Саңырауқұлықты иелену аймағы • Аркадий Курамшин • «Элементтер» бойынша ғылыми-танымал тапсырмалар • Химия, биология

Саңырауқұлақ аймағы

Тапсырма

Роспотребнадзор: «Саңырауқұлақтарды жолдардан, тас жолдардан, елді мекендерден тыс жерлерден, экологиялық таза жерлерден алып тастаңыз». Саңырауқұлақтарды тым көп жүктелмеген жергілікті жолдардан 500 метрге жақын жерге жинауға кеңес берілмейді және тығыздығы жоғары үлкен жолдардан (егер орман өте тығыз және жалаңаш болмаса, бұл қашықтықты екі есе азайтуға болады) және жолдың қазір қолданылатыны немесе тасталғаны маңызды емес . Жағдай аэродромдармен, тіпті кішігірім әуе кемелерімен де ұқсас, тіпті ұзаққа созылған. Саңырауқұлақтарды бірнеше жүз метрге жақындатпау керек. Бірақ темір жолдар үшін «саңырауқұлықты иеліктен шығару» аймағы әлдеқайда аз – темір жолдан 50 метр ғана. Дегенмен, сол ереже 2003 жылдың 1 шілдесінен кейін қолданысқа енгізілген жаңа жолдарға да қатысты: жолдан 50 метр қашықтықта саңырауқұлақтарды таңдау қауіпсіз. Түсіндіріңізәртүрлі жолдар мен көлік түрлерінің санитарлық нормаларындағы осындай айырмашылықтың себебі неде?


1-кеңес

Қозғалтқыш, дизель және пропеллерді қозғалтқыштар немесе тікұшақтар олардың жұмысында әртүрлі ме? Олар әр түрлі немесе бірдей отынға мұқтаж ба?


2-кеңес

«Саңырауқұлақтар шығатын элементтерді сіңіреді» деген фраза өте жиі кездеседі. Автомобиль, авиация және дизельді қозғалтқыштардың пайдаланылған газдарының құрамын қалай өзгертуге болады.


Кеңес 3

Естеріңізге сала кетейік, туындылары табиғатта заттардың айналымына қосылуға ең қиын болып табылады және нәтижесінде олардың денесі нашарлайды.


Шешім

Әдетте жол бойындағы саңырауқұлақтарды жинау қаупі «жанармай күйдірілгенде, адам ағзасына канцерогенді, мутагенді және уытты әсер етуі мүмкін заттар ауаға және газдың шығатын газдары бар топыраққа түседі» сияқты жалпы түсіндіріледі.

Мәселенің жағдайынан қоршаған ортаға, немесе топыраққа түсетін (саңырауқұлақтың өсіп келе жатқан жемісі организмі қауіпті заттарды топырақтан жинайды), вагондардан, пропеллерлерден және тікұшақтардан шыққан газдармен қауіпті темір жол локомотивтерінің пайдаланылған газдарынан гөрі организм үшін. Мұндай айырмашылық қозғалтқыштардың әртүрлі түрлерін және әртүрлі отынды пайдалану арқылы оңай болжауға болады.

Бұрандалы авиациялық қозғалтқыштар мен автомобильдердің көпшілігі бензиннің ішкі жану қозғалтқыштары болып табылады, онда алдын ала сығылған ауа-отын қоспасы электр ұшымен қозғалады.Бұл қоспаның жақсы сығылғаны маңызды, бірақ уақытынан бұрын (компрессиядан және жоғары температурадан) жарылыс емес. Бұл қасиет детонацияға төзімді отын деп аталады. Таза бензин – дистилляция нәтижесінде алынатын майдың бөлігі – бензин қозғалтқышы үшін отын ретінде жарамсыз. Бензинге қарсы сапаны жақсарту үшін бензин химиялық түрде модифицирленген және / немесе оған антибактериалды қоспалармен қосылуы мүмкін.

Дизельді локомотив қозғалтқыштары негізінен дизельді қозғалтқыштар болып табылады және жану камерасында жаншылған отынның қысылу кезінде қызған ауаның әсерінен өздігінен жануы есебінен жұмыс істейді. Дизельді қозғалтқыштар «жан-жақты»: отын ретінде пайдаланылатын керосинден мұнайға және тіпті шикі мұнайға дейін майдың түзілуінің барлық ауыр фракциялары, сондай-ақ, рапс майлары, сондай-ақ дизельді отынның барлық түрлері – түрлендіру.

