THUỐC XÔNG HƠI
Chương này cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về kỹ thuật sử dụng thuốc xông hơi và các đặc điểm cơ bản của các thuốc xông hơi thường dùng.
5.1. KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA THUỐC XÔNG HƠI
Thuốc xông hơi (fumigant) là các chất hay hỗn hợp các chất sản sinh ra khí, hơi, ga, khói, sương có tác dụng tiêu diệt mọi giai đoạn phát triển của các loài dịch hại (côn trùng, vi khuẩn, nấm, chuột…). Thuốc xông hơi có thể là chất lỏng hay chất rắn bay hơi hoặc ngay cả các chất ở dang khí. Chúng được dùng để tiệt trùng trong nhà, xử lý đất, nông sản hàng hoá, các vật liệu khác và cây trồng (theo AAPCO). Hiệu quả và kỹ thuật sử dụng thuốc xông hơi phụ thuộc vào những đặc tính sau đây:
Độ bay hơi: Là lượng hơi thuốc tối đa có thể đạt được trong mỗi đơn vị thể tích
không khí trong những điều kiện nhiệt, ẩm độ nhất định. Được biểu thi bằng mg/lít không khí hoặc gam/m3 không khí. Độ bay hơi và nồng độ thuốc xông hơi tồn tại trong không khí phụ thuộc vào điểm sôi và trọng lượng phân tử: Phân tử lượng càng lớn, điểm sôi càng cao; điểm sôi càng cao đội bay hơi càng thấp.
Căn cứ vào điểm sôi, có thể chia thuốc xông hơi làm hai loại:
+ Loại có điểm sôi thấp (như Metyl Bromide): Được nén vào bình kim loại dưới áp lục cao (chuyển thành thể lỏng).
+ Loại có điểm sôi cao (như Phosphua nhôm AlP): Thường ở thể rắn hoặc thể lỏng khi tiếp xúc với độ ẩm sẽ hình thành khí độc.
- Tốc độ bay hơi: Là khối lượng hơi bay lên từ 1cm2 bề mặt thuốc xông hơi trong 1 giây. Tốc độ bay hơi tỷ lệ thuận với nhiệt độ xông hơi và tỷ lệ nghịch với nhiệt độ sôi và áp suất.
- Sự khuếch tán của thuốc xông hơi vào không khí: Là khả năng truyền của hơi thuốc vào khoảng không gian được xông hơi. Khí độc được khuếch tán trong không khí từ chỗ mật độ phân tử cao đến chỗ mật độ phân tử thấp. Sự khuếch tán của hơi thuốc nhanh hay chậm có liên quan đến nhiệt độ. Tốc độ khuếch tán của khí độc trong không khí nhanh hơn khi nhiệt độ không khí cao và chậm hơn khi ở nhiệt độ thấp.
- Tỷ trọng hơi thuốc: Tỷ trọng hơi của thuốc xông hơi liên quan rất nhiều đến kỹ thuật xông hơi. Nếu tỷ trọng hơi nhỏ hơn 1, thuốc thường đặt ở dưới đống hàng; hoặc lớn hơn 1, thuốc được đặt ở trên đống hàng; hay tỷ trọng xấp xỉ 1; vị trí đặt thuốc sẽ ở giữa đống hàng.
Theo định luật Graham, tốc độ khuếch tán của chất khí trong không gian tỷ lệ nghịch với bình phương tỷ trọng của chúng. Thuốc xông hơi có tỷ trọng lớn khuếch tán chậm hơn so với loại thuốc có phân tử lượng nhỏ.
- Sự hấp phụ là quá trình thu hút các phần tử khí độc lên bề mặt vật phẩm và Sự hấp thụ là quá trình thâm nhập khí độc sâu vào thể khối vật phẩm. Sự hấp phụ và hấp thụ của thuốc vào hàng hoá khử trùng tuỳ thuộc vào đặc tính của loại thuốc, loại hàng hoá, cách bao gói, cách xếp hàng hoá, hàm ẩm,
nhiệt và ẩm độ không khí. Nếu sự hấp phụ/thụ quá lớn, nồng độ của thuốc sẽ giảm, lượng thuốc dùng sẽ tăng và tăng chi phí. Thêm vào đó, thời gian xả thuốc (để cho thuốc bay hết khỏi lô hàng) sẽ lâu.
- Tính dễ bắt lửa, bôc cháy: Một số loại thuốc xông hơi dễ bắt lửa, dễ gây cháy và gây nổ. Ví dụ: Khí PH3 dễ tự bốc cháy ở nồng độ 26,15 – 27,06g/m3 không khí.
- Tính ăn mòn kim loại: Hơi của một số thuốc xông hơi có khả năng ăn mòn kim loại hoặc hợp kim của chúng (ALP, Mg3P2 ăn mòn đồng, hợp kim đồng vàng, bạc). Vì vậy khi xông hơi, cần bịt kín hoặc dọn những đồ kim loại này khỏi phòng xông hơi.
