Mi okozza az üledékképződést az SC peszticidekben?

Az SC peszticidekben ülepedés történik, mivel a hatóanyag a következő formában van jelen:szilárd részecskék szuszpendálódnak folyékony fázisban, nem pedig teljesen feloldódnak.

A gravitáció természetes módon lefelé hajtja ezeket a részecskéket az idő múlásával. Az ülepedés sebessége és szerkezete azonban sokkal többtől függ, mint pusztán a gravitációtól.

A részecskeméret, a sűrűségkülönbség, a reológia, a diszpergálószer teljesítménye, a hatóanyag-tartalom, a hőmérséklet és a részecskék kölcsönhatásai mind befolyásolják, hogy az SC puha, újradiszpergálható üledéket vagy sűrű, kemény lepényt képez-e.

A látható üledék tehát nem jelenti automatikusan azt, hogy az SC növényvédő szer kudarcot vallott.

A hasznosabb kérdések a következők:

• Milyen gyorsan szilárdul meg a termék?
• Lágy marad az üledék?
• Megfelelően újradiszpergálható a készítmény?
• Kristálynövekedés vagy agglomeráció történt?
• A termék továbbra is megfelel a fizikai specifikációinak?

Az üledékképződés a tágabb témakör egyik része.szuszpenzió stabilitása SC növényvédőszer-készítményekben, de a konkrét okok megértése segít megmagyarázni, hogy a látszólag hasonló SC-termékek miért viselkedhetnek nagyon eltérően tárolás közben.

Miért hajlamosak az SC peszticidek természetes módon leülepedni?

Az SC a szuszpenziókoncentrátumot jelenti.

Ebben a készítménytípusban a finom hatóanyag-részecskék egy folyamatos folyékony fázisban oszlanak el.

A készítmény tartalmazhat még:

• diszpergálószerek;
• nedvesítőszerek;
• reológiai módosítók;
• habzásgátló szerek;
• tartósítószerek;
• egyéb stabilizáló komponensek.

Mivel a hatóanyag részecskéi fizikailag elkülönülnek a folyadéktól, a gravitáció természetes módon hajlamosítja őket lefelé mozogni.

A formulátorok nem tudják egyszerűen kiküszöbölni a gravitációt.

Ehelyett úgy tervezik meg a szuszpenziót, hogy az ülepedés elég lassan történjen, és kellően visszafordítható maradjon ahhoz, hogy a termék fenntartsa az elfogadható tárolási és felhasználási jellemzőket.

Egy technikailag sikeres SC tehát nem feltétlenül jelenti azt, hogy:

Egyetlen részecske sem mozog lefelé.

Ez azt jelenti, hogy a teljes rendszer elég jól szabályozza az ülepedést, a részecskék kölcsönhatását és az újradiszpergálást ahhoz, hogy a készítmény használható és a specifikáción belül maradjon.

Mely tényezők szabályozzák az ülepedés kialakulását egy SC készítményben?

Az SC üledékképződést nem egyetlen paraméter szabályozza.

Több változó kölcsönhatásba lép egyszerre.

A táblázat egyetlen sorát sem szabad önállóan értelmezni.

Egy készítmény tartalmazhat finom részecskéket, és mégis leülepedhet, ha a reológiai vagy diszpergálórendszere gyenge.

Hogyan befolyásolja a részecskeméret az üledékképződést?

A részecskeméret az ülepedést befolyásoló egyik legnyilvánvalóbb tényező.

Egyébként összehasonlítható körülmények között a nagyobb részecskék általában erősebben hajlamosak lefelé mozogni a gravitáció hatására, mint a kisebb részecskék.

A részecskeméret csökkentése tehát segíthet a gyors ülepedés kezelésében.

De ez nem jelenti azt, hogy a részecskeméret folyamatos csökkentése megoldja a problémát.

