Дезинсекционные препараты, формы

Определение "Дезинсекционные препараты, формы" в ЭБНБ

Дезинсекционным препаратом называется одно или несколько химических веществ (инсектицидов), подвергающихся специальной обработке, в результате которой им придана удобная для применения форма.

Форма препарата и способ его приготовления имеют не только техническое значение, но играют существенную роль в дезинсекционном действии химических средств, т. е. в их эффективности. Способ приготовления формы может существенно влиять на характер действия входящих в ее состав компонентов, вызывая изменение их физико-химических свойств.

Среди веществ, образующих форму препарата, различают основной, или главный, химикат в виде действующего вещества (ДВ) и вспомогательные вещества, которые либо усиливают, либо продлевают действие основного вещества, либо придают препарату требуемую в данном конкретном случае форму.

Формы препаратов определяются рядом биологических и физико-химических факторов. К ним в первую очередь относится вид биологического объекта, подлежащего воздействию препарата. Доминирующее значение при выборе форм инсектицидов имеют морфологические и экологические особенности отдельных видов членистоногих в различных стадиях их развития, а также пути проникновения яда в организм переносчика.

Например, при истреблении тараканов порошки и дусты, как правило, обеспечивают более высокую эффективность, чем растворы и эмульсии из тех же инсектицидов при равном содержании ДВ на единицу поверхности. Такое явление объясняется особенностями строения лапок насекомого. Тараканы при передвижении имеют относительно небольшую площадь контакта с поверхностями. Кроме того, тараканы почти постоянно шевелят усиками, которые движутся на некотором расстоянии от поверхностей. Усики, покрытые мелкими щетинками, снимают частицы дуста вместе с ДВ более легко, чем это же вещество с поверхностей обработанных растворами или эмульсиями. Это объясняется тем, что в последнем случае ДВ расположено очень тонким слоем в виде мало выступающих кристаллов. Прилипшие к усикам и лапкам частицы дустов побуждают тараканов очищать свои конечности и усики, что осуществляется с помощью ротового аппарата. Тем самым инсектицид контактирует не только с поверхностью тела насекомого, но и вносится в пищеварительный тракт, усиливая инсектицидное действие.

Мухи также легко контактируют с частицами дустов. Лапки мух заканчиваются относительно широкими подушечками (пульвиллами), которые служат присосками и помогают насекомым при ползании даже по вертикальным стеклянным поверхностям. Захватыванию частиц препаратов способствуют и волоски, имеющиеся на подушечках, особенно в связи с тем, что волоски покрыты клейкой массой. С помощью органов осязания и вкуса, расположенных на лапках, мухи постоянно «ощупывают» относительно большие плоскости поверхностей, на которых они находятся. Поэтому на мух инсектицидное действие также оказывают поверхности, орошенные растворами или эмульсиями.

Комары соприкасаются с поверхностями в первую очередь лапками. На последнем членике лапок имеются присоски, хорошо развитые у рода Кулекс и рудиментарные у рода Аедес. Эти морфологические особенности позволяют комарам, как и мухам, легко соприкасаться с ДВ, остающимся на поверхностях после нанесения различных форм инсектицидов, в том числе, растворов и эмульсий.
Приведенные примеры показывают, какими частями тела насекомые в первую очередь соприкасаются с поверхностями. Это так называемый контактный путь проникновения инсектицидов.

Как указано выше, существует еще два пути проникновения токсикантов в организм членистоногих. Один из них - кишечный путь, когда яд попадает в организм через ротовые органы, чаще всего вместе с отравленной приманкой. Этот путь используется в медицинской дезинсекции лишь для уничтожения мух, тараканов, рыжих домовых муравьев. Вполне приятно, что это способ борьбы не может быть применен для уничтожения насекомых-кровососов (блохи, вши, комары, клопы и др).

Наконец, есть еще один путь: инсектициды проникают через трахейную систему, попадая в нее в жидком виде в силу капиллярности или вместе с воздухом при дыхании. Такой способ пригоден для уничтожения Любых членистоногих. При этом используются инсектициды в газовой фазе и в виде высокодисперсных аэрозолей.

