Območje odganjanja gob • Arkady Kuramshin • Znanstveno priljubljene naloge na "Elementih" • Kemija, biologija

Gobova cona

Naloga

Rospotrebnadzor priporoča: "Z gozda odstranite od cest, avtocest, zunaj naseljenih območij, na ekološko čistih območjih." Ni priporočljivo, da gobe zbirate bližje od 500 metrov od neobremenjenih lokalnih cest in manj kot 1000 metrov od velikih cest z visoko gostoto prometa (če je gozda zelo gosta in brez gladi, se te razdalje lahko zmanjšajo za polovico), in ni pomembno, ali se cesta sedaj uporablja ali opusti . Položaj je podoben z letališči – tudi majhnimi letali, ki so še dolgo zapuščeni: gob ne bi smeli nabirati bližje kot nekaj sto metrov od njih. Toda za železnice je območje "gojenja gob" veliko manjše – le 50 metrov od železnice. Vendar isto pravilo velja tudi za nove ceste, ki se začnejo izvajati po 1. juliju 2003: varno je gob zbrati le 50 metrov od ceste. Pojasnitekaj je razlog za takšno razliko v sanitarnih normah za različne vrste cest in različne vrste prevoza.


Nasvet 1

Ali propelerji ali helikopterji, ki jih poganjajo motor, dizel in propeler, se med delovanjem razlikujejo? Ali potrebujejo drugačno ali isto gorivo?


Nasvet 2

Izraz "gobe absorbirajo sestavine izpuha" je zelo pogost. Kako lahko spreminjamo sestavo izpušnih plinov avtomobilskih, letalskih in dizelskih motorjev.


Nasvet 3

Ne pozabite, da so izpeljani elementi, ki jih je najtežje vključiti v kroženje snovi v naravi, in posledično slabše izločajo iz telesa.


Rešitev

Običajno je nevarnost zbiranja gob v bližini cest razložena na splošno: "ko gorijo olja, snovi, ki imajo lahko kancerogene, mutagene in strupene učinke na človeško telo, pridejo v zrak in v tla z izpušnimi plini."

Iz pogojev problema se lahko razume, da snovi, ki vstopajo (ali / in spadajo) v okolje, oziroma v tla (rastoče plodno telo glive nabira nevarne snovi iz tal), z izpušnimi plini iz avtomobilov, vijačnimi letali in helikopterji za telo kot snovi iz izpušnih plinov železniških lokomotiv. Takšna razlika je povzročena, saj je enostavno uganiti z različnimi vrstami motorjev in različnimi gorivi.

Vijačni letalski motorji in večina avtomobilov so motorji z notranjim zgorevanjem z bencinskim motorjem, v katerih se z električno iskro vžge predhodno stisnjena mešanica zraka in goriva.Pomembno je, da je ta mešanica dobro stisnjena, vendar ne predčasno eksplodira (pri stiskanju in visokih temperaturah). Ta lastnost se imenuje gorivo, ki je odporno proti detoniranju. Čisti bencin – delež olja, dobljenega z destilacijo – ni primeren kot gorivo za bencinski motor. Za izboljšanje lastnosti proti udarcem se lahko bencin kemično modificira in / ali dodaja z dodatki proti udarcem.

Motorni dizelski motorji so pretežno dizelski motorji in delujejo zaradi samovžiga goriva, ki je v zgorevalni komori prilepljena od vplivov segretega zraka med stiskanjem. Dizelski motorji so bolj "vsevedni": praktično vse težke frakcije oljne rektifikacije od kerozina do kurilnega olja in celo surove nafte, pa tudi repičnega olja, uporabljenega olja za kuhanje itd., Se lahko uporabljajo kot gorivo. Poleg tega so vse te vrste dizelskega goriva primerne ali sprememba.

Za popolnost je treba dodati, da se v "velikem letalstvu" uporabljajo predvsem kerozin-jetni motorji, toda to ni pomembno za rešitev problema – varnostna cona letališča je ponavadi precej velika, tako da ne prilegate gob zelo blizu njih.

