Pestisit formülasyonlarında ıslatıcı maddeler – işlevi ve önemi

Püskürtme işleminin etkinliği birçok faktöre bağlıdır. En önemli faktörlerden biri, pestisit çözeltisinin bitkiler üzerinde kalabilme yeteneğidir. Yaprakların doğal hidrofobikliği, damlacıkların sekmesi ve akıp gitmesi nedeniyle bitki koruma ürünlerinin etkinliğini önemli ölçüde azaltır. Formülasyona ıslatıcı maddelerin eklenmesi, sıvı pestisitlerin özelliklerini değiştirir. Bunlar genellikle suyun yüzey gerilimini azaltmak için özel olarak tasarlanmış yüzey aktif moleküllerdir. Yüksek değeri, tarım da dahil olmak üzere çeşitli sektörlerde ciddi bir zorluk olabilir.

Islatıcı maddeler nasıl çalışır?

Düşük püskürtme verimliliği tarımda önemli bir zorluktur. Pestisitlerin performansını optimize etmenin ilk adımı, formülasyonun bireysel bileşenlerinin özelliklerine etkisini anlamaktır. Bu bağlamda, ıslatıcı maddelerin kesin olarak tanımlanmış işlevleri vardır ^{[ 1, 2]} :

– Sıvıların yüzey gerilimini azaltmak – suyun yüzey gerilimi doğal olarak yüksektir. Yüzeyi, faz sınırına yakın moleküllerin komşu moleküller tarafından içeri doğru çekilmesi nedeniyle dış kuvvetlere karşı güçlü bir direnç gösterir. Islatıcı maddeler, yüzey gerilimini azaltmak için tasarlanmıştır. Bu, karakteristik yapıları sayesinde mümkündür. Islatıcı madde molekülleri iki kısımdan oluşur: hidrofilik ve hidrofobik. Faz sınırında adsorbe olan bu maddeler, özel düzenlemeleri sayesinde, tek tek moleküller arasındaki kohezyon kuvvetlerinden sorumlu olan hidrojen bağları ağını kırarlar.

– Temas alanını artırma – bir sıvı damlası katı bir yüzeye çarptığında, başlangıçta atalet nedeniyle yüzey üzerinde yayılır, ancak daha sonraki davranışı birçok parametreye bağlıdır; bunların en önemlileri damlanın boyutu, hızı, yüzeyin ıslatılabilirliği ve yüzey gerilimidir. Islatma açısını azaltmak, sıvının daha iyi yayılmasını sağlar – küresel, dışbükey damlacıklar düzleşerek homojen bir tabaka oluşturduğundan, tüm yaprakları ve gövdeleri de içeren daha geniş bir alanı kaplayabilir. Buna karşılık, yüzey gerilimini düşürmek, damlacıkları yüzey üzerinde yaymak için gereken enerjiyi azaltır, böylece sıvının kohezyon özelliklerini zayıflatır ve yapışma özelliklerini güçlendirir.

– Stomatal infiltrasyonu destekleme – sıvı spreyinin daha etkili dağılımı, aktif maddelerin bitkinin ulaşılması zor kısımlarına bile ulaşmasını sağlar. Pestisitlerdeki ıslatıcı maddelerin yüzey gerilimini ve ıslatma açısını azaltması, püskürtme sıvısının stoma yoluyla nüfuz etmesini teşvik ederek bitki dokularına daha derin nüfuz etmesini ve emilmesini sağlar. Bu mekanizma, tedavinin etkinliğini artırırken, kullanılan madde dozunun azaltılmasına ve fitotoksisite riskinin en aza indirilmesine olanak tanır.

– Süspansiyonların viskozitesini azaltmak ve dağıtıcıların etkisini desteklemek – süspansiyon formülasyonları, yüksek hızlı bir karıştırıcı kullanılarak önceden homojenleştirme ve bilyalı değirmende öğütme gerektirir. Küçük molekülleri sayesinde, ıslatıcı maddeler hareketlidir, öğütme sırasında yeni oluşan yüzeylere hızla ulaşır, adsorbe olur, taneler arasındaki sürtünmeyi azaltır ve süspansiyonun viskozitesini düşürür. Bu, öğütme sırasında önemlidir, çünkü aşırı ısı oluşumunu önler ve gereken enerjiyi azaltır. Islatıcı maddeler ayrıca dağıtıcı moleküllerin tanelere adsorbe olmasına ve aralarındaki boşlukları doldurmasına yardımcı olarak süspansiyonları daha kararlı hale getirir.