На выбор форм препаратов оказывает также определенное влияние степень токсичности избранного препарата. Высокотоксичные вещества удобнее использовать в газовой фазе и труднее в виде дустов. Это объясняется тем, что даже малые количества высокотоксичных веществ легко и относительно равномернее распределяются в газовой фазе. В то же время добиться равномерного распределения высокотоксичного вещества в дусте более сложно. В этом отношении промежуточное место занимают эмульсии и пасты.
Существенное и во многих случаях определяющее значение при выборе форм дезинфекционных препаратов имеют физико-химические свойства ДВ.

Прежде всего необходимо учитывать физическое состояние ДВ в условиях применения: растворимость в воде и органических веществах, давление насыщенных паров. Если вещество может находиться только в газовом состоянии в условиях применения, то возможным способом использования является газация. Вещества, находящиеся в жидком или твердом состоянии, могут применяться в различных формах. В частности, для дезинсекции могут быть использованы растворы. Наибольший интерес как растворитель представляет вода. Наряду с водой в дезинсекции широко применяются органические растворители, имеющие сравнительно низкое давление насыщенных паров при температурах в пределах до 40 - 50°С.

Использование низкокипящих растворителей привело бы к их быстрому испарению и выпадению в осадок ДВ до применения препаратов. Вместе с тем упругость паров растворителя, по-видимому, имеет значение для активности инсектицидов. Эффективность теряется, если растворитель успевает почти полностью испариться, прежде чем капли осядут на насекомых. С другой стороны, при обработке поверхностей быстрое испарение растворителя приводит к образованию мелких, легко обламывающихся кристаллов препарата, что облегчает захват токсиканта членистоногими. Помимо упругости пара, использование органических растворителей обусловлено сравнительно низкой растворимостью многих препаратов в воде.

На выбор форм, в которых применяются препараты, оказывает существенное влияние величина давления насыщенного пара ДВ в условиях применения токсиканта. Если химикаты обладают высоким давлением насыщенного пара и при этом имеется возможность достижения необходимой концентрации газа для эффективного воздействия, то вещества могут применяться в газовой фазе, например окись этилена, метилбромид и др.

В том случае, когда токсикант имеет сравнительно низкое давление насыщенного пара, единственная возможность обеспечить требуемую концентрацию препарата и одновременно рассредоточить его по поверхности и по объему - это применение препарата в виде растворов, эмульсий, дустов и других форм.

Химические вещества в зависимости от их физических свойств и назначения применяются для борьбы с членистоногими в различных формах: в виде смесей газов и паров, растворов, аэрозолей, порошков, дустов, суспензий, эмульсий и др. Избранная форма препарата, содержащего ДВ, в значительной мере определяет и технологию его производства.

При применении инсектицидов для обеспечения большей эффективности и продолжительности действия иногда применяют смеси различных препаратов. При смешивании их следует учитывать, что инсектициды порой относятся к различным классам химических соединений и обладают различными свойствами. Некоторые соединения, вступающие между собой в химическую реакцию, могут образовывать новые вещества, нетоксичные для членистоногих. Поэтому не всегда возможно и целесообразно их смешивать, Например, гексахлоран, фосфорорганические препараты нельзя смешивать с хлорной известью, так как под ее влиянием эти инсектициды разрушаются.

Инсектицидные растворы. Инсектициды, нерастворимые в воде, довольно часто используются в виде растворов в органических растворителях. Существует ряд растворов инсектицидов, изготовляемых заводским путем, например флицид - раствор (настой) пиретрума в уайтспирите и ряд жидких препаратов, выпускаемых промышленностью бытовой химии.

Эффективность кристаллических инсектицидов в значительной степени зависит от свойств растворителей. Последние могут способствовать замедлению кристаллизации препаратов. Они порой определяют форму и размеры кристаллов, на что оказывают влияние также концентрация растворов и их количество, приходящиеся на единицу обрабатываемой поверхности.

