【家庭绿色农药】苦楝油（印楝油）乳化方法及其杀虫效果初探｜D相乳化法

精人的兰芬芬 · 发表于 2024-7-8 17:18

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警告！：

本文又臭又长，涉及一定深度的理论，谨慎阅读。不适用于大田生产。

图一、美洲大蠊镇楼：浓缩乳化印楝油杀蟑螂轻轻松松

　　印楝（Neem）是公认的杀虫植物，其活性杀虫成分——印楝素，更是世界公认非常优秀的植物源杀虫剂，因其杀虫谱广、多机制杀虫、无耐药性、无残留，在各类天然杀虫物质中出类拔萃。

　　印楝油（我国常称“苦楝油”）是印楝种仁榨油后的产物。化学浸提／精炼后的印楝油几乎没有杀虫效果，而冷压初榨的印楝油含杀虫物质较多，约含印楝素0.3%，几乎等同于商品印楝素杀虫剂（0.3%印楝素乳油）的有效成分含量。

　　印楝素在印楝油中会稍微更稳定一些，持效期稍长；最重要的是：自己乳化含印楝素杀虫成分的印楝油，能避免使用乳油中所使用的挥发性有毒溶剂（芳香烃：甲苯、二甲苯等），从而保证了喷施人员的健康及避免污染栽培小环境——这在封闭阳台和家里有小朋友的家庭中具有重要意义。国外的农药使用有两个“安全间隔期”，一是国内也在使用的“收获安全间隔期”，另一种则是国内几乎不提及的“入田安全间隔期（Re-entry Interval, REI）”。农药最常用的用法就是喷雾，喷雾后的小环境中弥漫了大量农药气溶胶，分散在空气中（大部分农药挥发性不强，难溶于水，粉剂、悬浮剂、散粒剂中的农药通常以固体形式存在，喷施后贡献了不少PM10）。为了保证喷药人员的安全，国外还设置入田安全间隔期，确保农药完全挥散后，才能再进入田地。而在家庭的封闭阳台若是喷药，农药暴露风险则更大。

　　尽管理想是美满的，但现实总是很骨感。植物油（高级脂肪酸甘油三酯）在众多有机物中属于难乳化的物质，因为它有三条各50～60碳的长链，而矿物油正构烷烃平均链长为21～24碳的中等链长单链。

图二、制备出的乳化植物油，浓度为2%，为白色乳状液。

　　油水互不相容、分离是“命中注定”。普通乳液是热力学、动力学不稳定体系，它不会自发形成，需要外界注入能量。除了要乳化剂帮助降低界面能、减小表面张力外，还需要物理搅拌／化学能的能量注入来帮助减小（油）液滴粒径和顺利乳化；并且普通乳液放久了会分层，这是动力学不稳定性的体现。目前网络流传的乳化植物油（包括印楝油）的方法是往油里加洗洁精后，加水并暴力振荡。这种方法经过楼主的测试，除了得到的泡沫非常理想外，乳化效果非常不达标。乳化的油滴肉眼可见的“巨大”，没来得及喷出去就分层了。

图三、用洗洁精采用普通乳化方法得到的分层“乳液”

图四、图五、采用PIC法得到的暂时稳定的乳状液，1～2小时后分层。
　　乳化方法大致分为两种：高能乳化法、低能乳化法。高能乳化法，顾名思义：即用高耗能设备输入大量能量进行乳化的方法，如（高压）高剪切均质机、超声波分散机（16～20kHz），此法简单粗暴，不需要非常严格的配方配伍，直接靠外界输入的能量实现油滴的减小。该法缺点特别明显，高耗能、能量浪费相当大，只有0.1%的能量被输入到乳液体系中，最重要的是设备昂贵，光是实验室用最简单的高剪切分散均质机都要小几千。不适用于家庭，直接pass。

　　低能乳化法：靠化学试剂自身化学能实现乳化，优点是不需要昂贵的设备，缺点是对配方要求较高。因为常规的乳化方法本身就需要多组正交试验确定最优HLB（亲水-亲油平衡值），实验非常繁琐，对加入的试剂的量与比例要求严格，并不适用于家庭粗放的配制，也不方便，因此也不予考虑。目前剩下的只有特殊的低能乳化了，那就是“D相乳化法”。