Vsako gorivo, pridobljeno iz nafte, je mešanica, ki je v glavnem sestavljena iz nasičenih in aromatskih ogljikovodikov. Edina razlika je v podrobnostih: na primer v seriji bencina – kerozina – kurilnega olja, molekulske mase in vrelišča ogljikovodikov se poveča.

Če primerjamo povprečno sestavo izpušnih plinov sodobnih bencinskih in dizelskih motorjev, lahko ugotovimo, da vsebnosti škodljivih snovi, ki jih oddaja vsak motor, ni bistvenih razlik. Spodaj je tabela iz člena Izpušni plini. Vseeno pa vsebuje podatke o dizelskih avtomobilskih motorjih, vendar dizelski motorji dizelskih lokomotiv delujejo po istem principu kot avtomobilski, zato relativno sestava njihovih izpušnih plinov bo zelo blizu, če ne bo enaka.

Komponente
izpušni plin
Motorji
Petrol AutomotiveDiesel
Dušik, vol.%74-7776-78
Kisik, vol.%0,3-8,02,0-18,0
Voda (hlapi), vol.%3,0-5,50,5-4,0
Ogljikov dioksid, vol.%0,0-16,01,0-10,0
Ogljikov monoksid,% po prostornini0,1-5,00,01-0,5
Dušikovi oksidi, vol.%0,0-0,80,0002-0,5
Ogljikovodiki, vol%0,2-3,00,09-0,5
Aldehidi, vol.%0,0-0,20,001-0,009
Šajh, g / m30,0-0,040,01-1,1
Benzopiren, g / m310-20×10−610×10−6

Strupene in mutagene sestavine izpušnih plinov vključujejo proizvode nepopolnega izgorevanja ogljikovodikovih goriv – ogljikovega monoksida (ogljikovega monoksida), ogljikovodikov, aldehidov, saj in benzopirena ter dušikovih oksidov, nastalih pri zgorevanju.Od tega se lahko v tleh kopičijo samo ogljikovodiki, saj in benzafreni, ostali pa so nevarni samo z neposrednim vdihom izpušnih plinov. Dolgoročno se ogljikov monoksid meša z atmosfero in se počasi oksidira v ogljikov dioksid, dušikove okside ali njihove reakcijske produkte z vodo – dušikove in dušikove kisline in njihove soli – bodo absorbirale rastline, aldehidi bodo oksidirani v alkohole, ki jih absorbirajo mikroorganizmi in plinasti ogljikovodiki (metan, etan, propan in butani) se bodo spustili v ozračje in tam bodo vključeni v kemijske procese, ne pa v tla.

Primerjava izpušnih plinov dizelskega in bencinskega motorja kaže, da se pri "obogatitvi" tal z nevarnimi snovmi malo razlikujejo: benzaprenov je približno enak, dizelski motor oddaja več saj, vendar avtomobil bencina proizvede več ogljikovodikov. Dejstvo je, da ni bilo bistvenih razlik, ki so privedle do dejstva, da so za nove ceste in železnice enake "sanitarne norme" za zbiranje gob.

Sl. 2 Poster "Pazite na osvinčeno bencinsko zastrupitev" in podobne plakate, ki opozarjajo na nevarnosti osvinčenega bencinauporabljali so se za bivanje na bencinskih črpalkah. Umetniki V. V. Danilov, D. A. Dmitriev, 1956. Slika od litfund.ru

Izkazalo se je, da tabela ne kaže razloga za večjo nevarnost cest. Ampak to je logično, saj se najbolj nevarnih snovi za tla od julija 2003 v Rusiji v izpušnih plinih avtomobilskih motorjev preprosto ne bi smelo oblikovati (zaradi zakona št. 34-FZ). To so organske in anorganske svinčeve spojine, ki so prisotne v izpušnih plinih, saj so dolgo časa za povečanje moči motorja in povečanje oktanskega števila bencina uporabili osvinčeni bencin, na katerega je bil dodan tetraetilni svinec kot dodatek proti udarcem (Pb (C2H5)4). Toda v letalskem bencinu, ki se uporablja za vijačenje letalstva, se danes uporablja tetraetil svinec.

