به طور کلی به تغییرات مطلوبی که به روش‌های مختلف فیزیکی، شیمیایی روی سموم، دارو، موادغذایی، کود و ... اعمال می‌شود و موجب بهبود شرایط تولید، نگهداری، مصرف و ایمنی آنها می‌گردد، فرمولاسیون گویند.
فرمولاسیون
فرمولاسیون چیست؟ به طور کلی به تغییرات مطلوبی که به روش‌های مختلف فیزیکی، شیمیایی روی سموم، دارو، موادغذایی، کود و ... اعمال می‌شود و موجب بهبود شرایط تولید، نگهداری، مصرف و ایمنی آنها می‌گردد، فرمولاسیون گویند.
عوامل تشکیل دهنده فرمولاسیون
ماده تکنیکال = ماده صنعتی: ماده اولیه و تقریبا خالص علفکش که بیش از 90 % از آن ماده موثره می باشد. معمولا وقتی کارخانه ای ماده‌ای رو می‌سازد به اسم تکنیکال است.
ماده موثره: ماده شیمیایی که مسئول مستقیم اثرات (علف‌کشی، دارویی و ....) به شمار می‌رود و به لحاظ زیستی فعال است.
ماده افزودنی: از آنجایی که نمی‌توان از تکنیکال با آن خلوص استفاده کرد یکسری مواد افزودنی به آن اضافه میکنند که اثرات بیولوژیکی آن را افزایش دهند. به عنوان مثال در مورد سموم نفوذ به داخل گیاه را افزایش دهند.
اهداف کلی فرمولاسیون
- ایجاد قابلیت اختلاط
- بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی تکنیکال
- افزایش ایمنی برای گیاه (در مورد سموم)
- افزایش ایمنی برای کاربر
فرمولاسیون به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند
مایع: محلول- امولسیون
خشک: گرانول، پودر، قرص، پاکت
فرمولاسیون قابل حل در آب (محلول در آب) SL (Solution)
در این فرمولاسیون ماده تکنیکال به راحتی در آب حل شده و تغییر رنگ خاصی رخ نمی‌دهد.
تکنیکال + آب + مواد افزودنی (سورفکتانت، بافر، پرکننده)
در واقع بعد از اینکه ماده تکنیکال که در اینجا به صورت قابل در آب است تصمیم گرفته می‌شود که به صورت مایع، پودر، گرانول یا پاکت باشد.
مزایا: ارزان‌تر، از طریق پوست کمتر جذب می‌شود. لکه ایجاد نمی‌کند.
معایب: جذب آن کمتر است، دوام آن کم است.
اگر به صورت مایع باشد: بخش پرکننده آن آب است.
اگر پودر باشد: بخش پرکننده آن پودرخنثی است.
اگر گرانول باشد: پودرخنثی + آب (خمیر درست میکنند، سپس خشک کرده و به فرم رشته در آورده و برش می‌دهند).
اگر پاکت باشه: شبیه چای کیسه ای.
مایع: اندازه‌گیری آن راحت‌تر، تولید راحت‌تر ولی در صورت شکسته شدن ظرف در حمل و نقل آلودگی شدید ایجاد میکند و تمام لیبل‌ها رو از بین می‌برد.
پودر: اندازه گیری مشکل تر از مایع چون نیاز به ترازو دارد. ولی حمل و نقل راحت تر، در صورت وزش باد به اطراف پخش می‌شود.
گرانول: تولید آن نیازمند دستگاه‌های پیشرفته تر، ولی خطر پخش شدن کمتر، نیاز به تایم بیشتر برای حل شدن دارد.
پاکت: برای سموم کم مصرف یا فوق العاده خطرناک یا سمومی که در شالیزار استفاده می‌شود و نیاز به اندازه گیری نداشته و در این حالت با پوست تماس ندارند.
به طور کلی SLها در آب به خوبی حل شده و تغییر رنگ ایجاد نمی‌کنند. ولی در کل دوام انباری آنها کم است چون قابلیت حل شدن در آب بالاست خطر یخ زدگی دارند.
امولسیون شونده ها Emulsifiable Concentrate (EC)
مخلوط شدن یک مایع چربی دوست با مایع آبدوست به گونه‌ای که هر یک از آنها ویژگی‌های خود را حفظ کرده باشند، امولسیون نامند. بعضی از امولسیون‌ها تنها با هم زدن متوالی پایدار می‌مانند مثل مخلوط آب و روغن. بعضی از آنها پس از مخلوط شدن برای مدتی پایدار می مانند مثل شیر.
در مورد سموم، آنهایی که در حلال‌های روغنی حل شده‌اند، برای این که بتوان حین مصرف با آب مخلوط نمود، به صورت امولسیون شونده آماده فرموله میکنند. وقتی با آب مخلوط می‌شوند امولسیون به دست می‌آید.
ماده تکنیکال + حلال + امولسیون کننده + افزودنی
ماده موثره در آب حل نمی‌شود پس حلال را جایگزین آب میکنند. ولی به تنهایی کافی نیست امولسیون کننده به آن اضافه میکنند که کار آن پخش کردن تکنیکال است. در واقع مولکول‌های آن دارای دو بخش قطبی و غیرقطبی هستند.