A nagyon finom részecskék nagyobb összfelülettel és erősebb részecske-felület kölcsönhatásokkal rendelkeznek. Ha ezek a felületek nincsenek megfelelően stabilizálva, a részecskék flokkulálódhatnak vagy nagyobb, hatékony struktúrákká agglomerálódhatnak.

Ezért függ az SC minősége egy ellenőrzöttrészecskeméret-eloszlás, nem egyszerűen a lehető legkisebb Dv50.

A POMAIS részletesebben kifejti ezt a kapcsolatot a ... részben.Hogyan befolyásolja a részecskeméret az SC peszticid teljesítményét?.

Hogyan befolyásolja a sűrűségkülönbség az SC süllyedését?

A szilárd hatóanyag sűrűsége és a környező folyadék sűrűsége közötti különbség szintén befolyásolja az üledékképződést.

Amikor a szuszpendált szilárd részecskék lényegesen sűrűbbek, mint a folytonos fázis, a gravitáció erősebben hajlamosítja őket lefelé mozdulni.

Az ülepedési elmélet alapját gyakran a Stokes-típusú összefüggések használata jelenti annak illusztrálására, hogy miért befolyásolják az olyan tényezők, mint:

• részecskeátmérő;
• sűrűségkülönbség;
• folyékony viszkozitás

befolyásolja az ülepedési sebességet.

A kereskedelmi forgalomban kapható SC azonban nem ideális hígított szuszpenzió.

Sok SC készítmény koncentrált, strukturált és nem newtoni. A részecske-kölcsönhatások, a flokkuláció és a reológia erősen módosíthatják a tényleges ülepedési viselkedést.

Emiatt egy egyszerű Stokes-törvény szerinti számítás nem tudja megbízhatóan leírni egy kereskedelmi forgalomban kapható növényvédő szer SC teljes ülepedési viselkedését.

Hasznos az irány megértéséhez, de nem elegendő a valós tárolási stabilitás előrejelzéséhez.

Miért fontos a viszkozitás és a reológia?

A viszkozitás számít, deA viszkozitás önmagában nem határozza meg a szuszpenzió stabilitását.

Ez a megkülönböztetés fontos.

Az alacsony viszkozitású folytonos fázis csekély ellenállást biztosíthat a részecskék mozgásával szemben, ami potenciálisan gyorsabb ülepedést tesz lehetővé.

Logikusnak tűnhet ezt egyszerűen a viszkozitás növelésével megoldani.

De a túlzottan viszkózus SC más problémákat is okozhat:

• rossz önthetőség;
• nehéz pumpálás;
• nehéz keverés;
• lassabb tartályürítés;
• rossz újradiszperzió;
• kezelőberendezésekkel kapcsolatos problémák.

Egy jobb SC megfelelő reológiát alkalmaz.

A készítmény álló helyzetben elég strukturált lehet ahhoz, hogy lelassítsa a részecskék mozgását, de könnyebben folyóssá válik, ha rázás, pumpálás vagy öntés során nyírásnak van kitéve.

Ez a fajta viselkedés hasznosabb, mint egyszerűen „sűrűvé” tenni a terméket.

A technikai cél tehát a következő:

megfelelő szerkezet nyugalmi állapotban + elfogadható áramlás használati körülmények között

a maximális viszkozitás helyett.

Hogyan befolyásolják a diszpergálószerek az ülepedés folyamatát?

A diszpergálószerek segítenek stabilizálni a szuszpendált részecskék felületét.

Megfelelő stabilizáció nélkül a részecskék vonzhatják egymást és nagyobb struktúrákat alkothatnak.

Ez a következőkhöz vezethet:

• flokkuláció;
• agglomeráció;
• részecske növekedés;
• gyorsabb lerakódás;
• tömör üledék.

A flokkulációt azonban nem szabad automatikusan teljesen nemkívánatosnak minősíteni.

Néhány szabályozott részecske-hálózati struktúra segíthet megakadályozni a sűrű, kompakt csomagolást a tartály alján.

