M ở đầu
2.5Sơ lược về thuốc bảo vệ thực vật dạng SC
2 .1.1 Định nghĩa về bệnh cây
2.5Sơ lược về thuốc bảo vệ thực vật dạng SC
2.5.1 Thuốc bảo vệ thực vật dạng SC [12]
SC hay huyền phù đậm đặc là dạng chế phẩm được ưa dùng vài chục năm trước đây. SC chính là hệ phân tán đậm đặc 20 - 50% (trọng lượng hoặc thể tích) hoạt chất
bảo vệ thực vật dạng vi hạt rắn có cỡ hạt 0,5 - 5µmvào trong pha nước. Vấn đề khó
nhất trong sản xuất dạng chế phẩm này là làm sao cho chế phẩm ổn định, bền ít nhất 2 năm kể cả khi có sự thay đổi nhỏ về thành phần các chất trong đó. Việc bổ sung một số tá dược (phụ gia) cũng có thể làm tăng thêm hoạt lực của hoạt chất trong chế phẩm SC.
Ngay từ những năm 70 của thế kỷ trước, công nghệ gia công SC đã được áp dụng
có thể được huyền phù hóa trong một pha dầu, song thường thì người ta hay tạo SC ngay trong nước. Những năm gần đây người ta đã sản xuất SC trong pha nước theo
công nghệ nghiền bi ướt. Một số chất hoạt động bề mặt được dùng làm tác nhân thấm ướt. SC trên cơ sở pha nước có nhiều ưu điểm như cho phép nồng độ hoạt chất cao, dễ
chuyên chở và sử dụng, an toàn và đảm bảo môi trường, giảm giá thành gia công, v.v...
Ngoài ra trong khi gia công người ta còn thêm một số phụ gia đặc biệt để nâng cao
hiệu quả của hoạt chất. Các chế phẩm dạng SC thường được nông dân thích dùng hơn
là loại bột thấm nước (WP) vì loại này không gây bụi và dễ đong rót vào bình phun. Tuy nhiên loại chế phẩm SC cũng có một số nhược điểm như khó bảo quản để
tránh bị tách lớp, vón cục hoặc kết tinh khi gặp trời lạnh (ở các vùng lạnh).
Hầu hết các chế phẩm dạng SC thường được chế tạo bằng cách phân tán bột hoạt
chất và dung dịch nước có chứa tác nhân thấm ướt hoặc/ và tác nhân phân tán trong máy trộn để có bán thành phẩm, sau đó tiến hành nghiền ướt trong máy nghiền bi để đạt được cỡ hạt 0,1 - 5µm. Tác nhân làm ướt và phân tán có tác dụng ngăn sự đóng vón
và kết tinh lại của các tiểu phân. Ngoài ra, chất hoạt động bề mặtđược hấp phụ trên bề
mặt các tiểu phân mới sinh ra trong quá trình nghiền sẽ ngăn cản việc tái đóng vón và
đảm bảo cho hệ keo bền hơn. Một số tác nhân thấm ướt và phân tán điển hình sau đây thường được dùng trong gia công SC:
- Natri lignosunfonat.
- Natri naptalen sunfonat formaldehyd condensate (chất đậm đặc nền formaldehyd
của natri naphtalen sunfonat).
- Etoxylat của rượu no.
- Etoxylat và các este của tristyryl phenol.
- Copolyme của etylen oxyt và propylen oxit.