Толық болу үшін, «үлкен авиацияда» негізінен керосинді реактивті қозғалтқыштар пайдаланылады, бірақ бұл мәселені шешу үшін маңызды емес – әуежайдың қауіпсіздік аймағы әдетте өте үлкен, сондықтан саңырауқұлақтарға өте жақын орналаспайды.

Мұнайдан алынған кез келген отын негізінен қаныққан және хош иісті көмірсутектерден тұратын қоспасы болып табылады. Жалғыз айырмашылық егжей-тегжейлі: мысалы, бензин сериясы – керосин – мазут, көмірсутектердің молекулалық салмағы мен қайнау нүктесі артады.

Егер қазіргі заманғы бензин мен дизельді қозғалтқыштардың пайдаланылған газдарының орташа құрамын салыстырсақ, әр қозғалтқыш шығаратын зиянды заттардың құрамында ешқандай айырмашылық жоқ екенін көреміз. Төменде келтірілген мақалада пайдаланылған газдар бар. Дизельді автокөлік қозғалтқыштары үшін деректер бар, бірақ дизельді локомотивтердің дизельді қозғалтқыштары автокөліктер сияқты принциппен жұмыс істейді, сондықтан салыстырмалы олардың шығатын газдарының құрамы бірдей болмаса, өте жақын болады.

Құрамдастар
пайдаланылған газ
Қозғалтқыштар
Бензин көлігіДизель
Азот, айн.%74-7776-78
Оттегі, айн.%0,3-8,02,0-18,0
Су (булар),%3,0-5,50,5-4,0
Көмірқышқыл газы,%0,0-16,01,0-10,0
Көміртегі тотығы, көлемі бойынша%0,1-5,00,01-0,5
Азот оксидтері,%0,0-0,80,0002-0,5
Көмірсутектер, айн.%0,2-3,00,09-0,5
Альдегидтер, айн.%0,0-0,20,001-0,009
Soot, г / м30,0-0,040,01-1,1
Бензопирен, г / м310-20×10−610×10−6

Пайдаланылған газдардың улы және мутагенді компоненттері көмірсутекті отынның толық емес жану өнімдері – көміртегі тотығы (көміртегі тотығы), көмірсутектер, альдегидтер, сүт және бензопирен, сондай-ақ жану кезінде пайда болған азот оксидтеріне жатады.Олардың топыраққа ғана көмірсутектер, күйе және benzopyrene жинақтауға мүмкіндік бар, және басқалар тек пайдаланылған тікелей Ингаляция астында қауіпті болып табылады. Ұзақ мерзімді перспективада, көміртегі тотығы, атмосфераға аралас және баяу сумен оның көмірқышқыл газы, азот оксидтерінің немесе реакция өнімдері тотықтандырғыш болады – азот қышқылы және азот қышқылы және оның тұздары – өсімдіктер, микроорганизмдер арқылы меңгеріліп жатыр спирттер үшін Тотыққан альдегидтер, және газ тәрізді көмірсутектер сіңіп болады (метан, этан, пропан және бутан), сондай-ақ атмосфераға құлап, топырақта орнына бар химиялық процестер қатысады.

дизель отыны мен бензин қозғалтқыштардың пайдаланылған салыстыру олар топырақ қауіпті заттардың «байыту» көп айырмашылығы жоқ екенін көрсетеді: – көп көмірсутектер сол туралы бөлінеді benzapirenov, дизельді қозғалтқыш көп күйе, бірақ бензин автомобиль шығарады. Дәлірек айтқанда, бұл айтарлықтай айырмашылықтар болмауы болып табылады, және сол саңырауқұлақ жинау үшін жаңа жолдар мен темір жолдар үшін «денсаулық стандарттар» әкеліп соқтырды.

Сурет. 2 Плакат этилденген бензин зияны туралы ескерту, және ұқсас белгілерін «Этилденген бензинмен уландырғыш сақтан»,жанар-жағар май станцияларында әйгілі болған. Суретшілер В.В. Данилов, Д.А. Дмитриев, 1956 ж. Сурет litfund.ru

Көрсетілгендей, кесте жолдардың үлкен қауіп-қатерінің себебін көрсетпейді. Бірақ бұл қисынды, өйткені 2003 жылдың шілдесінен бастап Ресейде автомобиль қозғалтқыштарының пайдаланылған газдарында топыраққа ең қауіпті заттар (34-ФЗ заңы бойынша) құрылмауы керек. Бұл пайдаланылған газдарда кездесетін органикалық және бейорганикалық қорғасын қосылыстары, себебі ұзақ уақыт қозғалтқыш қуатын ұлғайту және бензиннің октандық саны көбейтіледі, қорғасын бензині пайдаланылды, онда тетраэтилдің қорғасыны (Pb (C2H5)4). Бірақ авиациялық бензин, бұрандалы авиация үшін пайдаланылады, тетраэтил қорғасын пайдаланады бүгін.