مزایا:
- قیمت مناسب
- تکنولوژی ساده
- جذب بهتر
معایب:
- حلال زیادی مصرف می‌شود
- مسمومیت پوستی در مورد سموم
- بسته بندی رو زود خراب میکند
- آتش زا بودن برخی از آنها
- شکسته شدن برخی از امولسیون ها در اثر سرما
معایب حلال‌ها (زایلن): آتش گیر بودن، بو دارند، حساسیت زا، بسته‌بندی رو خراب میکنند، خورنده مواد لاستیکی
OEC: این فرمولاسیون که نوعی امولسیون هست فقط در الکل یا روغن حل می‌شود.
امولسیون روغن در آب Oil Emulsion in Water (EW)
این فرمولاسیون در حقیقت نوعی امولسیون آماده است. برای رفع مضرات حلال، فرمولاسیون قابل حل در حلال یک راه دیگه وجود دارد و آن اینکه یکسری گویچه‌های ریز در حد 7 میکرون که ته‌نشین نشوند و حلال بسیار اندکی نیاز دارد. البته این فرمولاسیون نیاز به تکنولوژی بالا دارد. حالا اگر این ذرات ریزتر شوند فرمولاسیون ME شده در حد 1/0 میکرون که همین باعث پایداری بیشتر می‌شود.
ماده تکنیکال + حلال (اندک) + آب + امولسی فایر + موادافزودنی (ضد یخ، ضد کف، قوام دهنده)
فرمولاسیون های خشک
فرمولاسیون هایی که تکنیکال آنها خشک است و در آب نامحلول است.
وتابل: اگر به پودر جاذب الرطوبه اضافه شود، نیاز به همزدن ندارد.
تکنیکال + پودر خنثی + پخش کننده
پودر وتابل Wetable Powder (WP)
تکنیکال + ترکننده + پخش کننده + افزودنی (سیلیس کلوئیدی)
در کشورهای مختلف پودر وتابل اسامی مختلفی دارد. در اسرائیل WG، در آمریکا DF، در کشورهای اروپایی WDG
پودر وتابل WP: اگر تکنیکال در هیچ حلالی حل نشود و به صورت پودر خشک به بازار عرضه شود و فقط قابل پخش در آب باشد و dust ایجاد کند.
حال اگر به WP یک مقدار آب اضافه شود سوسپانسیون تهیه می‌شود.
WC: به عنوان مثال پودر 80 % را در یک ظرف آب بریزید یک سوسپانسیون 80 % تهیه شده که بسیار غلیظ است. به خاطر تشابه آن به (SC) Suspension consentrit گویند. حال اگر این فرمولاسیون حاصل رو مجدد خشک کنیم WG به ما می‌دهد.
محاسن w ها:
- کاملا پخش می‌شود
- کف ندارد
- قابلیت اختلاط با سایر فرمولاسیون ها
- فولیکوله نمی شود
معایب:
- ایجاد گرد و غبار
- مشکل اندازه گیری در مزرعه
- ایجاد سائیدگی در نازل ها
- نیاز به همزن در تمام مدت مصرف جهت جلوگیری از رسوب کردن
سوسپانسیون غلیظ Suspension (SC) یا دوغابی Flowable (F)
تکنیکال‌هایی که در آب حل نمی‌شوند ممکن است همراه با مواد پخش کننده با آب مخلوط و به صورت دوغابی یا سوسپانسیون (مخلوط معلق) درآورند. این فرمولاسیون‌ها به صورت مایع غلیظ پررنگ سفید تا بژ بوده و به راحتی روان می‌شوند. ساخت آنها نیاز به دستگاه‌های گران قیمت داره زیرا ذرات بخش جامد آن بایستی بسیار ریز باشند تا برای مدتی در مایع معلق باقی بمانند و ته نشین نشوند.
تکنیکال + آب + پودر خنثی بسیار نرم + پخش کننده + تثبیت کننده
مزایا
- برخلاف پودرها اندازه گیری آنها با پیمانه آسان است
- گرد و غبار ندارند
- جذب بسیار کم از طریق پوست
- حمل و نقل آسان
معایب
- باقی ماندن مقداری از آن در ظرف اصلی.
- ساینده بودن
- نیاز به سورفکتانت یا روغن جهت جذب بیشتر
در تهیه سوسپانسیون به چه نکاتی باید توجه کرد:
- قابلیت نگهداری طولانی
- روان پذیری نسبتا کم تا به سرعت پخش شود
- ثبات بعد از رقیق شدن
خصوصیات ماده تکنیکال که به صورت سوسپانسیون می توان فرموله کرد
- حلالیت خیلی کم در آب
- پایداری عالی در برابر هیدرولیز (پایدار کننده این وظیفه را انجام می‌دهد)
- نقطه ذوب بالاتر از 50 درجه جهت آسیاب کردن
سوسپوامولسیون SE
این فرمولاسیون به هیدرولیز حساس است و نقطه ذوب آن پایین است و حلال کار یکنواخت پخش کردن را دارد.
