ГЕРБИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ)
HERBICIDAL COMPOSITION (VERSIONS)

Данное изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для подготовки пашни для посева зерновых и технических культур, а также на землях несельскохозяйственного использования для уничтожения сорной и нежелательной растительности.
Из всего многообразия глифосатсодержащих препаратов (Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, М., 2011), применяемых для этих целей, наиболее близким к предлагаемому изобретению является гербицидное средство в форме водорастворимого порошка по патенту РФ №2356229 (опубл. 27.05.2009), в котором действующее вещество в препарате представлено в виде обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной соли N-фосфонометилглицина (далее - глифосат), в которой алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и оно не содержит каких-либо других поверхностно-активных ингредиентов.
С точки зрения биологической эффективности к данному препарату нет никаких претензий. Однако возникли вопросы, касающиеся технологии производства и применения триалкиламинной соли глифосата в форме водорастворимого порошка.
3
Это обстоятельство связано с аномально низким показателем плотности триалкиламинной соли глифосата (d=1,08 г/см), что вызывает пыление препарата как в процессе производства, так и при его применении. Это с одной стороны, с другой - необходимость создания специального реакторного устройства для осуществления механохимического взаимодействия кристаллического глифосата с жидким триалкиламином.
Известен обладающий арборицидной активностью состав на основе N-фосфонометилглицина (SU 1811786, опубл. 30.04.1993, БИ №16), содержащий не обладающую поверхностно-активными свойствами аминную соль N-фосфонометилглицина, поверхностно-активное вещество, триэтиленгликоль и воду.
Задачей настоящего изобретения является создание гербицидного препарата на основе глифосата, обеспечивающего решения проблемы экологической безопасности как на стадии формуляции, так и применения, а также повышение качества рабочей жидкости и гербицидной активности препарата.
Как показали наши экспериментальные данные, взаимодействие глифосата с жидким триалкиламином в водной среде протекает с большой скоростью в обычном реакторе с мешалкой в сравнении с механохимическим способом получения триалкиламинной соли глифосата, что, исходя из теоретических положений, можно объяснить ролью полярности воды в реакциях переноса протона в системе кислота-третичный амин.
Казалось бы, наиболее простой путь решения проблемы - получение препарата в форме водного раствора (ВР). Однако с учетом растворимости, например ДМАА соли глифосата в воде (540 г/л), достижима возможная концентрация ДМАА соли глифосата в форме стабильного ВР (с учетом плотности) может составлять около 400 г/л или 180 г/л в пересчете на чистый глифосат.
Подобное решение вряд ли представляет какой-либо практический интерес.
Поставленная задача достигается тем, что гербицидная композиция включает глифосат в форме обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной соли, содержащей алкильные радикалы с числом атомов углерода от 1 до 20, при этом она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, воду, гликоль и глифосат в форме моноэтаноламинной соли. При этом предпочтительно используют поверхностно-активное вещество неионогенного типа. Гербицидная композиция представлена в форме водного раствора.
Предложенная композиция содержит компоненты в следующем соотношении, % мас.:
Триалкиламинная соль глифосата, содержащая алкильные
радикалы с числом атомов углерода от 1 до 20
36-60
Моноэтаноламинная соль глифосата
8-25
Поверхностно-активное вещество
2-7
Гликоль
2-6
Вода
Остальное
Поставленная задача достигается также тем, что гербицидная композиция содержит компоненты в следующем соотношении, % мас.:
Глифосат
30-34
Триалкиламин, в котором алкильные радикалы
содержат от 1 до 20 атомов углерода
20-32
Моноэтаноламин
2-6
Поверхностно-активное вещество
2-7
Гликоль
2-6
Вода
Остальное
при этом при смешивании компонентов образуются обладающая поверхностно-активными свойствами триалкиламинная соль глифосата, в которой алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и моноэтаноламинная соль глифосата. При этом предпочтительно используют поверхностно-активное вещество неионогенного типа. Гербицидная композиция представлена в форме водного раствора.