Себебі «қорғасын» қоспалары өте ұзақ уақыт пайдаланылды, тетраэтил қорғасынның толық және толық емес жану өнімдері, әрине, жол бойында жинақталған. Егер орташа жылдық жүгіріс пен жанармай шығынын білсеңіз, апат ауқымын бағалай аласыз. Бастапқы жанармайдың қорғасын мөлшері 0,15-тен 0,37 г / л-ге дейін, ал 1995 жылы Ресейде 19,6 млн. Автомобиль бар.Кейбір мәліметтерге сәйкес, сол жылы автокөліктерден атмосфераға қорғасынның жалпы шығарылуы 4 мың тоннаға бағаланады.

Желдер магистральдардан бір шақырымға дейін шығатын газдардың қорғасын аэрозолдарын алып келді. Жол бойындағы өсімдіктер бұл әсерді төмендетеді (желді әлсіретеді және зиянды заттарды сіңіреді), сондықтан бұл орман баспайтын белбеуі пайдаланылатын ауыл шаруашылығы жерлерінің арасында жүретін жолдар бойымен отырғызылған себептердің бірі болып табылады.

1970 жылдардың соңынан бастап КСРО тетраэтил қорғасынды пайдаланудан бас тартты, ол 2003 жылы айтылғандай аяқталды. Дегенмен, жолдар әлі қорғасынмен қатты ластанған, және ол және оның туындылары қауіптің бірінші класына жатқандықтан, жол бойындағы саябақта қаншалықты қызықтыратыны соншалық, орманға кіргенде, жол бойында саңырауқұлақтар жинаудан аулақ болу керек. магистраль. «


Кейінгі сөз

Жетекші бензин, яғни тетраэтил қорғасын бар бензин, 1920 жылдан бері жаппай өндірілген. Бір уақытта ол жаппай шығарылған автокөліктерді бәсекелеске айналдырып, автокөліктерді ат үстіндегі арбаға шығарып жіберді.Бірақ, 2010 жылы бұл журналға кірді Уақыт адамзат тарихындағы елу ең жаман өнертабыстар тізімінде.

Октан цилиндрінің бензинін және басқа да отын шығарушысы Сэр Гарри Рикарду (1885-1974). Сурет imechearchive.wordpress.com

Ішкі жанармай жанармай қозғалтқыштарында сығылған ауа-отын қоспасы электрлік ұшқынмен жанып тұрады. Қозғалтқыштың тиімді жұмыс істеуі үшін, бұл қоспаны мүмкіндігінше қысылған болуы мүмкін, яғни ең аз көлемге дейін болуы керек. Максималды қысу кезінде қоспаның өрттенуі пайдалы жұмыс көлемін арттырады, ол кеңейтіп, қоспаның жану өнімдерін жасайды, бұл автомобильдің жылдамдығына және отынды тұтынуға әсер етеді. Бірақ кейде отынның ұшқына дейін сығылған кезде жанармай жарылып кетеді. Бұл «өзін-өзі өртеу» деп аталады. Детонация қозғалтқыштың тиімділігін төмендетеді және оның жылдамырақ тозуына ықпал етеді (бір мезгілде дизель қозғалтқышының жұмыс істеу негізі, керісінше қысу кезінде өзін-өзі өртеу қабілеті екенін ескеріңіз). Отынның қысылу кезінде детонацияға қарсы тұру қабілеті октан саны деп аталады. 1921 жылы көмірсутекті отынның бірінші октандық масштабын британ инженері Гарри Рикардо ұсынды.

Тікелей дистилляциялы газолиндердің төмен октанды саны (тек мұнай түзілу арқылы алынған, яғни физикалық әдістермен және тазартылған фракцияны одан әрі химиялық өңдеумен) алынған отындық ауа қоспасын жағу және жоғары жылдамдықты арттыру арқылы ішкі жану қозғалтқыштарының қуатын арттыруға мүмкіндік бермеді.

