مستحلابات الزيوت

المستحلبات الزيتية:

تستعمل زيوت الرش عادة على صورة مخاليط ميكانيكية من الزيت والماء التي يوزع فيها الزيت توزيعاً دقيقاً كحبيبات دقيقة جداً في الماء. ويحتفظ بها كذلك على الأقل حتى يتم رشها على النباتات مع الاستعانة بالمواد المستحلبة.

ولمنع الانفصال تضاف مواد مستحلبة Emulsifiers ويجب مراعاة أن طبيعة وكمية المادة المستحلبة هي التي تحدد كمية الزيت التي تحتفظ بها أجزاء النبات أو التي تتراكم على النبات وسطوح أوراقه.

ولذلك يجب أن تضبط بحيث أن تعطى كمية من الزيت تكفي لقتل الحشرات مع تلافي وجود أية زيادة ينجم عنها التأثير على القلف Bark وقتله أو تعمل بقع على الأوراق وثمار الفاكهة.


تعريف المستحلبات Emulsions :

هي نظم فردية وسط الانتشار والمادة المنتشرة والمادة فيها سوائل. مثل مستحلب الزيت في الماء وعادة يتراوح حجم حبيبات السائل المنتشرة 0.1-1 ميكرون أو أكبر قليلاً.


أنواع المستحلبات Types of Emulsions :

أ‌- مستحلب ماء في زيت : بمعنى أن الزيت هو وسط الانتشار والماء هو المادة المنتشرة.

ب‌-مستحلب زيت في ماء: بمعنى أن الماء هو وسط الانتشار وأن الزيت هو المادة المنتشرة. وهذا هو المطلوب في مجال التطبيقات الزراعية.

ويتم التمييز بين النوعين بالطرق التالية:

‌أ- يوضع قليل من المستحلب على شريحة ويضاف إليها نقطة زيت فإذا امتزجت بسرعة دل ذلك على أن الزيت هو وسط الانتشار.

‌ب- يضاف للمستحلب نقطة من محلول صبغة تذوب في الزيت ولاتذوب في الماء فإذا تلون المخلوط كان المستحلب ماء في زيت أما إذا كان المستحلب زيت في ماء فإنه لايتلون.

‌ج- قياس درجة التوصيل الكهربائي للمستحلب فإذا كان وسط الانتشار هو الماء كانت درجة التوصيل عالية.

ويطلق تعبير انعكاس صورة المستحلب Reversion of Emulsion على تحويل مستحلب من نوع زيت في الماء إلى مستحلب من نوع ماء في زيت أو العكس وميكانيكية ذلك سيتم شرحها عند التحدث عن ميكانيكية الاستحلاب.

بينما يطلق تعبير كسر المستحلبات Breaking of Emulsion على ظاهرة انفصال الصورة المكونة للمستحلب إلى طبقات منفصلة واضحة يمكن رؤيتها بالعين المجردة. ويتم كسر المستحلب إذا تجمعت دقائق المادة المنتشرة وتحولت من الأبعاد الفردية إلى أبعاد أكبر حتى يتم انفصال المواد المكونة للمستحلب إلى طبقات منفصلة مميزة. والعوامل التي تؤدي إلى كسر المستحلبات هي:

أ‌- عوامل كيماوية: مثل إضافة غرويات أو اليكتروليتات بحيث تؤدي إلى تجميع الحبيبات الفردية بدلاً من تفرقها وسط الانتشار. ويكون نتيجة الإضافة كسر المستحلب وانفصال صورة المواد المكونة له إلى طبقات منفصلة. مثل عسر الماء نتيجة وجود كاتيونات ثنائية من المغنزيوم أو الكالسيوم.

ب‌-عوامل طبيعية : أهمها انخفاض درجة الحرارة أو ارتفاعها وكذلك تأثير القوة الطاردة المركزية.


ميكانيكية الاستحلاب Mechanism of Emulsification:

تقول نظرية Hildebrand المعروفة باسم Wedge theory of emulsification أن الصابون والمركبات المماثلة تتكون من سلسلة هيدروكربونية طويلة ومجموعة طرفية قطبية COOH – وعند السطح البيني بين الماء والزيت تتجه المجموعة القطبية لتنغمس في الماء لأنها محبة للماء وتنتفخ لارتباط عدد من جزيئات الماء بها نتيجة التأثيرات القطبية. ومن الناحية الأخرى تتجه السلسلة الهيدروكربونية لتنغمس في الزيت لأنها تفضل الذوبان في الزيت لخواصها غير المحبة للماء Hydro phobic properties بعكس مجموعة الكربوكسيل المحبة للماء والتي تسمى Hydrophilic.

