第二章 农药的剂型与使用方法目前农药加工的方向l通过农药剂型加工的使用，要使农药最大限度 地击中到生物靶体上（有害生物），最小危及 环境和人类。lDDT对棉铃虫的命中率：（ RJVJOYCE,1980）改进农药使用技术，降低田间农药使用量，大幅度提高化学防 治方法的经济效益。 国外农药剂型发展方向u向高效能方向发展：如超低容量剂u向有利于保护环境和对使用者安全的方向发展：如缓 释剂、颗粒剂、微胶襄剂；u剂型向多样化、针对性方向发展：大粒剂、薄膜除草 剂、悬乳剂、旱田种衣剂、增效剂等；u向省力的方向发展：剂型与制剂多样化、加工精细化 等，如水分散粒剂、水乳剂、泡腾片剂等；u为了提高药剂对靶标的命中率，减少环境污染：如静 电喷雾技术、根区施药技术、对靶标喷洒技术及高精 准技术如车载智能系统、窄雾滴喷头等。本章内容l农药分散度与药剂性能的关系l农药辅助剂 l农药的剂型 l农药的使用方法 l飞机化学防治 第一节：农药分散度与药剂性能的关系l概念：l原药：未经加工的农药称原药。固体的原药称 原粉，液体原药称原油。l原药不能直接使用：大多数原药难溶于水，分散性能差；原药一般用量少，难以在田间使用。农药分散度与药剂性能的关系l制剂(pesticide preparations)：经过加工的 农药称制剂。制剂包括三个内容：l有效成份（active ingredient，缩写a.i）含 量：l药名：l剂型：如50硫磷乳油。农药分散度与药剂性能的关系l剂型(pesticides formulations)：农药制剂形 的简称。粉状物称粉剂；混溶的油状物称乳油 。l剂型可表现：农药本身的物理状态；反映可能 的使用方法。农药分散度与药剂性能的关系（内容）l农药的分散度与分散体系的概念 l分散度对药剂性能的影响农药有分散度与分散体系有概念l农药的物态可分为气、液、固，各种农药的物 态（即制剂）经过使用与自然界中的空气、水 分、土类等分散介质相混合，就可形成各种分 散体系 。l分散体系分散介质（自然界固有）分散质 （药剂） lDisperse system= dispersing agents + disperse phase (disperser)农药中各种分散体系 分散介质 (助剂） 分散质（原 药）气液固气混合气（仓 库熏蒸） XX液雾（使用时 造成的） 乳油 粉剂，可湿 性粉剂 固喷粉或烟剂 （使用时造 成） 悬浮液 粉剂BACK分散度（dispersity）l药剂的分散性能。l其表示方法有两种：分散质的直径(disperser)：直径越小，分散度越高。比面：颗粒总体积（V）与颗粒总表面（S）比面SV颗粒越小，个数就越多，比表面积就越大，SV 比值就越大，即分散度就越高。 分散度（dispersity）l溶剂（溶质呈分子或离子状）的颗粒直径小于 0.01 um;l胶悬剂： 0.01-0.1m; l烟剂： 0.1-0.2m; l乳剂（油珠直径）： 0.1-10m;l粉粒（粉粒直径）： 25m。l分散度依次为：溶剂胶悬剂烟剂乳油 粉剂。 BACK分散度对药剂性能的影响l1增加覆盖面积 l2提高药剂在受药表面的吸附性l3能够改变颗粒的运动性能分散度对药剂性能的影响l药剂从喷粉（雾）器喷出后，受分散度的影响， 呈三种运动状态：p大颗粒受地心引力的影响，呈抛物线降落；p较小的颗粒受地心引力影响小，但受空气浮力影 响大，在空间作风浪运动；p颗粒在2m 以下的细微粒，由于空气浮力可使它 不定向的改变运动方向，在空间作布朗运动，向 植物的各层次扩散，但沉积效果差。分散度对药剂性能的影响分散度对药剂性能的影响l药剂颗粒若能在植物表面上沉积，必须具备足够能量： 穿过侧风气流，而不被侧风气流所带走。