Čo je to kyselina mravčia? Ktoré fyzikálno-chemické vlatnosti kyseliny mravčej sú pre včelársku prax podstatné?

Kyselina mravčia (systémový názov kyselina metánová) je bezfarebná, žieravá, relatívne instabilná vo vode rozpustná prchavá tekutina. Je najjednoduchšia karboxylová kyselina (funkcný vzorec HCOOH). Je dôležitým medziproduktom v prírodných biochemických dejoch, vyskytuje sa v jedoch žihadiel včiel a mravcov, odkiaľ pochádza aj jej slovenský nesystémový názov. V prírode sa okrem včiel a mravcov vyskytuje v žihadlách a uhryznutiach mnohých iných druhov hmyzu radu blanokrídlovcov.
John Ray ju v roku 1671 izoloval destiláciu z červených mravcov, preto dostala názov kyselina mravčia. Je tiež výsledným produktom spaľovania vozidiel poháňaných alternatívnou zmesou metanolu a benzínu. V minulosti sa pripravovala destiláciou mravčích tiel, ale v súčastnosti sa vyrába v chemickom priemysle syntézou, väčšinou postupom, ktorý v roku 1855 vynašiel Marcellin Berthelot.
Zdroj: Wikipédia


Aká koncentrácia pár kyseliny mravčej (KM) je smrteľná pre klieštika včelieho (Varroa destructor) a pritom aby včela a plod neboli značne poškodené?
V roku 1980 uskutočnili Dr. Ritter a Prof. Ruttner laboratórne pokusy, ktoré ukázali, že pary KM oveľa viac poškodzujú roztoče klieštika včelieho ako včely. Pri týchto pokusoch dosiahnuté koncentrácie pár KM sú ale ťažko prenositeľné do včelárskej praxe, najmä preto, že každá včelia rodina inak reaguje. V našich pokusoch sme pri nárazovom (krátkodobom) ošetrení (s Illertissen Milbenplatten) merali koncentráciu KM vo vzduchu v centre plodiska. Počas ošetrenia v lete sme namerali 300 ppm (parts per million - vyjadruje počet častíc látky na 1 milión ostatných častíc) a v septembri 200 ppm. Koncentrácia KM bola v prvej hodina ošetrenia najvyššia, v priebehu nasledujúcich 6 hodín klesla spravidla na 100 ppm.
Vykonali sme merania koncentrácie KM počas dlhodobého ošetrenia, kde sme zistili veľké rozdiely medzi jednotlivými testovanými rodinami. Nenašli sme žiadnu súvislosť medzi množstvom odparenej KM a nameranou koncentráciou jej pár v úli. Z toho sme vyvodili záver, že meranie koncentrácie KM nedáva žiadnu výpovednú hodnotu pre určenie účinnosti pri dlhodobom ošetrení KM proti klieštikovi včeliemu.

Akými metódami sa meria koncentrácia pár KM? Existuje jednoduchá a pre včelársku prax použiteľná metóda?
Sú rôzne metódy na meranie koncentrácie pár KM vo vzduchu, v literatúre sa uvádzajú 3 varianty. Najstaršia je titrácia, pri ktorej sa vzduch z úľa nasáva do premývačky plynu (ktorá je naplnená lúhom sodným) a objem sa meria plynovým prietokomerom. KM sa potom stanoví permanganometricky. Iný spôsob je pomocou takzvaných Drägerových trubičiek, ktoré sa bežne používajú na zistovanie kvality vzduchu na pracovisku. Odbraním vzduchu z úľa cez testovacie trubičky, kde sa na základe sfarbenia látky dá potom vypočítať koncentrácia kyseliny. My používame plynovú chromatografiu.
Všetky metódy sú náročné na zariadenie a postup a v bežnej včelárskej praxi neuplatniteľné. Ako som sa už zmienil, vzduch z úľa a tým koncentrácia pár nie je spoľahlivý prostriedok na určovanie účinnosti KM.

Možno dať na základe výpočtu tlaku pary odporúčania, pri akej vonkajšej teplote KM optimálne účinkuje?
K tej vonkajšej teplote: počas našich početných a dlhoročných pokusov so včelami sa nám len zriedkavo potvrdili naše predchádzajúce teoretické výpočty. Vplyv včiel v úli je veľmi veľký. Reakcia včiel, najmä vetranie úľa, je u každej rodiny rozdielna. Niektoré rodiny začnú aktívne vetrať úľ už na začiatku ošetrenia, tak že koncentrácia pár KM v úli zostane slabá. Iné rodiny začínajú vetrať, až keď koncentrácia pár dosiahne 300-400ppm. Pritom je zaujímavé, že účinnosť ošetrenia je u obidvoch porovnateľne rovnaká.
Pritom možno pozorovať, že nameraná koncentrácia pár KM v úli v porovnaní s odparenou KM je nepatrná, teda väčšia časť je včelami z úľa odvetraná. Čiastočne aj časť KM kondenzuje na vnútorných stenách úľa, plástoch a zásobách. Rôzne metódy aplikácie KM boli prakticky vyvinuté pokusmi na včelách, pri ktorých tlak pár KM, alebo laboratórne pokusy nezohrávali žiadnu úlohu.
Pokusmi sa zistilo, že KM je najúčinnejšia pri vonkjašej teplote nad 15°C, pritom samozrejme veľkú úlohu zohráva vonkajšia vlhosť vzduchu.

Aké sú rozdiely v účinnosti medzi rôznymi odparovačmi KM?
Rôzne odparovače KM, ako napr. Nassenheiderov, dosahujú porovnateľné rovnaké dobré výsledky.
Pre podmienky vo Švajčiarsku odporúčame dve série nárazovým (krátkodobím) ošetrením, aby sa dosiahol ten istý efekt ako pri dlhodobom ošetrení, teda krátkodobé ošetrenie vykonať 2-3 krát (pozn. prekladateľa: vo vo Švajčiarsku sa používan 70% KM). Vykonali sme pokusy s 5 bežnými odparovačmi (Apidea, Burmeister, FAM-Liebefeld, Wyna-Deluxe, Krämerplatte), ktoré boli použité podľa ich návodu na použitie a zistili sme, že všetky dosahujú pri dvoch aplikáciach pomerne vyrovnanú a dobrú účinnosť (v priemere 92%). Mimochodom, došlo pri tom aj k nejakým stratám matiek. Iné výskumné ústavy vykonali podobné pokusy s Liebigovým , Nassenhaeiderovým a Univerzálnym odparovačom a dospeli k podobným výsledkom.
Pri dodržaní patričného techologického postupu majú všetky bežné typy odparovačov takmer vyrovnanú a potrebnú účinnosť.
Jean-Daniel Charriere, Deutsches Bienen-Journal 05/2009


Je lepšie aplikovať KM z hora, alebo z dola?
Kyselina mravčia (CH₂O₂) má mólovú hmotnosť 46g/mol, tým je teda tažšia ako vzduch. Vzduch váži zhruba 28-32g/mol. Keďže odparená KM nie je žiadny ideálny plyn v zmysle Boyle-Mariottovho zákona, platia tu stavové rovnice plynu len približne. Pary KM sú ako plyn oveľa ťažšie ako vzduch, lebo plyny zaberajú pri normálnych podmienkach vždy priestor 22,4 litra. Plyny KM sú tým viac ako o 16g na 22,4 litra objemu plynu ťažšie ako vzduch.
Pri odparovaní je rozhodujúci tlak plynu, ktorý je u KM asi 42hPa pri 20°C. Spôsobuje, že metánová kyselina sa odparuje už pod jej bodom varu (asi 101°C). Plyny majú tú vlastnosť, ža sa navzájom miešajú. Tento difúzny priebeh spôsobuje, že sa jednotlivé molekuly KM po odparení pohybujú vo vzduchu. Ale táto difúzia je pomalšia oproti rozpyľovaniu pohybom vzduchu. Bez pohybu vzduchu by sa najprv vytvárala vrstva plynov KM pod vzduchom a až potom by sa difúziou pomaly premiešavali so vzduchom.
Okrem tohto priebehu sa musí tiež zohľadniť, že k odparovaniu je potrebná energia, ktorá sa odoberá z okolia (podchladenie odparovaním). Preto sú pary KM chladnejšie a tým hustejšie (tažšie) ako (teplý) vzduch a klesajú dole, od dola smerom nahor sa rozptyľujú po úli. Pohyby vzduchu sú rozhodujúci faktor pre rozptýlenie pár KM vo vzduchu. Z toho vyplýva, že chemicko-fyzikálneho hľadiska je ošetrenie s KM z hora efektívnejšie.
Dr. Egbert Seibertz, Deutsches Bienen-Journal 06/2008



Neprešlo jazykovou úpravou.

---

Hinweis:
Diese nichtkommerzielle Web-Seiten möchten als Informationsquelle für alle Imker (ja, überwiegend für die slowakisch sprachige) dienen, die keinen Zugang oder andere Möglichkeiten haben, um neues aus der Welt über Bienenzucht zu erfahren. Diese Web-Seiten haben nur Bildungscharakter mit Hauptfokus auf Anfänger. Hoffentlich wird sich niemand benachteiligt, oder bestohlen fühlen.