,這必將是農化行業的一大愿望,更是提升農化產品的重大舉措。

四、高滲劑在農化產品中的應用效果

高滲劑在農化產品中能夠得到認可,是與其特性十分有關:

1、潤濕和附著能力強

高滲劑無論是與制劑加入或是桶混現用,均能發揮提高其在藥液內對有害生物體內的潤濕與附著能力,抗雨水沖刷,減少藥液的流失,提高效果(當藥液噴灑到植物葉面或有害生物體表上時,就很容易的附著在植物和有害生物的體表,如加入合適附著力強的高滲劑,即是噴施后在很短的時間內遇雨水沖刷也不會將藥液沖掉),高滲劑的潤濕速度越快,其附著力就表現優良。加入潤濕附著力強的高滲劑比不加高滲劑的產品效果要高得多。

2、具有較強的滲透力

高滲助劑的滲透力至關重要,滲透力的速度快慢與其滲透效果成正比,滲透力的速度是鑒定高滲助劑質量的重要依據。就生產高滲農藥而言,一般規定在申報高滲農藥時,在500倍濃度的前提下其滲透力的時間指標不得高于240秒,在240秒以下的速度內,滲透力的時間越少其產品質量就越好。如果某些產品不加人高滲劑的品種,其滲透力的時間竟然有超過600秒以上的品種,而一些加入優秀高滲劑的的產品,滲透力的時間竟能達到20秒以內的速度,如此滲透速度之快的產品,其增效效果非常優秀,甚至可提高藥效兩倍以上。所以,高滲農化產品的發展趨勢越來越被生產商所重視,一些追求產品質量的優秀企業對高滲劑的科學選擇與應用非常謹慎而舍得投入科研。

3、具有較好的擴展功能

高滲助劑的擴展(也叫延展或鋪展)速度與其表面張力的高低有關,表面張力越低,其擴展速度就越快,一般來說,高滲劑的表面張力如高于40mN/m的情況下,就不能作為滲透劑使用。高滲劑的擴展功能對產品的質量效果也十分重要,高滲劑如有較好的擴展功能,當藥液在噴施過程中,對部分不易噴到的地方,藥液可通過、擴展的功能將藥液延展至未噴到的部位,可減少噴霧液滴體面的接觸角,達到藥液能均勻的鋪展在整個體表而提高藥效(擴展功能與潤濕附著能力和滲透力相結合才能發揮高滲劑的真正效果),反之,若高滲劑沒有較好的擴展功能,就達不到類同的相應效果。

4、增加對有害生物殺傷速度和提高植物葉面的吸收

高滲劑由于滲透力強,噴施在植物病、蟲、草害上的藥液能快速滲入到植物葉面組織和有害生物的體內發揮作用,結合其潤濕、附著和擴展能力而達到提高農化產品的擊倒和殺滅速度,并能有效的提高藥物的內吸傳導功能,特別是對除草劑的殺滅效果更為突出。一般加入高滲劑的產品比不加高滲劑的產品(根據高滲劑的質量和科學的配比而加入的)其殺除速度會提高2-10倍。

5、解除農藥制劑對有害生物的抗藥性

農化產品的抗藥性主要存在于農藥產品,農藥產品對有害生物的抗藥性產生原因較為復雜。較為突出的是,使用一種農藥多次噴灑后,使有害生物表皮蠟質或角質層加厚,因蠟質可抵御藥液粘附在有害生物體表上,而角質層加厚能使粘附在表皮的藥液不易滲入到有害生物體內發揮作用力,這是一種生物的物理作用。另外一種是因為重復多次施用一種農藥后,當藥液滲入有害生物體內會分泌出一種蛋白酶來分解藥液中的有效成分,能使有害生物體內藥液的濃度達不到致除濃度,從而使藥劑失去對有害生物防治的效果,這是一種生物化學的作用。在同一有害生物體上會同時或單獨發生上述二種作用,這二種現象是較為常見。由于加入高滲劑的藥劑具有較強的滲透能力和較好的潤濕展著功能,可有效的將藥液粘附在蠟質上向有害生物體內滲入,還可借助有害生物體內的空氣通道和氣孔內水分快速的擴展滲入到有害生物體內,使有害生物在來不及分泌抗性蛋白酶分解藥效時,藥液濃度就達到其致死而被殺除。這就是高滲助劑能解除抗性的科學道理。

