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1、探讨有机溶剂在农药制剂中的应用江苏托球农化有限公司戴进猛摘要：有机溶剂在农药剂型加工中起着非常重要的作用，不仅有助护提高制剂对昆虫体表和植被的覆盖性、粘着性、耐雨水冲刷能力等，而日也有助于几提高有效成分的渗透、转运，从而提高药效。关键词：有机溶剂；农药制剂；溶解度1 引言溶剂是一种可以溶解固体、液体、气体等溶质的液体，最常见的溶剂是水，有机溶剂则是包含碳原子的液态有机化合物。溶解是指一种或多种物质(固体、液体或气体)以分子或离子状态分散在另一种液体中的过程，其中被分散的物质称为溶质，分散介质称为溶剂，溶剂通常为惰性，不与溶质发生化学反应。有机溶剂是大多数农药制剂的重要组分之一，目前只有发展前景
2、的水乳剂、微乳剂等水基性剂型仍会用到苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂，近年来又在农药剂型加工中大量引入了二甲基甲酰胺、二氯乙烷、二甲基亚砜，丁醇、辛醇、异戊醇等极性有机溶剂。绝大多数有机溶剂不仅对生态环境和食品安全带来不容忽视的危害，而且也给农药制剂的生产包装、仓储运输以及农民使用增添厂较多不安全因素，但是目前有机溶剂仍然是农药剂型加工中重要的组成部分，因此选择性能优良、环境相容性好的溶剂代替传统溶剂以及大力开发水基性剂型具有十分重要的意义，这将有助于提升农药产品的品质，延长化学农药的使用寿命，从而为农业增产提供有力的保障。2 溶剂2. 1溶解度 溶解度是指在一定温度下(气体在一定压力下)，一定量溶
3、剂的饱和溶液中所能溶解溶质的量，通常以一份溶质(lg或lml)溶于若干ml溶剂来表不。2.2溶解速率 溶解速率是指在某一溶剂单位时间内溶解溶质的量，其快慢取决于溶剂与溶质间吸引力和固体溶质中结合力的大小关系以及溶质的扩散速率。同体物质的溶解过程包括两个连续的阶段:(1)溶质分子从周体表面释放进入溶液;(2)在对流或扩散作用下将溶解的分子从固液界面转送到溶液中。有些固体物质虽然溶解度较大，但是需要较长时间才能达到溶解平衡，溶解速率较小，直接影响到该物质的传导，必要时要增加其溶解速率。2. 3溶剂的分类2. 3. 1按溶剂的极性分类 溶剂按照介电常数大小可分为非极性05、中极性(=530)和极性(
4、3080 )溶剂三种，溶剂的极性还受到分子结构对称性、极性基团种类和数量以及分子链长短等的影响，溶质也可分为极性物质和非极性物质。溶解一般符合相似相溶原理，即指极性程度相似的溶质与溶剂可以相溶。溶质能否在溶剂中溶解除了考虑两者的极性外，对于极性溶剂，溶质和溶剂之间形成氧键的能力对溶解的影响比极性更大。 溶解度系数又称为溶解度参数，其与分子的极性也有一定的关系，溶解度参数大的物质，其分子极性强，分子间的作用力大。通常由摩尔蒸发能求出，是将单位体积(lcm3或lm3)的物质分子分散所需的能量，代表物质分子间相互吸引和作用力的大小。溶剂和溶质的溶解度参数越相近，越易相互溶解，符合相似相溶的规律。(1
