CC BY
6
1 2 3 ©
Литвишко В.С. , Литвишко О.В. , Панкратова Е.М.
12
Кандидат технических наук, доцент кафедры химии и физики; кандидат экономических
1 2
наук, доцент кафедры финансового менеджмента, ' Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова; 3студент фармацевтического факультета, Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
ТЕХНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАФОСА
Аннотация
В статье представлены данные по исследованию летучести метафоса из его ксилольных растворов различной концентрации методом газожидкостной хроматографии. Установлено, что с уменьшением концентрации метафоса увеличивается массовая доля улетучивающегося метафоса и, соответственно, снижается неизрасходованного, что обеспечивает более полное его использование. С учетом экономических показателей определены оптимальные составы на основе метафоса. Показана возможность уменьшения его содержания в препарате более, чем в 2 раза без потери эффективности при одновременном снижении уровня загряз-нения окружающей среды почти в 3 раза.
Ключевые слова: летучесть метафоса, экономические и функциональные показатели. Keywords: the volatility of metaphase, the economic and functional performance.
В качестве инсектицидного препарата для обработки злаковых, бобовых, цитрусовых культур, виноградников используют концентрат метафоса [1]. Данный препарат представляет собой композицию на основе 40%-ного ксилольного раствора метафоса (диметилнитрофенилтиофосфата). Из-за высокой токсичности, эмбриотоксичности метафос все в меньшей степени удовлетворяет требованиям экологической безопасности для окружающей среды. Снижение токсического действия пестицидов и их воздействия на окружающую среду может быть достигнуто за счет микрокапсулирования ксилольных растворов метафоса [2,112; 3,67; 4,3; 5,210; 6,295; 7,27; 8,31; 9; 10,109; 11,11; 12, 39 ]. В связи с вышеизложенным представляет интерес исследование особенностей выделения метафоса из ксилольных растворов различного состава.
Как известно, действие метафоса связано с его улетучиванием и образованием в газовой среде концентрации, губительной для насекомых-вредителей. Сам метафос характеризуется низким давлением паров (1,2^ 10-5 кПа) и при отсутствии растворителя практически не испаряется. В связи с этим были проведены исследования процесса испарения метафоса из его ксилольных растворов с целью установления оптимальной массовой доли метафоса, при которой его улетучивание будет максимальным.
Определение улетучивавшегося метафоса осуществлялось по разности между его начальным содержанием в растворе и конечным - в сухом остатке после завершения процесса испарения. Для анализа сухого остатка ксилольного раствора метафоса использовался метод газожидкостной хроматографии. Результаты исследований отражены в таблице 1.
Таблица 1
Определение летучести метафоса из растворов ксилола
Массовая Масса Масса Масса Массовая Массовая доля
доля образца метафоса в метафоса в доля мета- улетучившегося
метафоса в раствора образце сухом фоса в метафоса, %
растворе, % метафоса, мг раствора, мг остатке, мг сухом остатке, мг
© Литвишко В.С., Литвишко О.В., Панкратова Е.М., 2016 г.
4,79 209 10,01 3,10 30,97 69.03
9,29 204 18,85 10,00 53,05 46.95
19,02 200 38,04 21,00 55,20 44,80
31,69 211 66,86 48,12 71,97 28,03
37,65 190 71,53 50,00 69,90 30,10
48,55 199 96,61 78,25 80,99 19,01
55,05 233 126,27 110,00 85,75 14,25
Как видно, с уменьшением концентрации раствора метафоса в ксилоле увеличивается массовая доля улетучивающегося метафоса и, следовательно, более полным явдяется его использование. При концентрациях метафоса около 5% полезный расход препарата, связанный с его улетучиванием, составляет почти 70%. К достоинствам ксилольных растворов метафоса с низкой концентрацией следует, очевидно, отнести уменьшение массы неизрасходованного метафоса.
Полученные данные позволяют рассчитать так называемые эквивалентные массы, которые из ксилольных растворов разной концентрации выделяют в окружающую среду в газообразном виде одинаковую массу метафоса. В таблице 2 представлены значения этих масс, связанные с соответствуюшей концентрацией.
