Навигация по странице:
|
ДИПЛОМ!!!!. 2. 1Медный купорос и его свойства
Введение
Многие живые организмы способны наносить серьезный ущерб человеку, домашним животным, растениям, а также разрушать неметаллические, металлические материалы и изделия из них.
Из многочисленных методов защиты растений наибольшее значение имеет химический метод - использование химических соединений, уничтожающих вредные организмы. Химический метод эффективен также для защиты различных материалов и изделий из них от биологических разрушений. В последнее время широкое применение в борьбе с различными вредителями получили пестициды.
Пестициды (лат. pestis - зараза и лат. caedo - убиваю) — химические вещества, используемые для борьбы с вредными организмами.
Пестициды объединяют следующие группы таких веществ: гербициды, уничтожающие сорняки, инсектициды, уничтожающие насекомых-вредителей, фунгициды, уничтожающие патогенные грибы, зооциды, уничтожающие вредных теплокровных животных и т. д.
Большая часть пестицидов - это яды, отравляющие организмы-мишени, к ним относят также стерилизаторы (вещества, вызывающие бесплодие) и ингибиторы роста.
Фунгициды (от лат. fungus - гриб и лат. caedo - убиваю) - химические вещества для борьбы с грибными болезнями растений (бордоская жидкость, серный цвет и др.), а также для протравливания семян (формалин, фундазол, гранозан, меркуран) с целью освобождения их от спор паразитных грибов. Главная область применения фунгицидов – защита сельскохозяйственных культур от болезней. Используют фунгициды в соответствующей форме путем опрыскивания или опыления растений, обработки почвы либо как протравители семян; применяют также в технике как антисептические средства для защиты неметаллических материалов от биоразрушения и в медицине как противогрибковые средства. Каждый фунгицид обладает определенным спектром действия против разных видов грибов и не является универсальным.
2.1Медный купорос и его свойства
Медный купорос CuSO4 кристаллизуется из водных растворах сульфата меди и представляет собой ярко-синие кристаллы триклинной системы с параметрами решётки. Плотность 2, 29 г/см3.
При нагревании выше 105°С плавится с потерей части кристаллизационной воды и переходит CuSO4 . 3Н2О (голубого цвета) и CuSO4 Н2О (белого цвета). Полностью обезвоживается при температуре 258°С. При действии сухого NH3 на CuSO4 образуется CuSO45NH3, обменивающий во влажном воздухе NH3 на Н2О. С сульфатами щелочных металлов CuSO4 образует двойные соли типа Me2SO4 CuSO4 6H2O, окрашенные в зеленоватый цвет.
В промышленности медный купорос получается растворением металлической меди в нагретой разбавленной H2SO4 при продувании воздуха: Cu + H2SO4 + ½O2 = CuSO4 + H2O. Он является также побочным продуктом электролитического рафинирования меди.
Медный купорос - самая важная техническая соль меди. Он применяется при получении минеральных красок, пропитке древесины, для борьбы с вредителями и болезнями растений в сельском хозяйстве, для протравливания зерна, при выделке кож, в медицине, в гальванических элементах; служит исходным продуктом для получения других соединений меди.
Сульфат меди (сернокислая медь) CuSO4 - бесцветные кристаллы 3,64 г/см3. При нагревании диссоциируют: CuSO4 = CuO + SO2 + ½O2 с образованием в качестве промежуточного продукта основного сульфата CuO CuSO4. При 766°С давление диссоциации CuSO4 достигает 287 мм. рт. столба, а CuO CuSO4- 84 мм. рт. столба. Растворимость CuSO4 в граммах на 100 г. воды составляет: 14 (0°С); 23, 05 (25°С); 73, 6 (100°С). В присутствии свободной H2SO4 растворимость понижается. При рН 5,4-6,9 CuSO4 гидролизуется с образованием основных солей. CuSO4 очень гигроскопична, поэтому применяется как осушающее вещество; присоединяя воду, синеет, что иногда используется для обнаружения воды в спирте, эфире и других.
При нагревании медный купорос теряет воду и превращается в серый порошок. Если после охлаждения накапать на него несколько капель воды, то порошок снова приобретёт синюю окраску.
2.2 Железный купорос и его свойства
Сульфат железа (2)
Систематическое наименование Железа 2 тетраоксоциосульфат.