5、)极性溶剂 常用的极性溶剂有水、甘油、二甲基亚砜等。水是最常用的强极性溶剂，可溶解电解质和极性化合物。极性溶剂的介电常数比较人，减弱了电解质中带相反电荷的离了间的吸引力，产生“离子一偶极了结合”，使离子溶剂化(或水化)而分散进入溶剂中。而水对有机酸、糖类、醛类、酚胺、低级醇和酮等的溶解，是通过这些物质分子的极性基团与水形成氢键缔合，即水合作用，形成水合离子而溶于水中。(2)非极性溶剂常用的排极性溶剂有苯、氯仿、乙醚、液状石蜡等。非极性溶剂的介电常数很低，不能减弱电解质离子的引力，也不能与其它极性分子形成氢键。而非极性溶剂对非极性物质的溶解是由于溶质和溶剂分子间存在范德华力，溶剂分子内部产生的瞬
6、时偶极克服了排极性溶质分子间的内聚力而溶解。(3)中极性溶剂乙醇,丙二醇、聚乙二醇、丙酮、酯和卤代烃等只有定极性，能诱导某些非极性分了产生一定程度的极性而溶解，这类溶剂称为中极性溶剂。中极性溶剂可作为中间溶剂，使极性溶剂和非极性溶剂混溶或增加非极性物质在极性溶剂中的溶解度。如丙酮能增加乙醚在水中的溶解度。(4)质子性与非质子性溶剂 极性溶剂可细分为极性质子性溶剂和极性非质子性溶剂两类，代表性的极性质子性溶剂是水、乙醇及乙酸，丙酮则是极性非质子性溶剂。2. 3. 2按溶剂的化学组成和来源分类(1)芳香烃类 芳香烃类溶剂主要包括纯苯、甲苯、二甲苯、重质苯等，是水乳剂、微乳剂等的重要组成部分，也是农
7、药剂型中使用最多的溶剂，闪点范围从28到100以上。芳烃类溶剂性能优良、成本低，一般是异构体的混合物，也有单一成分的工业品。通常随着碳数的增加，溶解能力下降而闪点升高。但是，溶剂结构或组成的变化以及活性组分结构的变化会改变上述趋势。(2)脂肪烃类脂肪烃类溶剂指各种各样链烷烃和芳烃的混合烃溶剂，芳烃含量一般小于重量的40%,产品极不规范，产品间特性差异大，芳烃含量越大，则其溶解力和气味等越大。脂肪烃类溶剂主要用于对溶解力要求小于芳烃溶剂农药制剂中，常见的脂肪烃类包括溶剂油、石油醚，汽油、煤油等。(3)醇类 甲醇、乙醇、币丁醉、异丁醇、戊醇等是常见的醇类溶剂，大多数易溶于水，也易与农药活性成分发生
8、化学反应，因此应用于极少的几种农药制剂中。(4)酮类 丙酮.甲乙酮,环己酮、甲基异丁酮等具有良好的溶解能力，性能比大多数芳烃类溶剂优越，但在农药制剂中使用并不广泛，因为它们易与活性组分反应，易燃，价格较昂贵，只能作为助溶剂选择性地使用。(5)醚类 乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醚二乙醚等溶剂因其独特的混合特点以及水溶性太大并没有得到广泛地使用。(6)植物油类椰子油、棕榈油、豆油、菜籽油、玉米油等植物油类溶剂由于良好的环境相容性正越来越受到人们的关注。(7)酯类 乙酸乙酯、乙酸丁酯，乙酸戊酯、乳酸丁酯等。2. 3. 3按溶剂沸点高低分类 溶剂的沸点就是溶剂的蒸气压力达到个大气压时的温度，是溶剂的个重要
9、物理性质，它关系到溶剂的蒸发速度。乙醚，一氯甲烷或丙酮等少量低沸点溶剂，在室温下极易挥发;水、二甲基亚砜等高沸点溶剂则需要较高温度、气体吹拂或低压的环境下才能快速挥发。溶剂按沸点高低可分为:(1)低佛点溶剂:沸点在100以下;(2)中沸点溶剂:沸点在100150之间;3)高沸点溶剂:沸点在150250之间。2.4有机溶剂的安全问题与危害2. 4. 1有机溶剂的安全问题 大部分有机溶剂可燃或极易燃烧，大量使用时室内不能有明火、电火花或静电放电等，同时一定量的有机溶剂蒸汽和空气的混合也会爆炸。有机溶剂使用的注意事项:(l)避免在通风不良或没有通风柜的地方产生溶剂蒸气;(2)将储存溶剂的容器盖紧;(
