TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG HÓA CHẤT NÔNG NGHIỆP I KHÁI NIỆM THUỐC TRỪ CỎ VÀ THUỐC TRỪ SÂU: Thuốc trừ cỏ thuốc trừ sâu thuộc nhóm hóa chất BVTV có tác dụng giúp tròng tránh khỏi gây hại côn trùng, cỏ dại, nấm… 1Khái niêm tính chất thuốc trừ cỏ Thuốc trừ cỏ dùng để diệt trừ loại thực vật hoang dại (cỏ dại, dại) mọc lẫn với trồng, tranh chấp nước, chất dinh dưỡng, ánh sáng với trồng, khiến cho sinh trưởng phát triển kém, ảnh hưởng xấu đến suất trồng phẩm chất nông sản Thuốc trừ cỏ sau phun, xịt trực tiếp thấm qua thân, rể, từ tác dụng lên hoocmon sinh trưởng thực vật muốn tiêu diệt làm cho chúng ngừng sinh trưởng chết sau khoảng thời gian định Tác động thuốc trừ cỏ đến thực vật; Thuốc trừ cỏ dại tuỳ theo loại khác tác động đến cỏ dại theo nhiều cách khác Người ta phân loại theo kiểu tác dộng thuốc trừ cỏ như: Thuốc trừ cỏ có tác động chọn lọc thuốc trừ cỏ có tác động không chọn lọc: • • Thuốc trừ cỏ có tác động chọn lọc có nghĩa thuốc trừ cỏ sử dụng theo khuyến cáo diệt trừ cỏ dại mà không gây hại cho trồng Thuốc trừ cỏ có tác động không chọn lọc sử dụng nơi không trồng trọt, thuốc gây hại cho loài thực vật có mặt nơi phun thuốc thuốc tiếp xúc với thuốc - Thuốc trừ cỏ tiếp xúc thuốc trừ cỏ nội hấp: • • Thuốc trừ cỏ tiếp xúc gây hại cho phận tiếp xúc với thuốc Thuốc có tác dụng với cỏ hàng năm, thân ngầm đất Ví dụ thuốc trừ cỏ Propanil, Gramoxone Thuốc trừ cỏ nội hấp (lưu dẫn) dùng bón, tưới vào đất phun lên Sau xâm nhập vào lá, rễ thuốc dịch chuyển đến khắp phận thực vật, thuốc dùng để trừ cỏ hàng niên lưu niên - Thuốc trừ cỏ phun lên thuốc trừ cỏ phun bón, tưới vào đất: • Thuốc trừ cỏ phun lên thuốc trừ cỏ xâm nhập vào cỏ để gây hại cho cỏ (thuốc khả xâm nhập vào rễ cỏ) Những thuốc dùng phun vào lúc cỏ mọc, non Ví dụ thuốc trừ cỏ Onecide, Propanil… • Những thuốc trừ cỏ phun bón vào đất xâm nhập vào bên cỏ dại qua mầm rễ cỏ Những thuốc có loại dùng phun đất cày bừa xong vừa gieo xong, cỏ chưa xuất mặt ruộng Ví dụ: thuốc trừ cỏ Sirius Ngoài có loại thuốc trừ cỏ vừa có khả xâm nhập vào lá, vừa xâm nhập vào rễ cỏ Những thuốc dùng phun lên ruộng cỏ mọc cỏ mọc (mới 1-3 lá) Ví dụ; thuốc trừ cỏ Afalon, Ronstar v.v… - Thuốc trừ cỏ tiền nảy mầm hậu nảy mầm: • • Thuốc trừ cỏ tiền nảy mầm loại thuốc trừ cỏ dùng sớm, sau gieo, cỏ chưa mọc ruộng Ví dụ thuốc trừ cỏ Simazine, Sofit Thuốc trừ cỏ hậu nảy mầm loại thuốc dùng muộn hơn, cỏ mọc, giai đoạn non Ví dụ thuốc trừ cỏ Afalon, Whip S, Oneside, … - Thuốc trừ cỏ hoà thuốc trừ cỏ rộng: • • Thuốc trừ cỏ hoà có tác dụng diệt cỏ họ hoà (lá hẹp, gân lá, song song cỏ lồng vực, cỏ mần trầu, …) Thuốc trừ cỏ rộng thuốc có tác dụng diệt cỏ rộng bản, gân hình chân vịt cỏ dền gai, rau sam, Đặc điểm chung thuốc trừ cỏ: Tất thuốc trừ cỏ sử dụng nước ta hợp chất hữu tổng hợp Những thuốc trừ cỏ thông dụng sản xuất nông nghiệp thường độc với người gia súc so với thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh Tuy nhiên không ngoại trừ có số thuốc trừ cỏ có độ độc thấp thuốc Paraquat Thuốc trừ cỏ dại nhóm thuốc BVTV dễ gây hại cho trồng Chỉ sơ xuất nhỏ chọn thuốc không thích hợp, sử dụng không lúc, không liều lượng, không cách, … thuốc dễ có khả gây hại cho trồng 2Khái niêm tính chất thuốc trừ sâu: Thuốc trừ sâu sản phẩm hóa chất dung nông nghiệp có tác dụng diệt trừ sâu bọ - Thuốc trừ sâu gồm loại(dựa vào tính chất tan nước): +Tan nước ( nhóm lân hữu cơ, carbomate, nhóm cúc) +Không tan nước( clo hứu cơ- organochlorine pesticides) -Phân loại theo nguồn gốc thuốc: +Thuốc có nguồn gốc từ tự nhiên +Thuốc có nguồn gốc tổng hợp bán tổng hợp II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT: 1: Các tính chất chất HĐBM Chất hoạt động bề mặt gì? Chất hoạt động bề mặt chất có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt chất lỏng Phân tử chất hoạt động bề mặt gồm hai phần: Đầu kỵ nước (Hydrophop) đầu ưa nước (Hydrophyl) Và tính chất hoạt động bề mặt phụ thuộc vào hai phần • Đầu kỵ nước phải đủ dài, mạch Carbon từ – 21, ankyl thuộc mạch ankal, anken mạch thẳng hay có gắn vòng cylo vòng benzene… • Đầu ưa nước phải nhóm phân cực mạnh cacboxyl (COO-), Hydroxyl (-OH), amin (-NH2), sulfat (-OSO3)… Chất hoạt động bề mặt nhóm hoá chất chất tạo nhũ, chất thấm ướt, chất phân tán, chất tạo bọt, chất trải Dung dịch chất hoạt động bề mặt nước khác với nước sạch, giảm sức căng bề mặt, hỗ trợ thấm ướt phân tán hoạt chất Các tính chất chất hoạt động bề mặt: • • Tính thấm ướt Khả tạo bọt • Khả hòa tan • Khả hoạt động bề mặt • Khả nhũ hóa • Điểm đục • Tính ưa nươc-ưa dầu Chất hoạt động bề mặt ứng dụng nhiều lĩnh vực tẩy rửa mà cón nhiều ứng dụng khác: • • • • • • • • Trong công nghiệp dệt nhuộm: Chất làm mếm cho vải sợi, chất trợ nhuộm Trong công nghiệp thực phẩm: Chất nhũ hóa cho bánh kẹo, bơ sữa đồ hộp Trong công nghiệp mỹ phẩm: Chất tẩy rửa, nhũ hóa, chất tạo bọt Trong ngành in: Chất trợ ngấm phân tán mực in Trong nông nghiệp: Chất để gia công thuốc bảo vệ thực vật, Trong xây dựng: Dùng để nhũ hóa nhựa đường, tăng cường độ đóng rắn bê tông Trong dầu khí: Chất nhũ hóa dung dịch khoan Trong công nghiệp khoáng sản: Làm thuốc tuyển nổi, chất nhũ hóa, chất tạo bọt để làm giàu khoáng sản Ý nghĩa việc ứng dụng chất HĐBM gia công hóa chất nông nghiệp ( Thuốc BVTV) Để giữ vũng tính chất mình, thuốc BVTV nói chung nhóm thuốc trừ cỏ trừ sâu nói riêng phải đảm bảo yêu cầu sau: • Hoạt chất phải bền vũng nước, không bị pha loãng • Hệ phân tán bền vững, lâu lắng tụ • Nước thuốc phải có tính loang tốt, bám dính lâu dài bề mặt mặt phun Để đảm bảo yêu cầu trên, thuốc phải có sức căng bề mặt nhỏ, để giảm sức căng bề mặt chất lỏng cần phải them vào chất HĐBM chất tạo nhũ, huyền phù, chất làm ướt… Sử dụng chất HĐBM thuốc BVTV nâng cao hiệu suất sinh hoc, giảm gây ô nhiễm môi trường so với chất tạo nhũ khác III