Presentado por: Ing. Agr. Jorgelina Lezaun
Agribusiness & Marketing Consultant
jorgelina.lezaun@gmail.com
Marzo 2023
Además, pueden presentar propiedades fisicoquímicas -como solubilidad y estabilidad- alteradas, por lo cual después de que son obtenidos a partir de procesos industriales de extracción o síntesis, deben ser preparados en mezclas o formulaciones para la venta del agroquímico que será aplicado.
Formular un plaguicida consiste en preparar sus componentes activos en la concentración adecuada con el agregado de sustancias auxiliares.
La formulación está formada por un ingrediente activo (i.a) -o droga técnica- más otros ingredientes inertes -sustancias auxiliares- o carriers como tensioactivos, disolventes, estabilizantes, antiespumantes, colorantes, etc.
En la formulación se deben considerar los siguientes aspectos:
a) Propiedades fisicoquímicas de los agregados
b) Forma de aplicación
c) Naturaleza de la superficie a donde se aplicará el producto.
FAO y la Organización Mundial de la Salud (OMS) en el “Manual sobre la elaboración y uso de plaguicidas”, establecen especificaciones para cada tipo de formulación a ser cumplidas en la fabricación de estos.
Componentes de una formulación
A.- Ingrediente o principio activo (i.a)
El principio activo (i.a) es el producto que mata o controla la peste. Se lo conoce por el nombre químico, nombre común, nombres comerciales y el Nº de registro en el CAS
Producto puro y grado técnico
- Producto puro es el principio activo “aislado” separado de las impurezas que lo acompañan.
- Producto grado técnico (calidad industrial) es el plaguicida de fábrica tal como resulta del proceso de elaboración, acompañado de impurezas y compuestos afines.
En la preparación de las formulaciones comerciales se utilizan los “productos grado técnico” que son más económicos debido al menor procesamiento industrial. Éstos, una vez formulados, se destinan como fitosanitarios de uso agrícola, veterinario, hogareño.
B.- Ingredientes inertes o Carrier
Son sustancias que acompañan al ingrediente activo.
- Carecen de actividad plaguicida
- Mejoran la performance del producto
- Ayudan a la disolución en agua
- Mejoran su penetración, adherencia a las hojas y suelo, estabilizan al producto durante su almacenamiento y transporte.
Los ingredientes inertes o sustancias auxiliares pueden clasificarse en:
B.1- Solventes
son ingredientes clave en las formulaciones de concentrados emulsionables y de las soluciones. Es importante que el solvente no sea fitotóxico para aplicar sobre cultivos. La mayor parte de los activos son insolubles en agua por lo cual el solvente también debe ser insoluble en agua. De lo contrario cuando el producto es agregado al tanque de agua en la pulverizadora, el solvente se mezclará con el agua, pero dejará al producto como un precipitado cristalino.
B.2- Surfactantes
Se agregan a los ingredientes activos para asegurar su almacenamiento y facilitar su mezcla con el agua en la pulverizadora. Sirven como agentes acoplantes, uniendo dos fases y según sea el estado de las fases que unen, se denominan:
- Emulsionante: une fases: líquida/líquida por ejemplo agua y aceite.
- Humectante: une fases: líquida/sólida se usa para “mojar” el sólido.
- Espumante: une fases: líquida/aire y puede formarse espuma
B.3- Diluyentes
Son inertes o transportadores que tienen importancia en el funcionamiento del producto formulado. En el caso de los líquidos deben ser buenos sorbentes, o bien el formulado podría apelmazarse durante el almacenamiento.
Tipos de Formulaciones
Las formulaciones pueden ser líquidas o sólidas teniendo en cuenta el estado físico en el que se comercializan.
A. FORMULACIONES COMUNES
A.1.- Formulaciones líquidas:
Se expresan como peso en volumen, es decir, gramos de principio activo en 100 cm3 de formulación. Igual la concentración del resto de los componentes.
Debido a que esta concentración se refiere a droga pura y dado que se trabaja con droga técnica, es necesario conocer el estándar (riqueza en droga pura) de la droga técnica (calidad industrial).
A.1.1.- Soluciones (SL) - Líquidos solubles
Se incluyen a los principios activos miscibles en agua o gasoil. Puede tratarse de soluciones concentradas o “soluciones para uso directo”.
Concentración del principio activo: oscila entre un 20% y 80% varía en función de su solubilidad en el disolvente empleado.
A.1.2.- Concentrados emulsionables (CE o EC) - Líquidos emulsionables
Estas formulaciones están diseñadas para ser aplicadas como aerosol y mezclados con agua para formar una emulsión.
El principio activo (i.a) es solubilizado en disolventes no polares (no miscibles con el agua) derivados del petróleo formando una solución traslúcida junto con las sustancias auxiliares -emulsionante- para mantener el producto en suspensión en el agua.
Al agregar la formulación al agua del equipo de aplicación se forma una emulsión lechosa estable de finas gotas de un líquido disperso en otro siendo ambos inmiscibles.
El emulsionante (surfactante) facilita que los ingredientes activos insolubles en agua o en disolventes miscibles en agua puedan aplicarse usando agua como vehículo con equipos pulverizadores comunes, manuales o de mochila, como en grandes pulverizadoras terrestres, en equipos de bajo volumen, nebulizadoras y aplicaciones aéreas.
Los ECs pueden contener de un 25 a 50% del tóxico peso/peso.
Concentración del principio activo: pueden contener de un 25 a 50% del tóxico peso/peso.
A.1.3.- Suspensiones concentradas o floables (SC o FL)
Son cristales de ingrediente activo en agua, pero “suspendidas” en la misma, es decir dispersiones de un sólido finamente dividido (principio activo insoluble en agua) en un medio líquido generalmente agua, pero puede ser aceite.
La mayoría de las partículas “hidrofóbicas” se dispersan disueltas en agua, por lo cual el ingrediente activo deberá ser insoluble en agua para permitir su dispersión en el agua y no descomponerse durante el almacenamiento.
Al agregar la formulación al agua del equipo de aplicación se forma un coloide.
La presencia del dispersante permite la dispersión y suspensión homogénea de las partículas en el medio acuoso manteniendo la estabilidad coloidal es decir que las partículas no precipitan ni se disuelven por lo que presenta cierta turbidez.
Esto es debido a que la parte polar hidrofílica del surfactante se direcciona hacia el agua y la parte hidrofóbica hacia el interior de la partícula.
Se puede aplicar en forma aérea.
Concentración del principio activo: varía entre un 30% y 60%.
A.1.4.- Microemulsiones (ME)
Las micro emulsiones constituyen formulaciones destinadas a mejorar aquellas características no deseables de los líquidos emulsionables (CE ó EC) como ser el contenido de disolventes inflamables tóxicos y altamente contaminantes. En este tipo de formulación no se utilizan solventes orgánicos.
En la micro emulsión ingrediente activo oleoso es dispersado en agua con varios surfactantes. Éstas requieren mezcla a alta velocidad hasta obtener dispersiones estables y finas de principios activos insolubles en agua. Se corta o separa en fases con mayor dificultad que cualquier emulsión por lo cual es más estable.
No toman aspecto lechoso, son líquidos claros de baja viscosidad y son termodinámicamente estables.
Para presiembra, bajo rastrojo de siembra directa, una ME se fija más al rastrojo que una emulsión común, por las pequeñas gotitas de aceite.
Concentración del principio activo: mayor a 30%
A.1.5.- Microemulsiones (ME)
La formulación es una emulsión preformada con emulsionantes que tienen agua en su composición que se diluyen más en el agua.
El ingrediente activo es sólido o un aceite viscoso soluble en aceite parafínico; emulsión directa en agua con surfactante (aceite en agua) mezclado a alta velocidad, partículas pequeñas (<50F); termodinámicamente inestables; dispersión aceite en agua con emulsionantes.
A.1.6.- Suspoemulsiones (SE)
Uno o más ingredientes activos solubles en solventes en fase emulsión con otro activo insoluble disperso en fase acuosa. Mezcla de ingredientes activos.
A.1.7.- Líquidos ultra bajo volumen (UBV)
Son formulaciones que se presentan listas para usar de material grado técnico no diluido.
Sus características especiales de viscosidad, densidad y volatilidad permiten que esas gotas lleguen a destino sin ser afectadas por las altas temperaturas y la baja humedad relativa cuando se realizan las aplicaciones en verano.
Son CE diseñados para ser sprayados sin dilución o con Carriers tipo gas oíl ó agua. Se aplican como un aerosol extremadamente fino generado por pulverizadoras o por equipos aéreos especiales.
A.1.8.- Micro encapsulados (MC)
El principio activo está encerrado en muchas cápsulas plásticas de tamaño milimétrico, se trata entonces de una suspensión (sólido disuelto en líquido).
Las microcápsulas se mantienen estabilizadas en medio acuoso, en presencia de agua no hay liberación de la sustancia activa contenida en su interior. Esta situación se produce tanto en el envase de comercialización, donde las microcápsulas se encuentran en suspensión acuosa, como en el tanque de pulverización, donde el agua actúa como medio de disolución y dispersión.
Una vez depositadas sobre la superficie del cultivo, las microcápsulas permanecen estabilizadas debido al medio acuoso que aporta el agua de pulverización, y por tensión superficial permanecen adheridas a la superficie de la planta.
En presiembra tiene conveniencia la utilización de una formulación MC por mayor residualidad si toca el rastrojo o cae directamente al suelo.
A.2.- Formulaciones sólidas:
Se expresa como peso en peso gramos en 100 gramos de formulación tanto la concentración del principio activo como del resto de los componentes.
Los polvos usualmente contienen mezcla íntima de principio activo sólido con tierras solo dos ingredientes: el diluyente inerte y el tóxico, este último representa solo del 1 al 10% de la mezcla. El diluyente debe ser poco adsorbido para evitar la inactivación del plaguicida, como por ejemplo talco o arcilla.
Su aspecto es el de un polvo fino, suelto Se utilizan tal como se expenden comercialmente.
A.2.1.- Polvos para espolvoreo, Polvos (P o DP)
Son formulaciones que se utilizan, en general, tal como vienen presentadas en el envase. Están muy sujetas a la deriva por el viento. Su uso en agricultura extensiva es prácticamente nulo, pero se utilizan con frecuencia en tratamientos sobre el ganado y animales domésticos, así como también en saneamiento ambiental y, eventualmente, en jardinería.
A.2.2.- Polvos mojables (PM o WP)
Formulación más usada en agricultura, y se compone de: Principio Activo + Diluyente Inerte (por lo general arcilla) + Agente Humectante. Usualmente el activo comprende entre un 25 y un 75% de la mezcla.
Éstas se utilizan luego de su dispersión en agua. En el agua se moja espontáneamente y dispersa formando suspensiones relativamente estables.
El ingrediente activo es molido a razón de 100 F y posteriormente se mezcla con tierra inerte y el surfactante (humectante y dispersante) a alta velocidad.
El agregado de humectantes permite que las partículas sólidas finamente divididas que integran la formulación se mojen y suspendan en el agua debido a la disminución de la tensión interfacial entre el agua y las partículas, al aumentar el poder mojante de éstas. Los dispersantes impiden la formación de aglomerados de partículas sólidas favoreciendo de este modo su suspensibilidad en agua. Se aplican con equipos pulverizadores comunes.
A.2.3.- Polvos solubles
Similares a polvos mojables, pero forman solución con agua. Las sustancias auxiliares mejoran sus condiciones de aplicación y de retención.
Hay pocos los principios activos solubles en agua. Estos polvos forman soluciones verdaderas que se aplican con los pulverizadores de uso corriente. En esta formulación el material de grado técnico es un sólido finamente molido el cual se agrega en el tanque de la máquina pulverizadora y se disuelve rápidamente.
Concentración del principio activo: generalmente elevada.
A.2.4.- Gránulos secos (GR)
La formulación granular similar a la formulación en polvo, la diferencia radica en el tamaño de partícula que constituye el principio activo que evita el peligro de inhalación durante el manipuleo. Se diferencian de aquellas en el tamaño de las partículas (entre 100 a 6000 F). Se utilizan tal como se expenden comercialmente. Se uso frecuente es como insecticidas de suelo.
La formulación es producto del extrudado del ingrediente activo con el Carrier se obtiene una pasta y se seca. Por su tamaño pueden distribuirse uniformemente y no estar expuestos a deriva. El principio activo debe liberarse del gránulo para ejercer su acción ya sea por difusión o desintegración de la partícula y dispersión en el medio.
Concentración del principio activo: baja, desde el 1 al 15% del mismo
A.2.5.- Gránulos dispersables en agua (WDG)
Son formulaciones que se agregan al agua de los equipos pulverizadores y forman suspensiones similares a las originadas por los polvos mojables o líquidos floables.
Se manejan como líquidos, son caros y requieren agitación. Versión moderna de los polvos mojables.
El ingrediente activo se mezcla con carriers sólidos y surfactantes, se extruda como pasta y luego se seca, forma uniforme cilíndrica (0.5-1 mm diámetro); se desintegran fácilmente y dispersan en agua por dilución.
Concentración del principio activo: elevada
B.- FORMULACIONES ESPECIALES
En estado sólido y líquido se presentan algunas formulaciones como pastillas, pellets, cartuchos, bloques, tabletas, placas, tiras, cebos, líquidos para generar gases que en general por su composición y destino las encuadramos dentro de las formulaciones especiales.
B.1- Geles
Éstos son formulados líquidos de alta viscosidad, utilizándose agua como base (GW) o solvente (GL). Están destinados a los mercados alternativos al de uso agrícola y tienen diferentes usos (pasta dientes, detergentes, farmacéuticos,) alto costo de desarrollo, envases costosos.
B.2- Fumigantes
El principio activo se emplea o actúa en forma de gas o vapor, independientemente del estado en que se lo aplique. Se los puede clasificar en sólidos, líquidos y gaseosos.
-
- Sólidos están constituidos por el principio activo, vehículo y coadyuvante (Naftalina, casita yale, la pastilla de fosfuro de aluminio: fosfina).
- Líquidos están constituidos por el principio activo más el disolvente (Metan sodio; líquidos volátiles o líquidos que son liberados por la humedad ambiental o por calor)
- Gaseosos están constituidos por el principio activo mas un gas alarma, (Bromuro de metilo).
Amplio control, ya que afectan a todas las pestes, muy alta capacidad de penetración y capacidad de erradicar a las plagas. Dada su alta toxicidad se deben prevenir las fugas de gas. Riesgos serios para el ser humano y animales domésticos, necesidad de utilizar equipos de protección pesados, inclusive respiratorios.
B.3- Fumígenos
Están constituidos por el principio activo mezclado con sustancias combustibles (materia orgánica que arde con facilidad) y comburentes (que provoca o activa la combustión; clorato de potasio o nitrato de sodio), proporcionando humos letales. Una vez encendido se genera una combustión incompleta que libera humo o gases que arrastran o llevan consigo al ingrediente activo (espirales).
B.4- Aerosol líquido
Se refiere a una dispersión de partículas sólidas o liquidas en un medio gaseoso (gas o liquido presurizado). El principio activo (sólido o liquido) se disuelve en un disolvente orgánico, se le agrega un sinergizante y luego se lo envasa con un gas propelente (butano desodorizado o propano). El principio activo se libera con un gas propelente.
B.5- Tabletas (TB) o Donas
El ingrediente activo es sólido y a éste se le agrega celulosa micronizada más un dispersante, dispersan en agua (agregado efervescente mejora la dispersión). Son seguros de manejar y dosificar; empaque simple y alto costo.
B.6- Cebos (B)
Sustancias tóxicas a las que se les agrega sustancias palatables o atrayentes y luego se los pelletiza. El ingrediente activo se mezcla con alimentos o sustancias atractivas. Poseen baja concentración de activo, listo para usar, compiten con otros alimentos. Se pueden citar cebos hormiguicidas, para caracoles y babosas y control de vertebrados aves, rodenticidas, etc. Las sustancias atractivas difieren según la especie que se pretenda controlar. Éstas pueden ser: granos de cereal, fécula de mandioca, esencia de mandarina, harina de sangre, harina de maíz, cascarilla de naranja, etc. Pueden ser peligrosos para los niños y los animales domésticos y pueden producir olor a causa de la descomposición de los animales muertos.
Importancia de las formulaciones a la hora de aplicar productos
fitosanitarios
El producto formulado es dispersado por pulverización, fumigación, espolvoreo o bien por distribución manual del mismo (cebos granulados) para poder cumplir eficazmente con su finalidad biológica (prevenir, destruir o controlar plagas).
En las formulaciones para diluir, el formulado se diluye en un vehículo de aplicación (agua o gas oíl) y posteriormente se aplica pulverizando.
Asimismo, este debe mantener dichas condiciones durante el almacenamiento y transporte. Las formulaciones listas para usar, como los cebos granulados o polvos para espolvoreo, serán dispersadas sin vehículos de aplicación.
Presentación
Es la forma en que el producto es entregado al usuario. Para las formulaciones líquidas, lo más usual es frascos de un litro y en bidones de 5, 10 y 20 litros. Los frascos, antes eran de vidrio, por cuestiones de seguridad y de costo, actualmente de plástico resistente. En cuanto a las formulaciones secas se utilizan normalmente bolsas o “sachets” herméticos, de peso variable.
Fuentes
- Croplifela.org/es/actualidad/articulos/yo-si-leo-las-etiquetas-y-las-hojas-de-seguridad-de-los-fitosanitarios-o-fitosanitarios
- Manual De Aplicadores SENASA Argentina
- INTA Aplicación eficiente de fitosanitarios
- Manual FAO Elaboración de plaguicidas
- INTA Pergamino Formulación de plaguicidas Ing. Agr. Pedro Daniel LEIVA Nov 2013
- INTA Pauta de Buenas Practicas para el Manejo de Fitosanitarios L. Brambilla Edición y colaboración V Gómez Hermida M P Bogliani
- Universidad del Comahue Argentina Formulaciones Prof.H.U Gentile