Физические свойства: кристаллическое состояние, молярная масса 151,932 г/моль, плотность- 1,898г/см3
Сульфат железа (2), железо (2) сернокислое-неорганическое бинарное соединение, железная соль серной кислоты с формулой FeSO4. Гептагидрат FeSO4∙H2O носит тривиальное название железный купорос. Кристаллогидраты – гигроскопичные прозрачные кристаллы светлого голубовато-зеленого цвета, моногидрат FeSO4∙H2O бесцветный (смольнокит). Вкус сильно-вяжущий железистый (металлический). На воздухе постепенно выветриваются (теряют кристаллизационную воду). Сульфат железа (‖) хорошо растворим в воде. Из водных растворов кристаллизуется голубовато-зеленый гептагидрат. Токсичность железного купороса сравнительно низкая.
Применяется в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве как фунгицид, для приготовления минеральных красок.
Свойства.
Сульфат двухвалентного железа выделятся при температурах от 1,82˚Cдо 56,8˚C из водных растворов в виде светло-зеленых кристаллов кристаллогидрата FeSO4∙7H2O, который называется в технике железным купоросом. В 100г воды растворяется: 26,6г безводного FeSO4 при 20˚C и 54,4 при 56˚C.
Растворы сульфата железа (‖) под действием кислорода воздуха постепенно окисляются, переходя в сульфат железа (׀׀׀):
12FeSO4 +3O 2+6H2O→ 4 Fe2(SO4)3 + Fe(OH)3↓
При нагревании свыше 480˚C разлагается:
2FeSO4→Fe2O3 + SO2+SO3
Получение
Железный купорос можно приготовить действием разбавленной серной кислоты на железный лом, обрезки кровельного железа и т.д. В промышленности его получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удаление окалины и др разбавленной H2SO4.
Fe+ H2SO4→ FeSO4 + H2↑
Другой способ- окистельный обжиг пирита:
FeS2+3 O2 → FeSO4 + SO2
Применяют в производстве чернил, в красильном деле (для окраски шерсти в черный цвет), для консервирования дерева.
2.3 Бордоская жидкость (сульфат меди + гидроксид кальция)
Химическая формула СuSO4 • 3Cu(OH)2
Бордоская жидкость, бордоская смесь (меди сульфат + кальция гидроксид) – пестицид, защитный контактный фунгицид и бактерицид. В повышенных дозах оказывает искореняющее действие на покоящиеся формы возбудителей растений. Используется для ранневесенних обработок садов, для виноградников, ягодников путем опрыскивания.
Физико-химические свойства
Бордоская смесь – основная сернокислая медь с примесью гипса. Правильно приготовленная суспензия достаточно стабильна, обладает хорошей прилипаемостью, удерживаемостью на поверхности растений и высокой фунгицидной активностью. Это жидкость голубого цвета, представляющая собой суспензию коллоидных частиц действующего вещества – металлической меди. Правильно приготовленный препарат должен иметь нейтральную или слабощелочную реакцию. Сильнощелочной препарат плохо удерживается на поверхности растений, а сильнокислый фитоциден. Реакцию раствора устанавливают, погружая в него железную проволоку или гвоздь: в кислой среде на них появляется налет меди, и в этом случае необходимо добавить к раствору известковое молоко. Для повышения адгезионных свойств к бордоской жидкости иногда добавляют жидкое стекло (силикатный клей), казеиновый клей, патоку, сахар, снятое молоко, яйца и синтетические ПАВ.
Бордоская смесь приготовляется из медного купороса и извести. Приведем физико-химические свойства каждого из этих веществ.
СuSO2 – сульфат меди (II). Вещество белого цвета, весьма гигроскопично, низкоплавкое, при сильном нагревании разлагается. Кристаллогидрат СuSO4•3H2O (халькантит, медный купорос) имеет строение [Сu(H2O)4]SO4• H4O.
Хорошо растворяется в воде (гидролиз по катиону). Реагирует с гидратом аммиака, щелочами, активными металлами, сероводородом. Вступает в реакции комплексообразования и обмена.
Физические характеристики СuSO4
• Молекулярная масса 159,6 г/моль ;
• Температура плавления
200 °С;
• Относительная плотность 3, 603г/см3 (при комнатной температуре).
Ca(OH)2 – гидроксид кальция, гашеная известь. Вещество белого цвета, при нагревании разлагается без плавления. В воде растворяется плохо (образуется разбавленный щелочной раствор). Реагирует с кислотами, проявляет основные свойства. Поглощает CO2 из воздуха.