Гербицидную композицию получают смешиванием следующих компонентов: глифосата в форме триалкиламинной соли, содержащей алкильные радикалы с числом атомов углерода от 1 до 20, поверхностно-активного вещества, воды, гликоля и глифосата в форме моноэтаноламинной соли при температуре окружающей среды до получения однородного гомогенного раствора.
Гербицидную композицию получают также смешиванием компонентов: воды, гликоля, поверхностно-активного вещества, моноэтаноламина, триалкиламина, в котором алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и глифосата. При смешивании компонентов образуются модифицированные формы глифосата в виде обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной соли, в которой алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и моноэтаноламинной соли.
Смешивание компонентов осуществляют до получения гомогенной системы при температуре окружающей среды 20-40°C в течение 10-15 мин гербицидной композиции по первому варианту и в течение 1,0-2 ч во втором варианте исполнения.
Композиция в обоих вариантах исполнения представляет собой водный раствор - однородный продукт соломенного цвета, 6% мас. водная рабочая жидкость которой представляет собой термодинамически стабильную оптическипрозрачную систему.
Данный подход позволяет получить препарат с содержанием активного ингредиента (глифосата) на уровне 300-400 г/л. Выбор в качестве одного из компонентов композиции моноэтаноламина, обеспечивающего достижение целесообразной концентрации действующего вещества в препарате, обусловлен большей биологической эффективностью моноэтаноламинной соли глифосата.
Методика получения предпочтительного состава гербицидной композиции приведена ниже.
8
12
В реактор с мешалкой загружают 34,5 г воды, 2,4 г этиленгликоля, 2,5 г неонола АФ 9-12, 6,1 г моноэтаноламина, 22,5 г диметилалкил (C-C)амина. Включают мешалку, поднимают температуру до 30-40°C и затем постепенно добавляют 30 г глифосата. Время реакции ограничивалось полной гомогенизацией реакционной массы (обычно это 1-2 часа).
Гомогенизацию осуществляют по мере образования обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной и моноэтаноламинной солей глифосата.
3
Полученный препарат представляет собой достаточно подвижную гомогенную жидкость соломенного цвета с плотностью 1,16 г/см, содержание глифосата 372 г/л.
6% мас. водный рабочий раствор (с учетом регламентных норм применения известных глифосатсодержащих препаратов) представляет собой термодинамически устойчивую прозрачную систему с размером дисперсной фазы, определенной на спектрометре динамического и статистического рассеяния света «Photocor Complex», предназначенного для определения размера частиц в нанометровом диапазоне, на 70% укладывающийся в области 2,8 нм и 23% в области 220 нм.
Оценивая особенности рабочего раствора с позиции мицеллообразования водных растворов поверхностно-активных соединений, можно сказать, что глифосат присутствует в рабочей жидкости в форме смешанных мицелл (К.Холберг. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. М.: Бином, 2009, с.124).
Примеры, иллюстрирующие сущность изобретения, приведены в табл.1, 2.
Таблица 1
Состав и характеристика препаратов
№
Состав, % мас.
Свойства препарата
п/п
физическое состояние
плотность, г/см<sup>3</sup>
содержание глифосата, г/л
1
2
3
4
5
Моноэтаноламин
(далее - МЭА)
- 5,1
Неонол АФ9-12
- 6,4
Этиленгликоль (ЭГ)
- 2,1
прозрачная
1.
Глифосат
- 31,9
стабильная
1,17
373
Диметилалкил
жидкость
(C<sub>8</sub>-C<sub>14</sub>)амин (ДМАА)
- 25,1
Вода
- до 100
МЭА
- 5,8
Синтанол ДС-10
- 2,4
прозрачная
2.