تکنیکال جامد با نقطه ذوب پایین + حلال
گرانول های قابل پخش در آب WG
نوعی فرمولاسیون جامد برای جایگزینی با SC و WP است. رطوبت آن را به 2 درصد می‌رسانند.
تکنیکال + پخش کننده + تر کننده + ضد کف + افزودنی
گرانول G
نوعی از WG ها هستند که wetable ندارند. در دو دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته اند به صورت خشک و دانه هایی به قطر 1 – 0/04 میلیمتر عرضه می‌شوند. حجم زیاد چون ماده تکنیکال آن کم است. در مورد سموم کند رها هستند.
مزایا
- بادبردگی ندارند
- معمولا نیاز به سمپاش ندارند (سموم)
- عدم گیاهسوزی
- کاربرد آسان در مزارع برنج
معایب:
- حجم زیاد که باعث افزایش هزینه حمل و نقل می‌شود
- وجود رطوبت جهت تاثیر بیشتر
- در صورت نیاز به سمپاش کالیبراسیون دستگاه‌های گرانول پاش مشکل تر است.
سایر فرمولاسیون‌ها
قرص
اغلب با این فرمولاسیون در مورد داروها و مواد غذایی آشنایی دارید.
تعدادی از علف‌کش‌های خاک مصرف به صورت قرص هستند که در خاک قرار می‌گیرند. روی بذور و جوانه‌های تازه رسته تاثیر دارند. نیاز به عوامل تجزیه دارند. اغلب جوشان بوده و کاربرد آسان‌تری نسبت به سایر فرمولاسیون‌های جامد دارند. ولی مواد فعال قرص‌ها باید فعالیت زیادی داشته باشد تا تاثیر بیولوژیکی خود را نمایان کند.
فرمولاسیون گرد
معدودی از علف‌کش‌ها به صورت گرد و داخل سیلندرهای گاز به بازار عرضه می‌شوند.
آئروسل
تکنیکال + حلال + گاز فرئون 12 (به عنوان عامل مولد فشار برای خارج کردن سم از پمپ)
در مورد سموم قطر ذرات در موقع خروج از سمپاش به نوع لانس و میزان فشار وارده به مایع بستگی دارد. در صورتی که فشار داخل مخزن زیاد باشد سم به صورت مه پخش می‌شود و قطر ذرات سم به اندازه 1 تا 30 میکرون می‌باشد. این نوع سمپاشی را آئروسل گویند. قدرت انتشار فوق العاده‌ای دارد و در فضا به خوبی منتشر می‌شود.
فرمولاسیون TEC
نوعی امولسیون شفاف است که تکنیکال و امولسیون کننده با مقدار کمی حلال مخلوط می‌شود و گاهی حلال وجود ندارد. و پس از رقیق شدن در آب تولید امولسیون بی رنگ میکند.
کیسه های حل شونده Soluble Bag
در مورد سموم خطرناک و کم مصرف به کار برده می‌شود. به این صورت که سموم در داخل بسته‌های کوچک که به راحتی در آب حل شده و سم با آب مخلوط می‌گردد.
میکرو گرانول کپسوله Microencapsulation
تکنیکال به صورت ذرات مایع یا جامد درون کپسول‌های بسیار ریز قرار می‌گیرد که این پوشش از نوع پلیمر است. این کپسول‌های ریز با آب مخلوط و پاشیده می‌شوند. گاهی به صورت کند رهش Slow release هستند. که ماده موثره به تدریج آزاد شده و اثرات آن برای مدتی دوام داشته باشد. در آب یا خاک استفاده می‌شوند.
به طور کلی فرمولاسیون ها بسته به حامل آنها تقسیم بندی می‌شوند. حامل ها موادی هستند که ترکیبات و مواد موثره را در خود حل میکنند و به صورت مایع، جامد و گاز هستند.
مایع نظیر: آب – روغن
جامد: کود
گاز: نیتروژن – دی اکسید کربن – هوای فشرده
بهترین حامل روی برچسب سم ذکر می‌شود.
معمولا حامل‌های روغنی برای انهدام سریع علف‌های‌هرز در اراضی بایر به کار برده می‌شوند.
مزیت اصلی استفاده از هوا به عنوان حامل صرفه‌جویی در زمان و مکان است.
بیشترین فرمولاسیون‌ها در جهان
EC ها بیشترین تولید را در جهان داشته و مقام اول را به خود اختصاص داده اند. چون تولید آنها به مراتب راحتر است و ارزان تر تمام می‌شوند. فقط حلال بزرگ‌ترین عیب آنهاست.
WP رتبه دوم را دارد چون فقط تکنیکال را پودر کرده و یک پخش کننده به آن اضافه می‌شود.
SL ها اساسا کم هستند چون آن ماده ای که در آب حل شود کم است. به خاطر اینکه ترکیبات معمولا آلی هستند به همین دلیل تعداد اندکی در آب حل می‌شوند.
G ها به دلیل تکنولوژی بالا، تولید آنها سخت است.
بقیه فرمولاسیون ها هم مشکل تکنیکی دارند.
کاربر سیرنگ، تاریخ انتشار : ۱۴۰۲/۰۲/۱۸
