Растворы
Закристаллизовавшиеся капли рабочего раствора на поверхности щетинника (под электронным микроскопом)
Первые пестициды выпускались в виде порошков (дустов). В наше время более популярны жидкие препаративные формы ХСЗР, в том числе – растворы.
В № 3/2025 «Поля Августа» начальник департамента разработки препаративных форм (ПФ) «Августа» Лариса Степановна ЕЛИНЕВСКАЯ рассказала о современных пестицидах в виде различных порошков и гранул. Сегодня речь пойдет о двух группах жидких ПФ, которые представляют собой растворы*.
ПРОСТЫЕ
Водные растворы, ВР – препаративные формы, в которых действующие вещества (д. в.) растворены в воде. Очень часто в качестве растворителя используют смеси воды с гликолями, и в этом случае ПФ называется водно-гликолевым раствором, ВГР. Многие современные ВР в обязательном порядке содержат адъюванты в значительном количестве, пеногасители, прилипатели, стабилизаторы кислотности (рН) и иные специальные добавки.
Обычно в формах ВР и ВГР выпускают водорастворимые соли д. в., в их число входят такие популярные вещества, как глифосат, имазапир, имазамокс и т. д.
Водорастворимые концентраты, ВРК содержат д. в., растворенные в гидрофильных растворителях; при смешивании с водой они образуют прозрачные растворы. В международной классификации препаративных форм ВР и ВРК не разделяют: их относят к «растворимой жидкости, легко образующей раствор при разведении водой» – Soluble Liquid, SL. При производстве этих ПФ обязательно вводят различные смачиватели для снижения поверхностного натяжения и очень часто – внутренние адъюванты.
Общий состав ВР, ВГР и ВРК можно представить следующим образом: кроме д. в., в них входят смачиватель, внутренний адъювант, солеобразователь (в случае необходимости), UF-стабилизаторы, загустители и биоциды (в случае необходимости), растворитель, сорастворитель, антифриз.
Для ВР, ВРК и других жидких препаративных форм характерно быстрое испарение растворителя из капель рабочего раствора с поверхности листа, в результате чего д. в. кристаллизуется, и его биологическое действие прекращается (см. фото). Чтобы препятствовать этим нежелательным процессам, в ПФ вводят специальные поверхностно-активные вещества, которые распределяются в жидкой основе раствора в виде микрочастиц, способных удерживать воду и растворители в мелких каплях, – так называемые солюбилизаторы.
Жидкости, смешиваемые с маслом (Oil miscible liquids, OL) – раствор д. в. в органическом липофильном растворителе с необходимыми коформулянтами. Они предназначены для разведения неводным растворителем.
Растворы для ультрамалообъемного применения, УМО (Ultra low volume liquids, UL) были разработаны для внесения ХСЗР с помощью сельскохозяйственной авиации. Эта ПФ используется в норме расхода 5 - 10 л/га, поэтому предусматривает предотвращение быстрого испарения капель жидкости и кристаллизации действующих веществ на поверхности листа. Растворы для УМО содержат малолетучие растворители либо системы растворителей как гидрофильной, так и гидрофобной природы, они могут быть уже готовыми для непосредственной заправки баков или их требуется разводить водой либо органическим растворителем.
К этой же группе относятся гели (Gel for direct application, Gl.), характерные для препаратов, разрешенных для применения в личных подсобных хозяйствах и быту – на вертикальных или горизонтальных поверхностях, в ловушках для различных насекомых и для точечного уничтожения сорной растительности на клумбах и газонах.
Так как очень многие д. в. пестицидов не растворяются в воде и гидрофильных растворителях, то препараты в виде ВР, ВГР и ВРК распространены меньше по сравнению с представителями следующей группы.
ДЛЯ ЭМУЛЬГИРОВАНИЯ И ДИСПЕРЕГИРОВАНИЯ
Концентрат эмульсии, КЭ (Emulsifiable concentrate, EC) появился благодаря свойству липофильности большинства пестицидов. Эта одна из самых старых ПФ представляет собой раствор д. в. и эмульгаторов в гидрофобном растворителе. В состав КЭ обычно входят действующее вещество, неионногенный и анионактивный эмульгаторы, специальные добавки (UF-стабилизатор, стабилизатор рН, пеногаситель, прилипатель и т. д.), гидрофобный растворитель, сорастворитель (гидрофобной или гидрофильной природы). При разведении КЭ в воде образуется эмульсия, причем для современных препаратов характерно образование тонких эмульсий с размером частиц менее 10 мкм.
