Zóna odcudzenia húb • Arkady Kuramshin • Vedecko-populárne úlohy na "prvkoch" • Chémia, biológia

Zóna húb

úloha

Rospotrebnadzor odporúča: "Zber húb od ciest, diaľnic, mimo obývaných oblastí v ekologicky čistých oblastiach." Neodporúča sa zhromažďovať huby, ktoré sú bližšie než 500 metrov od príliš nenáročných miestnych ciest a menej ako 1000 metrov od veľkých ciest s vysokou dopravnou hustotou (ak je les veľmi hustý a bez lesných plôch, tieto vzdialenosti sa môžu znížiť o polovicu) a nezáleží na tom, či je cesta teraz používaná alebo opustená , Situácia je podobná letísk – dokonca aj malé lietadlá, dokonca aj dlho opustené: nemali by ste si vybrať huby, ktoré sú bližšie ako niekoľko sto metrov od nich. Ale pre železnice je zóna "odcudzenia húb" oveľa menšia – len 50 metrov od železnice. Rovnaké pravidlo platí aj pre nové cesty, ktoré boli uvedené do prevádzky po 1. júli 2003: je bezpečné vybrať huby len 50 metrov od cesty. vysvetliťaký je dôvod takéhoto rozdielu v sanitárnych normách pre rôzne typy ciest a rôzne druhy dopravy.


Tip 1

Motory, nafty a vrtule alebo vrtuľníky poháňané vrtuľami sa vo svojej prevádzke líšia? Potrebujú iné alebo rovnaké palivo?


Tip 2

Fráza "Huby absorbujú výfukové komponenty" je dosť bežné. Ako sa môže meniť zloženie výfukových plynov automobilových, leteckých a dieselových motorov.


Tip 3

Pamätajte, že deriváty, ktorých zložky sú najťažšie spojiť sa s obehom látok v prírode a v dôsledku toho sú horšie vylučované z tela.


rozhodnutie

Zvyčajne sa nebezpečenstvo zhromažďovania húb v blízkosti ciest vysvetľuje vo všeobecných termínoch, ako napríklad: "pri spaľovaní paliva sa látky, ktoré môžu mať karcinogénne, mutagénne a toxické účinky na ľudské telo, dostávajú do ovzdušia a do pôdy výfukovými plynmi."

Z podmienok tohto problému je možné chápať, že látky, ktoré vstupujú (alebo klesajú) do životného prostredia, alebo skôr do pôdy (rastúce ovocné telo huby nahromadzuje nebezpečné látky z pôdy), s výfukovými plynmi z automobilov, vrtúľ a vrtuľníkov sú nebezpečnejšie pre telo ako látky z výfukových plynov železničných lokomotív. Takýto rozdiel je spôsobený, ako je ľahké uhádnuť, použitím rôznych typov motorov a rôznych palív.

Skrutkovanie leteckých motorov a väčšina automobilov sú benzínové motory s vnútorným spaľovaním, v ktorých je zmes prefukovaného vzduchu a paliva zapálená elektrickou iskrou.Je dôležité, aby táto zmes bola dobre stlačená, ale predčasne sa nevybuchla (z kompresie a vysokých teplôt). Táto vlastnosť sa nazýva palivo odolné voči detonácii. Čistý benzín – podiel oleja získaný destiláciou – nie je vhodný ako palivo pre benzínový motor. Na zlepšenie antidetonačných vlastností môže byť benzín chemicky modifikovaný a / alebo pridaný antidetonačnými aditívami.

Dieselové lokomotívne motory sú prevažne dieselové motory a pracujú vďaka samovznieteniu paliva, ktoré sa v spaľovacej komore rozstrekuje, pôsobením ohriateho vzduchu počas kompresie. Vznetové motory sú viac "všežravé": prakticky všetky ťažké frakcie olejovej rektifikácie z petroleja do vykurovacieho oleja a dokonca ropy, ako aj repkového oleja, použitého kuchynského oleja atď., Môžu byť použité ako palivo. – alebo modifikácie.