Физические характеристики Сa(OH)2
• Молекулярная масса 74,09 г/моль;
• Относительная плотность 2,08 г/см3 (при комнатной температуре).
Действие на вредные организмы
Фунгицидное действие бордоской жидкости обусловлено тем, что при гидролизе под влиянием углекислоты воздуха, выделений грибов и растений основная соль сернокислой меди разлагается и выделяет в небольших количествах сернокислую медь:
CuSO4•Cu(OH)2 + H2O + 3CO2 → CuSO4 + 3CuCO3 + 4Н2О
Если этот процесс идет интенсивно (при высокой влажности и температуре), то защитное действие фунгицида будет кратковременным, и возможно повреждение растений.
Последний срок обработки большинства культур завершается за 15 дней до уборки урожая, бахчевых культур – за 5 дней, томата – за 8 дней до сбора урожая при условии тщательного дождевания при уборке.
Бордоская жидкость – один из универсальных фунгицидов, обладающих самой большой длительностью защитного действия (до 30 дней). Почти во всех случаях она оказывает на растения стимулирующее действие. Эффективность препарата зависит от срока его применения. Наилучшие результаты получаются от обработок незадолго до заражения. Согласно другим литературным данным, препарат целесообразнее применять в позднее осенний период и в начале распускания почек. В этих случаях он почти не оказывает отрицательного воздействия на защищаемую культуру (фитотоксичность ниже).
При обработке бордоской жидкостью растений основной сульфат меди выпадает в виде студенистого осадка, который хорошо прилипает к листьям и покрывает их и плоды растений защитным слоем. По удерживаемости на листьях бордоская жидкость занимает первое место среди фунгицидов. Обладает репеллентными свойствами для многих насекомых.
Механизм действия.
Биологические свойства медьсодержащих препаратов определяются способностью ионов меди активно реагировать с липопротеиновыми и ферментными комплексами живых клеток, вызывая необратимые изменения (коагуляцию) протоплазмы. Поступившие в клетки патогена в достаточно высокой концентрации ионы меди взаимодействуют с различными ферментами, которые содержат карбоксильные, имидазольные и тиольные группы, и подавляют их активность. При этом, прежде всего, ингибируются процессы, входящие в дыхательный цикл. Также они вызывают неспецифическую денатурацию белков. Их избирательность по отношению к полезным организмам зависит от количества ионов меди, поступивших в клетки и накопившихся в них. Конидии и споры грибов, прорастающие на поверхности растений в капле воды, способны внутри своей клетки концентрировать ионы меди, создавая концентрацию в 100 и более раз выше, чем в растительных клетках или снаружи.
Бордоская смесь для многих насекомых обладает репеллентными свойствами.
Устойчивые виды.
Бордоская смесь не эффективна против пероноспороза махорки и табака, а также против настоящих мучнистых рос.
Инсектицидные и акарицидные свойства. Бордоская смесь для многих насекомых обладает репеллентными свойствами.
Подавляет на картофеле листоблошек. Проявляет овицидное действие.
Применение
Бордоская жидкость по прилипаемости и удерживаемости на поверхности растений занимает первое место среди защитных фунгицидов. Однако в связи с большим расходом медного купороса, трудностью приготовления, а также с возможностью повреждения растений этот фунгицид заменяют хлорокисью меди и органическими препаратами.
Зарегистрированны препараты на основе бордоской смеси разрешены к применению в сельском и личном подсобных хозяйствах против болезней свеклы сахарной, кормовой, столовой (церкоспороз), лука (пероноспороз), абрикоса, персика, сливы, вишни, черешни (коккомикоз, курчавость, монилиоз), крыжовника (антракноз, ржавчина, септориоз), и др.
Бордоскую жидкость нельзя смешивать фосфорорганическими инсектицидами и другими препаратами, разлагающимися в щелочной среде.
Фитотоксичность: На поверхности растений в присутствии капельно-жидкой влаги частицы основной сернокислой меди медленно гидролизуются, и ионы меди поступают в воду в относительно небольшом количестве. При этом опасность ожогов растений значительно уменьшается. Такие ожоги происходят только при значительном повышении концентрации, плохом качестве бордоской смеси, повышенном количестве осадков после обработки или кислотном загрязнении воздуха. Также при неправильном приготовлении препарата возможно угнетение прироста и появление «сетки» на листьях и плодах.