因此，必需考 虑以下两种因素：n药械送风速度要快，加速药剂的送风速度；n颗粒不能过细，要有一定的重量，增加颗粒本身的动能 ，但颗粒的重量不能过大，否则易滚落。l药剂的分散度并不是越大越好，理想的分散度应该是即 能穿过侧风气流，又能在受药表面沉积。分散度对药剂性能的影响l4分散度对药剂理化性能的影响l5高液体药液的悬浮率和乳液的称定性l当前农药使用的趋势：适当控制农药的分散度 ，减少药剂使用次数和用药量，a.i缓慢从制剂 中释放出来，增加农药使用的目标性，避免漂 移，减少污染和残留毒性。 返回第二节：农药辅助剂l概念l辅助剂种类l表面活性剂（surface active agent）的种类与使用原理 辅助剂l与农药混合后能改变药剂的理化性能，提高分散度，便于使用一类物质统称为农药辅助剂（assist agents of pesticide） ，也称助剂。辅助剂一般没有生物活性。辅助剂种类l常用辅助剂：u填充剂：加工固体农药。作用：稀释原药，帮助原药 分散，便于粉碎。如填充剂有滑石粉、粘土等。u湿展剂：加工可湿性粉剂。作用：使药液易于在固体 表面湿润与展布。如纸浆废液、拉开粉等。u乳化剂：加工乳油、乳剂。作用：乳药作用。如非离 子乳化剂、土耳其红油等。u溶剂：用来加工乳油。作用：溶解原药。如二甲苯、 丙酮、苯等。辅助剂种类l根据不同药剂性能和使用目的可加以选用辅助剂：l分散剂：将熔融的农药分散成胶体颗粒的分散剂 ；防止粉粒絮结的分散剂。l稳定剂l粘着剂：l防解剂：l增效剂：l发泡剂表面活性剂（surface active agent）的种 类与使用原理l表面活性剂对降低表面张力的作用 l表面活性种类l表面活性剂应用原理 表面活性剂对降低表面张力的作用 l表面活性剂的表面活性现象 l表面活性剂对降低表面张力的作用 表面活性剂的表面活性现象l表面活性剂：一类物质分子能在一种液体的表 面进行定向排列，这类物质称为表面活性剂。 如：湿展剂和乳化剂 l表面活性现象：l表面活性剂具备的条件：u具有两亲性u亲水力与拒水力平衡 表面活性剂在液面上的单分子层亲水基拒水基表面活性剂对降低表面张力的作用l表面张力（surface tension）：表面张力是液体内部的向心收缩力。l表面张力的来源 ：液体表面的某分子的吸引力是指向液体内部，并与液面垂直，指向液体内部的即为表面张力。 表面张力来源表面张力为什么要降低表面张力？ l液体的表面张力越大，液滴大，分散度小，喷雾 不均匀，要提高分散度，必须降低表面张力。l降低表面张力的途径是加入表面活性剂，改变液 体农药的性能。为什么要降低表面张力？u从流体物理学上分析：液体形成表面积（S）越多 ，表面分子数就越多，消耗的功（E）越多，表面 能（E）越大 。三者关系如下：u E=Su表示单位面积所做的功（即表面张力，尔格/cm2 ），表面张力与表面积的乘积为自由能。uE尔格；Scm2；尔格/cm2u1尔格=达因/cm； 达因/cm降低表面张力的途径 E=S要使E降低，必须降低和表面积S，才能得到较 小的E值。但S降低，总表面积降低，就意味着颗粒或雾滴 增大，防治效果差，不符合农药的使用原则。如果降低，可达到降低E的效果，又使S不变， 喷雾效果不变。表面活性种类n离子型表面活性剂n非离子型表面活性剂n混合性表面活性剂 n天然表面活性剂离子型表面活性剂l羧酸盐类（即碱金属皂类）：RCOONa（K）l生产：动物油NaOH（KOH）皂化l制剂用量：0.10.2l优点：增加药效。缺点：不抗硬水，分子中K、Na可与硬 水中的Ca、Mg离子发生交换。l松脂皂：环烃类脂肪酸钠盐l生产：松香在碱性中熬制而成，碱性强，不能与原药混用 ，可在果园中防越冬害虫时使用。l优点：可溶解介壳虫体壁上的蜡质；作湿展剂使用，用量 0.10.3；矿物乳油中作乳化剂。l缺点：耗碱量大，不抗硬水。