4 نوع سورفکتانت چیست و کدام یک کارایی آفت کش را به حداکثر می رساند

چارچوب اساسی سورفکتانت ها و اصل آمفیفیلیسیتی

سورفکتانت ها، مخفف «عوامل فعال سطحی»، موادی هستند که کشش سطحی یک حلال (معمولاً آب) را در غلظت های بسیار کم به طور قابل توجهی کاهش می دهند. برای درک نحوه عملکرد آنها، ابتدا باید به ساختار مولکولی "آمفی دوست" منحصر به فرد آنها نگاه کرد.

"ماهیت دوگانه" مولکول ها

هر مولکول سورفکتانت از دو بخش تشکیل شده است: یک زنجیره بلند گروه چربی دوست (دم آبگریز) و قطبی گروه آبدوست (سر آب دوست). در کاربردهای کشاورزی، این ساختار به آنها اجازه می دهد تا به عنوان یک "پل" بین آب و لایه مومی برگ های گیاه عمل کنند.

کاهش فیزیکی کشش سطحی

آب خالص کشش سطحی بالایی دارد (تقریباً 72 mN/m). هنگامی که قطرات بر روی برگ های دارای سطوح مومی یا کرک پاشیده می شوند، تمایل به تشکیل دانه ها و غلتیدن دارند. مولکول های سورفکتانت به طور خود به خود در سطح مشترک آب و هوا، با سرهای آب دوست رو به آب و دم های آبگریز به سمت هوا قرار می گیرند. این امر پیوند هیدروژنی بین مولکول های آب را ضعیف می کند و به قطرات اجازه می دهد تا روی سطح برگ "صاف" شوند.

ادغام منحصر به فرد ارگانوسیلیکن کشاورزی

در حالی که سورفکتانت های زنجیره کربنی سنتی می توانند خیس شدن را بهبود بخشند، سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی انعطاف پذیر را معرفی می کند Si-O-Si (سیلوکسان) ستون فقرات، ویژگی های فیزیکی را نشان می دهد که افزودنی های معمولی نمی توانند مطابقت داشته باشند. این فقط سطح را خیس نمی کند. این به "سوپر گسترش" می رسد، که در هنگام درمان محصولات بسیار آبگریز مانند کلم یا گندم که دارای "اثر نیلوفر آبی" قوی هستند، تعیین کننده است.

حوزه آبخیز نوع یونی: سورفکتانت های آنیونی

سورفکتانت های آنیونی در حال حاضر تولید شده ترین و پرمصرف ترین دسته هستند. پس از یونیزه شدن در محلول آبی، قسمت فعال مولکول حامل بار منفی است.

طبیعت شیمیایی

نمونه های رایج عبارتند از سدیم آلکیل بنزن سولفونات و سدیم لوریل اتر سولفات (SLES).

ویژگی های عملکرد

آنها دارای قابلیت شوینده، کف کردن و امولسیون کنندگی عالی هستند.

محدودیت در کشاورزی

اگرچه اغلب در سیستم‌های کنسانتره امولسیون‌پذیر (EC) برای آفت‌کش‌ها استفاده می‌شود، اما آنها به راحتی با یون‌های کلسیم و منیزیم در آب سخت ترکیب می‌شوند تا رسوبات تشکیل دهند و فعالیت را کاهش دهند. در مقابل، سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی ساختاری غیر یونی است که بدون در نظر گرفتن سختی آب، پایداری شیمیایی قوی تری را حفظ می کند.

پاک کننده های قوی: سورفکتانت های کاتیونی

سورفکتانت های کاتیونی در محلول های آبی یونیزه می شوند و گروه های فعال با بار مثبت تشکیل می دهند.

طبیعت شیمیایی

آنها اساساً بر پایه نمک های آمونیوم چهارتایی هستند.

ویژگی های خاص

از آنجایی که سطوح گیاهی و دیواره سلولی باکتری ها معمولاً دارای بار منفی هستند، سورفکتانت های کاتیونی دارای خاصیت جذب بسیار قوی و ضد باکتری هستند.