ỨNG DỤNG CHẤT HĐBM TRONG THUỐC TRỪ CỎ: Các tính chất chất HĐBM ứng dụng thuốc trừ cỏ: Trong cấu trúc chất hoạt động bề mặt, đuôi kỵ nước bề mặt dung dịch nhóm hydrocacbon Do có xuất đuôi kỵ nước, bề mặt dung dịch có tính chất giống bề mặt hydrocacbon dầu Vì bề mặt thường che phủ lớp sáp để hạn chế thoát nước, việc thấm ướt lớp sáp dễ dàng với dầu với nước Đó lý dung dịch chất hoạt động bề mặt có bề mặt giống dầu thấm ướt mặt tốt nước Đưa chất hoạt động bề mặt vào chế phẩm tăng cường lực thấm ướt dung dịch Hai yếu tố giảm sức căng bề mặt tăng cường độ thấm ướt đóng vai trò quan trọng dịch phun nông dược Nó ảnh hưởng lớn tới kích thước hạt dịch phun, tới giàn trải, lưu giữ rửa trôi dịch phun bề mặt Đặc điểm thứ ba dung dịch chất hoạt động bề mặt tính chất phân tán, có chất tương đương việc tăng cường thấm ướt Do nước dầu không trộn lẫn với nhau, hai thành phần trộn với giọt dầu nhanh chóng tách khỏi lớp nước Nếu dầu nước trộn với chất hoạt động bề mặt phân tử chất hoạt động bề mặt tập trung xung quanh giọt dầu Đuôi kỵ nước phân tử thâm nhập vào giọt dầu, đuôi nước hướng phía nước Sự kết hợp bề mặt tiếp xúc nước dầu tạo lên tình trạng bền vững tương đối giọt dầu pha nước làm cho dịch có màu trắng sữa Đó phân tán giọt dầu có kích thước vô nhỏ nước Sự phân tán dung dịch dung dịch khác gọi nhũ Nhũ dầu nước (EW) trường hợp chung Khi giọt dung môi hữu chứa hoạt chất phân tán nước Trường hợp nhũ nước dầu (EO) gặp giọt nước chứa hoạt chất phân tán chất lỏng hữu gọi đảo nhũ Trong dung dịch giọt tách trình hoà tan xảy hoàn toàn tới mức độ phân tử Huyền phù phân tán bột thấm nước (WP) chất lỏng Lúc đuôi dầu chất hoạt động bề mặt thâm nhập vào bề mặt chất rắn lơ lửng đuôi nước hướng môi trường nước Và hạt chất rắn lơ lửng nước làm chậm đáng kể trình lắng đọng Chất hoạt động bề mặt quan trọng việc gia công thuốc bảo vệ thực vật Chất hoạt động bề mặt tác động tới hiệu lực sinh học thuốc bảo vệ thực vật Sự thấm di chuyển hoạt chất hỗ trợ phần tử chất hoạt động bề mặt Chất HĐBM dạng chất thấm ướt tác nhân làm thuốc loang trải rộng, thấm ướt bán dính lâu, đủ thời gian để diệt trừ cỏ dại Các loại chất hoạt động bề mặt sử dụng thuốc trừ cỏ: Chất hoạt động bề mặt Thành phần Thuốc sử dụng CHĐBM Non-ionic Linear or nonyl-phenol Assure II, Fusilade 2000, Fusion and Gramoxone Extra surfactant alcohols Atrazine, Assure II, Fusilade 2000, Fusion, Laddock, Poast Poast Plus (NIS) and/or fatty Select Crop oil acids Roundup, Classic, Pinnacle and Pursuit concentrates Parafinic oil (80 - Accent, Beacon, and Pursuit (COC) 90 %) Nitrogen-surfactant + surfactants (20 - 10 blends %) Basagran, Blazer, Cobra, Galaxy, Reflex, Storm surfactant + some Esterified seed nitrogen form oils (ammonium sulfate or 28% N) Organo- Fatty acids from seed oils silicates reacted with an alcohol to form esters Composed entirely of silicone, blends of silicone with nonionic or