Tarımda ıslatıcı maddeler – etkili ilaçlamanın anahtarı

Modern tarım, tarımsal üretimi desteklemek için sürekli olarak yeni çözümler ararken, mevcut çözümlerin etkinliğini artırmak için de girişimlerde bulunmaya devam etmektedir. Pestisit formülasyonlarına eklenen katkı maddeleri, püskürtmenin etkinliğini önemli ölçüde etkileyerek, bitki yapraklarını kaplayan hidrofobik kütiküler tabaka ve tüylerin varlığından kaynaklanan sorunları çözmektedir. Tarımda ıslatıcı maddelerin kullanılmasının başlıca avantajlarından biri ^, püskürtme alanının önemli ölçüde artmasıdır . Çalışma sıvısı, ulaşılması zor alanlar da dahil olmak üzere bitkinin tamamına eşit olarak dağılır. Bitkiye kesintisiz ulaşan pestisit maddesi daha iyi çalışır ve sonuç olarak optimum dozun seçilmesine olanak tanır. Genellikle, daha yüksek püskürtme verimliliği, daha küçük dozların gerekli olduğu anlamına gelir. Çevreyi korumanın yanı sıra, bu, genel maliyetleri düşürme ve gerçek tasarruflar elde etme fırsatı ^da sunar.

PCC Exol, bitki koruma ürünlerinin formülasyonunda kullanılan profesyonel ıslatıcı maddeler üreten bir firma mıdır?

Doğru ıslatıcı maddenin seçimi, çeşitli önemli kriterlere dayanır. Temel konu, formülasyondaki diğer bileşenlerle uyumluluğun yanı sıra, pestisitin kullanıldığı bitkiler üzerinde herhangi bir olumsuz etki yaratmamasıdır. Su çözünürlüğü ve çevresel koşullara dayanıklılık gibi fizikokimyasal özellikler de aynı derecede önemlidir.

Pestisit formülasyonlarının ıslatma özelliklerini iyileştirmek için yüzey aktif maddeler kullanılır . Bu, yüzey aktif özelliklere sahip çok çeşitli bir bileşik grubudur. Karakteristik özellikleri, "baş" (polar bileşiklere yüksek afiniteye sahip hidrofilik bir kısım) ve "kuyruk" (polar olmayan bileşiklerle güçlü etkileşim gösteren) olmak üzere iki kısımdan oluşan amfifilik molekül yapısıdır. Bununla birlikte, çoğu durumda, yüzey aktif maddeler, hidrofilik gruplar olarak uzun doğrusal zincirler, hidrofobik gruplar olarak dallı zincirler içeren ve farklı yerlerde birkaç hidrofilik veya liyofilik grup da içerebilen daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu eşsiz yapı, yüzey aktif maddelerin farklı fazlar arasındaki yüzey gerilimini azaltarak sıvıların yayılmasını ve yüzeylerin ıslanmasını kolaylaştırmasını sağlar. Bir pestisit çözeltisinde yüzey gerilimini azaltmada yüzey aktif maddelerin kinetiğinin, moleküler yapının fonksiyonel hidrofilik ve hidrofobik kısımlarına bağlı olduğu unutulmamalıdır ^. Grupların varlığına ve yüklerine bağlı olarak, yüzey aktif maddeler anyonik , katyonik , non-iyonik ve hem katyonik hem de anyonik gruplara sahip amfoterik olarak ayrılır. Doğru yüzey aktif maddeyi seçmek kolay değildir. Anyonik yüzey aktif maddeler iyi köpürme özelliklerine sahipken, katyonik yüzey aktif maddeler ( ROKAmin K15K gibi) önemli ölçüde daha az köpük üretir ancak negatif yüklü fosfolipidlere bağlanarak ve hücre zarlarına zarar vererek bitkiler için toksiktir, bu nedenle püskürtme için önerilmezler. Aynı konsantrasyonda ve benzer yapıda, iyonik yüzey aktif maddeler, aynı isimli grupların neden olduğu itici etkileşim nedeniyle, iyonik olmayan yüzey aktif maddelere göre daha yüksek yüzey gerilimi ve faz sınırında kendilerini organize etme yeteneğinde daha zayıflık gösterirler. Buna ek olarak, yapraklar tarafından biriktirilebilen yüklerin varlığı da söz konusudur. Yapraklar genellikle karboksil ve fenolik grupların varlığı ve yaprak yüzeyi tarafından anyonların daha iyi adsorpsiyonu nedeniyle negatif yükler alırlar. Öte yandan, yapraklar çok daha az sıklıkla pozitif yükler alırlar ve bunlar yalnızca belirli koşullar altında meydana gelebilir. ^{Bu nedenle} , en yaygın kullanılan yüzey aktif maddeler iyonik olmayanlardır ve konsantrasyonları genellikle yüzey gerilimi azalması, köpük oluşumu ve bitki büyüme verimliliği arasındaki ilişkiye göre belirlenir. Belirli bir yüzey aktif madde için kritik miselleşme konsantrasyonunun aşılmasının daha iyi sonuçlar vermediği gözlemlendiğinden, ıslatıcı maddelerin önerilen konsantrasyonlarının aşılması tavsiye edilmez; Aksine, püskürtmenin etkinliğini azaltabilir ve hatta mahsul büyümesini engelleyebilir. Genel olarak, farklı miktarlarda yüzey aktif madde kullanımı farklı ıslatma özelliklerine yol açar ^{[ 4, 5]} .