A valódi formulációs probléma a kontrollálatlan részecske-asszociáció, ami instabil reológiához, gyors fázisszétváláshoz vagy rossz rediszpergálhatósághoz vezet.

Egy stabil SC-hez tehát egyensúlyra van szükség.

A diszpergáló rendszernek együtt kell működnie a következőkkel:

• részecskeméret;
• szilárd anyagok betöltése;
• folyamatos fázis;
• reológiai módosítók;
• hatóanyag felületi kémia.

Ez egy másik ok, amiért a részecskeméret vagy a viszkozitás összehasonlítása nem ad teljes képet.

Hogyan változtatja meg a hatóanyag betöltése az ülepedési viselkedést?

Az SC készítmények nagy koncentrációban tartalmazhatnak szuszpendált szilárd anyagokat.

A szilárd anyag mennyiségének növekedésével a részecskék közötti kölcsönhatások egyre fontosabbá válnak.

A koncentráció és az üledékképződés közötti kapcsolat nem mindig lineáris.

Viszonylag magas részecskekoncentráció esetén az egyes részecskék zavarhatják egymás mozgását.

Ezt a jelenséget gyakran úgy írják le, hogyakadályozott letelepedés.

Ahelyett, hogy minden egyes részecske külön-külön hullana a folyadékba, a koncentrált részecskepopuláció kollektíven lassítja a mozgást.

Ez nem jelenti azt, hogy a magas szilárdanyag-tartalmú SC készítmények automatikusan stabilak.

A nagyobb terhelés a következő problémákat is okozhatja:

• viszkozitás;
• marás;
• diszperzió;
• részecske kölcsönhatás;
• szivattyúzás;
• újradiszperzió.

A lényeg az, hogy a szilárd anyagok koncentrációja megváltoztatja magát a fizikai rendszert.

A nagy terhelésű SC nem érthető meg egyszerűen egy híg szuszpenzió viselkedésének alkalmazásával.

Hogyan befolyásolja a kristálynövekedés és az agglomeráció az üledékképződést?

A gyártáskori részecskeméret eltérhet a hosszú távú tárolás utáni részecskemérettől.

Két folyamat különösen fontos.

Agglomeráció

Az egyes részecskék képesek egyesülni és nagyobb struktúrákat alkotni.

Még ha az eredeti részecskék finomak is, az agglomeráció növeli azok effektív méretét.

Ez megváltoztathatja:

• letelepedési viselkedés;
• nedves szitamaradék;
• újradiszpergálhatóság;
• viszkozitás.

Kristálynövekedés

Néhány hatóanyag korlátozottan oldódik a folyékony fázisban.

Bizonyos tárolási körülmények között az anyag fokozatosan átalakulhat a kisebb részecskékből a nagyobb kristályok felé.

Ez növelheti a részecskeméret-eloszlás durva frakcióját.

A kristályok növekedésével a készítmény sebezhetőbbé válhat a következőkkel szemben:

• gyorsabb lerakódás;
• kemény üledék;
• nedves szitálási problémák;
• rossz felfüggesztés egyenletessége.

Ezért lehet szükség tárolási vizsgálatra egy olyan készítmény esetében is, amely közvetlenül az őrlés után stabilnak tűnik.

A POMAIS a fizikai változás és a termék öregedése közötti tágabb összefüggést tárgyalja.Hogyan befolyásolja a peszticid-összetétel az eltarthatóságot?.

Hogyan befolyásolja a hőmérséklet az üledékképződést?

A hőmérséklet egyszerre több tulajdonságot is megváltoztat.

Magas hőmérséklet

A magasabb hőmérséklet egyes rendszerekben csökkentheti a viszkozitást.

Ha a folytonos fázis kevésbé lesz ellenálló a részecskék mozgásával szemben, az ülepedés felgyorsulhat.

A hőség a következőket is befolyásolhatja:

• hatóanyag oldhatósága;
• diszpergáló viselkedés;
• kristálynövekedés;
• kémiai stabilitás;
• reológiai szerkezet.