- Nồng độ thuốc xông hơi là lượng thuốc phân tán trong không khí ở thời điểm nhất địnhvà phụ thuộc vào liều lượng sử dụng.
- Liều lượng dùng: Liều lượng thuốc xông hơi được biểu thị bằng đơn vị trọng lượng (kg, g, mg) hoặc thể tích (lít, ml) thuốc xông hơi trên đơn vị thể tích (m3) kho hàng, phương tiện vận chuyển hoặc trọng lượng hàng hoá (tấn). Liều lượng sử dụng phụ thuộc vào loại thuốc, loài dịch hại cần diệt, loại vật phẩm, thời gian khử trùng và nhiệt độ không khí. Trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ không khí không đổi, thì tích của nồng độ thuốc xông hơi (C) với thời gian xông hơi (T) là một hằng số.
k = C x T
Nói cách khác, trong mức độ nhất định, nếu sử dụng nồng độ thuốc thấp, thời gian xông hơi kéo dài. Ngược lại, muốn giải phóng hàng hoá nhanh (rút ngắn thời gian xông hàng) thì phải tăng nồng độ thuốc.
Riêng với PH3 nếu tăng nồng độ thuốc quá mức cũng không làm tăng hiệu quả khử trùng, trái lại còn có thể làm cho sâu mọt chuyển sang trang thái u mê tự vệ. Vì vậy, với PH3 kéo dài thời gian xông hơi quan trọng hơn là tăng nồng độ để rút ngắn thời gian khử trùng.
Các thuốc xông hơi thường được dùng diệt sâu, mọt hại nông sản: hạt và bột ngủ cốc, bột sắn, hạt đậu đỗ, hàng nan, mây tre đan vv…Ngoài ra thuốc còn có tác dụng diệt chuột; một số còn có tác dụng trừ tuyến trùng. Do thuốc xông hơi rất độc với người và động vật có vú, nên khi tiếp xúc với các loại thuốc này cần thực hiện nghiêm quy định bảo hộ lao động. Các thuốc xông hơi đều nằm trong nhóm thuốc hạn chế sử dụng.
5.2. MỘT SỐ THUỐC XÔNG HƠI THƯỜNG DÙNG 5.2.1. Aluminium photphua 5.2.1. Aluminium photphua
Tính chất: Thuốc kỹ thuật dạng bột, màu đen hoặc tro xám. Nóng chảy và sôi
ở 87,3oC. Tan trong nước (260 g/l) và trong Carbon disulfide. Khi hút ẩm hoặc tan trong nước, AlP sinh ra khí phosphine (PH3) rất độc. Khí PH3 ở nồng độ 1,79 – 1,89% thể tích không khí (từ 26,15 – 27,06 g/m3 không khí) có thể gây cháy nổ. Do đó để an toàn, trong các chế phẩm AlP có thêm chất chống cháy (thường là chất amonicarbamate) để ức chế sự sản sinh ồ ạt PH3. AlP ăn mòn đồng và hợp kim đồng, vàng, bạc.
Nhóm độc I, LD50 qua miệng 25 – 30 mg/kg. Nồng độ PH3 tối đa trong không khí cho phép tại nơi làm việc của người là 0,3 ppm. Nếu chỉ tiếp xúc trong thời gian ngắn (không quá 15 phút) thì nồng độ cho phép là 1 ppm. DLTĐ trong các nông sản là 0,01 mg/kg. TGCL 14 ngày. Khí PH3 xâm nhập vào cơ thể sâu, mọt và chuột qua đường hô hấp.
Sử dụng: AlP dùng trừ sâu, mọt, gián, chuột... Cho lúa mì, thóc, gạo, đậu đỗ,
ngô, cà phê hạt, dược liệu, gia vị, chè, thuốc lá, quả khô, măng khô, long và da thú, bột cá, bột thịt, khô dầu, cao su và sản phẩm cao su, hành, tỏi khô, hàng giả da, mây, tre...
AlP được chế thành dạng bột hoặc viên. Chế phẩm chứa 50 – 60% AlP khi thủy phân hoàn toàn sản sinh ra 3% PH3. Trong thực tế thường có khoảng 3 – 8% AlP không thủy phân và còn lại trong cặn bả (chủ yếu là Al2O3 và chất độn). Lượng dùng để khử trùng từ 1,5 – 2 g PH3/m3 hàng hoặc 0,10 – 0,15 g PH3/m3 kho không chứa hàng.
