Zona de alienare a ciupercilor • Arkady Kuramshin • Sarcini științifico-populare privind "Elementele" • Chimie, Biologie

Zona de ciuperci

sarcină

Rospotrebnadzor recomandă: "Colectați ciupercile departe de drumuri, autostrăzi, zonele populate din afara, în zone ecologice curate". Nu se recomandă colectarea de ciuperci mai aproape de 500 de metri de drumurile locale care nu sunt prea încărcate și la mai puțin de 1000 de metri de drumurile mari cu o densitate mare a traficului (dacă pădurea este foarte densă și fără pajiști, aceste distanțe pot fi reduse la jumătate) și nu contează dacă drumul este acum utilizat sau abandonat . Situația este similară cu aerodromurile – chiar și cu aeronave mici, chiar abandonate de mult: nu trebuie să alegeți ciuperci mai aproape de câteva sute de metri de ele. Dar pentru căile ferate, zona de "alienare a ciupercilor" este mult mai mică – la doar 50 de metri de calea ferată. Cu toate acestea, aceeași regulă se aplică, de asemenea, drumurilor noi puse în funcțiune după 1 iulie 2003: se poate alege o ciupercă la doar 50 de metri de drum. explicacare este motivul pentru o astfel de diferență în normele sanitare pentru diferite tipuri de drumuri și diferite tipuri de transport.


Sfat 1

Motoarele, propulsoarele sau elicopterele acționate de motoare, diesel și elice diferă în funcționarea lor? Nu au nevoie de combustibil diferit sau de același?


Sfat 2

Expresia "Ciupercile absorb componentele de eșapament" este destul de comună. Cum poate varia compoziția gazelor de eșapament ale motoarelor pentru automobile, aviație și diesel.


Sfat 3

Amintiți-vă că derivatele elementelor care sunt cele mai dificil de îmbinat în circulația substanțelor în natură și, ca rezultat, sunt mai puțin excretate din organism.


decizie

De regulă, pericolul de a strânge ciuperci lângă drumuri este explicat în termeni generali, cum ar fi: "când ard combustibil, substanțele care pot avea efecte cancerigene, mutagene și toxice asupra corpului uman ajung în aer și în sol cu ​​gaze de eșapament".

Din condițiile problemei, se poate înțelege că substanțele care intră (sau cădesc) în mediu sau mai degrabă în sol (corpul de fructe în creștere al ciupercilor acumulează substanțe periculoase din sol), gazele de evacuare provenite de la mașini, elice și elicoptere sunt mai periculoase pentru corp decât substanțele din gazele de eșapament ale locomotivelor feroviare. O astfel de diferență este cauzată, așa cum este ușor de ghicit, folosind diferite tipuri de motoare și combustibili diferiți.

Înșurubați motoarele de aviație și majoritatea automobilelor sunt motoare cu combustie internă pe benzină în care un amestec de aer-combustibil precomprimat este aprins de o scânteie electrică.Este important ca acest amestec să fie bine comprimat, dar să nu explodeze prematur (de la compresie la temperaturi ridicate). Această proprietate se numește combustibil rezistent la detonare. Benzina pură – fracțiunea de ulei obținută prin distilare – nu este adecvată drept combustibil pentru un motor pe benzină. Pentru a îmbunătăți proprietățile antideton, benzina poate fi modificată chimic și / sau adăugată la acesta cu aditivi antideton.

Motoarele diesel de locomotivă sunt predominant motoare diesel și funcționează ca urmare a auto-aprinderii combustibilului pulverizat în camera de combustie de efectele aerului încălzit în timpul compresiei. Motoarele diesel sunt mai "omnivore": practic, toate fracțiunile grele de rectificare a uleiului de la kerosen la păcură și chiar țiței, precum și uleiul de rapiță, uleiul de gătit folosit etc. pot fi folosite ca și combustibil. – sau modificări.