Основные недостатки КЭ – высокая пожароопасность, а также токсикологическая опасность для операторов при производстве и применении не только из-за самого д. в, но и за счет высокотоксичных органических растворителей: в старых КЭ в этом качестве обычно использовали ксилол, циклогексанон и т. д.
В связи с этим в конце ХХ века многие специалисты посчитали, что концентрат эмульсии как ПФ «умирает» и идет по пути ранее выведенных из оборота препаратов в виде дустов. Например, в Китае в 2012 году была принята программа замены препаратов в форме КЭ на иные препаративные формы. Однако после появления на рынке высокоэффективных современных сурфактантов и новых растворителей, отличающихся пониженной пожароопасностью и отсутствием значительных токсикологических эффектов для теплокровных организмов, многие крупные производители ХСЗР начали процесс перерегистрации старых рецептур КЭ на более современные.
Один из частных видов КЭ выделен в отдельную ПФ – это масляные концентраты эмульсии, МКЭ. Они отличаются тем, что в качестве растворителя либо сорастворителя в них используется масло. Такие ПФ позволяют устранить кристаллизацию действующих веществ из капель рабочего раствора на листовой пластинке, улучшить их адгезию и прохождение через кутикулярные барьеры.
«Август» выпускает широкий ассортимент продукции в форме растворов
Концентрат коллоидного раствора, ККР, концентрат наноэмульсии, КНЭ и концентрат микроэмульсии, КМЭ – относительно новые, но популярные в России, странах Азии и Американского континента ПФ. Несмотря на различные названия, все они имеют общую основу и представляют собой растворы действующих веществ в подходящих растворителях в присутствии сурфактантов.
ККР имеет полидисперсный состав, при этом размер частиц в коллоидном растворе составляет не более 1 мкм, а сами рабочие смеси получаются практически прозрачными либо имеют незначительную опалесценцию.
При приготовлении КНЭ и КМЭ используют большое количество сурфактантов, которые, во-первых, служат внутренними адъювантами, а во-вторых, за счет солюбилизации обеспечивают получение коллоидных растворов действующих веществ при разведении водой. При этом образующиеся прозрачные нано- или микроэмульсии характеризуются более узким диапазоном размера частиц, который составляет менее 100 нанометров и полностью соответствует определению «наночастицы».
Преимущества КНЭ и КМЭ неоспоримы: при разведении водой они образуют устойчивые во времени прозрачные нано- и микроэмульсии, в полной мере реализуют потенциал биологической эффективности д. в. как за счет размера частиц, так и благодаря более быстрому проникновению через кутикулярные воска слабо реагируют на изменение жесткости воды.
Ряд препаратов в виде КМЭ, например, Колосаль Про, относятся к наиболее продаваемым фунгицидам на территории России. К сожалению, сейчас на рынке появилось большое количество средств защиты растений с обозначением КМЭ, хотя таковыми они не являются. Это еще раз говорит о необходимости четкого определения характеристик всех препаративных форм в ГОСТе или документе Минсельхоза РФ.
В эту же группу входят диспергирующиеся концентраты, ДК (Dispersible concentrate, DC), которые при разведении водой образуют устойчивую дисперсию. Эта ПФ практически не применяется в России, но за рубежом широко используется для препаратов, предназначенных для личных подсобных хозяйств и бытовых нужд.
Подготовила Елена ПОПЛЕВА на основе статьи, опубликованной в журнале «Защита и карантин растений», № 12/2024 Иллюстрация Л. Елиневской
______________________________
* – Определения даны в соответствии
с международной классификацией ФАО
на русском и английском языках, но
с приведением иных названий и аббревиатур, наиболее близких к международным
Контактная информация
Лариса Степановна ЕЛИНЕВСКАЯ
Опубликовано в номере 4 за 2025 год
Перепечатка и копирование материалов на электронные ресурсы только с письменного разрешения редакции и с указанием первоисточника.