离子型表面活性剂l硫酸化脂肪酸类（土耳其红油） ：通式ROSO3Nal生产：蓖麻油浓硫酸在20下反应，脱水，最后用 NaoH中和PH值（PH4.56.0为宜）。l优点：pH可根据需要调节；抗硬水能力强；可作乳化 剂使用。l磺酸盐类：通式：R-SO3Na（Ca）l拉开粉：优点：溶于水，对酸、碱、硬水均稳定， 展着性强，作湿展剂用，用量：0.10.2。l缺点：不抗硬水。l十二烷基苯磺酸钙（钠） 离子型表面活性剂l优点：作乳化剂作用，pH为中性，不仅有良好的表面 活性，且还有杀螨作用；脂溶性和水溶性都强。l缺点：不能单独作乳化剂使用，主要与非离子乳化剂 混合使用。非离子型表面活性剂l在水中不产生离子，极性基为聚氧乙基l【RO（CH2CH2O）nH】 l生产方法：环氧乙烷+高级醇（烷基酚，脂肪 酸）加成反应而成。l通式：环氧乙烷+高级醇： 非离子型表面活性剂l环氧乙烷+烷基酚：lR-O（CH2CH2O）nH 聚氧乙基烷基醚l环氧乙烷+脂肪酸：lROO（CH2CH2O）nH 聚氧乙基脂肪酸醚酯l优点： pH中性，可与任何酸碱性农药混用；l水中不产生离子，无离子交换作用，抗硬水能力更强；l有良好的乳化、湿展和分散性能。用于各种乳油的加工。非离子型表面活性剂的亲水作用 醚键非离子型表面活性剂加入水中后，形成胶 束形状：亲水基拒水基混合性表面活性剂l阴离子非离子型混合l阴离子主要是十二烷基苯磺酸钙l非离子表面活性剂的特点是：水溶性强，有机 性弱；l十二烷基苯磺酸钙的特点是：水溶性弱，有机 性强。天然表面活性剂l含有大量皂素的化合物：经水解糖苷和糖类 衍生物，作为湿展剂。l纸浆废液：含有木质素类的衍生物（木质素磺 酸钙，五碳糖和六碳糖），作湿展剂使用。 l动物废料的水解物：皮、毛、骨、角等废弃物 ，经加热后的胶状液体，易溶于水，碱性强， 硬水中稳定。 表面活性剂应用原理l农药加工业上的应用原理l表面活性剂在液态农药上的应用原理农药加工业上的应用原理l乳浊液：两相不相溶的液体，其中一相以极小的液珠均匀地分散到另一相液体中，形成不透明或半透明的乳浊液，这种作用称为乳化作用。乳浊液的状态有两种：u油包水型（W/O）：水为分散相，油为为连续相，即水分散到油中，用药量大，在作物上喷药易产生药害。u水油包型（O/W）：油为分散相，水为连续相，即油分散到水中，农药制剂中常采用的物态。水包油型和油包水型乳浊液怎样才能形成水包油型的乳浊液？ l必须使表面活性剂分子水溶性脂溶性，即降低水的表 面张力的能力降低油表面张力的能力。原因：l一般乳化剂的用量要过量，表面活性剂分子多集中 在水界面上，分子插入水面的部分多，进入油中的部 分少。油珠表面形成了一层厚厚的吸附膜。l由于表面活性剂有较高的水溶性，分子在油水界面 上排列满后，大量的活性剂分子存在于水中，在油珠 发生碰撞时，可随时进入油水界面起补充作用，使乳 浊液处于稳定状态。乳浊液在油珠上的吸附状态乳浊液的稳定性具备条件l表面活性剂分子形成的吸附膜的厚度l分子排列的松紧程度。l离子型表面活性剂（如Na肥皂）配制的乳浊 液不稳定：吸附膜厚度降低 l混合型表面活性配制形成乳浊液稳定。 农药加工业上的应用原理l悬浮液：以固体微粒稳定地悬浮在液体中，不 沉淀、不漂浮，这种物态称为悬浮液。l固体原药多为有机物，不易被水湿润，只有加 入表面活性，降低水的表面张力，增加水和固 体表面的湿润性，可形成稳定的悬浮液。表面活性剂在液态农药上的应用原理液体在固体表面的接触角用表示 90O ：不湿润，不展布； =90O：湿润，不展布； 90O：即湿润又展布； =0O：液体与固体互溶 =30O左右是较理想的喷雾效果 液体在固体上接触角与液体表面张力有关一液滴若能在固体表面湿润展布，受三个力的影响r1：气液界面张力r2：气固界面张力r3：