Электропроводность воды при приготовлении рабочих растворов пестицидов

Я агроном по защите растений в крупном плодовом хозяйстве "Сад-Гигант", Краснодарский край. Меня интересует вопрос электропроводности воды при приготовлении рабочих растворов пестицидов (влияет ли электропроводность на эффективность пестицидов, какие показатели элктропроводности должны быть, каким методом ее изменять)? Спасибо.

Электропроводность - это способность водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от степени минерализации (концентрации растворенных минеральных солей) и температуры. Благодаря этой зависимости, по величине электропроводности воды можно с определенной степенью погрешности судить о минерализации воды. Такой принцип измерения используется, в частности, в довольно распространенных приборах оперативного измерения общего солесодержания.

Электропроводность природной воды зависит от степени минерализации (концентрации растворенных минеральных солей) и температуры. Поэтому по величине электрической проводимости воды можно судить о степени минерализации воды. Благодаря этой зависимости, по величине электропроводности воды можно с определенной степенью погрешности судить о минерализации воды. В измерителях общего солесодержания (TDS – метрах) используется именно этот принцип.

Природные воды представляют собой растворы смесей сильных и слабых электролитов. Минеральную часть воды составляют преимущественно ионы натрия (Na⁺), калия (K⁺), кальция (Ca²⁺), хлора (Cl^-), сульфата (SO₄^2-), гидрокарбоната (HCO₃^-). Этими ионами и обуславливается в основном электропроводность природных вод. Присутствие же других ионов, например трехвалентного и двухвалентного железа (Fe³⁺ и Fe²⁺), марганца (Mn²⁺), алюминия (Al³⁺), нитрата (NO₃^-), HPO₄^-, H₂PO₄^- и т.п. не столь сильно влияет на электропроводность (при условии, что эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах, как например, это может быть в производственных или хозяйственно-бытовых сточных водах).

"УДЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ВОДЫ – инструментально определяемая косвенная характеристика минерализации пресной воды (солености морской воды) (см. электропроводность воды). У.э.в. измеряется при помощи платиновых или стальных электродов, погружаемых в воду, через которые пропускается переменный ток частотой от 50 Гц (в маломинерализованной воде) до 2000 Гц и более (в соленой воде), путем измерения электрического сопротивления. Для исключения влияния температуры измерения производятся при постоянной температуре 15оС (в океанологии), 18оС (в России, но в некоторых зарубежных странах — при 20о или 25оС), либо приводятся к ней с использованием эмпирических формул. Расчет У.э.в. ведется по формуле k = C{K} T / R, где C — капацитет датчика прибора, зависящий от материала и размеров электродов и имеющий размерность см–1, определяется при тарировке прибора по растворам хлористого калия с известной величиной У.э.в.; K T — температурный коэффициент для приведения измеренной величины при любой температуре к принятому постоянному ее значению; R — измеренное электрическое сопротивление воды прибором, в Омах. У.э.в. соленой воды принято выражать в См/м (См — Сименс, величина, обратная Ому), пресной воды — в микросименсах (мкСм/см). У.э.в. дистиллированной воды равна 2—5 мкСм/см, атмосферных осадков — от 6 до 30 мкСм/см и более, в районах с сильно загрязненной воздушной средой, речных и пресных озерных вод 20—800 мкСм/см."

Нормируемые величины минерализации приблизительно соответствуют удельной электропроводности 2 мСм/см (1000 мг/дм3) и 3 мСм/см (1500 мг/дм3) в случае как хлоридной (в пересчете на NaCl), так и карбонатной (в пересчете на CaCO3) минерализации.

Чистая вода в результате ее собственной диссоциации имеет удельную электрическую проводимость при 25 С равную 5,483 мкСм/м.

Электропроводность зависит от следующих факторов:

-          концентрации ионов;

-           природы ионов;

-          температуры раствора;

-          вязкости раствора;

От этих основных факторов и зависит электропроводность растворов. Но больше от концентрации растворенных минеральных солей и ионов Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^-и температуры. Присутствие других ионов, например, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Al3+, NO3-, HPO4-, H2PO4не сильно влияет на электропроводность, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах.

Относительно электропроводности пестицидов, то некоторые из них, например, ДДТ содержат в своём составе хлор и другие галогены, которые при диссоциации в воде , вероятно, смогут влиять на электропроводность раствора, несколько увеличивая показатель удельной электропроводности. Но на достоверность оценки содержания минеральных солей по удельной электропроводности в большой степени влияют температура и неодинаковая электропроводимость различных солей.

На эффективность агрохимикатов электропроводность оказывает большое влияние. Электропроводность воды зависит в большей степени от уровня растворённых солей и ионов Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^-. Очень соленая вода может вызвать затруднения при растворении кристаллических агрохимикатов, а так же является более устойчивой к изменениям рН.

Многие пестициды проходят процесс щелочного гидролиза и восприимчивы к щелочному гидролизу (разрушение в щелочной среде) и солям жесткости. Этот процесс вызывает распад активных ингредиентов, который может снизить их эффективность. Это одна из причин, по которой не следует оставлять рабочие смеси для опрыскивания даже на одну ночь. Высоко-кислотная вода также может повлиять на стабильность и физические свойства некоторых агрохимикатов.

Некоторые гербициды также могут быть зависимы от рН уровня. Низкий уровень pH усиливает активность некоторых ингредиентов гербицидов, делая их более эффективными. Кроме того, сегодня многие хозяйства совмещают обработки средствами защиты растений с листовыми подкормками. Оптимальный уровень рН рабочего раствора обеспечивающий максимальную эффективность листовых подкормок и усвоение элементов минерального питания находится в пределах рН от 5,0 до 6,5.

Поэтому вода для приготовления растворов должна быть чистой, соответствовать всем нормам СанПина и иметь оптимальные для обработки физико-химические характеристики – рН, жёсткость и др. Вода плохого качества может снизить эффективность обработок агрохимикатами и повредить оборудование для внесения. Неудовлетворительные результаты пестицидных обработок и листовых подкормок могут быть напрямую связаны с плохим качеством воды.

Показатель электропроводности воды, используемой для приготовления агрохимикатов должен быть в пределах 0,3 - 0,7 mS/cm.

Электропроводность воды измеряется с помощью специального прибора - кондуктометра. Определять электропроводность следует при 20⁰ С, поскольку значение электропроводности и результат измерений зависят от температуры, как только температура повышается хотя бы на 1⁰ С, измеряемая величина электропроводности тоже увеличивается приблизительно на 2 %. Чаще всего ее пересчитывают по отношению к 20⁰ С.

Если измерение электропроводности надо провести в условиях, где нет возможности довести воду до заданной температуры, то надо задать действительную температуру и пересчитать результат измерения с использованием коэффициента пересчёта.

• Температура воды в 0 С при измерении; Коэффициент температуры по отношению к 20 0 С; Температура воды в 0 С при измерении; Коэффициент температуры по отношению к 20 0 С
• 15; 1,132; 23; 0,937
• 16; 1,095; 24; 0,919
• 17; 1,071; 25; 0,901
• 18; 1,046; 26; 0,840
• 19; 1,023; 27; 0,810
• 20; 1,000; 28; 0,790
• 21; 0,979; 29; 0,770
• 22; 0,958; 30; 0,750

Погрешности же измерения возникают из - за неодинаковой удельной электропроводимости растворов различных солей, а также из-за повышения электропроводимости с увеличением температуры.

С уважением,

К.х.н. О.В. Мосин