other surfactants Chất hoạt động bề mặt Non-ionic surfactant (NIS) Crop oil concentrates (COC) Nitrogen-surfactant blends Esterified seed oils Organo-silicates Tên sản phẩm Activator 90 Penetrate II Triton Ag 98 X-77 Agri-Dex (99:1) Crop Oil Plus (83:17) Prime Oil (83:15) Cayuse Plus (surfactant + AMS) Chaser (surfactant + 28% N) Dispatch (surfactant + 28% N) Patrol (surfactant + 28% N) Hasten Meth-Oil Sylgard 309 (straight silicone) Silwet L-77 (straight silicone) Kinetic (silicone/surfactant blend) Herbex (silicone/surfactant blend) Nhà sản xuất United Ag Products Wilfarm Rhone-Poulenc United Ag Products Helena Wilfarm Terra Wilfarm Terra United Ag Products Helena Wilfarm Terra Wilfarm United Ag Products Helena American Colloid 3Cơ chế việc ứng dụng chất HĐBM vào gia công thuốc diệt cỏ: hình A hình B hình C hình D Chất hoạt động bề mặt làm hạt thấm ướt bề mặt tốt so với nước, làm hạt phân tán tốt từ làm thuốc di chuyển vào tế bào thực vật dễ dàng thuốc khó bị rửa trôi IV ỨNG DỤNG CHẤT HĐBM TRONG THUỐC TRỪ SÂU: Mục đích việc ứng dụng chất HĐBM thuốc trừ sâu + Làm giảm sức căng bề mặt, ảnh hưởng đến tính thấm ướt lan truyền chất lỏng + Làm thay đổi phân tán, treo hay lắng kết thuốc trừ sâu nước + Làm tăng diện tích bao phủ thuốc trừ sâu, đặt biệt bề mặt có phủ lớp sáp long tơ Nếu chất hoạt động bề mặt, thuốc trừ sâu bị rửa trôi khỏi bề mặt 2Quy tắc ứng dụng chất HĐBM thuốc trừ sâu: + Chất hoạt động bề mặt anion với thuốc trừ sâu tiếp xúc + Chất hoạt động bề mặt cation không sử dụng riêng lẻ chất độc cho + Chất hoạt động bề mặt non-ion sử dụng với thuốc trừ sâu ngấm qua rễ thấm vào biểu bì Một số chất HĐBM thường dung thuốc trừ sâu: + Organo- silicone • Thay chất hoạt động bề mặt nonion truyền thống • Giảm sức căng bề mặt, tăng tính thắm ướt, tăng khả lan truyền, cải thiện độ bền không bị mưa trôi + Nonyl phenol hợp chất: 4- nonyl phenol hợp chất phổ biến nhất, chiếm 90% thị trường nonyl phenol, chất hoạt động bề mặt lien quan tới nonyl phenol chứa nhóm Ethylene oxide gọi nonyl phenol ethoxylate +Octyl phenol E thoxylate (OPE) • Laoij triton X chất hoạt động bề mặt nonion • Làm thấm ướt ổn định màu, phân tán tốt •Các loại hóa chất nông nghiệp là: triton X- 45, triton X-144, triton X-100… 10 ... CHUNG VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT: 1: Các tính chất chất HĐBM Chất hoạt động bề mặt gì? Chất hoạt động bề mặt chất có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt chất lỏng Phân tử chất hoạt động bề mặt gồm... bề mặt quan trọng việc gia công thuốc bảo vệ thực vật Chất hoạt động bề mặt tác động tới hiệu lực sinh học thuốc bảo vệ thực vật Sự thấm di chuyển hoạt chất hỗ trợ phần tử chất hoạt động bề mặt. .. HĐBM thuốc trừ sâu: + Chất hoạt động bề mặt anion với thuốc trừ sâu tiếp xúc + Chất hoạt động bề mặt cation không sử dụng riêng lẻ chất độc cho + Chất hoạt động bề mặt non-ion sử dụng với thuốc