وتصنيف النظرية أنه إذا كان مقطع الجزء القطبي أكبر من مقطع الجزء غير القطبي فإن ذلك يؤدي لتكوين مستحلب زيت في الماء. ويصبح الماء هو وسط الانتشار والزيت وهو المادة المنتشرة وهذا مايحدث عند استعمال صابون صوديومي أو بوتاسيومي.

إذ أن المجموعة الكربوكسيلية أو القطبية بوجه عام ترتبط بعدد كبير من جزيئات الماء فيصبح مقطعها أكبر بكثير من مقطع الجزيء في الطرف غير القطبي حيث توجد السلسلة الهيدروكربونية فقط. وكما هو مبين في الشكل فإن المجموعة القطبية المحبة للماء تكون أكبر في مقطعها ونتيجة الحيز الأكبر الذي تشغله يندفع الماء ليشغل مكان وسط الانتشار مغلفاً قطرات الزيت التي تكون المادة المنتشرة في هذه الحالة أي يتكون مستحلب زيت في الماء.



أما عند استخدام صابون الكالسيوم الثنائي فإن الزيت يصبح هو وسط الانتشار والماء هو المادة المنتشرة. وكما هو مبين في الشكل التالي فإن مقطع السلسلة الهيدروكربونية الثنائية سيصبح أكبر من مقطع الطرف القطبي مما يؤدي إلى أن يصبح الزيت هو الصورة السائدة كوسط للانتشار يحتوي قطيرات الماء كما منتشرة أي يتكون مستحلب ماء في الزيت.





الطرق الميكانيكية لعمل المستحلبات:

1- باستعمال جهاز مجانسة Homogeaizer وفيه يمرر السائلين المراد استحلابهما تحت ضغط عال خلال فتحة ضيقة مما يؤدي إلى تكسير السائلين أثناء مرورهما إلى حبيبات في النطاق الغروي وتضاف المادة المستحلبة كعامل مثبت للمستحلب أثناء عملية المزج.

2- باستعمال طاحونة غروية تمرر فيها السوائل في طبقة رقيقة جداً تترك على أقراص تدار بسرعة كبيرة. وأثناء هذه العملية يحدث خلط وتفريق للمستحلب بإضافة المادة المستحلبة.

3- باستعمال الموجات فوق الصوتية Ultrasonic Waves وهي طريقة حديثة تعتمد على وضع طبق من الكوارتز في حمام زيتي ويعرض الطبق لذبذبة بسرعة كبيرة باستعمال تيار تردد سريع تتناسب سرعته مع درجة الذبذبة. وبذلك وتحت تأثير ذبذبات هذه الموجات فوق الصوتية. يدور الطبق الكوارتز بسرعة ويرتفع الزيت إلى أعلى بشكل نافورة مما يؤدي إلى تجزئة السائل إلى دقائق صغيرة متفرقة في السائل الآخر في وجود المادة المثبتة للمستحلب.

عودة إلى الأعلى
أنواع الزيوت المستخدمة:

1- الزيوت المباشرة: وتستخدم مباشرة على صورة رذاذ Fine mist أو على صورة ايروسولات Aera Sols ويستخدم رشاشه ذات ضغط عالي أو تعريض الزيت مباشرة لتيار سريع قوي من الهواء حتى يخرج الزيت على هيئة جزيئات دقيقة جداً لها مظهر البخار أو الضباب fine mist أو الايروسولات.

2- زيوت المزج في الخزان Tank mix oils تحضر مباشرة قبل استعمالها بإضافة الزيت والمادة المستحلبة ومادة ناشرة كل على حده إلى الماء في خزان الرش. بعد ذلك تتم عملية استحلاب المحلول بعد التقليب الجيد والمزج الميكانيكي مع إضافة نسبة قليلة من مادة ناشرة ويلزم في هذه الحالة التقليب الشديد المستمر في خزان الرش أثناء إعداد المخلوط وأثناء رشه.

3- مستحلبات الزيوت: تشمل معظم زيوت الرش الحديثة والتي تحضر وتستعمل بحيث يكون مخلوط سائل الرش المخفف بالماء مستحلباً بدرجة ضعيفة سرعان ما ينفصل الزيت عن الماء ثم يحتفظ بالزيت اختيارياً فوق سطح النبات خاصة النباتات التي تتميز سطوحها بطبقة شمعية. وبذلك يكون الغرض من الماء في هذه الحالة نشر الزيت وتوزيعه بانتظام فوق سطح الأشجار. وبعد إتمام الرش ينزلق معظم الماء إلى الأرض بسبب عدم ميل السطوح المعاملة للاحتفاظ بكميات كبيرة منه وينزل إلى الأرض 95% من جملة سائل الرش.