Một số chất hoạt động bề mặt polyme cũng thích hợp để dùng cho mục đích này. Những chất này bị hấp phụ chặt trên bề mặt các tiểu phân và làm cho chế phẩm SC bền
và ổn định hơn trong thời gian lưu kho. Công thức điển hình cho nhiều loại SC (phần trăm trọng lượng) như sau:
Hoạt chất 20 - 50% Tác nhân thấm ướt/ phân tán 2 - 5%
Chất chống đông 5 - 10% Chất chống lắng 0,2 - 2% Chất chống bọt 0,1 – 0,5%
Nước vừa đủ 100%
Chất chống lắng được bổ sung vào khi gia công chế phẩm dạng SC với mục đích tăng độ nhớt của chế phẩm và tạo ra cấu trúc 3 chiều trong khối chế phẩm, nhằm ngăn
sự tách các hạt rắn hoạt chất trong suốt thời kỳ bảo quản. Các chất chống lắng thường được dùng là đất sét qua xử lý kiềm - bentonit (natri montmorillonit) hoặc hỗn hợp của đất sét với một số polyme tan trong nước. Các polyme tan trong nước thường được
dùng vào mục đích là các dẫn xuất của xenlulô, các loại gôm (nhựa) tự nhiên hoặc một (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
số polysacarit như: gôm xanthan, v.v... Tuy nhiên những chất này lại tạo cho SC dễ bị
ôi hỏng (do vi khuẩn) nên người ta lại phải bổ sung vào chế phẩm SC một số chất bảo
quản.
Chất chống đông được sử dụng để hạn chế nhược điểm vón cục hoặc kết tinh khi
gặp trời lạnh. Các chất chống đông thường dùng là propylen glycol hoặc etylen glycol.
Chúng có đặc điểm là có 2 gốc OH- kế cận nhau, chính điều này làm cho chất chống đông có khả năng hòa tan một số chất hữu cơ có trong thuốc, ngăn ngừa khả năng đóng
vón khi trời lạnh.
Chất chống bọt có tác dụng hạn chế sự tạo bọt trong quá trình điều chế thuốc bảo
vệ thực vật và trong quá trình pha chế để sử dụng.
2.5.2 Công dụng của thuốc trừ bệnh chứa đồng (II) hydroxit dạng SC [8]
Thuốc trừ bệnh cây đồng (II) hydroxit dạng SC là thuộc nhóm thuốc trừ bệnh
chứa đồng vô cơ, là nhóm thuốc rất thông dụng và có truyền thống lâu đời, có tác động
tiếp xúc và hiệu lực phòng ngừa cao.
Các thuốc gốc đồng có ưu điểm nổi bật là phổ liệu lực của chúng rộng. Chúng có tác động diệt và ức chế với cả chân khuẩn (nấm), vi khuẩn và tảo. Chúng cũng có tác
dụng xua đuổi đối với một số loài côn trùng. Ngoài ra, đồng là một yếu tố vi lượng
thiết yếu cho cây trồng, nên về mặt nào đấy các thuốc gốc đồng còn có tác dụng hổ trợ sinh trưởng cây trồng.
Đặc biệt với đồng (II) hydroxit dạng SC nếu được sản xuất theo một quy trình mới và từ những phụ liệu ưu việt thì sản phẩm được sản xuất ra dưới dạng huyền phù,
có chứa những vi hạt cực nhỏ, rất bền, có độ lơ lửng rất cao, khi phun lên cây có độ loang, độ phủ và độ bám dính rất tốt.
Đồng (II) hydroxit được dùng để phòng trị và ngăn chặn hầu hết các loại bệnh do
vi khuẩn và nấm thường gặp như: đốm lá, cháy lá, mốc lá, phồng lá, thán thư, sương
3.1 Vị trí
- Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm Công Nghệ Hóa Học khoa
Công Nghệ, trường Đại học Cần Thơ.
- Chụp SEM tại phòng thí nghiệm chuyên sâu, trường Đại học Cần Thơ.
- Phân tích XRD tại Viện hóa học trực thuộc Viện khoa học công nghệ Việt Nam ở thành phố Hồ Chí Minh.
- Kiểm tra tính chất thuốc trừ bệnh cây đồng (II) hydroxit tại phòng thí nghiệm
của công ty ADC.
- Thử nghiệm nhanh mức độ gây cháy lá lúa tại nhà lưới thuộc bộ phận R&D của
công ty ADC.
