表面活性剂在农药中的应用

农药微乳剂的加工过程中
1、此步是借助复合表面活性剂体系的增溶作 用，将液体或固体农药溶于有机溶剂中形成 的溶液均匀分散在水中形成的光学透明或半 透明的分散体系。 2、表面活性剂的加入可以减少药物分子与水 分子的接触，对药物起到保护作用，如当表 面活性剂质量浓度达到临界胶束浓度(cmc)后， 胶束结构紧密，农药的水解被抑制。
表面活性剂在农药使用中对其 有效利用率的影响
高等植物的叶片一般由表皮、叶肉、叶 脉3 部分组成，叶面即指叶片表皮的外侧，覆 有蜡质层和角质层。 1、作物叶片最外层的蜡质层由脂肪酸、酯类、 酮、醇、类萜、醛等有机物组成，具有防止 水分损失、物理伤害、病菌侵入、抗寒以及 减少太阳辐射造成的伤害等多种作用。 2、位于蜡质层以内的角质层，其组成成分较 为复杂，不同植物叶片的角质层化学成分、 结构、形态等有很大差异。 角质层的外层几 乎完全由疏水的角质组成，内层由含有一定 数量角质的纤维素和果胶混合物组成。
未来
随着社会对环境问题的关注，有关表面 活性剂的环境兼容性日益引起人们的重视， 近几年，具有无毒、易降解、高效率等特 点的生物型表面活性剂以及天然表面活性剂 种类在农药中发展很快，相信随着绿色食品 生产技术的发展，这类表面活性剂在农药应 用中将得到关注和开发。
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表面活性剂在农药中的应用
目前我们国家使用农药情况
近年来，我国每年使用农药100万吨(制剂)左右，防 治面积达3 亿公顷次以上，植物保护工作为农业丰 收做出了巨大贡献，起到了保驾护航的作用。 不足： 1、农药使用技术理论和技术措施的研究严重不足。 2、忽视对靶标生物行为研究以及普遍采用大容量、 大雾滴喷雾技术等原因，我国农药有效利用率很低。 由施药器械喷撒出去的农药只有20%~30%能沉 积在作物叶片上，远低于发达国家50%的平均水平， 农药使用中的低效率，不仅浪费大量农药，还使大 量农药流失到非靶标环境中，造成人畜中毒、环境 污染、农产品农药残留量增加。
表面活性剂性质简介
表面活性剂的分类
农药中我们常用到阴离子型和非离子表面 活性剂
表面活性剂分子为两亲分子
沾湿作用
表面活性剂的亲水亲油平衡值
一般而言，H L B 值高的表面活性剂其亲水性强， 在水溶液中的溶解度高，有利于叶片表面保持较 长时间的湿润；HLB值低的表面活性剂其亲油性 较好，有利于药液在叶面蜡质层的铺展，提高药 液的渗透性。
注：植物角质层是药液叶面沉积与吸收的重
润湿作用的影响
由于在表面张力的作用下，液滴总是力图保持球 形，这就是我们常见的树叶上的水滴接近球形的原因。 农药喷洒到植株上以后，不仅要求能黏着在植株上， 如能自动铺展，增加单位体积药量能覆盖的面积，就能 获得更好的防治效果。 选择合适的表面活性剂，能够减少药液在叶片表 面的接触角，降低药液表面张力。 沉积在植物叶片表 面上的雾滴只有当液体的表面张力小于固体表面的临界 表面张力时，才能在固体表面很好地湿润展布，增加植 物或防治对象表面药液的持有量，提高农药的有效利用 率。
可湿性粉剂加工过程中
表面活性剂可吸附于加工过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，会产生絮凝作用（絮凝是由相互接 近的粒子间的范德华力所致）。 为了抵消范德华力而导 致的絮凝需要一种斥力，斥力就是通过在配方中加入表 面活性剂来提供，有静电斥力和空间斥力两种类型的斥 力起作用，这取决于表面活性剂的离子特性。 表面活性剂可用于增进可湿性粉剂粒子在水中的分 散、悬浮，也防止可湿性粉剂悬浮液在被应用之前发生 絮凝。
叶面吸收提高的原因
一、对叶表面的作用，使其流动性和通透性 改变： 1、使上表皮蜡层乳化，使脂溶性的农药分子 更容易通透。 2、表面活性剂的亲水部分及亲脂部分与植物 或者昆虫表皮蜡层的亲水部分及亲脂部分形 成一桥梁，增加药剂的通透性。 二、对药物的增溶作用： 表面活性剂可以通过改变药物的增溶量, 控制其渗透率，甚至改变其活性
乳油型农药简介
乳油是由不溶于水的原药、有机溶剂苯、 二甲苯等和乳化剂配置加工而成的透明状液 体。
特点：常温下密封存放两年一般不会浑浊、
