Разработка пиротехнического пестицидного генератора аэрозоля серы

全文:

Обоснование. Согласно данным Министерства сельского хозяйства, прогнозируемые потери урожая из-за влияния на них плесени, грибка и вредителей достигают 80 % по различным культурам [1]. На данный момент существует множество способов сохранения урожая в период его хранения в погребах, теплицах, сельскохозяйственных хранилищах и других закрытых помещениях. Одним из самых эффективных является применение аэрозоля. На кафедре «ХТОСА» в СамГТУ был разработан пиротехнический генератор аэрозоля серы, который отлично справляется с плесенью, грибком и взрослыми насекомыми [2]. Однако на личинок не оказывает никакого воздействия.

Цель — разработать пиротехнический генератор аэрозоля серы с добавочным пестицидным действием.

Методы. При разработке нового изделия использовались основные методы эмпирического исследования и метод математического моделирования Бокса–Уилсона. После анализа литературных источников был выбран самый подходящий пестицид, альфа-циперметрин. Он слаботоксичен, оказывает акарицидное действие на всей стадии развитии насекомого. Устойчив к смыву при капельном поливе и дожде, не попадает в грунтовые воды, что самое главное — безопасен для человека и пчел [3, 4].

Пестицид можно ввести в состав различными способами:

1) пропитка раствором активированных углей [5];

2) прямое введение в состав.

Проведенные эксперименты для первого способа показали неудовлетворительный результат. Это объясняется тем, что пропитка композиции углей раствором альфа-циперметрина в ацетоне уменьшила суммарную удельную поверхность пор, а значит, уменьшилось поглощаемое количество газов и скорость реакции взаимодействия, например, оксидов азота с углеродом.

Проведенные эксперименты для второго способа показали удовлетворительный результат. Состав был инициирован, а наличие пестицида в аэрозоле было определено при помощи метода ТСХ. В роли элюента выступала смесь растворителей гексан-ацетон в соотношении 4 : 1.

Было изготовлено пять составов с различным содержанием альфа-циперметрина в добавке к 100 граммам состава пиротехнического генератора аэрозоля серы. Проводили поджег и фиксировали результаты. Отбор проб осуществлялся при помощи аспиратора ПУ-4Э согласно методическим указаниям по измерению концентраций синтетических пиретроидов в воздухе рабочей зоны хроматографическими методами (МУ 2757-73).

Результаты. Наилучший результат был достигнут при содержании альфа-циперметрина в количестве 3,14 грамма. Концентрация пестицида в аэрозоле составила 30,72 мг/м³, а в процентном соотношении около 34 ٪. Это объясняется небольшим содержанием пестицида в отличие от других образцов. Пестицид, не успев достигнуть температуры разложения, перешел в аэрозоль. А в остальных случаях тепловая энергия системы пошла на нагрев пестицида, вследствие чего была достигнута температура разложения, и пестицид не перехошел в аэрозоль.

Выводы. Разработан пиротехнический генератор аэрозоля серы с добавкой — альфа-циперметрином. Концентрация аэрозоля альфа-циперметрина 30,72 мг/м³ вместе с серой позволят бороться с плесенью, грибком, широким кругом насекомых-вредителей и личинок. На данный момент не существуют и не производятся подобные эффективные и безопасные изделия, помимо ранее разработанного пиротехнического генератора аэрозоля серы.

作者简介

编辑信件的主要联系方式.
Email: ivan.kutuzov.55@mail.ru

студент, группа 21-ИТФ-103, инженерно-технологический факультет

参考

补充文件