При приготовлении растворов всегда следует учитывать величину растворимости данного препарата в воде или органическом растворителе. В случае изготовления пересыщенного раствора препарат очень быстро выпадает в осадок. При этом концентрация рабочего раствора становится ниже расчетной. Выпадение в осадок препарата, растворенного в органическом растворителе, наблюдается довольно часто при низкой температуре.

Инсектицидные порошки и дусты. Порошками называют твердую форму препарата, состоящую из более или менее мелких частиц, обладающую свойством сыпучести. Материалами для использования в форме порошков могут служить разнообразные вещества: минеральные соли (фторид натрия), измельченные части растений (пиретрум) и др.

Порошки минерального и особенно растительного происхождения обладают гигроскопичностью. Последняя, как и выветриваемость порошков, выше, чем у их исходных материалов и обычно превышает гигроскопичность дустов, в которых, как правило, используются менее влагоемкие наполнители.

Гигроскопичность порошков не всегда одинакова и зависит при постоянной температуре, давлении и скорости движения окружающего воздуха от двух факторов: 1) давления водяного пара в окружающем воздухе; 2) давления пара над частицами порошка. Второй фактор представляет давление пара насыщенного раствора данного вещества, образующегося как бы в виде тончайшей пленки на каждой частице. Величина второго фактора изменяется при постоянных физических условиях в зависимости от степени насыщения воздуха водяными парами (относительная влажность воздуха).

Между водяными парами в воздухе и водяными парами у кристаллов (частиц) порошка устанавливается взаимодействие, выражающееся в том, что пар из воздуха оседает на частицах, а пар из частиц уходит в окружающий воздух. Процесс этот двусторонний, но интенсивность его может быть неодинаковой в зависимости от того, где давление пара выше - в атмосферном воздухе или над кристаллами (частицами). Если давление пара в воздухе выше, чем давление над частицами, то последние в единицу времени могут получать влаги больше, чем отдавать в атмосферу, что приводит к отсыреванию. При противоположных условиях частицы не отсыревают и возможно высыхание. Таким образом, при данной относительной влажности воздуха одни вещества будут отсыревать, другие останутся, сухими, что связано со специфическим для данного вещества давлением пара над кристаллами. В зависимости от состава порошки можно разделить на простые и сложные. Простые порошки состоят только из какого-либо одного токсиканта, сложные или смешанные являются смесью двух или более инсектицидов.

Дусты представляют собой смесь инсектицида с тем или иным количеством пылевидного наполнителя. Наполнитель необходим в тех случаях, когда норма расхода ДВ настолько мала, что его невозможно равномерно распределить по всей опыляемой площади. Как и вода, применяемая для получения растворов, эмульсий и суспензий, наполнитель служит таким же разбавителем и переносчиком химиката. Разбавление инсектицида наполнителем облегчает его размол, препятствует комкованию препарата как в процессе размола, так и при хранении и создает возможность более равномерного покрытия обрабатываемых поверхностей и распределения малых количеств ДВ на больших площадях.

Дусты представляют собой либо механическую смесь частиц наполнителя и частиц ДВ, либо смесь, в которой частицы наполнителя покрыты пленкой инсекцтицида, либо смесь, в которой к частицам наполнителя приклеились частицы инсектицида.

Содержание инсектицида в дустах обычно невелико – порядка 10% (иногда до 20%). Основную часть составляет наполнитель, физико-химическими свойствами которого в значительной степени определяются качества изготовленного дуста.

Для изготовления длительно хранящихся дустов должны быть использованы только негигроскопичные инсектициды и негигроскопичные наполнители. Последние должны хорошо размалываться, не слеживаться при хранении, хорошо распиливаться и не вступать в реакцию с ДВ при хранении и в процессе применения. Большинство применяемых наполнителей относятся к группе гигросиликатов и других неметаллических минералов (тальк, пирофиллит, каолин). В некоторых случаях к дустам добавляют вещества, способствующие удержанию дустов на обрабатываемых поверхностях и членистоногих. Установлено, что распыляемость дустов на каолине хуже, чем дустов на тальке, и что распыляемость каолиновых дустов может быть улучшена смешением их с тальком.