ЭГ
- 4,8
стабильная
1,16
364
Глифосат
- 31,4
жидкость
Метилизопропил-
алкил (С<sub>12</sub>-С<sub>18</sub>)амин
-20,9
Вода
- до 100
1
2
3
4
5
Диэтиленгликоль
- 5,8
МЭА
- 2,9
прозрачная
3.
Неонол АФ 6-9
- 3,4
стабильная
1,17
370
Глифосат
- 31,7
жидкость
Метилизобутил-алкил(С<sub>10</sub>-С<sub>16</sub>)амин
- 31,7
Вода
- до 100
МЭА
- 2,9
Олеокс-7
- 5,7
прозрачная
4.
Триэтиленгликоль
- 4,0
стабильная
1,2
399
Глифосат
- 33,3
жидкость
ДМАА
- 34,3
Вода
- до 100
МЭА
- 2,3
Неонол АФ 6-9
- 2,2
ЭГ
- 2,2
нестабильная
427
5.
Глифосат
- 35,3
суспензия
(расчетная)
Дипропилалкил
амин(С<sub>8</sub>-С<sub>14</sub>)
- 37,6
Вода
- до 100
6.
МЭА
- 2,9
Алкибензолсульфокислота
прозрачная
(далее - АБСК)
- 5,7
стабильная
1,2
399
Триэтиленгликоль
- 4,0
жидкость
Глифосат
- 33,3
ДМАА
- 34,3
Вода
- до 100
7.
Диметилалкил(С<sub>8</sub>-С<sub>12</sub>)
аминная соль глифосата
-50,5
Моноэтаноламинная
1,19
393
соль глифосата
- 15,8
прозрачная
Этиленгликоль
- 5,5
стабильная
Неонол АФ9-12
- 3,1
жидкость
Вода
- до 100
8.
Метилизобутил-алкил (C<sub>10</sub>-C<sub>16</sub>)
аминная соль глифосата
- 36,0
1,15
391
Моноэтаноламинная
прозрачная
соль глифосата
- 25,0
стабильная
Этиленгликоль
- 7,0
жидкость
АБСК
- 6,0
Вода
- до 100
Таблица 2Физико-химические характеристики 6 мас.% водного рабочего раствора
Характеристика рабочей жидкости
Препарат, №
физическое состояние
размер дисперсной фазы, нм*
1.
оптически прозрачный раствор
71% - 2,91; 24% - 198,5
2.
-«-
75% - 3,1; 23% - 201,6
3.
-«-
69% - 2,64; 18% - 180,4
4.
-«-
76% - 3,2; 20% - 220,3
7.
-«-
81% - 4,4; 15% - 189,4
Прототип
-«-
64% - 222,8; 12% - 8404
Как следует из данных табл.1 и 2, заявляемый данным изобретением состав композиции, обеспечивающий мицеллярное состояние глифосата в составе смешанных мицелл, ограничен достаточно узким концентрационным содержанием глифосата в препарате в форме водного раствора (300-400 г/л).
* Размер дисперсной фазы определен на спектрометре динамического и статистического рассеяния света «Photocor Complex», предназначенном для определения размера частиц в нанометровом диапазоне.
Рассматривая особенности физико-химических характеристик рабочих растворов препаратов согласно изобретению и прототипа, можно отметить, что будучи идентичными по физическому состоянию (оптически прозрачные) они различаются по качеству мицелл. Если в случае прототипа рабочий раствор в качестве дисперсной фазы содержит достаточно крупные мицеллы триалкиламинной соли глифосата, то экспериментальные образцы образуют в рабочих растворах более организованные смешанные мицеллы, на 95-96% укладывающиеся в 3-200 нанометровый диапазон.
По-видимому, данным обстоятельством (меньший размер, равномерность покрытия объекта обработки) определяется большая биологическая активность, оцененная в условиях вегетационных опытов в посевах овса (табл.3).
Таблица 3
Результаты вегетационных опытов на овсе
Препарат
Норма расхода, г/га
% ингибирования
3
1800
91
7
1800
93
прототип
1800
75