分层和沉淀，加入水中迅速均匀分散成不透 明的乳状液。制作乳油使用的有机溶剂属于 易燃品，储运过程中应注药乳油的分散、乳化、湿润、渗透 等性能。 当乳油体系中存在游离的胶体微粒时，表面活性剂分子 吸附于胶体微粒表面，使胶体微粒不易沉淀。 表面活性剂带 有的电荷能改变环境的电动电位，使体系更趋稳定。 乳油被 水稀释，产生水包油型乳状液。 表面活性剂防止乳状液分层 沉积或絮凝，从而保持所形成的乳状液呈稳定状态。
我国农药特点
1、分散性能差、悬浮率低、热贮分解率高等 方面。 2、一些剂型因湿润性、渗透性和叶面沉积性 差等原因造成药效不稳定。 3、相当一部分品种在耐雨水冲刷和黏着性等 方面明显差于国外同类型产品。 如国产农药水悬浮剂普遍存在析水、稠 化、沉积、结块等贮存物理稳定性等问题
如何克服农药的缺点
在农药加工过程中，表面活性剂吸附于 农药微粒表面形成不同的分散体系，起到乳 化、润湿、增溶、消泡、起泡、稳定等作用； 在农药使用过程中，表面活性剂可以改善药 液在植物叶面或防治对象表面上的分布、附 着、渗透等，提高农药剂量的有效转移，直 接或间接地提高农药的有效利用率。
1、分散相的颗粒与分散介质的表面张力非常的低， 一般只有10-4~10-2 mN/m。 2、分散相的农药微粒之间存在排斥力和吸引力，当 斥力大于引力，农药分散体系就稳定，当引力大于 斥力，农药分散体系就聚沉，表面活性剂与农药微 粒表面吸附形成的分散体系的稳定性（带电荷的胶 束）。 3、使有效成分与水隔离，防止其和水反应（如水 解）。 4、保护有效成分不被氧化，使保质期变长。
在农药加工后的储存过程中
表面活性剂还能抑制药物的氧化速度。 药物的氧化性也是常见的性质之一，主要发 生在醛类、醇类、酚类、肼类等含有易氧化 基团的药物中。 链霉素氧化后成为无效的链 霉素酸，PEG类表面活性剂对链霉素有稳定作 用，室温下存放1.5年仅失效15%。
表面活性剂能稳定农药分散体系 的原因总结
微乳剂型农药简介
微乳剂又称可溶化乳油，水质乳油等， 因乳状液粒径极小(0.01～0.1μm)，故又得名 微乳剂。配制微乳剂不用或少用有机溶剂。 以水代替溶剂，乳化剂用量比乳油用量高， 且需加表面活性剂，以促进微乳剂的形成和 稳定。
特点：该制剂由于表面活性剂用量多，使油
水间的表面张力极低，在使用浓度下仍保持 微乳状态。因此具有增加活性、提高原油利 用率的特点，而且稀释液稳定，对电解质耐
表面活性剂在各种农药加工 中的应用
农药类型汇总
根据农药成品的形态特征：
可湿性粉剂型农药 乳油型农药 悬浮剂型农药 微乳剂型农药
可湿性粉剂型农药简介
可湿性粉剂是用农药原药、惰性填料和 一定量的助剂，按比例经充分混合粉碎后， 达到一定粉粒细度的剂型。
特点：从形状上看，与粉剂无区别，但是由
于加入了湿润剂、分散剂等助剂，加到水中 后能被水湿润、分散、形成悬浮液，可喷洒 施用。
表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临
界胶束浓度（CMC）。
固体物质对表面活性剂的吸附
1、对于极性固体，离子表面活性剂的吸附在低质量浓度下 的吸附曲线为Ｓ形，形成单分子层，离子表面活性剂分子的 疏水链向外。 在离子表面活性剂溶液质量浓度达临界胶束浓 度时，单层吸附达到饱和，并开始双层吸附，此时离子表表 面活性剂分子的排列方向与第一层相反，亲水基团向外。提 高溶液温度，吸附量将随之减少。 2、对于非极性固体，一般只发生单分子层吸附，疏水基吸 附在固体表面而亲水基向外。
在悬浮剂加工过程中
表面活性剂作为基本组分起着重要的作用：
1、它吸附在原药预混物粒子的表面，将有效成分的粒 子表面润湿，排出粒子间的空气。 在研磨过程中，表面 活性剂有助于再润湿和分散重新形成更小的粒子，起助 研磨剂作用。 2、 表面活性剂还有助于制剂的稳定性。 通过表面活性 剂在粒子上的吸附，可减少粒子的界面能，从而减少粒 子聚结合并；表面活性剂能够在粒子周围形成扩散双电 层。 产生电动电势，从而阻碍粒子之间的聚结合并。
悬浮剂型农药简洁
悬浮剂又称浓悬浊剂、流动剂、水悬剂、 胶悬剂。难溶于水的固体农药与助剂经过研 磨、分散在水介质中的悬浊液。连续相为水。 悬浮剂分为水悬浮剂和油悬浮剂两种。水悬 浮剂是水作溶剂。油悬浮剂是以油类为主要 溶剂，不含水。常用的油类为植物油，如玉 米油、菜籽油等。也可是使用人工合成的油 类。