Ker so bili svinčevi aditivi že dolgo porabljeni, so produkti popolnega in nepopolnega izgorevanja tetraetilnega svinca naravno nabirali vzdolž cest. Če poznate povprečno letno kilometrino in porabo goriva, lahko ocenite obseg nesreče. Vsebnost svinca v osvinčenem bencinu je znašala od 0,15 do 0,37 g / l, na primer leta 1995 pa je bilo v Rusiji 19,6 milijona avtomobilov.Po nekaterih podatkih je celotno sproščanje svinca v ozračje iz motornega prometa v tem letu ocenjeno na približno 4.000 ton.

Vetrovi prenašajo aerosole iz izpušnih plinov do kilometra od avtocest. Cesta vegetacija zmanjšuje ta učinek (slabi vetra in absorbira škodljive snovi), zato je to eden od razlogov, zakaj so bili gozdni zatični pasovi zasajeni po cestah, ki potekajo med uporabljenimi kmetijskimi zemljišči.

Od poznih sedemdesetih let je ZSSR začel postopek opuščanja uporabe tetraetilnega svinca, ki se je, kot je bilo že omenjeno, končalo leta 2003. Kljub temu so cestišča še vedno močno onesnažena s svincem in ker ta in njeni derivati ​​spadajo v prvi razred nevarnosti, se še vedno vzdržati zbiranja gob na avtocestah, ne glede na to, kako zamišljena je ideja "parkirana ob cesti, šla v gozd, dosegla polno prtljažnik. "


Poročilo

Osvinčeni bencin, oziroma bencin, ki vsebuje tetraetil svinec, je bil proizveden od leta 1920. Nekoliko časa je dovolil, da se množično izdelani avtomobili postanejo tekmovalci, nato pa vozijo vozila s konjsko vprego.Toda kljub temu v letu 2010 je bil vključen v revijo Čas na seznamu petdesetih najslabših izumov v zgodovini človeštva.

Izumitelj oktanskega bencina in drugih goriv Sir Harry Ricardo (1885-1974). Fotografija z imechearchive.wordpress.com

Pri motorjih z notranjim zgorevanjem z bencinskim motorjem se z električno iskro vžge komprimirana mešanica zraka in goriva. Za učinkovito delovanje motorja je potrebno, da je ta mešanica čim bolj stisnjena – to je na najmanjšo možno količino. Požig mešanice pri največji stiskanju povečuje količino uporabnega dela, ki s širjenjem povzroči izgorevanje mešanice, kar vpliva na hitrost avtomobila in porabo goriva. Toda včasih gorivo, ko stisnjeno, eksplodira sam po sebi, pred požarno iskro. To "samopomoč" se imenuje detonacija. Detonacija zmanjšuje učinkovitost motorja in prispeva k njeni hitrejši obrabi (upoštevajte, da je osnova za delovanje dizelskega motorja, nasprotno, sposobnost samovžiga med stiskanjem). Sposobnost, da se gorivo upira detonaciji med kompresijo, se imenuje oktansko število. Prva oktanska lestvica ogljikovodikovega goriva je leta 1921 predlagal britanski inženir Harry Ricardo.

Nizko oktansko število (približno 66 enot) direktnih destilacijskih bencinov (pridobljenih samo s pomočjo rektifikacije olja – to je s fizikalnimi metodami in brez nadaljnje kemične obdelave destilirane frakcije) ni dovoljevalo povečanja moči motorjev z notranjim izgorevanjem s sežiganjem mešanice goriva in zraka in razvojem visoke hitrosti.