　　D相乳化法是制备纳米乳液的方法，所谓“纳米乳液”是油滴粒径在几十至上百纳米（1cm＝1000μm＝1000,000nm）不等的纳米级乳液，外观呈半透明状，微微泛蓝光，具有动力学稳定性，是属于油滴粒径第二小的乳状液类型。并不是说要把植物油（印楝油等）要乳化成纳米乳这种地步，而是该法最大的优点是宽容度很高，非常方便，也很快，不需要PIC（相转变组分法，也称“反相乳化法”）法滴个半天，虽然我并没有用此法制备出半透明的乳状液，但是能制备出20小时不分层的相对稳定乳液，已经超出实际使用的需要了。

图六、静置20小时的照片没拍，实际达到了20小时不分层的稳定程度。如图可见乳液完全呈白色，说明是真得被乳化了。

D相乳化法的简要步骤：

一、制备D相（乳化剂包油相）：
　　首先，往试管中加入2g纯甘油、2g 吐温-20（亲水型表面活性剂，作O/W乳化剂用）、2.5g水，混合均匀（一定要混合均匀）。这些所用试剂都是可以作食品添加剂用的，属于实际无毒级。慢慢加入要乳化的油并剧烈搅拌，分多次加入，一次加入不要过多，累积加入量40g。成功的D相最终会呈现“膏状”。

二、制备O/W乳液（水包油乳状液）
　　直接稀释油膏，剧烈搅拌或摇晃即可，稀释后即成O/W乳液。

　　过程非常简单，如果有磁力搅拌器直接上磁力搅拌，制备更快，如果转速能得到保证，可以缓慢地连续倒入油，很快就能制备完。

实际杀虫效果：

　　一、乳化花生油
　　单纯从植物油来说，只要是乳化的植物油都有一定杀虫效果，参考“农用矿物油”的杀虫几粒，乳化的植物油有异曲同工之妙，只不过植物油更难乳化罢了。但印楝油因为含有印楝素，所以是有额外杀虫活性的植物油。单从效果看，乳化的花生油只有部分蚜虫死亡，可能是统计间隔比较短，也可能是花生油乳液浓度不够，过夜第二天早上拍照时只有部分蚜虫死亡。

　　二、乳化印楝油
　　可以看到蚜虫第二天全死掉了。非常显著的效果。但2%浓度的印楝油乳液属于“富婆级”的用法，印楝素实际含量非常高，实际喷施不需要那么多印楝素，而且冷压初榨印楝油不便宜，所以这种用法值得商榷。

　　三、乳化花生油＋印楝油
　　可以看到，二元复配的乳化油，实际印楝油只需0.5%左右就行。第二天早上查看蚜虫全部死完，叶片被喷得油亮；经过一天炎热烈日直射后叶片没有出现药害。（其实印楝油含量还可以再低，具体有待进一步研究）

　　额外的一组试验：
　　发现如此高浓度的条件下，害螨也已死亡。实际到底需要多大浓度，也需进一步研究，至少3%的植物油有杀螨效果。
额外的发现：

　　其实D相并不稳定，可能会分层，至少我制备的一管子D相发生了分层现象，搅拌均匀后不呈膏状，倒入水中不呈乳白色，丧失乳化效果。

　　虽然D相不稳定，但是他的浓乳液却稳定得多。非常夸张且违背常理的是，这种方法竟然能制备出内相（即乳化的油）含量高达75%的浓缩乳液，呈现出水包油乳状液的特点，但常规的O/W乳液不太可能有75%的内相——这种含量的乳液通常是油包水类型的（内外相颠倒）。有待进一步研究

75%乳化植物油乳液状：粘稠的白色乳液。

结语：
　　因水平、精力有限，试验暂时只做到这个程度。也欢迎、感谢大家的踊跃反馈、集思广益，来一起完善乳化植物油的制备、明确杀虫效果。

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