Смачивающимися дустами называют высококонцентрированные (до 30 - 90%) смеси инсектицидов с наполнителями и с поверхностно-активными добавками. Эти формы препаратов при смешивании с водой дают достаточно устойчивые суспензии. В виде смачивающихся дустов чаще всего применяют инсектициды, нерастворимые в воде.

В своем составе смачивающиеся дусты содержат ДВ, инертный наполнитель, а также вспомогательные вещества, обеспечивающие растекание суспензии по обрабатываемой поверхности, удержание на поверхности и стабилизацию суспензии. ДВ в этих формах должно быть в возможно тонком (1 - 3 мкм) измельченном состоянии.

В качестве наполнителей для изготовления смачивающихся дустов используются силикагель, синтетический метасиликат кальция, опока, инфузорная земля, бентонит, каолин. В качестве поверхностно-активных веществ применяют эфиры полиэтилен- и полипропиденгликолей, алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты щелочных металлов, алкилсульфаты щелочных металлов и др. Из стабилизаторов чаще всего используют сульфитно-спиртовую барду.
Для приготовления смачивающихся порошков с высоким содержанием ДВ (более 50%) используют достаточно чистые твердые инсектициды и наполнитель с малой насыпной массой, например силикагель.

Инсектицидные суспензии. Суспензии приготавливаются перед употреблением путем разведения в воде дустов или порошков. Преператы для приготовления суспензий должны быть устойчивы при хранении и не слеживаться, при разведении водой легко давать устойчивые суспензии, хорошо смачивающие поверхности и удерживающиеся на них.

Качество суспензии в первую. очередь зависит от степени дисперсности ДВ, которая должна быть достаточно высокой. Наиболее устойчивые суспензии образуются из смачивающихся дустов. Если в обычных дустах в качестве наполнителя использовать каолин или какое-либо другое лиофильное вещество, то можно получить препараты, которые при содержании, например ГХЦГ, свыше 10% в присутствии ПАВ дают водные суспензии, обладающие удовлетворительной стабильностью.

Вещества в виде суспензий применяются в тех случаях, когда они практически нерастворимы в тех или иных растворителях. Использование суспензий целесообразно на пористых поверхностях, а также в тех случаях, когда применение дустов ввиду их слабой связи с поверхностями нежелательно. Эффективность суспензии примерно такая же, как одноименных дустов, и выше, чем эмульсий. Однако при оценке эффективности следует учитывать вид членистоногого и его экологические особенности.

При добавлении к воде дуста из инсектицидов, полностью или частично растворяющихся в воде, образуется не только взвесь, но и раствор. Такое явление происходит при смешивании, например, дуста хлорофоса с водой. На основании этого такую форму препарата называют раствором-суспензией.

При применении суспензий всегда следует помнить, что взвесь в течение определенного времени расслаивается и в верхних слоях содержание ДВ становится меньше, чем в осадке. Поэтому в практической работе при использовании ручных распылителей (гидропульты и др. см. главу IV) необходимо периодическое перемешивание суспензий.

При приготовлении суспензий необходимую навеску, исходя из указанного в паспорте количества технического препарата, помещают в ведро и тщательно перемешивают с небольшим количеством воды с помощью деревянной или пластмассовой мешалки до получения однородной массы, после чего постепенно добавляют воду до требуемого количества.

Гранулированные инсектициды. Гранулы (зерна) по своей структуре близки к дустам, но они значительно крупнее, размер их обычно от 0,1 до 0,5 мм. Чаще гранулы готовят пропиткой перлита, вермикулита и других аналогичных минералов жидкими инсектицидами.

Гранулированные препараты применяют в природе для борьбы с вредными насекомыми, обитающими в почве. Эта форма обладает большой эффективностью. Последняя зависит главным образом от концентрации и скорости выделения токсиканта из гранул. Концентрация инсектицидов в гранулах колеблется в довольно широких пределах - от 2 до 50%.