Pentru completare, trebuie adăugat că în "aviația mare" se folosesc în principal motoare cu jet de kerosen, dar acest lucru nu este important pentru rezolvarea problemei – zona de securitate a aeroportului este de obicei destul de mare, astfel încât să nu se potrivească cu ciupercile foarte apropiate de acestea.

Orice combustibil derivat din petrol este un amestec format în principal din hidrocarburi saturate și aromatice. Singura diferență este în detalii: de exemplu, în seria de benzină – kerosen – păcură, greutatea moleculară și punctul de fierbere al hidrocarburilor cresc.

Dacă comparăm compoziția medie a gazelor de eșapament ale motoarelor moderne pe benzină și diesel, putem constata că nu există diferențe fundamentale în conținutul substanțelor nocive emise de fiecare dintre motoare. Mai jos este o masă din articolul Gazele de eșapament. Totuși, acesta conține date pentru motoarele diesel pentru automobile, dar motoarele diesel ale locomotivelor diesel funcționează pe același principiu ca și cele de automobile, prin urmare rudă compoziția gazelor de eșapament va fi foarte apropiată, dacă nu identică.

componente
gaz de evacuare
motoare
Petrol Automotivediesel
Azot, vol.%74-7776-78
Oxigen, vol.%0,3-8,02,0-18,0
Apă (vapori), vol.%3,0-5,50,5-4,0
Dioxid de carbon, vol.%0,0-16,01,0-10,0
Monoxid de carbon,% în volum0,1-5,00,01-0,5
Oxizi de azot, vol.%0,0-0,80,0002-0,5
Hidrocarburi, vol.%0,2-3,00,09-0,5
Aldehide, vol.%0,0-0,20,001-0,009
Funcția de funingine, g / m30,0-0,040,01-1,1
Benzopiran, g / m310-20×10−610×10−6

Componentele toxice și mutagene ale gazelor de evacuare includ produsele de combustie incompletă a combustibililor cu hidrocarburi – monoxid de carbon (monoxid de carbon), hidrocarburi, aldehide, funingine și benzopiran, precum și oxizi de azot formați în timpul arderii.Dintre acestea, doar hidrocarburile, funinginea și benzapiranele au șansa de a se acumula în sol, iar restul sunt periculoase numai prin inhalarea directă a gazelor de eșapament. Pe termen lung, monoxidul de carbon se amestecă cu atmosfera și se oxidează lent la dioxid de carbon, oxizii de azot sau produsele de reacție ale acestora cu acizi azotați și azotați și sărurile lor – vor fi absorbiți de plante, aldehidele vor fi oxidate în alcooli care vor fi absorbiți de microorganisme și hidrocarburi gazoase (metan, etan, propan și butani) vor fi, de asemenea, eliberați în atmosferă și vor fi implicați în procesele chimice de acolo, și nu în sol.

Comparația gazelor de eșapament cu motoare diesel și benzină arată că ele nu diferă prea mult în ceea ce privește "îmbogățirea" solului cu substanțe periculoase: benzapiranele sunt aproximativ identice, motorul diesel emană mai mult funingine, dar automobilele pe benzină produc mai multe hidrocarburi. De fapt, absența unor diferențe semnificative a dus la faptul că pentru noile drumuri și căi ferate "normele sanitare" pentru colectarea ciupercilor sunt aceleași.

Fig. 2. Poster "Feriți-vă de otrăvire cu benzină cu plumb" și postere similare avertizând de pericolele benzinei cu plumbfolosit pentru a sta la benzinarii. Artisti V. V. Danilov, D. A. Dmitriev, 1956. Imagine de la litfund.ru

Se pare că masa nu indică motivul pentru pericolul mai mare al drumurilor. Dar acest lucru este logic, deoarece substanțele cele mai periculoase pentru sol din iulie 2003 în Rusia în gazele de eșapament ale motoarelor de automobile pur și simplu nu ar trebui să fie formate (datorită Legii 34-FZ). Acestea sunt compuși organici și anorganici de plumb prezenți în gazele de eșapament, deoarece timp îndelungat pentru creșterea puterii motorului și creșterea numărului de cifre octanice de benzină, a fost utilizat benzină cu plumb, la care s-a adăugat plumb tetraetil ca aditiv antideton (Pb2H5)4). Dar în benzina de aviație, care este folosită pentru aviație în șurub, se folosește tetraetil plumb până în ziua de azi.