Pre úplnosť je potrebné dodať, že v "veľkom letectve" sa používajú hlavne kerozénové tryskové motory, ale to nie je dôležité pre riešenie problému – bezpečnostná zóna letiska je zvyčajne pomerne veľká, takže si nehrajujete huby veľmi blízko k nim.

Každé palivo získané z ropy je zmes pozostávajúca najmä z nasýtených a aromatických uhľovodíkov. Jediný rozdiel je v podrobnostiach: napríklad v sérii benzínu – kerozínového vykurovacieho oleja vzrastá molekulová hmotnosť a teplota varu uhľovodíkov.

Ak porovnáme priemerné zloženie výfukových plynov moderných benzínových a dieselových motorov, môžeme vidieť, že v obsahu škodlivých látok emitovaných každým z motorov nie sú žiadne zásadné rozdiely. Nižšie je tabuľka z článku Výfukové plyny. Obsahuje však údaje o dieselových automobilových motoroch, ale dieselové motory dieselových lokomotív pracujú na rovnakom princípe ako automobily, a preto relatívna zloženie ich výfukových plynov bude veľmi blízko, ak nie je totožné.

komponenty
výfukový plyn
motory
Petrol Automotivemotorová nafta
Dusík, obj.%74-7776-78
Kyslík, obj.%0,3-8,02,0-18,0
Voda (výpary), obj.%3,0-5,50,5-4,0
Oxid uhličitý, obj.%0,0-16,01,0-10,0
Oxid uhoľnatý, objemové%0,1-5,00,01-0,5
Oxidy dusíka, obj.%0,0-0,80,0002-0,5
Uhľovodíky, obj.%0,2-3,00,09-0,5
Aldehydy, obj.%0,0-0,20,001-0,009
Sadz, g / m30,0-0,040,01-1,1
Benzopyrén, g / m310-20×10−610×10−6

Toxické a mutagénne zložky výfukových plynov zahŕňajú produkty neúplného spaľovania uhľovodíkových palív – oxid uhoľnatý (oxid uhoľnatý), uhľovodíky, aldehydy, sadze a benzopyrén, ako aj oxidy dusíka, ktoré vznikajú pri spaľovaní.Z nich iba uhľovodíky, sadze a benzapyrény majú možnosť hromadiť sa v pôde a zvyšok sú nebezpečné iba pri priamom vdýchnutí výfukových plynov. Z dlhodobého hľadiska sa zmes oxidu uhoľnatého zmieša s atmosférou a pomaly sa oxiduje na oxid uhličitý, oxidy dusíka alebo ich reakčné produkty s kyselinou dusičnou a dusičnou a ich soli – budú absorbované rastlinami, aldehydy budú oxidované na alkoholy, ktoré budú absorbované mikroorganizmami a plynné uhľovodíky (metán, etán, propán a butány) sa uvoľnia do atmosféry a budú sa podieľať na chemických procesoch, a nie v pôde.

Porovnanie výfukových plynov so vznetovými a benzínovými motormi ukazuje, že sa pri "obohacovaní" pôdy s nebezpečnými látkami málo líšia: benzapyrény sú približne rovnaké, vznetový motor vydáva viac sadzí, ale benzínový automobil produkuje viac uhľovodíkov. V skutočnosti chýbali významné rozdiely, ktoré viedli k tomu, že pre nové cesty a železnice sú "hygienické normy" na zber húb rovnaké.

Obr. 2. Plagát "Pozor na otravu olovnatými benzínmi" a podobné plagáty upozorňujúce na nebezpečenstvo olovnatého benzínuzvykli na hangári na čerpacích staniciach. Umelci V. V. Danilov, D. A. Dmitriev, 1956. Obrázok z litfund.ru

Ukazuje sa, že tabuľka neuvádza dôvod väčšieho nebezpečenstva ciest. Ale to je logické, pretože najnebezpečnejšie látky pre pôdu od júla 2003 v Rusku vo výfukových plynoch automobilových motorov by jednoducho nemali byť vytvorené (vďaka Zákonu č. 34-FZ). Ide o organické a anorganické zlúčeniny olova prítomné vo výfukových plynoch, pretože dlhý čas na zvýšenie výkonu motora a zvýšenie oktánového čísla benzínu sa použil olovnatý benzín, ku ktorému bol pridaný tetraetylchlorid ako antidetonačná prísada (Pb (C2H5)4). Ale v leteckom benzíne, ktorý sa používa na letectvo so skrutkami, sa dodnes používa tetraetylový olovo.