Alacsony hőmérséklet

Az alacsony hőmérséklet különböző hatásokat válthat ki.

A készítménytől függően ezek a következőket okozhatják:

• viszkozitásnövekedés;
• kristályosodás;
• szerkezeti változások;
• megváltozott diszperziós viselkedés.

Ezért túl leegyszerűsítő lenne azt mondani, hogy:

A magas hőmérséklet sárgulást okoz, az alacsony hőmérséklet pedig megakadályozza.

A hatás a teljes összetételtől függ.

A hőmérséklet-stabilitást kísérletileg kell értékelni a termékleírásban meghatározott tárolási körülmények között.

Az üledékképződés mindig a rossz SC minőség jele?

Nem.

Az ülepedés önmagában nem elegendő a készítmény meghibásodásának diagnosztizálásához.

Az üledék szerkezete sokkal fontosabb.

Lágy ülepedés

Lágy ülepedés akkor következik be, amikor a részecskék felhalmozódnak az alján, de viszonylag lazán tömörítve maradnak.

Megfelelő keverés után egy puha üledék képes lehet viszonylag egyenletes szuszpenzióvá alakulni.

Ez összeegyeztethető lehet az elfogadható SC viselkedéssel, ha a termék továbbra is megfelel a specifikációjának.

Kemény csomósodás

A keményedés komolyabb probléma.

A részecskék sűrű, kompakt üledéket alkotnak, amelyet nehéz vagy lehetetlen újradiszpergálni.

Ez létrehozhatja:

• egyenetlen hatóanyag-koncentráció;
• a tartály hiányos kiürítése;
• következetlen adagolás;
• rossz hígítás;
• problémák kezelése.

A különbség tehát a következő:

látható üledék ≠ automatikusan rossz

de:

rosszul újradiszpergálható kemény üledék = jelentős stabilitási aggály

Miért üledékképződhet még egy finomszemcsés SC?

Mivel a részecskeméret csak egy része a rendszernek.

Egy SC kezdeti részecskeméret-eloszlása ​​finom lehet, mégis üledék képződhet rajta, ha:

• a folytonos fázis reológiai szerkezete nem kielégítő;
• a diszpergálószer teljesítménye gyenge;
• részecskék flokkulálódnak;
• a sűrűségkülönbség továbbra is magas;
• kristálynövekedés történik a tárolás során;
• a terméket hosszú ideig tárolják;
• A hőmérsékletváltozások megváltoztatják a készítmény összetételét.

Ezért:

A finom részecskeméret nem garantálja az alacsony ülepedést

és:

Az alacsony ülepedési képződés nem feltétlenül jelent magas SC minőséget

Például egy rendkívül nagy viszkozitású termék kevés látható ülepedést mutathat, de öntési, keverési vagy hígítási viselkedése továbbra is elfogadhatatlan lehet.

A készítmény minőségét rendszerként kell értékelni.

Ülepedés vs. szuszpenzióképesség: Mi a különbség?

Ezek a kifejezések összefüggenek, de nem felcserélhetők.

Az ülepedés egy fizikai folyamatot ír le.

A szuszpendálhatóság egy meghatározott készítmény-teljesítmény tulajdonság, amelyet meghatározott vizsgálati körülmények között mérnek.

Egy termék ezért az eredeti tartályában tárolás közben üledékképződést mutathat, miközben a megfelelő újradiszpergálás és hígítás után továbbra is elfogadható szuszpendálhatóságot biztosít.

Ez a megkülönböztetés elengedhetetlen az SC teljesítményének értelmezésekor.

Ülepedés a tartályban vs. hígítás után

Az üledékképződés két különböző környezetben történhet.

Nem szabad őket ugyanazon problémaként kezelni.

Ülepedés tárolás közben

Az eredeti koncentrált termékben a főbb aggályok a következők:

• hosszú távú fizikai stabilitás;
• üledék szerkezete;
• csomósodás;
• újradiszpergálhatóság;
• önthetőség;
• tartálymaradvány.