Ở nước ta để khử trùng cho thóc, gạo, dùng 6 – 10 g PH3/tấn hàng, cho ngô dùng 6 – 8 g PH3/tấn hàng, khử trùng cho kho không chứa hàng dùng 0,3 – 0,6 g PH3/m3 kho. Thời gian khử trùng từ 5 – 7 ngày ở nhiệt độ dưới 26oC, 4 ngày ở nhiệt độ 26 – 30oC, 3 ngày ở nhiệt độ trên 30oC.
AlP là thuốc hạn chế sử dụng ở Việt Nam, nên khi sử dụng cần tuân theo các quy định sau:
- Chỉ cho phép những người chuyên trách khử trùng sử dụng. - Chỉ được sử dụng ở những nơi có đủ điều kiện làm kín khí.
- Cấm sử dụng cho rau quả tươi và các hàng hóa có thủy phần cao trên 18%. Kho tàng và phương tiện khử trùng phải đảm bảo khô ráo.
- Cấm để thuốc tiếp xúc trực tiếp với các thiết bị, dụng cụ bằng đồng, hợp kim đồng và các kim loại quý hiếm.
5.2.2. Mage photphua
Tính chất: Thuốc kỹ thuật dạng bột, màu vàng xanh. Khi tiếp xúc với độ ẩm
không khí và nhất là với acid thuốc giải phóng ra khí độc PH3, quá trình này xảy ra nhanh hơn AlP.
Nhóm độc I. Các tính chất khác giống AlP.
Sử dụng: Chế phẩm Magtoxin 66% ở dạng viên hoặc dạng phiến. Khi phân
giải hoàn toàn cho ra 33% khí PH3 (một viên 3 g cho 1 g PH3). Dùng Mg3P2 rút ngắn được thời gian khử trùng hơn so với dùng AlP. Kỹ thuật sử dụng giống như AlP. Là thuốc hạn chế sử dụng ở Việt Nam. Các quy định khi sử dụng như với AlP.
5.2.3. Metyl bromide
Tính chất: Ở nhiệt độ và áp suất bình thường thuốc ở thể khí, ở áp suất cao thuốc ở dạng lỏng. Ở 0oC và áp suất 760 mmHg, tỷ trọng là 1,732. Ở 20oC tan trong nước 17,5 g/l.
Nhóm độc I, LD50 qua miệng > 214 mg/kg. Người và gia súc hít thở phải không khí nồng độ 20 – 100 ppm CH3Br sẽ có biểu hiện triệu chứng thần kinh. Nếu hít thở nhiều giờ trong không khí nồng độ 100 – 200 ppm hoặc 30 – 60 phút trong không khí
nồng độ 1000 ppm CH3Br sẽ bị chết. Nồng độ cho phép trong không khí tại nơi làm việc là 5 ppm nếu tiếp xúc thường xuyên và 15 ppm nếu thời gian tiếp xúc ngắn. Do thuốc không có mùi nên ở nồng độ thấp rất khó nhận biết. Vì vậy thuốc sử dụng thường chứa 2 – 3% Chloropicrin làm chất báo hiệu vì Chloropicrin sẽ làm cay mắt ngay cả ở nồng độ thấp. DLTĐ lúa mì, thóc, gạo 50 mg, hạt có dầu 200 mg/kg. TGCL 7 – 14 ngày.
Sử dụng: Methyl Bromide là một trong những thuốc xông hơi được sử dụng rất
phổ biến để khử trùng kho tàng và các phương tiện vận chuyển hàng hóa (nhất là tàu thủy và các container). Thuốc trừ được các loại sâu, mọt, gián, chuột. Để trừ mọt cứng đốt (Trogoderma granarium) phải tăng liều lượng CH3Br lên gấp 4 lần liều lượng sử dụng thông thường. Liều lượng phụ thuộc vào nhiệt độ. Khử trùng cho thóc, gạo, đậu đỗ, ngô đóng bao dùng 24 g/m3 hàng ở nhiệt độ 15 – 20oC, 16 g/m3 hàng ở nhiệt độ 21 – 32oC, thời gian khử trùng là 24 giờ. Ngoài các nông sản khô, Methyl Bromide còn được dùng khử trùng cho các nông sản tươi như rau, quả, hành, tỏi, khoai tây, cây xanh và hoa tươi.
Do độ độc cấp tính cao, Methyl Bromide là thuốc hạn chế sử dụng. Không được dùng khử trùng cho các sản phẩm có hàm lượng dầu cao như lạc, vừng... Tới lần thứ 2. Không dùng khử trùng các loại hạt giống, cành ghép, mắt cây ghép, cây con giống và hoa quả tươi nếu thuốc có chứa Chloropicrin. Chỉ cho phép những người chuyên trách khử trùng sử dụng.
Câu hỏi ôn tập:
1. Những hiểu biết cơ bản về kỹ thuật sử dụng thuốc xông hơi?
2. Đặc điểm cơ bản của một số thuốc xông hơi chính: phosphine, methyl bromide?