Vzhľadom na to, že prídavné látky olova sa používali po dlhú dobu, produkty pri úplnom a nekompletnom spaľovaní tetraetylového olova sa prirodzene nahromadili pozdĺž ciest. Ak poznáte priemerné ročné kilometre a spotrebu paliva, môžete odhadnúť mieru katastrofy. Obsah olova v olovnatom benzíne sa pohyboval od 0,15 do 0,37 g / l, a napríklad v roku 1995 bolo v Rusku 19,6 milióna automobilov.Podľa niektorých údajov sa celkové množstvo olova do atmosféry z automobilovej dopravy v tomto roku odhaduje na približne 4 000 ton.

Vetry prenášali olovené aerosóly z výfukových plynov až na kilometer od diaľnic. Cestná vegetácia znižuje tento účinok (oslabuje vietor a absorbuje škodlivé látky), preto je to jeden z dôvodov, prečo sa pásy lesných prístreškov vysádzali pozdĺž ciest používaných medzi poľnohospodárskymi pozemkami.

Od konca sedemdesiatych rokov ZSSR začal proces upustenia od použitia tetraetylového olova, ktorý skončil, ako už bolo spomenuté, v roku 2003. Napriek tomu sú pozemné komunikácie stále silne kontaminované olovom a keďže to a jeho deriváty patria do prvej triedy nebezpečenstva, mali by sme sa stále zdržať zbierania húb na diaľniciach, bez ohľadu na to, ako lákavá myšlienka "zaparkovaná na strane cesty, šla do lesa, kmeň. "


Doslov

Olovnatý benzín, alebo skôr benzín obsahujúci tetraetylový olovo, sa vyrábal hromadne od dvadsiateho storočia. V tom istom čase dovolil, aby hromadne vyrábané autá sa stali súťažiacim a potom vyháňali vozidlá na koňoch.Ale aj napriek tomu v roku 2010 bol zahrnutý v časopise čas v zozname päťdesiatich najhorších vynálezov v dejinách ľudstva.

Vynálezca oktánovej stupnice benzínu a iných palív Sir Harry Ricardo (1885-1974). Fotografie z imechearchive.wordpress.com

V benzínových spaľovacích motoroch je zmes stlačeného vzduchu a paliva zapálená elektrickou iskrou. Pre efektívnu prevádzku motora je nevyhnutné, aby táto zmes bola čo najkomprimovanejšia – to znamená na najnižší možný objem. Zkreslenie zmesi pri maximálnej kompresii zvyšuje množstvo užitočných prác, ktoré pri rozširovaní spôsobujú produkty spaľovania zmesi, čo ovplyvňuje rýchlosť vozidla aj spotrebu paliva. Ale niekedy paliva, keď komprimovaný exploduje sám, pred žiarovkou. Táto "sebaarchancia" sa nazýva detonácia. Detonácia znižuje účinnosť motora a prispieva k jeho rýchlejšiemu opotrebovaniu (všimnite si, že základom fungovania naftového motora je naopak schopnosť samovznietenia pri kompresii). Schopnosť paliva odolávať detonácii počas kompresie sa nazýva oktánové číslo. Prvá oktánová stupnica uhľovodíkového paliva v roku 1921 navrhla britský inžinier Harry Ricardo.

Nízke oktánové číslo (približne 66 jednotiek) priamych destilačných benzínov (získané iba pomocou rektifikácie oleja – to znamená s fyzikálnymi metódami a bez ďalšieho chemického spracovania destilovanej frakcie) neumožňovalo zvýšenie výkonu spaľovacích motorov spaľovaním zmesi palivo-vzduch a vývojom vysokých rýchlostí.