Гранулированные инсектициды, обладая относительно меньшей активной (в сравнении с дустом) поверхностью, значительно медленнее теряют свои токсические свойства и действуют в течение более продолжительного времени, что создает предпосылки для повышения эффективности химических обработок.

Гранулы применяют как с использованием наземной аппаратуры, так и с самолетов. При авиационном методе опыливания гранулы падают с почти постоянной скоростью в отличие' от падения мелких частиц дустов. Токи воздуха не оказывают существенного воздействия на их оседаемость. В то же время значительная энергия гранул позволяет им свободно проникать сквозь полог леса любой загущенности, что является одним из преимуществ гранулированных препаратов.

На пищевых и фуражных культурах не отмечается никаких остатков гранул. Гранулы эффективнее многих других форм при борьбе с комарами (обработка до выплода личинок). Обработка гранулами в природе более экономична, чем другими формами. К этому следует добавить, что работающий персонал при контакте с гранулированными препаратами подвергается меньшему воздействию токсикантов.

Эмульсии. Системы, у которых и растворяемое вещество, и растворяющая среда - жидкости, называются эмульсиями. Они представляют собой капельки одной жидкости, распределенные в другой жидкости, например воде. Кроме ДВ и воды, всякая эмульсия содержит еще третий компонент, придающий ей устойчивость, эмульгатор. С одной стороны, эмульгаторы облегчают образование эмульсий, с другой - повышают их устойчивость и препятствуют их расслаиванию. Для этой цели используются желатин, каучук, мыла, смолы и наиболее часто синтетические поверхностно-активные вещества ОП-7, ОП-10 и другие (ОП-оксиэтилированный продукт). Иногда для изготовления эмульсий используют смесь двух или более эмульгаторов.

Эмульсии, применяемые в дезинсекции, можно разделить на две группы. Первая группа - однородные концентрированные эмульсии - имеют консистенцию густой жидкости или пасты. Для ее получения раствор инсектицида, например в минеральном масле, эмульгируется в относительно небольшом объеме воды с добавлением стабилизатора. Вторая группа концентратов представляет собой растворы инсектицида, например в минеральном масле, с добавлением эмульгатора. Процесс приготовления рабочих эмульсий в обоих случаях сводится к разведению водой уже готовых эмульсий.

Пасты. Пастами называются густые мази, содержащие не менее 25% порошковидных нерастворимых веществ. Выпускаемые промышленностью пасты недостаточно стабильны. При хранении на холоде они быстро расслаиваются. Приготовление рабочих эмульсий (смешивание с водой концентрированных препаратов) следует проводить непосредственно перед применением. При этом необходимо перемешивать как концентраты, так и их рабочие разведения. При приготовлении рабочих концентраций эмульсии и пасты заводского производства разбавляют водой. Для этого отвешивают необходимое количество концентрата, исходя из указанного в паспорте количества химического препарата, и сначала перемешивают его в небольшом количестве воды до получения однородного раствора, а затем постепенно разбавляют необходимым количеством воды.

Мыла. Без примеси ДВ мыла обладают некоторыми инсектицидными свойствами. Благодаря присущим мылам физико-химическим свойствам они довольно хорошо растворяют и удерживают в своей массе токсиканты. Промышленность выпускает мыла, в составе которых имеются инсектициды (ДДТ, ГХЦГ). Такие мыла по внешнему виду почти не отличаются от хозяйственного мыла, но обладают некоторым специфическим запахом, присущим тому или иному исектициду или растворителю, содержащемуся в мыле. Растворители (уайтспирит, скипидар, вазелин и др.) используют для растворения токсикантов перед их смешиванием с мыльной основой.

Мази. Мази занимают промежуточное положение между жидкостями и твердыми веществами. В мази входят вазелин или вазелиновое масло, отдушки, уплотнители (воск, парафин, циризин). Инсектицидные мази наносят тонким слоем на сухую неповрежденную кожу или волосистые поверхности тела. При растирании или повышении температуры до 35 - 40°С мази размягчаются и разжижаются.