وهكذا يحتفظ السطح المعامل من الأشجار بطبقة من الزيوت المعدنية وحدها والكمية الباقية من الماء والتي لاتنزلق تتبخر بالتدريج. ولذلك فزيوت الرش من هذا النوع تقدر كفاءتها بمقدار الزيت من القطرات المنزلقة فكلما كانت منخفضة دل ذلك على ارتفاع كفاءة هذا النوع من زيوت الرش.

ويوجد نوعين من المستحلبات الزيتية هما:

أ‌- مستحلبات الزيوت المركزة Oil Emulsions وقد بدأ استخدام هذا النوع من الزيوت عام 1924 وكانت تسمى المستحلبات السريعة الانكسار وذلك لتمييزها عن المستحلبات الزيتية الثابتة والتي تسمى المستحلبات القابلة للامتزاج بالماء.

وهذه المستحلبات عبارة عن سوائل أو عجائن لها شكل المايونيز Mayonnaise تحتوي على 80-90 % زيت مع قليل من المادة المستحلبة ثم استحلابه بكمية من الماء مكوناً Stock pre partitions وهذا المستحضر سهل الاختلاط بالماء عند مزجه أثناء عملية الرش, ومن عيوبه أن المواد ذات النشاط السطحي ذات تركيب يسمح بانعكاس أو كسر صورة المستحلب بتأثير أو عسر الماء أو التخزين ويجب الاعتناء بتخزين هذه الزيوت في مكان ظليل. لأنها تنفصل بتعرضها لأشعة الشمس مدة طويلة . كما أنها تنفصل عند درجة التجمد. كونها تحتوي على الماء في مستحضراتها مما يعرضها لعدم الثبات. وأول مظاهر عدم الثبات انفصال طبقة سطحية بها نسبة عالية من الزيت تسمى ظاهرة الـCreaming وهي تحتوي على 65-82% من مكوناتها زيوتاً. وظهور هذه الطبقة أو حدوث الانفصال في صورة المستحلب معناه عدم ملاءمته للاستخدام المباشر.

ب‌-الزيوت المعدة للاستحلاب Emulsive oils تسمى هذه الزيوت المستحلبات القابلة للامتزاج بالماء. وقد ظهرت بعد عشر سنوات من استخدام الزيوت سريعة الانكسار. حيث تذاب المادة المستحلبة Emulsifiers في الزيت المعدني بدون إضافة ماء . ولذلك فهذه المستحضرات تتكون من 98-99% زيوت بترولية.ودرجة كفاءتها أعلى بكثير من سابقتها. وتتميز بدرجة كافية من الثبات النسبي ويكون انفصال الزيت منها بصورة محدودة . وتصلح الزيوت القابلة للاستحلاب في تغطية سطوح النباتات بطبقة ثابتة لحد كبير من الزيوت المعدنية. لذلك ينتشر استخدامها ضد الحشرات القشرية والبق الدقيقي والأكاروس.

والمستحلب المتكون من الماء لاينفصل منه الزيت إذا ترك. والزيت عبارة عن جزئيات صغيرة لاتنفصل عن الماء عند الرش، ويجب أن يكون المستحلب ثابتاً ومتجانس القوام وخالياً من المواد الغريبة وأن يتحقق في عينة مأخوذة منه الخواص الآتية:

1- الحد الأدنى للنسبة المئوية بالوزن للزيت المعدني لايقل عن 76% ويجري اختبار النسبة المئوية للزيت المعدني في المستحلب المركز بالطريقة التالية:

يوزن حوالي 10 غرام من عينة المستحلب المركز في قنينة بابكوك ثم تخفض العينة بإضافة 10 مل من الماء الساخن. ثم يضاف إليها كمية يتراوح حجمها بين 5-10 مل من حامض الكبريتيك بنسبة 1:1 ، تنقل العينة بالقنينة إلى حمام مائي ساخن، ثم تترك لمدة خمس دقائق حتى يتسنى فصل الزيت ويضاف القدر الكافي من محلول كلوريد الصوديوم المشبع حتى ترتفع طبقة الزيت المنفصلة إلى عنق القنينة المدرج. تنقل القنينة إلى جهاز الطرد المركزي. ويتم تشغيله لمدة 5 دقائق بسرعة 1200 دورة في الدقيقة حتى يتم فصل الزيت نهائياً.