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

Leta 1921 je ameriški inženir Thomas Midgley (Thomas Midgley, stari viri – Thomas Midgley) odkrili, da je prva organokovinska spojina, dobljena leta 1852, in nikjer drugje, ki je bila uporabljena – tetraetil lead – povečala oktansko število bencina. Dve leti pozneje, leta 1923, so tri ameriške korporacije – General Motors, DuPont in Standard Oil ustanovile skupno podjetje družbe Ethyl Gasoline Corporation. Beseda "ethyl" v naslovu je bila uporabljena posebej, da ne bi prestrašil ljudi z besedo "svinec". Skoraj takoj, delavci v proizvodnji so začeli pokazati simptome kronične zastrupitve s svincem. Leta 1924 je Midgley odšel na dopust, da se je opomogel zaradi zastrupitve s svincem, vendar je to dejstvo skril. On je, tako kot etil Corporation, vedno sledil praksi trdne zavrnitve toksičnosti izdelka.

V naši državi se tetraetil svinec ni uporabljal do leta 1942.Toda, ko je prejela v okviru Lend-Lease zavezniki stranke tovornjake in ameriški in britanski borci, je ZSSR hitro kupiti etil tekočino dodati tetraetil vodstvo v domačem bencina za povečanje svoje sposobnosti detonacijski – nizko oktansko število Sovjetske bencina privedla do hitrega poslabšanja ZDA in britanskih motorjev namenjeni za višje oktansko gorivo. Etil tekočina je rešitev tetraetil svinca v bromoetana ali dibrompropana (prej je stal na bencinskih črpalkah v cisternah z opozorilom, da je pravi "etil – strup!"). Bromirane spojine niso le dobro raztopi tetraetil vodstvo, ki omogoča, da se začne bencina, ampak tudi prispevali k temu, da je sežiganje tetraetil lahko šla z izpušnimi plini, in se ne poravnana delov motorja. Prvič, bencin etilirovanie je bil organiziran v skladiščih za gorivo, nato pa – v rafineriji.

Omejujejo uporabo svinca za dodatek tetraetil zaradi večje zastrupitve s svincem okolja okolje začel na istem mestu, kjer so izumili – v Združenih državah Amerike.Ta proces poteka od leta 1970, do leta 1986 pa je bila proizvodnja in uporaba osvinčenega bencina popolnoma prepovedana. V Evropi je bil tetraetil svinec leta 2000 prepovedan (čeprav so ga nekatere države opustile), v Rusiji – leta 2003 (čeprav je bila večina vozil že v času prepovedi pretvorjena v bolj okolju prijazne različice goriva). Trenutno se tetraetil svinec še vedno uporablja v Jemnu, Palestini, Afganistanu in Severni Koreji.

Zdaj se oktansko število bencina poveča na dva načina. Prva – kemična obdelava ravne dirke bencina. Takšne metode vključujejo postopke krekinga in reformiranja, pri katerih se dolge verige ogljikovodikov delijo na krajše in pride do izomerizacije linearnih ogljikovodikov v razvejane (ogljikovodiki z dolgimi in linearnimi verigami znižujejo oktansko število goriva in jih povečajo s kratkimi in razvejanimi).

Nanesite in dodatek proti udarcem. To so tudi organokovinske spojine – cymantrene (tricarbonyl (η5-ciklopentadienil) mangan, Mn (η5-C5H5) (CO) in ferocen (bis-η5-ciklopentadienil (II), η5-C5H5)2Fe).Ko so ti snovi zgoreli, so mangan in železovi oksidi praktično nenevarni za okolje, vendar pa lahko trdni delci teh oksidov (npr. Trdni produkti izgorevanja tetraetilnega svinca) vodijo v zamašitev motorja. Če želite zvišati oktansko število, lahko dodate k gorivom in spojinam, ki vsebujejo kisik – alkoholi in etri (število etanola oktan je 100 enot), vendar je dodajanje majhne količine aditivov proti udarcem neposrednemu proizvodu za kemijsko rafiniranje učinkovitejše kot preprosto dodajanje velike količine aditivov dobljeni frakciji bencinskega olja le z odpravo olja brez naknadne kemične obdelave.


Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

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