Аэрозоли. Аэрозоли - это взвешенные в воздухе свободные частицы жидкости или твердого тела. В аэрозолях, применяемых с целью дезинсекции, находятся частицы инсектицидов. Такие аэрозоли получают с помощью специальных генераторов, при сжигании горючих смесей, шашек (термические аэрозоли), тлении инсектицидной бумаги, из специальных баллонов или упаковок.

Для получения инсектицидных дымов используют фильтровальную бумагу, картон, опилки, тряпье, горючие смеси в порошках, а также таблетки, свечи, шашки. Аэрозольную инсектицидную бумагу готовят из фильтровальной бумаги путем ее пропитывания 5 - 7% раствором селитры, последующей сушки и вторичного пропитывания инсектицидами, растворенными в органических растворителях (бензин, бензол и др.). После просушки такой бумаги в ней остается ДВ. При использовании горючей бумаги требуется, чтобы она тлела и во избежание разложения инсектицида не воспламенялась. Рекомендованы также термические смеси в виде порошков. При тлении инсектицидной бумаги, термических смесей, свечей или таблеток образуется густой дым, содержащий частицы инсектицидов, который, находясь в воздухе, токсически действует на летающих насекомых, а при осаждении на поверхностях образуется тонкий налет инсектицида, поражающий ползающих членистоногих.

Для получения термических аэрозолей используют также аэрозольные шашки, изготовляемые чаще всего заводским путем. Шашки представляют собой металлический или картонный цилиндр, снабженный диафрагмой и крышкой. Шашки зажигают с помощью запального приспособления, действующего по типу спички. После зажигания шашки инсектицид вначале размягчается, а затем выбрасывается вместе с образующимся паром и другими газами. Большое количество образующегося пара предохраняет инсектициды от разложения. При пользовании шашкой срывают пергаментный кружок, тщательно обрывая его по краям. Затем шашку ставят на тарелку, противень на полу помещения. Запал шашки зажигают спичкой. При появлении дыма человек должен выйти из помещения, закрыв плотно дверь. Инсектицидный дым выделяется из шашки 1 – 1½ мин.

Инсектицидные покрытия. Эти формы позволяют длительно сохранять инсектициды на обработанных поверхностях. Особое признание получили инсектицидные лаки, используемые для уничтожения нелетающих насекомых: постельных клопов, тараканов.

Длительность действия препаратов определяется скоростью их испарения, которую можно регулировать путем использования того или иного растворителя. Так, при применении различных высокомолекулярных веществ (например, лаков), обладающих высокой вязкостью, скорость диффузии ДВ из объема к поверхности может быть значительно снижена, что обеспечит соответствующую длительность действия химиката.

Данный факт был своевременно и правильно оценен, в результате чего и появились новые формы применения пестицидов - инсектицидные лаки и краски. В таких препаратах высокомолекулярные вещества используются как депо токсикантов. Увеличивая вязкость препарата, они снижают скорость впитывания химиката в пористые материалы и одновременно кристаллические инсектициды образуют в смеси с высокомолекулярными соединениями твердые растворы, которые могут быть пересыщенными.

После нанесения на поверхности смола сравнительно быстро высыхает, образуя твердую, прозрачную пленку. Часть инсектицида мигрирует к поверхности и образует налет из кристаллов. При этом механическое воздействие на поверхности (протирание, мытье, очистка), а также передвижение нелетающих насекомых вызывают повышенное образование кристаллов, их «расцветание» на пленках. Кристаллы, образующиеся на поверхности пленки, легко прилипают к лапкам насекомых.

Прочие формы препаратов. Наряду с рассмотренными формами, получившими относительно широкое распространение, применяют и другие. Так, репеллентные препараты выпускаются в виде кремов. В бытовой дезинсекции довольно широко применяют приманки, основанные на использовании пищевых продуктов, к которым добавляют инсектициды. В целях уничтожения личинок, находящихся в жидких субстратах, предложено использовать пены. Они не пропускают воздух к поверхности субстрата, что приводит к кислородному голоданию и последующей гибели личинок.