A készítmény erősen koncentrált, és reológiája nagyon eltérhet a hígított permetléétől.

Ülepedés hígítás után

Miután a permetezőtartályba SC-t adnak, a részecskekoncentráció drámaian megváltozik.

A főbb aggodalmak a következőkké válnak:

• szuszpendálhatóság;
• agitáció;
• vízben diszpergálhatóság;
• permetkeverék egyenletessége;
• durva anyag;
• alkalmazás konzisztenciája.

Egy termék eltérően viselkedhet e két környezetben.

Ezért a palackos ülepítést nem szabad közvetlenül helyettesíteni a szuszpenzióképességi vizsgálattal.

Hogyan értékelik az üledékképződéssel kapcsolatos SC stabilitását?

Egyetlen teszt sem ad teljes választ.

Számos formulációs teszt segít leírni az üledékképződéssel kapcsolatos teljesítmény különböző részeit.

Felfüggesztési képesség

A szuszpendálhatóság azt értékeli, hogy a hatóanyag vagy az oldhatatlan anyag mennyire marad szuszpendált állapotban a termék meghatározott körülmények között történő hígítása után.

Különösen fontos a permetező tartály teljesítménye szempontjából.

Önthetőség

Az önthetőség azt értékeli, hogy a szuszpenziókoncentrátum meghatározott körülmények közötti állás után kivehető-e a tartályából.

A következőkhöz kapcsolódó problémákat képes azonosítani:

• túlzott üledék;
• tartálymaradvány;
• nehézkes termékáramlás.

Nedves szita

A nedves szitálásos vizsgálat a túlzottan durva anyagot azonosítja.

A nagy részecskék, kristályok vagy agglomerátumok fizikai instabilitásra utalhatnak, és a kijuttatási berendezésekkel kapcsolatos problémákat is okozhatnak.

Tárolási stabilitás

A gyorsított és alacsony hőmérsékletű tárolási vizsgálatok olyan változásokat mutathatnak ki, mint például:

• üledékképződés;
• viszkozitási csúszás;
• kristálynövekedés;
• fázis viselkedés;
• rediszperziós problémák.

Újradiszpergálhatóság

Ahol a termékleírás szempontjából releváns, az újradiszpergálhatóság segít meghatározni, hogy a leülepedett anyag visszaállítható-e kellően egyenletes szuszpenzióvá.

Ezek a tesztek együttesen sokkal hasznosabb képet adnak, mint pusztán megfigyelni, hogy egy palack tartalmaz-e üledéket.

Mit kell értékelni az üledékképződés mellett?

Az üledékképződést más SC paraméterekkel együtt kell értelmezni.

Egy kereskedelmi forgalomban kapható SC készítményt ezért fizikai paraméterek kombinációjával kell értékelni.

Például egykereskedelmi forgalomban kapható, alacsony ülepedésű SC készítménya részecskeméret-szabályozás, a reológia, a szuszpendálhatóság, az újradiszpergálhatóság és a tárolási stabilitás együttes figyelembevételével tervezhető, ahelyett, hogy egyetlen ülepedési megfigyelésre hagyatkoznánk.

Megakadályozhatja-e a reológia az üledékképződést?

A reológia segíthet az üledékképződés szabályozásában, de önmagában nem garantálja a stabilitást.

Egy jól megtervezett reológiai rendszer lelassíthatja a részecskék mozgását, miközben a készítmény önthető és pumpálható marad.

Azonban, ha a részecskék rosszul diszpergáltak, túlságosan durvák vagy kristálynövekedés alatt állnak, a reológia önmagában nem oldja meg az alapvető instabilitást.

A jobb megfogalmazás elve a következő:

részecskeméret + diszpergálószer rendszer + reológia + szilárdanyag-tartalom + tárolási stabilitás

együtt kell működniük.

Ez pontosabb, mint azt mondani, hogy:

Adjon hozzá több sűrítőanyagot a lerakódás elkerülése érdekében.