Yüzey aktif maddeler arasında, polisiloksanlar olarak bilinen organosilisyum bileşikleri özel bir ilgiyi hak etmektedir. Bunlar, yapılarında zincirler veya ağlar halinde birbirine bağlı silikon ve oksijen atomları içeren polimerlerdir. Ayrıca, suda daha iyi emülsifikasyon için polietilen glikol (PEG) eklenerek modifiye edilebilirler. Polisiloksan bazlı formülasyonlara katkı maddeleri oldukça etkilidir. Bu yüzey aktif maddeler, tarım kimyasallarının bitkilerde hızlı emilimini ve yüksek oranda tutulmasını sağlar. Ayrıca, diğer ıslatıcı maddelere kıyasla yağmur veya sulama ile yıkanmaya karşı dirençlidirler. Toksik değildirler, ^ancak kararlı silikon-karbon bağları nedeniyle sınırlı ölçüde biyolojik olarak parçalanabilirler.

Yaygın olarak kullanılan bir diğer yüzey aktif madde grubu ise alkol bazlı bileşiklerdir – esas olarak alkoksillenmiş yağ alkolleri ( ROKanol ürün grubu ). Tipik olarak 8-14 aralığında bir HLB değerine sahiptirler. Bu değer, yüzey aktif maddelerin suda çözünmesi için yeterlidir ve püskürtme damlacıklarının çok hidrofilik hale gelmesine neden olacak kadar yüksek değildir. Uygun HLB değeri, yaprakların kütiküler tabakası üzerinde daha iyi yayılmalarını sağlar. Burada ROKAnol serisi L, D, DB, GA, ID, IT ve NL özel bir ilgiyi hak etmektedir. Yağ alkolleri, düşük köpürme özellikleri kazandırmak için sadece etoksilasyon değil, aynı zamanda propoksilasyona da uğrarlar. Burada bir örnek, köpük oluşturmayan ROKAnol LP serisidir . En büyük avantajları, doğal hammaddelerden, ^örneğin hindistan cevizi yağından (ROKAnol L ve O) elde edilebilmeleridir. Ayrıca amfifilik bir yapıya sahip olan EO/PO blok kopolimerleri ( ROKAmer ürün grubu ) de ıslatıcı madde olarak kullanılabilir. Hidrofilik kısım etilen oksit ünitelerinden, hidrofobik kısım ise propilen oksit ünitelerinden oluşur. Bazen rastgele bir EO/PO parçası (ROKAmer B4000) da içerebilirler; bu da erime noktalarını düşürür ve düşük köpürme özellikleri kazandırır. Püskürtme işleminden sonra nemi daha uzun süre tutarlar, bu da aktif maddenin bitki tarafından emilmesi için daha fazla zaman sağlar. EO/PO kopolimerleri ayrıca, özellikle orta moleküler ağırlıklarda, dağıtıcı ve süspansiyon stabilizasyon özellikleri de gösterirler ( ROKAmer 6500 , 6500W , 6500BW ve ROKAmer 1010 ), bu nedenle SC ve FS formülasyonlarında değerlidirler ^{[ 4, 5]} . Anyonik grup içeren ıslatıcı maddeler, bitki koruma ürünü formülasyonlarında biraz daha az sıklıkla kullanılır. Bunlar genellikle sülfatlar ( SULFOROKAnol ve SULFOBURSZTYNIAN ürün grupları) veya fosforik esterlerdir ( EXOfos ürün grubu ). Bir diğer grup ise, amfoterik yüzey aktif maddeler olan betainlerdir (ROKAmina ürün grubu), özellikle ROKAmina K30B oldukça popülerdir. Ayrıca, ek sinerjik etkileri nedeniyle glifosat içeren SL formülasyonlarında sıklıkla tercih edildiklerini de belirtmekte fayda var. Bu yüzey aktif maddeler köpürme özellikleri nedeniyle daha az sıklıkla tercih edilmekle birlikte, özellikle bazı SL formülasyonlarında da kullanılmaktadırlar. Özetle: Bitki koruma ürün formülasyonlarında kullanılan ıslatıcı maddelerin seçimi çok geniştir ve üreticilerin gereksinimlerini karşılamak için sürekli olarak yeni ürünler geliştirilmektedir. Son zamanlarda, kolayca biyolojik olarak parçalanabilen, çevreye duyarlı ve tüketiciler için hiçbir tehdit oluşturmayan doğal kaynaklı yüzey aktif maddeler önem kazanmaktadır. ^Bu eğilim ivme kazanmakta ve toplumun artan çevre bilinciyle bağlantılıdır. Ayrıca okuyun: Yaprak gübrelerinde ıslatıcı maddeler