Препарат вызывает измельчение плодов черешни с увеличением содержания сахаров и сухого вещества, образование «сетки» на плодах и листьях чувствительных к меди сортов яблони, «обжигает» листья и снижает приживаемость окулировок вследствие подсушивания коры подвоев. Повреждениям способствуют обильные осадки. Фитоцидность увеличивается также с возрастом деревьев. На сорте черешни Дайбера черная при резких колебаниях температуры и засухе бордоская жидкость способствовала летнему листопаду, угнетению деревьев.
Токсикологические свойства и характеристики
Энтомофаги и полезные виды. Препарат малотоксичен для пчел, однако на период обработки культур и в последующие 5 ч до одних суток пчел лучше изолировать. Довольно токсичен для хищного клеща Анистиса (при применении в коцентрации 0,09% его численность на черной смородине уменьшалась в 3-4 раза). Слаботоксичен для Энциртид и умеренно ядовит для Трихограмматид. В концентрации 1% малотоксичен для пупариев Энкарзии. Период остаточного действия для имаго не более суток. Среднетоксичен для Крептолемуса.
Смесь не ядовита для других хищных клещей, кокцинеллид, личинок и имаго златоглазок, хищных галлиц и таких перепончатокрылых, как афенилиды, птеромалиды, их невмониды.
Теплокровные. Бордоская жидкость малотоксична для теплокровных животных и человека. По другим литературным источникам, препарат для теплокровных среднетоксичен : ЛД50 оральная для мышей 43 мг/кг, для крыс 520 мг/кг. Концентрированный препарат раздражает слизистые.
Симптомы отравления
Употребление плодов в пищу впервые дни после обработки препаратами, содержащими сульфат меди, вызывает тошноту и рвоту.
Приготовление раствора
Бордоскую смесь получают смешиванием раствора сульфата меди с суспензией негашеной извести. Качество приготовляемой смеси зависит от соотношения компонентов, качества негашеной извести и процедуры приготовления. Высокое качество обеспечивается при соотношении компонентов 1:1 или 4:3 и протекании реакции в щелочной среде. Приготовление заключается в медленном приливании раствора сульфата меди небольшой струйкой в суспензию извести. Необходимо постоянное помешивание. Получившаяся темно-синяя жидкость должна напоминать разбавленный кисель.
При нарушении данного процесса в смеси увеличивается содержание гидроксида меди, окисляющегося на поверхности до нерастворимого оксида меди, и увеличивается число крупных (до 10 мкм) частиц, что уменьшает стабильность и прилипаемость препарата. Трудоемкость приготовления и необходимость наличия оборудования для этого являются недостатками бордоской смеси.
Для приготовления 100 л 1%-ного препарата берут 1 кг медного купороса и 0,75 кг негашеной извести (если известь некачественная – до 1 кг). Медный купорос растворяют в небольшом объеме горячей воды и доводят водой до 90 л. Негашеную известь гасят, приливая к ней воду, до образования сначала сметанообразной массы, а в дальнейшем известкового молока, объем которого доводят также водой до 10 л. Известковое молоко приливают при постоянном помешивании к раствору медного купороса. При указанной рецептуре допускается также прибавление раствора медного купороса к известковому молоку, однако нельзя смешивать крепкие растворы этих компонентов, а также вливать крепкий раствор медного купороса в слабый раствор известкового молока. В этих случаях образуются сферические кристаллы основной сернокислой меди, которые легко смываются с растений осадками. Аналогичное явление наблюдается при старении препарата.
Для приготовления бордоской жидкости нельзя использовать емкости из материалов, подверженных коррозии.
Бордоскую смесь готовят непосредственно перед применением и только в необходимой концентрации. Не следует разбавлять приготовленный раствор водой, так как в этом случае он быстро расслаивается. При длительном хранении происходит агрегация частиц бордосской смеси, вызывающая их осаждение и плохую удерживаемость на растениях.
Сегодня фирмы-производители предлагают бордоскую смесь в форме порошка. Его готовят полной нейтрализацией сульфата меди гашеной известью, высушивают и микронизируют. Вследствие особой тонкости частиц рабочий состав имеет максимальное прилипание, а полученная суспензия очень стойка.
|
|
|
Скачать 227.5 Kb.