A viszkozitás növelése a teljes rendszer megértése nélkül egyszerűen egy minőségi problémát egy másikkal helyettesíthet.

Gyakran ismételt kérdések

Miért ülepednek le az SC növényvédő szerek tárolás közben?

Az SC peszticidek szilárd hatóanyag-részecskéket tartalmaznak folyadékban szuszpendálva. A gravitáció természetes ülepedési hajlamot okoz, míg a részecskeméret, a sűrűségkülönbség, a reológia, a diszpergálószer teljesítménye, a koncentráció és a tárolási körülmények határozzák meg a részecskék ülepedésének sebességét és sűrűségét.

Az üledékképződés azt jelenti, hogy egy dél-karolinai növényvédő szer megromlott?

Nem. A szuszpenziós rendszerekben előfordulhat némi lágy, visszafordítható üledék. A fontosabb kérdés az, hogy az üledék megkeményedik-e, nehezen diszpergálható-e újra, vagy a termék nem felel-e meg a specifikációjának.

Egy finomszemcsés SC még mindig ülepedhet?

Igen. A finom részecskék leülepedhetnek, ha gyenge a reológia, a részecskék flokkulálnak, nagy a sűrűségkülönbség, kristálynövekedés történik, vagy a készítményt hosszú ideig tárolják.

A nagyobb viszkozitás mindig csökkenti az üledékképződést?

Nem feltétlenül. A magasabb viszkozitás lelassíthatja a részecskék mozgását, de a túlzott viszkozitás öntési, pumpálási, keverési és újradiszpergálási problémákat okozhat. A megfelelő reológia fontosabb, mint a maximális viszkozitás.

Mi a különbség az ülepedés és a szuszpenzióképesség között?

Az ülepedés a részecskék lefelé irányuló fizikai mozgása. A szuszpendálhatóság egy meghatározott vizsgálati tulajdonság, amely leírja, hogy a hígított készítmény milyen mértékben marad szuszpendálva meghatározott körülmények között.

Újra diszpergálható-e a leülepedett SC növényvédő szer?

Néhány igen. A lágy üledék megfelelő keveréssel szuszpenzióvá alakulhat, míg a kemény üledéket nehéz vagy lehetetlen újradiszpergálni. A termék elfogadhatóságát a vonatkozó specifikáció alapján kell megítélni, nem pedig kizárólag a vizuális megjelenés alapján.

Mi szabályozza valójában az üledékképződést egy dél-karolinai peszticidben?

Az ülepedés a szilárd hatóanyag-részecskék folyékony készítményben való szuszpendálásának természetes következménye.

A kihívás nem egyszerűen az összes látható ülepedés megszüntetése.

Egy műszakilag megbízható SC-nek a következőket kell ellenőriznie:

• részecskeméret-eloszlás;
• sűrűséghatások;
• részecske kölcsönhatások;
• diszpergálószer teljesítmény;
• reológia;
• viszkozitás;
• kristálynövekedés;
• tárolási viselkedés.

A legfontosabb különbség a következők között van:kezelhető, visszafordítható ülepedés és visszafordíthatatlan kemény csomósodás.

Egy lágy üledéket tartalmazó termék az újradiszpergálás után is megfelelően működhet, míg egy kevés látható üledéket tartalmazó termékben továbbra is más formulációs problémák adódhatnak.

Emiatt az ülepedés mértékét mindig a szuszpendálhatósággal, az újradiszpergálhatósággal, az önthetőséggel, a nedves szitálás eredményeivel és a tárolási stabilitással együtt kell értékelni.

Ez a rendszerszintű megközelítés sokkal megbízhatóbb képet ad az SC készítmény minőségéről, mint egyszerűen megkérdezni, hogy látható-e az üledék.

Kereskedelmi növényvédelmi programokhoz a POMAIS számos lehetőséget kínálSC növényvédőszer-készítményekkülönböző hatóanyagokhoz, növényekhez és regisztrált piaci követelményekhez fejlesztették ki.