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农药登记中的理化性质续

2014-09-15刊中报

今日农药 2014年7期
关键词:原药蒸气表面张力

刊中报

7熔点(melting point)、沸点(boilingpoint)、蒸气压(vapour pressure)和挥发性(volatility)

有效成分或原药需要提交熔点或沸点资料。固体原药一般需要提交熔点数据,液体原药需要沸点数据。如果由于分解( decomposition)或升华(sublimation)致使熔点和沸点难以测定时,则需要提交分解温度或升华温度。有些产品的公开文献中能够找到这两个温度,但是多数产品可能不需要这两个温度,没有的可以不提供。

蒸气压式固体或液体农药原药或制剂都可能需要的理化性质指标。蒸气压或称为平衡蒸气压力,是指挥发蒸气在与其不挥发相之间达到平衡之后的压力。所有的液体或固体物质都有挥发成气态的倾向,气态也有回复到液态或固态的倾向,于是在一定温度下,气态与固态或液态物质之间就达成平衡,此时气态物质的压力就是该物质在某一温度下的蒸气压。蒸气压于温度有关,所以报告蒸气压数据时需要标明温度。在常温下具有较高蒸气压得物质被称为易挥发的物质。

蒸气压的表示单位有多种,国际标准单位(SI)是帕斯卡(Pa),相当于l牛顿每平方米(N/m2或kg·m-1·S-2)。当蒸气压低于l0-5时,可以用蒸气压曲线来估算在20℃和25℃时的蒸气压。

农药的挥发性取决于农药的蒸气压,蒸气压越高挥发性越强。不同农药品种的蒸气压在1.333×103~1. 333×10-6之间。

熔点和沸点分别适用于固体和液体的原药或有效成分。蒸气压和挥发性可以应用于原药、有效成分和液体制剂。

8表面张力(surface tension)

表面张力是一种特殊的力,它是液体(纯净液体、溶液)性质的一种表现。从微观上看,表面张力是因液体麦面薄层内分子间的相互作用,它不同于液体内部分子间的相互作用,从而使液体表面层具有一种特殊性质。表面张力是分子力的一种宏观表现,在内聚力的作用下,表面层液体分子的移动总是尽量地使表面积减小,在液体表面形成一层弹性薄膜,这样便出现了表面张力。表面张力起源于分子引力,从其作用效果来看,它属一种拉力。不同液体表面张力不同,是由于它们有不同的摩尔体积、分子极性和分子力。分子间作用力越大,密度越大,越不容易蒸发的液体,其表面张力越大,比如:水分子是由氢键缔合的,因此水的表面张力较大。液态汞原子是由金属键缔合的,其表面张力更大,一般液体表面张力系数约为40×10-3N/m左右。

液体能否浸润固体,与其表面张力有关。表面张力系数是表征表面张力大小的物理量,是讨论液体表面现象、了解液体性质的重要物理参量。它与温度、压强、密度、纯度、气相或液相组成以及液体种类等有关。通常,密度小、容易蒸发的液体其表面张力系数较小。液氢、液氦的表面张力系数很小,汞则很大。表面张力系数小者(30×10-3N/m左右),几乎能浸润一切固体;水的表面张力系数较大,它只能浸润某些固体。汞的表面张力系数更大,则仅能浸润某些金属。

表面张力与温度有关。表面张力一般随温度升高而减小,因为温度升高,分子热运动加剧,液体分子之间距离增大,相互吸引力将减小,所以表面张力要相应地减小。到达临界温度(物质以液态形态出现的最高温度)时,表面张力减小到零。通常表面张力和温度的关系成一直线;也有的表面张力虽随温度增加而减小,但不是直线关系;有的二者关系则更复杂。

9氧化性(oxidizing properties)

这里指固体氧化性。氧化性是指能够通过产生氧而导致其他物质燃烧或加强其他物质燃烧能力的特性。

氧化性试验不适合液体、气体、炸药或高度可燃物质,或有机过氧化物等。因此进行氧化性试验之前必须对待试物的爆炸特性有充分了解。当从某种物质的分子结构判断该物质不会与易燃材料发生放热反应时,不需要进行氧化性试验(有合理怀疑的除外)。

10爆炸性(explosive properties)