Deoarece aditivii "plumb" au fost folosiți de foarte mult timp, produsele de combustie completă și incompletă a plumbului tetraetil, în mod natural, acumulate de-a lungul drumurilor. Dacă cunoașteți kilometrajul anual mediu și consumul de combustibil, puteți estima scara dezastrului. Conținutul de plumb în benzină cu plumb a variat de la 0,15 până la 0,37 g / l, și, de exemplu, în 1995 au existat 19,6 milioane de automobile în Rusia.Potrivit unor date, eliberarea totală de plumb în atmosferă din transportul auto în acel an este estimată la aproximativ 4000 de tone.

Vânturile purtau aerosoli de plumb din gazele de eșapament până la un kilometru de autostrăzi. Vegetația rutieră reduce acest efect (slăbește vântul și absoarbe substanțele nocive), deci acesta este unul dintre motivele pentru care cureaua de protecție a pădurilor a fost plantată de-a lungul drumurilor care circulă între terenurile agricole folosite.

De la sfârșitul anilor 1970, URSS a început procesul de abandonare a utilizării tetraetil-plumbului, care sa încheiat, după cum sa menționat deja, în 2003. Cu toate acestea, drumurile sunt încă foarte contaminate cu plumb și, din moment ce el și derivatele sale aparțin primei clase de pericol, trebuie să se abțină de la colectarea de ciuperci pe autostrăzi, oricât de tentant ar fi ideea "parcat lângă marginea drumului, a intrat în pădure, portbagaj ".


postfață

Benzina pe bază de benzină, sau mai degrabă benzina care conține tetraetil plumb, a fost produsă în masă încă din anii 1920. La un moment dat, a permis mașinilor produse în masă să devină un concurent și apoi să scoată vehicule pe o căruță trasă de cai.Dar, în ciuda acestui fapt, în 2010 a fost inclus în revista timp în lista celor cincizeci de cele mai rele invenții din istoria omenirii.

Inventatorul benzinei octanice și a altor combustibili Sir Harry Ricardo (1885-1974). Fotografie de la imechearchive.wordpress.com

În motoarele cu combustie internă pe benzină, amestecul de aer-combustibil comprimat este aprins de o scânteie electrică. Pentru funcționarea eficientă a motorului, este necesar ca acest amestec să fie cât mai comprimat posibil – adică la cel mai mic volum posibil. Incendierea amestecului la compresie maximă mărește cantitatea de muncă utilă, care, extinderea, face ca produsele de combustie a amestecului să afecteze atât viteza mașinii, cât și consumul de combustibil. Dar, uneori, combustibilul atunci când se comprimă explodează singur, înainte de scânteia incendiară. Această "incendiere de sine" se numește detonare. Detonarea reduce eficiența motorului și contribuie la uzura sa mai rapidă (rețineți că, în același timp, baza pentru funcționarea unui motor diesel este, dimpotrivă, capacitatea de auto-aprindere în timpul compresiei). Capacitatea unui combustibil de a rezista la detonare în timpul compresiei se numește numărul octanic. Prima cifră octanică a combustibilului de hidrocarburi din 1921 a fost propusă de inginerul britanic Harry Ricardo.

Numărul de cifre octanice scăzute (aproximativ 66 de unități) de benzină de distilare directă (obținut numai prin rectificarea uleiului – adică prin metode fizice și fără prelucrarea chimică a fracțiunii distilate) nu permite creșterea puterii motoarelor cu combustie internă prin arderea amestecului combustibil-aer și dezvoltarea vitezelor înalte.

