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從臨界表麵張力和臨界膠束濃度角度分析藥液潤濕障礙
來源：農藥學學報 瀏覽 39 次 發布時間:2026-08-21
1.2.2測定方法
1.2.2.1 殺蟲劑藥液及表麵活性劑溶液的表麵張力
按照國家標準GB 5549-90的方法測定殺蟲劑藥液及表麵活性劑溶液的表麵張力。按標準規定，測定時使用芬蘭Kibron公司生產的Delta-8全自動高通量宅男视频在线网站，該儀器基於Wilhelmy板法原理，可同時測量8個樣品，同一樣品連續5次測得的表麵張力值相差不允許超過0.2 mN/m。測定時的溫度為(28±2)℃。本研究中該儀器用於測量肺泡灌洗液的表麵張力，以評估其表麵活性。
1.2.2.2 表麵活性劑的臨界膠束濃度
用表麵張力法測定表麵活性劑的臨界膠束濃度。在溶液中，表麵活性劑的濃度低於臨界膠束濃度時，隨表麵活性劑濃度的增高，溶液的表麵張力急劇下降；當表麵活性劑的濃度達到臨界膠束濃度，即表麵活性劑的表麵吸附達到飽和後，溶液的表麵張力幾乎不再隨表麵活性劑濃度的增高而改變或改變甚小。利用這一性質，測定含有不同濃度表麵活性劑溶液的表麵張力，作濃度對數與表麵張力的曲線圖，與曲線轉折點相應的表麵活性劑濃度即為該表麵活性劑的臨界膠束濃度。
測定方法如下：用250 mL錐形瓶，配製885係列濃度(0.49 mg/L至4000 mg/L)的溶液，各取50 mL，注入專用樣品杯中，使用Delta-8全自動高通量宅男视频在线网站測定885的臨界膠束濃度。在不同橫截麵的容器中，各加入1000 mL 62.5 mg/L(達到臨界膠束濃度)和31.25 mg/L的885溶液，用吸管深入氣液界麵下取液50 mL，注入專用樣品杯中，測定表麵張力值。
如果您希望僅保留修改後的關鍵句子（例如隻改儀器名稱和對象），或者需要將整個文檔中涉及表麵張力測量的部分統一替換，請隨時告知。
2結果與分析
不同表麵張力的液滴在3種植物葉麵上的接觸角度數及相應的cosθ值列於表1。
表1 不同表麵張力液體在3種植物葉麵的接觸角
| Plants | Surface tension of liquids /mN·m | Contact angle | cosθ |
|---|---|---|---|
| Rice | 39.00 | 52° | 0.61 |
| 43.38 | 100° | -0.17 | |
| 46.49 | 130° | -0.64 | |
| 57.91 | 129° | -0.63 | |
| 63.30 | 132° | -0.67 | |
| 72.00 | 137° | -0.73 | |
| Wheat | 43.38 | 45° | 0.74 |
| 46.49 | 60° | 0.5 | |
| 58.35 | 90° | 0 | |
| 72.00 | 130° | 0.64 | |
| Wild-cabbage | 39.00 | 31° | 0.86 |
| 43.38 | 60° | 0.5 | |
| 46.49 | 80° | 0.17 | |
| 57.91 | 130° | -0.64 | |
| 63.30 | 160° | -0.94 |
根據表中液體的表麵張力值和cosθ值，分別作圖(見圖1)，將圖中所得到的直線外延至cosθ=1處，求得水稻、小麥和甘藍的臨界表麵張力值分別為36.7、36.9和36.4mN/m。
常規殺蟲劑推薦稀釋藥液的表麵張力值和藥液中表麵活性劑濃度達到臨界膠束濃度時的藥液表麵張力值列於表2。從試驗結果看，藥液中表麵活性劑濃度達到或超過臨界膠束濃度者隻有50%丙溴磷、50%二嗪磷、50%辛硫磷、20%三唑磷、5%氟蟲脲、3%啶蟲脒和0.6%阿維菌素等7個。大多數藥劑推薦使用濃度藥液的表麵張力值大於水稻、小麥和甘藍的臨界表麵張力值，藥液中表麵活性劑濃度未達到臨界膠束濃度。25%高效氯氟氰菊酯、25%溴氰菊酯、5% S-氰戊菊酯、5%甲氰菊酯、4.5%順式氯氰菊酯和2.5%聯苯菊酯等，其推薦濃度與藥液中表麵活性劑達到臨界膠束濃度時的藥劑濃度相差10倍以上。1.8%阿維菌素EC，推薦濃度為2mg/L，藥液內表麵活性劑達到臨界膠束濃度時的藥劑濃度為36mg/L，兩者相差18倍。20%蟲酰肼的兩個藥劑濃度間相差32倍。
對於阿維菌素乳油，質量濃度為1.8%時，藥液中表麵活性劑達到臨界膠束濃度時的藥劑濃度遠高於推薦使用濃度，而質量濃度為0.6%時，則二者濃度相等，見表2。
表2：噴霧液表麵張力與噴霧液中表麵活性劑的臨界膠束濃度
| Insecticides | Conventional conc. /mg·L⁻¹ | Surface tension /mN·m⁻¹ | CMC conc. /mg·L⁻¹ | Surface tension at CMC /mN·m⁻¹ |
|---|---|---|---|---|
| 20% fenvalerate EC | 100.0 | 40.97 | 400.0 | 37.93 |
| 2.5% lambda-cyhalothrin EC | 12.5 | 37.30 | 200.0 | 34.57 |
| 2.5% deltamethrin EC | 12.5 | 45.53 | 400.0 | 36.37 |
| 5% esfenvalerate EC | 25.0 | 43.17 | 400.0 | 38.47 |