Томас Мидгли (1889-1944). Сурет ru.wikipedia.org

1921 жылы американдық инженер Томас Мидгли (Thomas Midgley, ескі дерек көздері – Томас Мидгли) 1852 жылы алынған және еш жерде пайдаланылмаған – тетраэтилді қорғасынның алғашқы органометалл қосылысы бензиннің октан саны көбейгенін анықтады. Екі жылдан кейін, 1923 жылы үш американдық корпорация – General Motors, DuPont және Standard Oil Этил Бензин Корпорациясының бірлескен кәсіпорнын құрды. Атауындағы «этил» сөзі адамдарға «қорғасын» сөзін қорқытпау үшін арнайы қолданылған. Дерлік дереу жұмыс істейтін қызметкерлер созылмалы қорғасынмен улану белгілерін көрсете бастады. 1924 жылы Midgley өзі қорғасын уланудан қалпына келтіру үшін кетіп қалды, бірақ бұл фактіні жасырды. Ол, Этил Корпорациясы сияқты, әрдайым өнім уыттылығынан мүлде бас тартпау тәжірибесін ұстанды.

Біздің елімізде 1942 жылға дейін тетраэтил қорғасын қолданылмады.Бірақ жүк көліктері мен американдық және британдық жауынгерлердің лизингтік лизингісін алған КСРО шұғыл түрде отандық бензиндерді олардың детонация қабілетін арттыру үшін тетраэтилді қорғайтын этил сұйықтықты сатып алуға мәжбүр болды – кеңестік бензиндердің төмен октанды саны американдық және британдық қозғалтқыштардың тез тозуына әкелді жоғары октанды отынға арналған. Этил сұйықтығы бромоэтан немесе дибромопропандағы тетраэтил қорғасынның ерітіндісі болды (ол «Этил – улану!» Ескерту белгісімен цистерналарда жанармай бекеттерінде тұрды). Бром-органикалық қосылыстар тек тетраэтил қорғасынды жақсы ерітіп қана қоймай, оны бензинге енгізуге мүмкіндік береді, сонымен бірге тетраэтил сығындысының жану өнімдері қозғалтқыш бөліктеріне орнына емес, пайдаланылған газдармен оңай кетеді. Біріншіден, бензинді әскердің жанармай қоймаларында, содан кейін – мұнай өңдеу зауыттарында ұйымдастырды.

Тетраэтил қорғасын қоспаларын қолдануды шектеу қоршаған ортаны қорғайтын уландырумен байланысты, олар ойлап тапқан кезде – АҚШ-та басталды.Бұл процесс 1970 жылдан бері жалғасуда, ал 1986 жылы қорғасын бензинін өндіруге және пайдалануға тыйым салынды. Еуропада тетраэтил қорғасын 2000 жылы тыйым салынған (кейбір елдер бұрынғыша оны тастап кеткен), Ресейде – 2003 жылы (бірақ қайтадан көлік құралдарының көпшілігі тыйым салынған уақытта отынның экологиялық таза нұсқаларына айналды). Қазіргі уақытта тетраэтил қорғасын Йеменде, Палестинада, Ауғанстанда және Солтүстік Кореяда қолданылады.

Қазір бензиннің октандық саны екі жолмен өседі. Алғашқы – бензиннің тікелей нәсіліне химиялық өңдеу. Мұндай әдістерге көмірсутекті ұзақ тізбектердің қысқа болып бөлінуі және желілік көмірсутектердің тармақталған түрлерге изомерленуі (ұзақ және желілік тізбектер бар көмірсутектер отынның октан саны төмендейді және оларды қысқа және тармақталғандармен ұлғайтады) болып табылатын крекинг пен реформаторлық үрдістерді қамтиды.

Қолдану және қарсы препараттар. Олар сондай-ақ органомальды қосылыстар – цимантен (трикарбонил (п5-сикопентадиенил) марганец, Mn (η5-C5H5) (CO) және ферросен (bis-η5-сиклопентадиенил (II), п5-C5H5)2Fe).Бұл заттар күйіп кеткенде, марганец пен темір оксидтері қоршаған ортаға қауіпті емес, бірақ бұл оксидтердің қатты бөлшектері (мысалы, тетраэтил қорғасынының қатты жану өнімдері сияқты) қозғалтқышты бітеуі мүмкін. Октан санының көбеюі үшін отын мен оттегі құрамды қосылыстарға (этанолдың октан саны 100 бірлік) қосылуға болады, алайда тікелей химиялық тазартатын өнімге аз мөлшерде қосылуға қарсы препараттар қосылып, алынған бензин майының фракциясына көп мөлшерде қосылатын қоспалардан гөрі тиімдірек болады тек келесі химиялық өңдеусіз майларды түзету арқылы.


Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: