第二章_农药制剂加工基本原理.ppt

1、21336352525252525212，第二章农药加工的基本原理，一、润湿原理二、分散原理三、乳化原理四、可溶化原理五、控制释放技术六、起泡和消泡原理，fundamentalprincipleofpesticidepreparations 21 按照助剂的作用原理，可分为以下4种主要类型：分散剂、一、农药制剂的组成、农药制剂=原药助剂。 农药助剂为表面活性剂类助剂和非表面活性剂类助剂、2 .效力增强剂、3 .渗透促进剂、4 .安全剂和其他助剂，213336502635212、固体表面原始气体被液体置换，形成霸盖的过程称为湿润。 湿润现象普遍存在于农药加工和农药使用过程中。 农药加工和使用中的

2、润湿包括药剂固体粒子被水润湿和药剂使用中的药液对昆虫和植物等目标生物表面的润湿两方面。 二、农药加工和使用中的润湿原理、 2133365025352525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252 52525252525252525252525253222，21:26336012，r1表示液体的表面张力的作用是尽可能减小液体表面积的r2是固气界面张力，而起到缩小固体表面

3、积的作用的r3是固液界面张力。 其作用与r2相反，打算缩小固液界面的面积。 润湿方程式： r2=r1cos r3，液体表面张力r1越小，接触角越小，表示该固体表面越容易被液滴润湿.21:26:12、从能量的角度来看，湿润在固体表面吸附的气体分子被液体分子置换的过程总是伴随着系统的自由能的降低。 因此，严格地说，液固二相接触时，系统自由能下降的是湿润的。 根据湿润理论，农业用表面活性剂的湿润有粘着(或附着)湿润、渗透(或浸渍)湿润、展着(或展着)湿润三种。 2、湿润型，213336502635312，(1)粘接(或附着)湿润，Wa称为粘接功，其物理意义是使固液接触单位面积的液体离开边界最小的功。

4、 Wa值越大，固液界面的结合越稳定，液体向固体表面的附着越强。 所谓粘结润湿，是指液体与固体接触时，将原来的液体的液-气界面和固体的固-气界面变成液-固界面的过程。 如果用对应的表(界面)面张力代入上述方程式中的自由，则如下式： Wa=r1(1 cos)，在wa=R1 (cos1 ) 22222222222222222652=180时、21:26:12、(2)渗透(或浸渍)湿润、渗透湿润是指固体浸在液体中的过程，即原来从固气界面向固液界面变化的过程。 当Wi=r1.cos、0 、90时，Wi0、渗透湿润可以自发地进行。21:26:12、展开了湿功Ws和表面张力r1和接触角的关系方程式，展开了：

5、 Ws=rl(cos-1)、(3)湿的是从固-液界面向固-气界面转换的同时，液体也向固体表面扩展的过程。 21:26:12、同种液体在固体表面的润湿情况取决于接触角的大小，接触角越小cos的值越大，润湿性能越好。1.90180时，-1cos0时，表示只有Wi0、Ws0，2.090时，0cos0、Ws 0主要表示浸透湿润在21333650263:12、3.=0的情况下，cos=1、Wi0、Ws=0、Wa0，表示以润湿扩展为主要。 根据以上分析可知，如果发生渗透湿润，必然会发生粘合湿润，如果润湿扩大，一定会粘在一起，渗透而润湿。 不然，不然。21:26:12、药液对靶的润湿情况含有农业用表面活性剂

6、的药液对靶表面的润湿防止作用大致分为完全润湿、部分润湿、不润湿三种。21:26:12、三、农药加工和使用中的分散原理，把一种或多种固体或液体微粒均匀地分散在一种液体中，构成了固液或液液分散系统。 分散在许多微粒中的物质称为分散相，微粒周围的液体称为连续相或分散介质。 分散剂是能减少分散体系中固体或液体微粒凝聚的物质。 21:26:12、表面活性剂系分散剂的分散过程，1 .湿润在存在表面活性剂的情况下使固体的外部表面湿润，从内部表面置换空气。 2 .固体和凝聚体的分裂、3 .分散体的形成、稳定和破坏同时发生分散体的形成后，保持稳定的分散体是重要的。 对悬浮液来说，破坏的主要原因包括粒子密度的减少

7、、不可逆的撞击絮凝、层和凝固引起的沉降和结晶形成等。21:26:12、农药用表面活性剂的分散作用的基本原理主要可以从吸附作用、表面电荷和立体障碍三方面说明。2133650253525252526012、1 .吸附作用、表面活性剂为农药分散体系中的分散剂，其分散作用首先基于在液-液界面和固-液界面的吸附原理。 这是因为分散剂的两亲媒分子结构容易在溶液内部移动，在液面、油水界面及固体粒子表面浓缩，容易引起界面吸附。213336502636012、分散剂的吸附方式、(1)离子交换吸附、(2)离子对吸附、(3)氢键吸附、(4) 电子极化吸附、(5)拒水作用吸附、21愚人节636012、2 .表面电荷、

8、农用表面活性剂中有很多阴离子型分散剂，它们此时，具有相同电荷的农药粒子相互排斥，分散系的分散作用和物理稳定性提高。 解释粒子表面电荷现象的理论是Zeta电位概念，1924年斯特恩在前人的基础上总结了双电层扩散理论。 他认为，通过固体表面上的静电引力和范德瓦尔斯力产生的离子吸引作用，吸附在固体上的离子与固体表面密合，形成固体的吸附层被称为密合层。 反向离子以固体界面为界，在溶液中显示扩散性的平衡分布，形成扩散层。 21:26:12、电位的高低主要取决于离子性分散剂在粒子表面上的各种吸附方式。 因此，影响吸附作用的内外因子反映在Zeta电位的变化上。 Zeta电位的高低和变化说明了分散剂有电荷的情

9、况和吸附在粒子上的分散剂的吸附和吸附的容易度，判别分散剂的效果和分散系统的稳定度。 213365026:12，3 .位阻，分散剂的分子强烈吸附在分散的固体粒子上，构成抵抗分散粒子间接触的空间势垒，该空间排斥作用称为分散剂的位阻。 该效果在应用聚合物分散剂，特别是阴离子、高分子分散剂时显着表现出来。 213336352525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525

10、2 525252525252520200652、乳化：互不相容的两种液体形成液-液(例如油-水)分散体系(乳液)的现象称为乳化。 乳液含有水包油型(O/W )和油包水型(W/O )， 2133365025352535252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252 在5252525252525252525252525252525252525252525252525220006

11、52油和水的两相形成乳液的过程中，其增加的表面能E=rA在降低界面张力时表面能降低，分散体系稳定。乳化剂在一水油的界面取向，其亲水基在水相侧取向，亲油基在油相侧取向，形成界面保护层膜，使两相间的界面张力显着降低。 21:26:12、5、农药加工和使用中的可溶化原理是指，可溶化由于表面活性剂的作用，在溶剂中的溶解度显着增加的现象。 可溶化剂是具有可溶化作用的表面活性剂及其复合物。 溶化作用的特点：1 .只有在表面活性剂浓度高于cmc时，溶化作用才明显出现，即微溶解物的溶解度的增加是由凝胶形成引起的。 2 .溶化作用与水的助长作用不同，213336502635312 .溶化作用是在乳化作用的溶化后

12、不存在两相，溶液是不存在透明两相界面的热力学稳定体系。 4 .可溶化作用与一般的可溶化不同，通常的可溶化过程对溶液的依赖性，例如冰点下、渗透压等有很大变化，但有机物在可溶化后，对依赖性的影响很小。 5 .可溶化作用在自发的过程中，被可溶化物的化学势溶解后降低，使系统更稳定。 6 .可溶化作用处于平衡状态，可以用不同的方法达成。 21:26:12、表面活性剂的增溶作用被认为是在水中形成胶束的结果。 表面活性剂在水溶液表面形成取向排列，单分子层成为饱和状态时，表面张力降低，有成为一定的倾向.该分子在溶液内部开始形成球形、棒状、层状等胶束集合体.213363535252525252525212、临界