| 5% fenpropathrin EC | 25.0 | 41.30 | 400.0 | 36.50 |
| 10% cypemethrin EC | 50.0 | 40.07 | 100.0 | 37.47 |
| 4.5% alpha-cypemethrin EC | 22.5 | 43.27 | 360.0 | 36.17 |
| 2.5% bifenthrin EC | 12.5 | 42.00 | 200.0 | 34.53 |
| 40% omethoate EC | 400.0 | 45.33 | 1600.0 | 42.33 |
| 80% DDVP EC | 800.0 | 41.50 | 3200.0 | 39.60 |
| 40% chlorpyrifos EC | 400.0 | 39.07 | 1600.0 | 34.30 |
| 30% acephate EC | 300.0 | 44.10 | 1200.0 | 38.27 |
| 50% profenofos EC | 500.0 | 37.77 | 500.0 | 37.77 |
| 50% diazinon EC | 500.0 | 36.73 | 500.0 | 36.73 |
| 50% phoxim EC | 500.0 | 37.50 | 500.0 | 37.50 |
| 20% triazophos EC | 400.0 | 33.50 | 200.0 | 34.93 |
| 20% methomyl EC | 100.0 | 43.07 | 400.0 | 38.07 |
| 20% carbosulfan EC | 100.0 | 37.07 | 400.0 | 34.83 |
| 20% tebufenozide SC | 100.0 | 51.07 | 3200.0 | 36.47 |
| 5% chlorfluazuron EC | 25.0 | 41.47 | 500.0 | 38.00 |
| 5% hexaflumuron EC | 25.0 | 40.97 | 100.0 | 36.43 |
| 50% diafenthiuron WP | 250.0 | 37.07 | 500.0 | 34.13 |
| 25% buprofezin WP | 250.0 | 55.57 | 2000.0 | 36.57 |
| 5% flufenoxuron EC | 25.0 | 34.43 | 25.0 | 34.43 |
| 10% imidacloprid WP | 100.0 | 47.43 | 400.0 | 39.57 |
| 5% fipronil SC | 25.0 | 43.63 | 200.0 | 33.93 |
| 10% chlorfenapyr SC | 50.0 | 53.17 | 800.0 | 35.53 |
| 3% acetamiprid EC | 15.0 | 35.00 | 15.0 | 35.00 |
| 1.8% abamectin EC | 2.0 | 50.10 | 36.0 | 35.30 |
| 0.6% abamectin EC | 2.0 | 37.70 | 2.0 | 37.70 |
表3 885在不同氣液界麵麵積下的表麵張力變化
| Conc of 885 /mg·L⁻¹ | Interfacial area /cm² | Surface tension /mN·m⁻¹ | Conc of 885 /mg·L⁻¹ | Interfacial area /cm² | Surface tension /mN·m⁻¹ |
|---|---|---|---|---|---|
| 62.5 | 28.27 | 35.40 | 31.25 | 28.27 | 36.33 |
| 78.54 | 34.43 | 78.54 | 36.57 | ||
| 113.10 | 35.20 | 113.10 | 36.43 | ||
| 415.48 | 36.17 | 415.48 | 37.67 | ||
| 1200.00 | 37.27 | 1200.00 | 38.47 |
3結論
由於表麵活性劑的吸附特性，低濃度時主要以單分子層狀態排列於氣-液界麵。當氣-液界麵上的表麵活性劑分子達到飽和狀態時，溶液內部的表麵活性劑形成親油基向內、親水基向外的膠束，即達到了臨界膠束濃度。擴大氣-液界麵，溶液內部的膠束便向界麵轉移。當氣-液界麵擴大到膠束不能使界麵上的表麵活性劑分子達到飽和時，表麵張力便增加。當藥液通過噴霧器的噴孔形成很細霧滴時，氣-液界麵比表麵積迅速擴大，藥液內部形成膠束的表麵活性劑將大量向界麵轉移，如果藥液內部形成膠束的表麵活性劑不能使這些界麵的吸附達到飽和，將會提高藥液的表麵張力，影響藥液在植物表麵的濕潤展布。
因此，藥液內表麵活性劑的濃度應大於臨界膠束濃度，才可能不因氣-液界麵的擴大而增加藥液的表麵張力，影響藥液在植物表麵的濕潤展布。很多藥液難以在水稻、小麥和甘藍葉麵濕潤展布，是由於藥液的表麵張力大於這些植物對臨界表麵張力的要求，藥液內表麵活性劑的濃度未能達到臨界膠束濃度。適當降低農藥製劑中有效成分的含量，或在不影響農藥製劑穩定性的前提下，選用能顯著降低表麵張力的表麵活性劑，或增加表麵活性劑的用量，使藥劑推薦劑量藥液中的表麵活性劑濃度達到臨界膠束濃度，藥液的表麵張力值小於水稻、小麥和甘藍的臨界表麵張力值，有利於藥液在這些植物表麵的濕潤展布。