Таблица 2
Функциональные показатели ксилольных растворов метафоса
Концентрация метафоса в ксилольном растворе, % Эквивалентная масса метафоса , г Уменьшение метафоса в растворителе, число раз Масса ксилоль-ного раствора , г Увеличе-ниемассы ксилоль-ного раствора, число раз Масса неизрасходованного метафоса, г Уменьшение массы неизрасходованного метафоса, число раз
40 1,00 1,00 2,5 1.00 0.750 1,0
30 0,780 1,28 2,6 1,04 0.530 1,41
20 0,625 1,60 3,1 1,25 0,370 2,02
10 0,450 2,22 4,5 1.60 0,200 3,75
5 0,360 2,77 7,2 2,88 0,110 6,85
Из представленных данных видно, что с понижением концетрации раствора метафоса уменьшается эквивалентная масса: из 2,5 грамм 40%-ного ксилольного раствора с содержанием метафоса 1,00 грамм улетучивается столько же метафоса (0,25 г), сколько его переходит в газообразное состояние из 4,5 грамм 10%-ного раствора с содержанием метафоса лишь 0,450 г. Эти данные свидетельствуют о том, что одинакового эффекта, связанного с улетучиванием метафоса, можно достичь, используя в 2,22 раза меньше метафоса. Однако, при этом увеличивается масса ксилольного раствора (10%) в 1,6 раза по сравнению с 40%. То есть, с одной стороны, происходит снижение стоимости растворов метафоса за счет уменьшения его концентрации. С другой, требуется большее количество разбавленных растворов метафоса (таблица 3) для достижения их одинаковой эффективности.
Таблица 3
Экономические показатели составов на основе метафоса
Концентрация Стоимость Эквивалентная Сумарная стоимость
метафоса в 1 тонны масса ксилольных ксилольных растворов при
ксилольном ксилольного растворов метафоса, одинаковом их
растворе, % раствора, руб. тонны эффективности, руб
40 101700 1,00 101700
30 79900 1,04 80004
20 58100 1,25 72625
10 36200 ! .60 57920
5 25300 2,88 72864
Как следует из таблицы, при очевидных функциональных преимуществах наиболее разбавленных растворов с учетом экономических аспектов можно отнести к оптимальным растворы с содержанием метафоса в пределах 10-20%.
Таким образом, путем оптимизации ксилольных растворов метафоса можно уменьшить содержание пестицида в препарате в 1,60-2,22 раза при одновременном снижении уровня загрязнения окружающей среды в 2,02-3,75 раза.
Литература
1. ТУ 113-04-235-86 - Метафос. 40%-ный концентрат эмульсии.
2. Litvishko V.S., Myaskovskaya T.V. Reducing toxicity chemicals plant protection products // European Science Reviev. Vienna: «East west» - 2014. - № 5-6, pp. 112-114.
3. Литвишко В.С. Пути снижения токсического действия химических средств защиты растений // «Инновации в науке»: сборник статей по материалам XXVIII международной научно-практической конференции. Новосибирск: АНС «Сибак». -2013.- № 12(25).-с. 67-71.
4. Litvishko V.S., Myaskovskaya T.V. Microencapsulation as way to increase the effectiveness of insecticides // «Theoretical and Applied Sciences in the Usa»: Selection Collection of articles based on materials of 1-st International scientific conference. New York: Cibunet publishing.-2014. -№5- pp.3-6.
5. Литвишко В.С., Рахмедов Б.Ч. Экологические аспекты применения микрокапсулированных систем // «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества»: Материалы первого между-народного конгресса. Москва: Изд-во РЭУ им. Г. В. Плеханова. -2011 .часть 2. -с. 210-211.
6. Диденко А.В., Литвишко В.С. Ecologization of plant protection products usage technology// "Современные проблемы биохимической физики": материалы XIY международной молодежной конференции ИБХФ- РАН-ВУЗы. Москва: РУДН.- 2014. - с. 295.
7. Литвишко В. С. Ecological systems of food protection //Международный научный журнал «Наука и мир»-Волгоград- 2015.- № 9 (25).- том. 1.- с.27-29.
8. V.S. Litvishko. Ecologization of agrotechnologies// "Austrian Journal of Technical and Natural Sciences".-Austria,Vienna, 2015.- № 5-6, -p.31-34.
9. Литвишко В.С. Микрокапсулированная форма инсектицида пролон-гированного действия // Universum: Химия и биология: электронный научный журнал. -2014.- № 3 (4).URL: http: //7universum.com/ru/nature/archive/ item/ 1071 (дата обращения: 14.12.2015).
10. Litvishko V.S. Microencapsulated form of metaphos regulated allocation // Science and world. Volgograd: «Scientific survey»,-2014. - №5 (9).-с.109-110.
11. Литвишко В.С. Особенности микрокапсулирования метафоса // «Инновации в науке»: сборник статей по материалам LIII международной научно-практической конференции. Новосибирск: АНС «Сибак». -2016.-часть 1.- № 1(50).-с. 11-15.
12. Литвишко В.С. Микрокапсулированные инсектициды регулируемого выделения // «Инновации в науке»: сборник статей по материалам XLV международной научно-практической конференции. Новосибирск: АНС «Сибак». -2015.- № 5(42).- с.39-43