تترك القنينة حتى تصل درجة حرارتها إلى درجة حرارة الغرفة ويقرأ حجم الزيت المنفصل

النسبة المئوية للزيت المعدني في المستحلب = وزن الزيت المعدني المنفصل ×100 وزن عينة المستحلب

ويجب خصم نسبة الفينولات والأحماض الدهنية إن وجدت.

2- الاختبار البيولوجي يجب أن يكون الحد الأدنى للإبادة 95% تختار الحديقة التي يجري فيها اختبار المبيد بحيث تكون أشجارها متوسطة الارتفاع من 3-4 م. وتكون غير متشابهة وحالتها عادية بحيث تكون الحديقة معتنى بها من الوجهة الزراعية وعمليات الخدمة المختلفة. وأن تكون درجة الإصابة بالحشرة القشرية فوق المتوسط وتقسم الأشجار التي وقع عليها الاختيار إلى مجموعات بطريقة عشوائية بحيث تمثل حالة الأشجار بالحديقة.

تستخرج نسبة الإبادة لأشجار كل مجموعة، وتعالج هذه المجموعات برشها بالمبيد المراد اختباره بحيث يعم المحلول جميع أجزاء الشجرة المعالجة، ويقدر المحلول اللازم للشجرة التي يتراوح ارتفاعها من 3-4 م بحوالي 25 لتراً من المحلول.

تعالج الأشجار المصابة بالحشرة القشرية السوداء، برشها بمحلول يحتوي على المستحلب بنسبة 2% على أن تمزج كمية المستحلب بجزء من الماء ثم يضاف المحلول الناتج إلى الغلاية وتكمل إلى 100 لتر بالماء ويقلب المحلول جيداً ثم يوضع بالمستودع المتصل بالموتور ويقلب جيداً بواسطة القلاب الميكانيكي وذلك قبل عملية الرش ضماناً لوصول المحلول متجانساً إلى الأشجار.

تفحص الأشجار المعالجة بعد مضي 21 يوم من العلاج وذلك لاستخراج نسبة الإبادة للمبيد في كل مجموعة ويكون ذلك بأخذ عدد الأشجار بطريقة عشوائية وبحيث لايقل عدد الأوراق التي تؤخذ من كل شجرة 50 ورقة تمثل الأجزاء المختلفة للشجرة. ثم تفحص الأوراق المأخوذة وتعد الحشرات الموجودة عليها حية أو ميتة وتحسب نسبة الحشرات الميتة إلى مجموع الحشرات التي فحصت. وتراعى هنا الاعتبارات الإحصائية ومعادلات تصحيح عمليات التحليل الإحصائي وأهم هذا المعادلات:

معادلة أبوت: Abbott

النسبة المئوية لفاعلية المادة= عدد الأفراد الحية في معاملة المقارنة – الأفراد الحية في المعاملة بالمبيد × 100

عدد الأفراد الحية في معاملة المقارنة

وهذه المعادلة وضعت أصلاً لتسري على الاختبارات المعملية وهي نفسها يمكن استعمالها لتنطبق على مقارنة الاختبارات الحقلية كالآتي:

النسبة المئوية لفاعلية المبيد = درجة الإصابة في معاملة المقارنة – درجة الإصابة في المعاملة بالمبيد × 100

درجة الإصابة في معاملة المقارنة

وبعد الاختبار البيولوجي تفحص النموات الخضرية للتأكد من عدم حدوث حروق أو تساقط في الأوراق أو الثمار وذلك بمقارنتها بالأشجار غير المعاملة.



معدل استخدام المحلول للأشجار المثمرة:

تحسب كمية المحلول التي تعطى للشجرة الواحدة بطرق مختلفة منها :

1- حسب عمر الشجرة : لكل سنة من عمر الشجرة يستخدم واحد ليتر من المحلول في الرش الشتوي بينما قبل أو بعد الإزهار تخفض الكمية إلى 2/3 كمية المحلول في الرش الشتوي.

2- حسب محيط جذع الشجرة :

محيط الجذع/سم كمية المحلول/ليتر

30 5

40 10

60 20

80 30

100 40

3- حسب محيط تاج الشجرة :

قطرالتاج م × ارتفاع التاج م×0.3 = ليتر محلول الرش في حال الرش أثناء فترات النمو المختلفة ، أما في حالة الرش الشتوي فيضرب معدل الرش برقم 0.5 بدلاً من 0.3.