Thomas Midgley (1889-1944). Foto z ru.wikipedia.org

V roku 1921 americký inžinier Thomas Midgley (Thomas Midgley, starý zdroj – Thomas Midgley) zistil, že prvá organokovová zlúčenina získaná v roku 1852 a nikde inde, ktorá sa použila – tetraetyl olovo – zvýšila oktánové číslo benzínu. O dva roky neskôr, v roku 1923, tri americké korporácie – General Motors, DuPont a Standard Oil vytvorili spoločný podnik spoločnosti Ethyl Gasoline Corporation. Slovo "etyl" v názve sa používal špeciálne tak, aby ľudia nepočuli slovom "lead". Takmer okamžite začali pracovníci v práci vykazovať príznaky chronickej otrava olovom. V roku 1924 sám Midgley odišiel z ohniska olova, ale skryl túto skutočnosť. Podobne ako spoločnosť Ethyl Corporation sa vždy riadil postupom pevného odmietania toxicity produktu.

V našej krajine sa tetraetyl olovo nepoužíval až v roku 1942.Po prijatí Lend-Lease od spojencov dávky nákladných automobilov a amerických a britských bojovníkov musel ZSSR naliehavo nakupovať etylalkohol kvôli pridaniu tetraetylového olova do domácich benzínov na zvýšenie ich schopnosti detonácie – nízke oktánové číslo sovietských benzínov viedlo k rýchlemu opotrebovaniu amerických a britských motorov určený pre palivo s vyšším oktánovým číslom. Etylová kvapalina bola roztokom tetraetylového olova v brómetáne alebo dibrómpropáne (stál na čerpacích staniciach v nádržiach s výstražnou značkou "Ethyl – jed"). Brómovo-organické zlúčeniny nielenže dobre rozpúšťajú tetraetylénovo-olovo a umožňujú ich zavádzanie do benzínu, ale tiež prispievajú k tomu, že produkty spaľovania tetraetylového olova ľahšie unikajú spaliny, než aby sa usadili na častiach motora. Po prvé, etilirovanie benzínu bol organizovaný v armádnych palivových skladoch, a potom – v rafinériách.

Obmedzenie používania tetraetylových olovených aditív v dôsledku zvyšujúcej sa otravy olovom v životnom prostredí sa začalo tam, kde boli vynájdené – v USA.Tento proces prebieha od roku 1970 a do roku 1986 bola výroba a používanie olovnatého benzínu úplne zakázané. V Európe bol v roku 2000 zakázaný tetraetylový elektródu (hoci niektoré krajiny ho opustili), v Rusku – v roku 2003 (aj keď väčšina vozidiel už bola v čase zákazu prevedená na ekologickejšie varianty paliva). V súčasnosti sa tetraetylový olovo používa ešte v Jemene, Palestíne, Afganistane a Severnej Kórei.

Oktánové číslo benzínu sa zvyšuje dvomi spôsobmi. Prvé – chemické spracovanie benzínu rovný závod. Takéto metódy zahŕňajú procesy krakovania a reformovania, v ktorých sú dlhé uhľovodíkové reťazce rozdelené na kratšie a izomerizácia lineárnych uhľovodíkov na rozvetvené (uhľovodíky s dlhými a lineárnymi reťazcami znižujú oktánové číslo paliva a zvyšujú ho krátkymi a rozvetvenými).

Aplikujte a protidetrujte prídavné látky. Sú to tiež organokovové zlúčeniny – cymantrén (tricarbonyl (η5-cyklopentadienyl) mangán, Mn (n5-C5H5) (CO) a ferrocen (bis-n5-cyklopentadienyl (II), n5-C5H5)2Fe).Keď sú tieto látky spálené, oxidy mangánu a železa prakticky nie sú nebezpečné pre životné prostredie, avšak tuhé častice týchto oxidov môžu (podobne ako mimochodom, spôsobovať tuhé produkty spaľovania tetraetyl-olova) viesť k upchatiu motora. Ak chcete zvýšiť oktánové číslo, môžete pridávať k zlúčeninám s obsahom paliva a kyslíka – alkoholy a étery (oktánové číslo v etanole je 100 jednotiek), ale pridanie malého množstva antidetonačných prísad do produktov chemického rafinovania s priamym účinkom je účinnejšie ako jednoduché pridávanie veľkého množstva prísad do získanej frakcie benzínového oleja iba náprava oleja bez následného chemického spracovania.


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

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