6、增強藥效、降低成本、優化環境

無論高滲劑是用于配方加入還是桶混現用,只要加入的高滲劑質量優秀,在不降低有效成分的產品加入高滲劑后,可提高藥效20%-50%左右,同時在加入優 質高滲劑的前提下使有效成分減少20%-50%左右的制劑,其效果與不降低含量而未加高滲劑的制劑效果相當,甚至會變得更 好。因此,其生產成本會相應降低,利潤也會同時增長,特別是昂貴的農藥品種增加利潤率會更加顯著。若施用農化產品的有效含量被降低后,相應對農田和空氣環境的污染也隨之減輕,對環境的友好十分有利。

五、使用和鑒別高滲劑應走出視其表面現象的誤區

使用高滲劑不能只看表面現象而不注意實質效果,就拿目前盛行的有機硅助劑為例來證明。近年來由于有機硅助劑在農業使用效果表現優秀,隨之農化市場生產銷售有機硅助劑已蜂擁而上,在價格上也高低不等。原油從進口的12萬元/噸到國產的6-8萬元/噸不等,甚至還有更低的價位。而有機硅的制劑產品更是五花八門,價位高低差距較大。無論是農藥生產商或是農藥經銷商,都愿購到質量好價位低的產品,可每個供應商都會說自己的產品好。怎樣去鑒別有機硅助劑的產品質量呢?目前無論是農藥生產商或是農藥經銷商都是采用一種簡單而又不準確的測試方法來測定其擴展速度來鑒定有機硅助劑的質量。方法是:用“牙簽”蘸上有機硅助劑點入滴在銅版紙上的水珠,如點入后水珠能迅速向四周擴展,速度越快就證明質量越好,反之就差。用這種方法究竟能否測定出有機硅助劑的真正質量呢?我們就此方法也做了相關的實驗:采用我們自己生產的有機硅擴展滲透劑原油和含量在50%、20%的有機硅助劑,用同樣的方法進行測試,結果他們表現的擴展速度基本相當。而用“帆布沉降法”對不同濃度進行測定其潤濕速度和滲

透力的指標,測定的數值結果是隨稀釋倍數的增加而增加,并且其每個濃度的數值均有明顯改變。所以,用這種方法是根本測不出有機硅助劑的真實質量。如果生產商采用50%以下含量的有機硅稱是98%的有機硅原油的話,若采用以上的簡單方法進行測定,根本就鑒別不出其真正的質量。因此,這種鑒別方法只是視其表面的一種現象。如果想測定出高滲劑的真實質量,采用科學的檢測方法才能走出視其表面現象來鑒別高滲劑的誤區。具體可見本文附件對有機硅助劑、SS-2高效滲展劑、氮酮的《測定結果對照表》中可以看出詳細結果。

六、怎樣才能鑒定和選擇優秀的高滲助劑?

農化產品加入高滲劑的效果,未經正確的測定方法進行測定,是很難定界的,只有產品通過農戶進行科學的實驗對照才能知道個大概,所以大部分的生產商和經銷商是憑心理感覺而加入的,感覺加入高滲劑比不加的質量要好,究竟質量提升多少,沒有數據,即使加入些很劣的高滲劑也無法測定。因此,往往會出現投入成本而得不到相應的效果且無法測定。針對這一難題,我們研究所根據相關的農藥化工分析和滲透力測定方法經過多年的經驗改進,在高滲助劑、高滲農藥等農化產品中測定產品的“潤濕速度”和“滲透力”的指標,以潤濕速度和滲透時間的長短來確定潤濕速度和滲透力的大小。該測定方法簡單易行,任何人均可操作,且測定準確,為了使農化界的生產商和經銷商能夠正確鑒定和應用高滲劑的真正質量與效果,共同為我國農化事業的發展做貢獻?,F特向業內同仁公開如下:

潤濕速度與滲透力的測定方法

(帆布沉降法)

1、采用儀器與材料:

用250ml燒杯一個,秒表一塊(或用手機工具中的秒表也可),棉帆布圓片(材質21支3股×21支4股粗帆布制成直徑30mm的圓片),磁力攪拌器(附帶磁力攪拌子)或玻璃棒一支,量筒一個。

2、操作步驟:

  a、 用燒杯在天平上除去原有重量,稱取樣品一克(用注射器或量杯量取1mL也可),再用量筒準確量取標準硬(或自來水)稀釋200倍。量取完畢后放入磁力攪拌子再把燒杯放到磁力攪拌器上進行攪拌(也可用玻璃棒代替攪拌器攪拌,待樣品在水中充分溶解)。約1-3分鐘后停止攪拌即可,待水溶液中泡沫消失。也可用器具(如名片紙)將泡沫慢慢刮出。

b、 取出帆布片3片或5片,先后水平放入樣品溶液中,分別記錄每片的放入時間。

3、潤濕速度的計算

待帆布分別全部浸濕時,記錄每片帆布全部浸濕時間,按每片帆布自放入時至全部浸濕時所耗的平均時間即為該樣品的浸潤速度。

    4、滲透力的計算

待帆布片分別開始下沉時,記錄每片帆布下沉至燒杯底部的時間,再將每片帆布自放入燒杯時始到帆布片下沉至燒杯底部全程耗時的平均值,即為樣品的滲透力(滲透力=浸濕時間+下沉時間)。

本方法在測試過程中,測試的精確度與操作的熟練程度和室內溫度稍有差異,一般室溫保持在25℃為宜,但在同一溫度下所對照的測定數值是較為準確。

七、附件

采用《潤濕速度與滲透力的測定方法》測定有機硅擴展滲透劑、SS-2高效滲展劑、氮酮原油用不同濃度的測

定數值以供參考。                                          

 

 

                                                          


結 論

由上表可以看出:有機硅擴展滲透劑、SS-2高效滲展劑、氮酮的潤濕速度和滲透力的時間數值均為隨稀釋倍數的增加而增加。從200倍到6400倍的測定數值看,有機硅助劑和SS-2高效滲展劑的潤濕速度與滲透力數值幾乎相當,表現優秀。而SS-2高效滲展劑的滲透力時間在每個稀釋倍數中均快于有機硅助劑,尤其是在1600倍時,SS-2高效滲展劑的滲透力時間與有機硅的滲透力時間快一倍還多;SS-2高效滲展劑的潤濕速度除200倍和6400倍快于有機硅外,其他數值有機硅助劑均快于SS-2高效滲展劑??傮w來看,SS-2高效滲展劑的滲透力優于有機硅助劑。這兩個滲透劑的滲透力時間在6400倍濃度下,其數值仍均在30秒左右,而氮酮在3200倍濃度時其滲透力竟在131.9秒。從測定氮酮的數值看,其各項數值均明顯慢于有機硅助劑和SS-2高效滲展劑的數值。同時還可以看出:每個品種在每個濃度的測定數值均有明顯的改變。因此,采用以上方法測定高滲劑的質量是一個較為科學的檢測方法,更是鑒定高滲劑質量的可靠依據。

    根據以上實驗數據證明:采用《潤濕速度與滲透力的測定方法》來檢測高滲劑的質量,才能實現正確應用與選擇高滲增效助劑。

關鍵詞: 高滲增效助劑   應用與選擇        

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