Thomas Midgley (1889-1944). Fotografie de la ru.wikipedia.org

În 1921, inginerul american Thomas Midgley (Thomas Midgley, surse vechi – Thomas Midgley) a descoperit că primul compus organometalic obținut în 1852 și nicăieri altul care a fost folosit – tetraetil plumb – a mărit cifra octanică a benzinei. Doi ani mai târziu, în 1923, trei corporații americane – General Motors, DuPont și Standard Oil au format un joint-venture al Ethyl Gasoline Corporation. Cuvântul "etil" din titlu a fost folosit în mod special pentru a nu sperie oamenii cu cuvântul "plumb". Aproape imediat, lucrătorii la locul de muncă au început să arate simptome de otrăvire cronică cu plumb. În 1924, Midgley însuși a plecat să se recupereze de la otrăvirea cu plumb, însă a ascuns acest fapt. El, ca și Ethyl Corporation, a urmat întotdeauna practica respingerii solide a toxicității produsului.

În țara noastră, tetraetil plumb nu a fost folosit până în 1942.Dar, după ce a primit în conformitate cu camioane Lend-Lease aliați de partid și luptătorii americani și britanici, URSS a trebuit să cumpere rapid de fluid de etil pentru a adăuga tetraetil de plumb în benzină internă pentru a crește abilitățile lor de detonare – număr redus octanică a benzinei sovietice a condus la o deteriorare rapidă a motoarelor britanice din SUA și concepute pentru combustibil cu cifră octanică mai mare. lichid de etil a fost o soluție de tetraetil de plumb în brometan sau dibromopropan (înainte de a se afla pe stațiile de gaze în rezervoare cu un avertisment care spune „Etil – otravă!“). Compușii bromurați nu sunt numai bine dizolvate tetraetil de plumb, permițând să se intre în benzină, dar, de asemenea, a contribuit la faptul că arderea tetraetil ușor plecat cu gazele de eșapament, și nu sa stabilit pe piesele motorului. Primul etilare benzina a fost organizat pe depozite de combustibil militare, iar apoi – în rafinării.

Restricționarea utilizarea unui aditiv de plumb tetraetil din cauza creșterea saturnism de mediu a mediului a început în același loc în care au inventat – în Statele Unite ale Americii.Acest proces se desfășoară încă din 1970, iar până în 1986 producția și utilizarea benzinei cu plumb au fost complet interzise. În Europa, plumbul de tetraetil a fost interzis în 2000 (deși unele țări au abandonat-o înainte), în Rusia – în 2003 (deși majoritatea vehiculelor au fost deja transformate în versiuni mai ecologice ale combustibilului până în momentul interdicției). În prezent, plumbul tetraetil este încă folosit în Yemen, Palestina, Afganistan și Coreea de Nord.

Numărul de cifre octanice de benzină este mărit în două moduri. Prima prelucrare chimică a cursei drepte pe benzină. Astfel de metode includ procesele de crăpare și reformare în care lărgimile de hidrocarburi lungi sunt împărțite pe cele mai scurte și izomerizarea hidrocarburilor lineare în ramificate (hidrocarburile cu lanțuri lungi și liniare reduc numărul octanic al combustibilului și le măresc cu cele scurte și ramificate).

Aplicați și aditivi antidetari. Acestea sunt, de asemenea, compuși organometalici – cymantrene (tricarbonil (η5ciclopentadienil) mangan, Mn (η5-C5H5) (CO) și ferocen (bis-n5-ciclopentadienil (II), η5-C5H5)2Fe).În timpul arderii acestor substanțe sunt formate practic inofensive pentru oxizii de mediu de mangan și fier, dar particulele solide ale acestor oxizi pot (ca, într-adevăr, tetraetil de plumb și produsele de combustie solide) conduc la ancrasare motorului. Pentru a mări cifra octanică poate fi adăugat carburantului și conținând oxigen compuși – alcooli și eteri (cifra octanică de etanol este de 100 de unități), dar adăugarea unei mici cantități de antidetonanți aditivi la un produs de prelucrare chimică a alerga drept eficace decât administrarea unei cantități mari de aditivi în fracțiune de benzină din petrol obținută numai prin rectificarea uleiului fără o prelucrare chimică ulterioară.


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

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