13、胶束浓度(Critical mielle concentration，CMC )表面活性剂开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。 表面活性剂在达到临界胶束浓度之前，对包括原药在内的许多物质不能起到溶解、分散和乳化等作用，因此，表面活性剂的使用量如果不超过临界胶束浓度，就没有溶解作用。 溶化作用的方式：1 .溶化于凝胶核，2 .溶化于表面活性剂分子的“栅栏”，3 .溶化于凝胶外壳，213336502635212，影响农药表面活性剂的溶化作用的因素：1 .溶化剂的化学结构、性质和浓度 .表面活性剂的直链碳链越长2、被溶化物的分子结构和性质脂肪族烃和烷基芳香族烃的溶化量随着自身链长的增大而减少，环

14、化使溶化量增大，不饱和化合物的溶化量相应地大于饱和化合物，极性变大时，溶化量也增加。 3 .有机添加剂的表面活性剂的凝胶，使非极性的烃系有机物溶化后，使极性有机物的增容量增加。 反之亦然。 如果在2133365026:12，4 .电解质离子型表面活性剂溶液中加入电解质，则非极性烃类的容量增加，极性有机物的可溶化量降低。 5 .温度的温度对溶解作用的影响与表面活性剂的类型和被溶解物的性质有关。 离子性表面活性剂中，温度上升，极性和非极性的有机物的增容量增加。 相对于聚乙烯系的非离子表面活性剂，温度上升对非极性有机物的溶解有利，向极性有机物的溶解在先上升(10)后下降。21336352525252

15、52525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525，6、农药加工和使用中的控制发射技术，控制发射技术是有害生物的发生规律，以及通过加工技术，以必要的量，在特定的时间内持续稳定地释放农药有效成分，以达到经济、有效、安全地控制有害生物的目的。 其加工制剂称为控制释放制剂。 该制剂根据释放的特征，分为缓慢释放、持续释放、定时释放三种。 通常被称为农药缓释剂，主要是为了控制农药的缓释。 控制释放原理，缓释剂主要利用高分子化合物和农药之间的包埋、掩蔽、吸附作用和化学反应等方式，将农药储存或结合在高分子

16、化合物中，农药可以逐渐释放。 农药控释制剂主要是微胶囊剂。微囊剂的释放速度主要取决于囊皮物的渗透性、选择性和厚度、农药的溶出性质和膜内外浓度的差异，以及外部气温、水和微生物等的作用。 因此，不同的囊皮材料、交联度、用量和添加剂直接影响囊内农药的释放速度。21:26:12、7、农药加工和使用中的起泡和消泡原理，泡沫是气体在液体中分散的分散系统，气体是分散相，液体是分散介质的气液分散系统。 泡沫是空气被表面活性剂的液膜包围的现象。 泡沫的发生条件：1.气液接触2 .发泡速度比破泡速度高。 21:26:12、泡沫的产生机理是：向含有表面活性剂的水溶液中加入空气或加入搅拌，就能形成被溶液包围的气泡。 表面活性剂通过疏水性烃链进入气泡的气相，亲水性极性头进入水中。 此时，表面活性剂吸附在水-蒸汽界面上形成单分子膜，形成气泡。 气泡上升，露出水面与空气接触，表面活性剂吸附在液面两侧形成双分子膜，此时气泡的寿命长，随着气泡的产生，在液体表面堆积形成气泡。 21:26:12、泡沫是气体分散在液体中的粗分散系统，由于系统中存在巨大的气液界面，是热力学不稳定的系统，泡沫最终被破坏。 泡沫破坏的主要原因是，液膜的排液变薄(重力和表面张力变薄)和泡沫内气体的扩散。 在农药制剂的加工和应用上经常有消泡的要求，可以加入消泡剂和抗泡剂达成。 抗泡剂在不起泡前添加，抑制系统发泡和泡沫积累。 消泡剂使产生