- Thời gian thực hiện đề tài từ 09-08-2010 đến 14-11-2010. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2 Phương tiện
Dụng cụ Nước sản xuất
- Máy khuấy từ Schott, Đức
- Cá từ -
- Cốc thủy tinh 500ml Trung Quốc
- Nhiệt kế thủy ngân 100oC Đức
- Bình tam giác 250ml Trung Quốc
- Buret chuẩn độ Đức
- Pipet 10ml Đức
- Đũa thủy tinh -
- Giấy lọc Trung Quốc
- Phiễu lọc thủy tinh - - Ống và dây truyền dịch -
- Đồng hồ bấm giây Casio, Nhật
- Cân 2 số Ohaus, Mỹ
- Máy lọc chân không Welch, Mỹ
- Tủ sấy dụng cụ và sấy khô sản phẩm Memmert
- Tủ hút -
- Cân sấy ẩm Sartorius
- Máy đo kích thước hạt Microtrac S3500
- Máy nghiền bi siêu tốc Sassuolo
Hóa chất Tiêu chuẩn Nước sản xuất
- CuSO4.5H2O RA Trung Quốc - NaOH (hạt) RA Trung Quốc - NH3đậm đặc RA Trung Quốc - Na3PO4.12H2O RA Trung Quốc - IGEPAL BC/10 Rhodia - Silicon
- Giấy đo pH Merck, Đức
3.3 Phương pháp nghiên cứu
- Điều chế đồng (II) hydroxit theo phương pháp truyền thống và theo phương
pháp cải tiến. Cố định các yếu tố như tốc độ khuấy, tốc độ nhỏ giọt, nhiệt độ, pH, khảo
sát ảnh hưởng của các tác nhân như Silicon, amoniac, trinatri photphat đến kích thước
hạt và sự ổn định của đồng (II) hydroxit, kết quả được tính từ trung bình của 3 lần thí
nghiệm.
- Điều chế và kiểm tra tính chất của thuốc trừ bệnh cây đồng (II) hydroxit 34,5 SC. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thử nghiệm nhanh mức độ gây cháy lá lúa của thuốc trừ bệnh cây 34,5 SC.
3.3.1 Điều chế đồng (II) hydroxit
3.3.1.1 Phương pháp truyền thống [7]
Hòa tan 10 g CuSO4.5H2O trong 150 ml nước, thêm vào 0,2 ml glyxerin và tạo
kết tủa Cu(OH)2 bằng dung dịch chứa 3,5 g NaOH trong 200 ml nước. Thêm NaOH
đến khi màu lục xám ban đầu của kết tủa chuyển sang màu lam tươi.
Để yên kết tủa rồi gạn bỏ chất lỏng càng nhanh càng tốt và lại rót 200 ml nước cất
lạnh chứa 0,1 ml glyxerin vào cốc. Sau khi để yên lại tiếp tục rửa gạn kết tủa. Kết tủa đem lọc hút và được rửa trên phễu lọc đến khi mẫu thử hòa tan trong HCl không có phản ứng của SO4
2-
trong vòng 3-5 phút. Sau khi rửa sạch hết SO4 2-
, để yên cho chất
lỏng chảy xuống hết thì nghiền chất bột nhão đặc còn lại với 0,2 ml glyxerin trong bát
sứ rồi sấy khô ở nhiệt độ 60oC trong thời gian 4 giờ, sau đó đem cân ghi nhận số liệu..
3.3.1.2 Phương pháp cải tiến
3.3.1.2.1 Phương pháp có thêm chất hoạt động bề mặt IGEPAL
Hòa tan 10 g CuSO4.5H2O trong 150 ml nước, thêm vào 2 giọt IGEPAL. Trong
các phản ứng sau lượng CuSO4.5H2O và NaOH vẫn được giữ nguyên nhưng tăng dần lượng IGEPAL lên lần lượt là 3; 4; 5; 6; 7 giọt. Dung dịch NaOH được tạo ra bằng
cách hòa tan 3,5 g NaOH dạng hạt vào 200 ml nước cất. Phản ứng được tiến hành trên máy khuấy từ, dung dịch NaOH được cho nhỏ giọt từ từ nhờ bộ truyền dịch. Nhiệt độ được theo dõi nhờ nhiệt kế thủy ngân và điều chỉnh tốc độ khuấy thông qua hệ thống
của máy khuấy. Tốc độ nhỏ giọt được điều chỉnh nhờ hệ thống trên bộ truyền dịch và
đồng hồ bấm giây. Thêm NaOH đến khi màu lục xám ban đầu của kết tủa chuyển sang màu lam tươi.