爆炸性是衡量某种固体或某种浆状物质受到火焰的作用时(称为热敏性)或受到震动( shock)或摩擦(friction)时(统称为对机械刺激的敏感性)产生爆炸的危险性,也是衡量某种液体物质受到火焰作用或受到震动时产生爆炸的危险性。

根据欧盟建议的农药登记试验方法,物质爆炸性测试包含三个部分:

(1)热敏性测试;

(2)对震动的机械刺激的敏感性测试;

(3)对摩擦的机械刺激的敏感性测试。测试结果只能说明某种物质在一定的刺激下产生爆炸的可能性,所以不能保证某种物质在任何条件下能够或不能够产生爆炸。

当已有的热动力学资料如生成热( heat of formation)和分解热(heat of decomposition)或分子中不存在某些反应基团(reactive group)等信息足以说明某种物质不会快速分解产生气体或释放热量时,不需要进行爆炸性试验(有合理怀疑的除外)。此外,液体物质不需要做摩擦敏感性试验。

11贮存稳定性

农药原药和制剂都可能需要经过一段时间的贮存之后才能被用于加工成制剂或被施用。所以在贮存期间是否会发生分解使有效成分含量降低,或者产生更为有害的物质,都是需要明确的。因此,原药和制剂的贮存稳定性成为衡量他们能够在环境温度下贮存多长时间而不发生不可接受的变化的一个重要指标。

贮存稳定性试验项目包括加速试验(accelerated storage test)和实时试验(realtime test)。为在相对较短时间内获取制剂货。架期的信息,需要在较高的温度下进行稳定性试验,即加速试验。加速试验的目的就是把较高温度(54±2℃)的结果外推至较低温度(常温),从较短时间的贮存期外推至较长时间(2年)的贮存期。由于制剂组份很复杂,有时在较高温度下可能会发生降解,而在较低的温度下则可能不会,因此外推法里面包括了诸多的不确定因素,也不能完全代表实际情况。

实时试验则不用外推法,但是不能在短时间内得出完整的结果,因为一般都是在跟实验室环境温度下贮存至少两年的时间。因制剂和包装材料各异,有时也需要提供试验时的标准相对湿度或对光暴露量等信息。

(1)加速贮存试验

在登记初期,往往都没有完整的实时试验资料,但是需要提供加速试验资料。由于在稳定性试验初期,成品包装材料可能尚未确定,所以样品可以贮存于实验容器内。澳大利亚要求最好采用商品销售时实际采用的容器进行加速贮存试验,如果实际包装过大则可以使用由相同材料制作的较小的容器进行。据FAO标准,一般是在54±2℃中贮存14天。但在实际选择试验条件时,也可根据不同的产品特性作出适当的调整。若有效成分在固体制剂中,熔点低于54℃,则可选择在40℃条件下贮存8周,或35℃贮存12周,或30℃贮存18周等,选择适用的试验条件,以之来支撑初始的稳定性说明。

(2)实时试验

销售的制剂产品,必须附有其在成品包装或类似包装里于环境温度下至少能稳定保存两年的信息。

由于夏季高温,(试验时)设定的温度往往高于平均环境温度,校正值可以从气象站查得。在温带气候,冬季的气温会降至零下,但仓库中可能会稍高些,为此把平均温度设为t℃。为模拟后者情境,贮存试验可在稍高于(通常1~4℃)平均气象气温的恒温下进行。通过上述修正,不同气候区域的试验温度如下:温带:18~22℃;亚热带:23~27℃;热带:28~31℃。

建议可将试验样品贮存于20℃和30℃或者环境温度和30℃,记录产品从试验开始在贮存2年的理化性质资料。

测定中间时间间隔以支撑少于2年的货架期声明。

若产品通过30℃试验,符合货架期说明,则可结论该产品在任何实际环境中都可使用至少两年;反之,则应提供不同气候区域的货架期声明。

(3)冷贮

有效成分易结晶或易分层的液体制剂,应在0℃或更低温度中进行冷贮试验。

(4)包装材料的适用性

应检验包装,确保在贮存期间,制剂与包装制剂没有明显反应,以致影响包装材料的稳定性。如澳大利亚要求提供在热贮之后包装物是否完整的信息。endprint

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