Химия вокруг нас

Специалисты считают, что свыше 80% заболеваний культурных растений обусловлено грибками. Химические средства борьбы с грибковыми и бактериальными болезнями сельскохозяйственных растений называют фунгицидами (от лат. слова фунгус — гриб). Наиболее распространенные среди садоводов-любителей фунгициды содержат соединения меди (II). Широко известна бордосская жидкость, являющаяся раствором, в состав которого входят медный купорос CuSO₄ и гашеная известь Ca(OH)2. Она впервые была использована в 1885 г. для борьбы с мучнистой росой виноградных лоз. Не трудно догадаться, что это произошло во Франции в окрестностях города Бордо. Несколько позже было установлено, что раствор, состоящий из 3Cu(OH)₂·CuCl₂, имеет преимущества, так как обладает меньшей коррозионной активностью. Еще раньше для борьбы с мучнисторосяными грибками растений начали использовать измельченную серу. Это средство применяют и по сей день. Наряду с серой для этой же цели используют отвар, получаемый ее кипячением с известью. Это средство и в настоящее время считается довольно эффективным фунгицидом. Однако соединения серы иногда плохо действуют на другие растения и прежде всего на некоторые сорта яблонь и груш.

Растворимые соединения меди ядовиты для вредителей зеленых растений, т.е. обладают фунгицидными свойствами. Медный купорос CuSO₄·5H₂O является одним из наиболее эффективных препаратов контактного действия для борьбы с болезнями плодовых деревьев, виноградников и других растений. Смесь медного купороса (1 кг CuSO₄·5H₂O и 0,75 кг свежегашеной извести на 100 л воды) называют бордоской жидкостью. Она представляет собой водную суспензию из 3Cu(OH)₂, CuSO₄ и CaSO₄. Для образования стойкой суспензии молярное соотношение CuO:CaO должно быть равно 1:0,75, а массовое 1:0,53. В связи с частичным переходом во времени гашеной извести в карбонат кальция (в результате поглощения CO₂ из воздуха) массовое соотношение берут 1:0,75.

При смешении раствора медного купороса с раствором соды Na₂CO₃ образуется жидкость, которую издавна называют бургундской. Она является суспензией основного карбоната меди (II) состава 3Cu(OH)₂·2CuCO₃. Бургундская жидкость имеет некоторое преимущество перед бордосской, заключающееся в лучшей прилипаемости к растениям и отсутствием комков, забивающих распылительные устройства.

Отметим также, что медный купорос используют для борьбы с чрезмерным развитием водной растительности в водохранилищах.

Сухая смесь основного сульфата меди (II) 3Cu(OH)₂·CuSO4 и основных карбонатов меди (II) используется для протравливания семян и их опыления. Ее получают смешиванием медного купороса и мела при 50...60°C. Процесс ведут до прекращения выделения пузырьков CO₂. Для опыления используют порошок, получающийся выпариванием раствора досуха. В промышленности этот препарат обозначают буквами АБ.

Для борьбы с вредителями садов и слизнями используют сульфат железа (III) Fe₂(SO₄)₃. Его применяют также для уничтожения мхов, лишайников и грибных спор. Этот препарат действует на них уже при концентрации 0,14%. Однако по своим фунгицидным свойствам сульфат железа (III) примерно в 10 раз слабее, чем медный купорос.

В сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений и с грызунами широко используют соединения мышьяка. Из них наибольшее распространение получил арсенат кальция Ca₃(AsO₄)₂. Издавна известен сложный препарат, в состав которого входят медь (II) и мышьяк (III), называемый парижской или швейнфуртской зеленью. Она имеет состав 3Cu(AsO₂)₂·Cu(CH₃COO)₂ и получается из As₂O₃, Na₂CO₃, CuSO₄ и уксусной кислоты. Вначале получают раствор метаарсенита натрия:

As₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaAsO₂ + CO₂

К нему добавляют уксусную кислоту до нейтрализации избытка соды:

Na₂CO₃ + 2CH₃COOH = 2CH₃COONa + CO₂ + H₂О

К полученному таким образом горячему раствору добавляют медный купорос. Парижская зелень осаждается из раствора в соответствии с уравнением

6NaAsO₂ + 2CH₃COONa + 4CuSO₄ = 3Cu(AsO₂)₂·Cu(CH₃COO)₂ + 4Na₂SO₄

Для протравливания корней рассады капусты против возбудителя килы используют каломель Hg₂Cl₂. В настоящее время в качестве протравы семян злаковых культур широко применяют ртутьорганические соединения общей формулы RHgX, где R — алкил или арил и X — остаток органической или минеральной кислоты (например, C₆H₅HgOCOCH₃). Нормы расхода ртутьсодержащих фунгицидов небольшие — около 5 г ртути на 1 га. К сожалению, большинство ртутных препаратов токсичны для человека, млекопитающих и птиц. Поэтому их стремятся исключить из употребления. В настоящее время синтезировано довольно много органических соединений с весьма ценными фунгицидными свойствами.

Существуют химические вещества, стимулирующие кущение растений. Их действие основано на подавлении роста верхушечных почек, в результате чего рост растений направляется по боковым отросткам. В качестве таких стимуляторов нашли применение органические спирты с прямой цепью — главным образом октиловый и дециловый спирты.