Khi phản ứng kết thúc, để yên kết tủa rồi gạn bỏ chất lỏng càng nhanh càng tốt và
sau đó kết tủa được rửa lại 3 lần với 200ml nước cất. Kết tủa đem lọc hút và được rửa
trên phễu lọc đến khi mẫu thử hòa tan trong HCl không có phản ứng của SO4 2-
trong vòng 3-5 phút. Sau khi lọc lấy khoảng 0,1 g sản phẩm pha với 20 ml nước cất để đo kích thước hạt, sản phẩm còn lại sấy ở nhiệt độ 60oC trong thời gian 4 giờ, sau đó đem
3.3.1.2.2 Phương pháp có thêm chất hoạt động bề mặt IGEPAL và Silicon
Hòa tan 10 g CuSO4.5H2O trong 150 ml nước, thêm vào 6 giọt IGEPAL và 0,1 g Silicon. Trong các phản ứng sau lượng CuSO4.5H2O, NaOH và IGEPAL vẫn được giữ nguyên nhưng tăng dần lượng Silicon lên lần lượt là 0,2 g; 0,3 g; 0,4 g; 0,5 g. Dung dịch NaOH được tạo ra bằng cách hòa tan 3,5 g NaOH dạng hạt vào 200 ml nước cất. Các công đoạn còn lại thức hiện tương tự như ở mục 3.3.1.2.1.
3.3.1.2.3 Phương pháp có thêm chất hoạt động bề mặt IGEPAL và NH3
Hòa tan 10 g CuSO4.5H2O trong 150 ml nước, thêm vào 6 giọt IGEPAL và 4 ml dung dịch NH3 đậm đặc. Trong các phản ứng sau lượng CuSO4.5H2O, NaOH và IGEPAL vẫn được giữ nguyên nhưng tăng dần thể tích dung dịch NH3 đậm đặc lên lần lượt là 8 ml; 12 ml; 16 ml; 20 ml; 24 ml. Dung dịch NaOH được tạo ra bằng cách hòa tan 3,5 g NaOH dạng hạt vào 200 ml nước cất.
Các công đoạn còn lại thức hiện tương tự như ở mục 3.3.1.2.1.
3.3.1.2.4 Phương pháp có thêm chất hoạt động bề mặt IGEPAL và Na3PO4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hòa tan 10 g CuSO4.5H2O trong 150 ml nước, thêm vào 6 giọt IGEPAL và 100 ml dung dịch có chứa 5,5 g Na3PO4.12H2O. Trong các phản ứng sau lượng
CuSO4.5H2O, NaOH và IGEPAL vẫn được giữ nguyên nhưng tăng dần khối lượng
Na3PO4.12H2O lên lần lượt là 6 g; 6,5 g; 7 g; 7,5 g; 8 g; 8,5 g. Dung dịch NaOH được
tạo ra bằng cách hòa tan 3,5 g NaOH dạng hạt vào 200 ml nước cất. Các công đoạn còn lại thức hiện tương tự như ở mục 3.3.1.2.1.
3.3.1.3 Định lượng đồng (II) hydroxit [13]
Cân 0,25 g mẫu đồng (II) hydroxit, hòa tan bằng 10 ml HNO3 (1:1). Đun dung
dịch trên bếp điện khoảng 10 phút. Dung dịch được cho vào bình định mức 250 ml,
tráng cốc bằng nước cất, cho nước tráng vào bình định mức, thêm nước cất đến vạch.
Lắc đều.
Dùng pipet hút 50 ml dung dịch mẫu trên vào bình tam giác 250 ml. Trung hòa bằng dung dịch NH3 đậm đặc đến khi dung dịch chuyển sang màu xanh đậm. Sau đó
cho vào vài giọt HCl (1:10) đến mất màu xanh đậm. Cho vào dung dịch 1 gam Murexit
khuấy cho tan hoàn toàn ( dung dịch có màu da cam), đem đi chuẩn độ bằng EDTA 0,05M đến khi chuyển sang màu tím. Ghi thể tích EDTA đã dùng. Tiến hành chuẩn độ
Hàm lượng đồng (II) hydroxit trong dung dịch được tính theo công thức: %Cu(OH)2 = a M V CM. . . .100 (%)
Trong đó: CM là nồng độ dung dịch EDTA dùng chuẩn độ.