مشکلات سازگاری

آنها را نمی توان با افزودنی های آنیونی مخلوط کرد، زیرا این منجر به خنثی سازی الکتریکی و بارش می شود. در سمپاشی کشاورزی مدرن، برای جلوگیری از تضادهای پیچیده سازگاری، تکنسین ها ترجیح می دهند سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی ، که سازگاری گسترده ای دارد و تداخل شارژ ایجاد نمی کند.

آداپتورهای انعطاف‌پذیر: سورفکتانت‌های زویتریونی

این سورفکتانت ها در ساختار مولکولی خود دارای هر دو گروه اسیدی و بازی هستند و خواص بار آنها با pH محیط تغییر می کند.

طبیعت شیمیایی

نمایندگان معمولی عبارتند از مشتقات بتائین و ایمیدازولین.

مزایا

آنها بسیار ملایم هستند و اثرات هم افزایی خوبی دارند.

محدودیت های کاربردی

علیرغم استفاده از آنها در برخی کودهای مایع تخصصی، هزینه بالا و توانایی محدود آنها در کاهش کشش سطحی آنها را در بازار مواد افزودنی آفت کش بسیار کمتر از حرفه ای نشان می دهد. سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی .

هسته صنعت و کشاورزی مدرن: سورفکتانت های غیر یونی

سورفکتانت های غیر یونی در آب یونیزه نمی شوند و در حالت مولکولی وجود دارند. این به آنها «جهان‌شمولی» بی‌نظیری در کاربردهای کشاورزی می‌دهد.

مقایسه پارامترهای فنی: ارگانوسیلیکن سنتی در مقابل کشاورزی

جدول زیر به وضوح دلیل آن را نشان می دهد سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی به عنوان یک "سوپر افزودنی" شناخته می شود:

فوکوس عمیق

سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی عضو سطح بالای خانواده غیر یونی است. ساختار تری سیلوکسان آن غلظت بسیار کم بحرانی میسل (CMC) را فراهم می کند. این بدان معنی است که حتی یک دوز کوچک به مایع اسپری اجازه می دهد تا به سرعت یک لایه یکنواخت روی سطوح پیچیده گیاه ایجاد کند و از ریزش قطرات ناشی از گرانش جلوگیری کند.

تجزیه و تحلیل عمیق: مزایای منحصر به فرد سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی

مکانیسم نفوذ روزنه

افزودنی های سنتی متکی به نفوذ مایع از طریق سطح برگ (از طریق کوتیکول) هستند، فرآیندی که بسیار کند و با ضخامت لایه مومی محدود می شود. با این حال، سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی دارای قابلیت منحصر به فرد "نفوذ روزنه ای" است:

• اصل: هنگامی که کشش سطحی به کمتر از 22 mN/m می‌رسد، مایع دیگر روی سطح نمی‌ماند، بلکه به دلیل اختلاف فشار فیزیکی به منافذ برگ میکروسکوپی (روزنه‌ها) وارد می‌شود.
• سرعت: این نفوذ آنی است.
• اهمیت: حتی آفت کش هایی با خواص سیستمیک ضعیف می توانند به سرعت با کمک ارگانوسیلیکن وارد سیستم گردش خون گیاه شوند.

مقایسه عملکرد "Super-Spreading".

جدول زیر بهبود انتشار قطرات آب را برای انواع مختلف سورفکتانت ها در غلظت یکسان (0.1%) نشان می دهد:

موارد مزرعه ای ارگانوسیلیکن کشاورزی در گیاهپزشکی

افزایش کارایی هواپیماهای بدون سرنشین (UAV).

در عملیات هواپیماهای بدون سرنشین از آب بسیار کمی استفاده می شود (اسپری با غلظت بالا). سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی به طور قابل توجهی بازگشت و رانش قطرات را کاهش می دهد و اطمینان می دهد که قطرات ریز سطح برگ را محکم می گیرند.