وفي جميع الأحوال فإن معدل محلول الرش الشتوي كما يلي:

2500 لتر/هـ في حالة استخدام المرشات الهيدروليكية

1200 لتر/هـ في حالة استخدام طريقة الرش بالحجم المنخفض low volume.

هذا وفي حالة الرش الشتوي فإنه يتساقط 90% من كمية المحلول إلى الأرض وتبقى كمية 10% من الماء تحتوي على 85-90% من الزيت الشتوي في المحلول.

عودة إلى الأعلى
معلومات عامة :

- وحدات القياس المتري المختلفة:

1- وحدات قياس الأوزان :

الجرين = 0.0648 غرام/الغرام = 210 ملغرام = 610 ميكرو غرام

الجرام = 15.432 جرينا / غرام = 910 نانو غرام = 1210 بيكوغرام

الدرهم = 3.12 غرام = 0.11 أونس oz

الأوقية = 12 درهم = 37.44 غرام

الرطل = 12 أوقية = 449.28 غرام = 0.99 ليبرة

الليبرة = 16 أونس = 453.6 غرام

الكيلو غرام = 1000 غرام = 2.205 ليبرة

الطن = 1000 كيلو غرام = 22.5 ليبرة

2- وحدات قياس الأطوال:

البوصة = 2.54 سنتمتر

سنتمتر = 10 مليمترات = 0.3937 بوصة

المتر = 10 ديسمتر = 100 سنتمتر

الكيلو متر = 10 هكتومتر = 100 ديكامتر

الكيلو متر = 1000 متر = 0.621 ميل

الميل = 1609.3 متر = 1760 ياردة

الياردة = 3 قدم = 91.44 سنتمتر

القدم= 12 بوصة = 30.48 سنتمتر

الذراع البلدي = 0.58 متر = 22.83 بوصة

الذراع المعماري = 0.75 متر = 29.53 بوصة

القصبة = 3.55 متر

3- وحدات قياس المساحات :

100 ملمتر مربع = 1 سنتمتر مربع = 0.15499 بوصة مربعة

100 سنتمتر مربع = 1 ديسمتر مربع = 15.499 بوصة مربعة

المتر المربع = 100 ديسمتر مربع = 1549.9 بوصة مربعة

المتر المربع = 1.196 ياردة مربعة

ديكامتر مربع = 100 متر مربع = 119.6 ياردة مربعة

هكتار (هكتو متر مربع) = 100 ديكامتر مربع = 2.471 ايكر Acre

كيلو متر مربع = 100 هكتار = 0.386 ميل مربع

الذراع المعماري المربع = 0.5625 متر مربع

الفدان = 4200.83 متر مربع = 24 قيراط مربع

الفدان = 1.038 ايكر Acre = 0.24 هكتار

القيراط المربع = 175.04 متر مربع

الميل المربع = 2.59 كيلو متر مربع = 640 ايكر

الأكر = 4000 متر مربع

الدونم السوري = 1000 متر مربع

الدونم العراقي = 2500 متر مربع

4- وحدات قياس الحجوم :

سنتمتر مكعب = 1000 ملمتر مكعب = 0.6102 بوصة مكعبة

ديسمتر مكعب = 1000 سنتمتر مكعب = 61.02 بوصة مكعبة

متر مكعب = 1000 ديسمتر مكعب = 35.314 قدم مكعب

القدم مكعب = 1728 بوصة مكعبة = 28.317 ديسمتر مكعب

اللتر = 1000 سنتمتر مكعب = 1000 ميللتر

القدم المكعب = 28.317 ليتر

5- وحدات المكاييل :

الجالون الإنكليزي = 4.546 ليتر = 4 كوارت انكليزي

الجالون الأمريكي = 3.7853 ليتر = 4 كوارت أمريكي للسوائل

الكوارت للسوائل = 0.9463 ليتر = 2 باينت للسوائل

البانت = 0.4732 ليتر

الكوارت للسوائل = 1.1012 لتر

الليتر = 1.0567 كوارت أمريكي للسوائل

الليتر = 0.9081 كوارت أمريكي للجوامد

الكوارت الإنكليزي للسوائل = 1.032 كوارت متري أمريكي للجوامد

ديكالتر = 10 ليتر = 2.64 جالون متري للجوامد

ديكالتر = 0.284 بوشل للجوامد

كيلو ليتر = 264.18 جالون متري للسوائل = 35.315 قدم مكعب

البوشل من القمح = 60 ليبرة طبقاً للمواصفات القياسية الأمريكية

البوشل من الذرة = 56 ليبرة طبقاً للمواصفات القياسية الأمريكية