10、;3)绝不在接近可燃溶剂处使用火焰，应以电热来代替;(4)绝不将可燃溶剂冲入下水道，以免造成爆炸或火灾;C5)避免吸入有机溶剂蒸气和皮肤接触到有机溶剂。2. 4. 2有机溶剂对人体的危害途径(1)皮肤接触引起的危害 有机溶剂蒸气会刺激眼睛粘膜使人流泪，与皮肤接触会溶解皮肤油脂而渗入组织，从而干扰生理机能引起脱水，同时表皮角质溶解引起表皮角质化和皮肤干裂而易感染污物及细菌。(2)呼吸器官吸入引起的危害 有机溶剂蒸气吸入人体后大部分经气管到达肺部，然后经血液或淋巴液传送至其他器官，造成不同程度的中毒现象。由于人体肺泡面积大，而且血液循环速率较快，因此吸入有机溶剂蒸气常会对呼吸道、神经系统、肾脏、造
11、血系统产生重大毒害。(3)消化器官吸收引起的危害在被有机溶剂蒸气污染的场所进食、抽烟或饮水等可使有机溶剂经由口腔进入食道及胃肠，引起恶心、呕吐等不良反应，最后转移危害到其他器官。3 有机溶剂对人体生理的危害 有机溶剂中毒的一股症状为头痛、食欲不振等。高浓度的急性中毒抑制中枢神经系统，使人丧失意识，产生麻醉现象，引起兴奋、昏睡、头痛、食欲不振、意识消失等症状;低浓度蒸气引起慢性中毒则影响血小板、红血球等造血系统，造成人体贫血现象。有机溶剂对人体生理的危害表现在以下方面:(1)破坏神经系统 由于抑制神经系统的冲动传导功能，从而产生麻醉，最终导致神经系统障碍或引起神经炎等。例如甲醇中毒影响视神经，二
12、硫化碳可引起神经炎等。此类溶剂还有苯、汽油、内酮 ,酚、二甲苯、二氛乙烷、三氯甲烷等。(2)损伤肝脏机能 通常四氯化碳、氯仿、四氯乙烷、苯及其衍生物等氯化烃类溶剂均会因损伤肝脏机能，引起恶心、呕吐、发烧、黄疽炎及，中毒性肝炎等。(3)破坏肾脏机能人体肾脏作为有毒物质的排泄器官，很容易中毒，血氧量减少使肾脏受害，发生肾炎或其他肾病。此类溶剂包括烃类卤化物、苯及其衍生物、四氯化碳等。(4)破坏造血系统 苯及其衍生物如甲苯、氯化苯、二元醇等可以破坏骨髓造成贫血现象。氯仿和苯等一些溶剂还会致癌。(5)刺激粘膜及皮肤 氯仿、石油醚、苯类、丙酮、甲醇、氯酚、四氯化碳等溶剂因强烈刺激使鼻粘膜出血，喉头发炎，
13、嗅觉丧失或因皮肤过敏产生红肿、发痒以及坏疽病等症状。4 结束语 随着人们环保意识的增强，有机磷类等农药中的高毒农药将逐步被低毒高效的农药品种所代替，然而新的农药品种常其有吡唑、三唑、吡啶 ,嘧啶等复杂化学结构，这类含氮的杂环化合物对溶剂的要求比较高，在普通溶剂中溶解度较低，而且所用乳化剂的结构也应随着改变，甚至需要加工成特定的新剂型，这样才能更好地发挥一个农药新品种的药效，延长使用寿命，所以传统的苯类、酮类溶剂已不能很好地满足要求，但是 DMF,吡咯烷酮、二甲基亚砜等新型溶剂大量使用，仍需要业内人士不断地探索和反复地实验，使得有机溶剂在降低成本、减少环境污染的前提下提升农药剂型加i的水平，最终造福于人类的生产、生活。