هدف برای محصولات "سخت به مرطوب".

برای محصولاتی با لایه‌های مومی ضخیم مانند پیاز، سیر و کلم، آب اسپری معمولی می‌ریزد. افزودن ارگانوسیلیکن به مایع اجازه می دهد تا فوراً یک فیلم یکنواخت تشکیل دهد.

بارش باران

این یک پارامتر حیاتی است. آزمایشات نشان می دهد که اگر در عرض 30-60 دقیقه پس از کاربرد باران ببارد، گروه حاوی سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی همچنان اثربخشی بیش از 70 درصد را حفظ می کند، در حالی که اثربخشی گروه معمولی تقریباً به طور کامل از بین رفته است.

سازگاری، نکات استفاده، و ملاحظات ایمنی

پنجره pH

ستون فقرات ارگانوسیلیکن مستعد هیدرولیز در محیط های بسیار اسیدی یا قلیایی است. توصیه می شود PH مایع اسپری را بین این دو حفظ کنید 6.0 و 8.0 برای فعالیت بهینه

دنباله رقیق سازی

همیشه دنباله ای را دنبال کنید: "آب -> آفت کش -> سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی " افزودن ارگانوسیلیکون آخر با هم زدن ملایم به طور موثر کف بیش از حد تولید شده در اثر هم زدن شدید را کاهش می دهد.

جلوگیری از سمیت گیاهی

با توجه به قدرت نفوذ فوق العاده آن، هنگام استفاده از آن در فصول با دمای بالا (> 30 درجه سانتیگراد)، دوز آفت کش باید به طور مناسب کاهش یابد تا از "سوختگی برگ" موضعی ناشی از ورود بیش از حد ماده فعال فوراً به برگ جلوگیری شود.

سوالات متداول

چرا ارگانوسیلیکن کشاورزی من هنگام هم زدن کف زیادی تولید می کند؟

این به دلیل فعالیت سطحی بسیار بالای ارگانوسیلیکن است. توصیه می شود اضافه شود سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی پس از 80 درصد پر شدن مخزن اسپری یا از یک ضد کف حرفه ای مبتنی بر ارگانوسیلیکن استفاده کنید.

آیا می توان سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی را با علف کش ها مخلوط کرد؟

بله، و معمولاً کنترل علف های هرز را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. با این حال، توجه داشته باشید که برای برخی از علف‌کش‌های تماسی، نفوذ سریع ممکن است بافت محلی را قبل از انتقال علف‌کش از بین ببرد. همیشه ابتدا یک آزمایش با ناحیه کوچک انجام دهید.

آیا افزودنی ارگانوسیلیکون در دمای پایین زمستان از بین می رود؟

خیر سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی مقاومت عالی در برابر دمای پایین دارد و سیالیت و فعالیت پخش خوبی را حتی در دمای زیر 5 درجه سانتیگراد حفظ می کند.

آیا استفاده طولانی مدت از ارگانوسیلیکن به کلروپلاست های گیاهی آسیب می رساند؟

در دوزهای معمولی نیست. با این حال، اگر غلظت بیش از حد بالا باشد (به عنوان مثال، بیش از 0.5٪)، ممکن است با تنفس طبیعی گیاه تداخل داشته باشد زیرا روزنه ها با مایع بیش از حد پر می شوند. همیشه نسبت توصیه شده را دنبال کنید (معمولاً 0.05٪ - 0.1٪).

چگونه می توانم کیفیت یک افزودنی ارگانوسیلیکن را به راحتی قضاوت کنم؟

شهودی ترین روش "آزمون گسترش" است. یک قطره آب حاوی سورفکتانت ارگانوسیلیکن کشاورزی روی بسته بندی پلاستیکی یا کیسه پلی اتیلن اگر قطره در عرض 2-3 ثانیه به یک فیلم بسیار بزرگ پخش شود، فعالیت عالی است.