ОСОБЕННОСТИ МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЯ МЕТАФОСА

Литвишко Валерий Семенович

канд. техн. наук,

доц. Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова,

РФ, г. Москва

E-mail: lvs-1@mail.ru

ESPECIALLY MICROENCAPSULATION METAPHOS

Valery Litvishko

сandidate of Engineering Sciences,

Associate Professor of Plekhanov Russian University of Economics,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Исследовались физико-химические закономерности микрокапсулирования инсектицида метафоса по методу межфазной поликонденсации. Установлены режимы получения микрокапсулированных форм с заданными показателями в зависимости от концентрации инсектицида в капсулируемом составе, ПАВ, размера микрокапсул.

ABSTRACT

Physico-chemical regularities of microencapsulation insecticide metaphos by the method of interphase polycondensation was investigated in this work. Mode is set to obtain a microencapsulated form with predetermined parameters depending on the concentration of insecticide in the composition of the encapsulated substance, the surfactant, the size of the microcapsules.

Ключевые слова: микрокапсулирование; инсектициды; массовое содержание.

Keywords: microencapsulated; insecticides; weight content.

Получение микрокапсулированных форм пестицидов регулируемого выделения [1, с. 210–211; 2;] с низким уровнем токсичности [3, с. 67–71; 4, с. 295;] является одной из актуальных задач в области защиты растений.

Данные системы характеризуются минимальным уровнем воздействия на теплокровных, человека и окружающую среду в целом [5, с. 109–110; 6, с. 112–114; 7, с. 3–6]. Исследования по разработке такого рода систем относятся к числу наиболее перспективных и востребованных направлений науки и технологий в индустриально развитых странах.

В работе представлены результаты исследований по установлению физико-химических закономерностей процесса микрокапсулирования инсектицида метафоса (0,0-диметил-0-4-нитрофенилтиофосфат) по методу межфазной поликонденсации с получением полимочевинных микрокапсул (МК) в виде водной суспензии. В качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ) использовался поливиниловый спирт (ПВС) с содержанием ацетатных групп 11,5 %. Размер МК оценивался методом лазерной дифракции.

Исследования включали определение влияния различных физико-химических показателей микрокапсулированной системы, образуемой МК капсулируемого вещества (КВ) и дисперсионной средой на эффективность микрокапсулирования. Эффективность оценивалась максимальной долей МК в составе, при которой капсулы сохраняли правильную форму и не агрегировали. На рис. 1 представлена зависимость максимального содержания МК в микрокапсулированной системе от состава КВ.

Рисунок 1. Зависимость максимального массового содержания МК от состава КВ при массовой доле КВ в МК 90 %, диаметре МК 5–10 мкм, концентрации ПВС в дисперсионной среде 3 %.

Из представленных данных следует, что с увеличением концентрации мета-фоса в составе КВ уменьшается эффективность микрокапсулирования. Очевидно, содержание метафоса сказывается на поверхностной энергии микрокапсул, что ведет к образованию МК иррегулярной формы. Зависимость максимальной доли МК от их размера приведена на рис. 2.

Рисунок 2. Зависимость максимального массового содержания МК от их размера при массовой доле метафоса в КВ 40 %, КВ в МК 90 %, концентрации ПВС в дисперсионной среде 3 %

Характер кривой свидетельствует о способности к «наполнению» микро-капсулированной системы капсулами малых размеров, что, видимо, можно объяснить большой плотностью упаковки для такого рода МК.

К закономерностям процесса микрокапсулирования следует отнести также то, что на размер МК наряду со скоростью диспергирования существенно влияет состав КВ. На рис. 3. представлена зависимость диаметра МК от содержания метафоса в КВ.

Рисунок 3. Зависимость среднего диаметра МК от массового содержания метафоса в КВ при массовой доле КВ в МК 90 %, МК в микрокапсулированной системе 38 %, Концентрации ПВС 3 %, скорости перемешивания 200 об./мин

Уменьшение размеров МК при увеличении массового содержания метафоса может быть связано с тем, что последний обладает поверхностно-активными свойствами.

Влияние концентрации ПВС в дисперсионной среде на максимальное массовое содержание МК в микрокапсулированной системе (рис. 4), очевидно, связано с возрастанием ее вязкости при увеличении массовой доли поливинилового спирта и соответственно уменьшением наполненности системы.

Рисунок 4. Зависимость максимального массового содержания МК от концентрации ПВС в дисперсионной среде при массовой доле метафоса в КВ 40 %, КВ в МК 90 %, диаметре МК 5–10 мкм

Приведенные данные о влиянии физико-химических параметров микро-капсулированной системы: размера микрокапсул, состава КВ, концентрации ПВС на эффективность микрокапсулирования метафоса позволяют определить режимы получения МК с заданными показателями.

Список литературы:

1. Литвишко В.С., Рахмедов Б.Ч. Экологические аспекты применения микрокапсулированных систем // «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества»: материалы первого международного конгресса. Москва: Изд-во РЭУ им. Г.В. Плеханова. – 2011. – часть 2. – С. 210–211.
2. Литвишко В.С. Микрокапсулированная форма инсектицида пролонгированного действия // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. – 2014. – № 3 (4) . URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/1071 (Дата обращения: 14.12.2015).
3. Литвишко В.С. Пути снижения токсического действия химических средств защиты растений // «Инновации в науке»: сборник статей по материалам XXYIII Международной научно-практической конференции. Новосибирск: «Сибак». – 2013. – № 12 (25). – С. 67–71.
4. Диденко А.В., Литвишко В.С. Ecologization of plant protection products usage technology // «Современные проблемы биохимической физики»: материалы XIY международной молодежной конференции ИБХФ – РАН-ВУЗы. Москва: РУДН. – 2014. – С. 295.
5. Litvishko V.S. Microencapsulated form of metaphos regulated allocation // Science and world. Volgograd: “Scientific survey”. – 2014. – № 5 (9). – C. 109–110.
6. Litvishko V.S., Myaskovskaya T.V. Reducing toxicity chemicals plant protection products // European Science Reviev. Vienna: “East west” – 2014. – № 5-6, P. 112–114.
7. Litvishko V.S., Myaskovskaya T.V. Microencapsulation as way to increase the effectiveness of insecticides // “Theoretical and Applied Sciences in the Usa”: Selection Collection of articles based on materials of 1-st International scientific conference. New York: Cibunet publishing. – 2014. – № 5 – P. 3–6.