V là thể tích dung dịch EDTA, V = 3 10 . 50 250 . v (lít).
v là thể tích EDTA đọc được tại điểm tương đương (ml).
M là khối lượng phân tử của Cu(OH)2.
a là khối lượng mẫu đem phân tích.
Hình 3.1 Thí nghiệm định lượng đồng (II) hydroxit.
a: Dung dịch Cu2+ khi thêm NH3, b: Dung dịch Cu2+ khi thêm HCl.
c: Dung dịch Cu2+ khi thêm Murexit, d: Dung dịch Cu2+ sau khi chuẩn độ.
c d
3.4 Điều chế và kiểm tra tính chất của thuốc trừ bệnh cây đồng (II)
hydroxit
3.4.1 Thành phần và công thức pha chế thuốc trừ bệnh cây đồng (II) hydroxit 34,5 SC
3.4.1.1 Thành phần thuốc trừ bệnh cây đồng (II) hydroxit 34,5 SC
Hoạt chất đồng (II) hydroxit dạng bột mịn, màu xanh lam, kích thước hạt 7,05µm. Chất thấm ướt IGEPAL BC/10 là một chất hoạt động bề mặt không ion, chứa
alkyl phenol ethoxylates, dạng lỏng, HLB = 10,5.
Chất phân tán giúp thuốc trải đều trên mặt đối tượng bị bệnh. Tên thương hiệu là Canxi lignobond chứa hoạt chất chính là lingo sunfonat.
Chất chống lắng Vangel là một loại khoáng vô cơ thiên nhiên, có tính trương nở (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cao.
Chất chống đông Propylen glycol, do có 2 gốc OH- nên làm tan một số chất hữu cơ. Tránh hiện tượng đông đặc khi gặp trời lạnh.
Chất chống bọt là hợp chất của Silicon, có tính trơ về mặt hóa học, được dùng để
chống bọt trong khi pha chế. Tên thương phẩm Rhodorsil 416 thường được dùng cho dạng huyền phù.
3.4.1.2 Công thức pha chế thuốc trừ bệnh cây đồng (II) hydroxit 34,5 SC
Hoạt chất (Cu(OH)2) 34,5% Chất thấm ướt (IGEPAL) 0,5% Chất phân tán (Canxi lignobond) 5% Chất chống lắng (Vangel) 3% Chất chống đông (Propylen glycol) 4% Chất chống bọt (Silicon) 0,3%
Nước 52,7%
3.4.2 Phương pháp pha chế
Pha chế trước một hỗn hợp bằng cách cân đúng tỉ lệ theo công thức pha chế các
nửa lượng nước vào một cốc 500 ml. Kế đó đem hỗn hợp vừa pha khuấy bằng máy
khuấy cơ. Sau đó thêm từ từ đồng (II) hydroxit ở dạng bột và lượng nước còn lại vào cốc và khuấy cho đến khi những chùm hạt lớn được phân tán. Hỗn hợp sau khi đã được
khuấy đều được đem đi nghiền trong máy nghiền bi siêu tốc trong thời gian 1 giờ. Cuối cùng thu được hỗn hợp dạng huyền phù đậm đặc.
3.4.3 Kiểm tra tính chất của thuốc trừ bệnh cây đồng (II) hydroxit [14]
Thuốc trừ bệnh cây vừa điều chế được kiểm tra các tính chất theo tiêu chuẩn của
Cục Bảo vệ thực vật Việt Nam. Các chỉ tiêu cần kiểm tra như sau:
- Độ phân tán - Độ huyền phù - Tỷ trọng SC
- Độ nhớt dung dịch
- pH dung dịch
Các chỉ tiêu của thuốc trừ bệnh cây đồng (II) hydroxit được thực hiện tại phòng thí nghiệm R&D của công ty ADC.
3.4.3.1 Xác định độ phân tán
Đổ 100ml nước vào ống đong 100ml.
Dùng ống nhựa hút dung dịch thuốc dạng SC, nhỏ 10 giọt vào ống đong chứa sẵn