Khu vực xa lánh nấm • Arkady Kuramshin • Nhiệm vụ khoa học phổ biến về "Yếu tố" • Hóa học, Sinh học

Vùng nấm

Nhiệm vụ

Rospotrebnadzor khuyến cáo: "Thu thập nấm cách xa đường, đường cao tốc, khu vực dân cư bên ngoài, trong các khu vực sinh thái sạch sẽ". Không nên thu thập nấm gần 500 mét từ đường địa phương không quá tải và cách đường lớn có mật độ giao thông cao hơn 1000 mét (nếu rừng rất dày đặc và không có glades, khoảng cách này có thể giảm một nửa) và đường không được sử dụng hoặc bị bỏ . Tình hình tương tự với các sân bay – ngay cả máy bay nhỏ, thậm chí từ lâu bị bỏ hoang: bạn không nên hái nấm gần hơn vài trăm mét từ chúng. Nhưng đối với đường sắt, khu vực "xa lánh nấm" nhỏ hơn nhiều – chỉ cách đường sắt 50 m. Tuy nhiên, quy tắc tương tự cũng áp dụng cho các con đường mới được đưa vào hoạt động sau ngày 1 tháng 7 năm 2003: an toàn để chọn nấm chỉ cách đường 50 mét. Giải thíchlý do cho sự khác biệt như vậy trong các tiêu chuẩn vệ sinh cho các loại đường khác nhau và các loại phương tiện giao thông khác nhau.


Mẹo 1

Các chân vịt động cơ, động cơ diesel, và cánh quạt hay máy bay trực thăng có khác nhau trong hoạt động của chúng không? Họ có cần nhiên liệu khác nhau hay không?


Mẹo 2

Cụm từ "Nấm hấp thụ các thành phần khí thải" là khá phổ biến. Làm thế nào có thể thay đổi thành phần của khí thải của động cơ ô tô, hàng không và động cơ diesel.


Mẹo 3

Hãy nhớ rằng, các dẫn xuất trong đó các nguyên tố là khó khăn nhất để tham gia vào việc lưu thông các chất trong tự nhiên và, kết quả là, được đào thải ra khỏi cơ thể.


Giải pháp

Thông thường, nguy cơ thu thập nấm gần đường được giải thích theo các thuật ngữ chung như: "khi đốt cháy nhiên liệu, các chất có thể gây ung thư, gây đột biến và độc hại trên cơ thể người vào không khí và đất có khí thải".

Từ các điều kiện của vấn đề, có thể hiểu rằng các chất xâm nhập vào môi trường, hoặc thay vào đất (cơ thể sinh trưởng của nấm tích tụ các chất độc hại từ đất), với khí thải từ xe hơi, cánh quạt và trực thăng nguy hiểm hơn cho cơ thể so với các chất từ ​​khí thải của đầu máy đường sắt. Sự khác biệt như vậy được gây ra, vì nó dễ đoán, sử dụng các loại động cơ khác nhau và các nhiên liệu khác nhau.

Động cơ hàng không vít và hầu hết các loại ô tô là động cơ đốt trong xăng, trong đó hỗn hợp nhiên liệu không khí nén được đốt cháy bằng tia lửa điện.Điều quan trọng là hỗn hợp này được nén tốt, nhưng không phát nổ sớm (từ nén và nhiệt độ cao). Tài sản này được gọi là nhiên liệu chống nổ. Xăng nguyên chất – phần dầu thu được bằng cách chưng cất – không phù hợp làm nhiên liệu cho động cơ xăng. Để cải thiện chất lượng chống gõ, xăng có thể được sửa đổi về mặt hóa học và / hoặc bổ sung vào nó với các chất phụ gia chống gõ.

Động cơ đầu máy diesel chủ yếu là động cơ diesel và hoạt động do tự đánh lửa nhiên liệu được phun trong buồng đốt từ tác động của không khí nóng trong quá trình nén. Động cơ diesel có nhiều "ăn tạp": thực tế là tất cả các phần nặng của quá trình cải dầu từ dầu hỏa đến dầu nhiên liệu và thậm chí dầu thô, cũng như dầu hạt cải dầu, dầu ăn, vv… có thể được sử dụng làm nhiên liệu. -hoặc sửa đổi.

Để hoàn chỉnh, cần thêm rằng trong "hàng không lớn" chủ yếu là động cơ phản lực dầu hỏa, nhưng điều này không quan trọng đối với giải pháp của vấn đề – khu an ninh sân bay thường khá lớn, vì vậy bạn không phù hợp với nấm rất gần với chúng.

Bất kỳ nhiên liệu nào có nguồn gốc từ dầu mỏ là hỗn hợp chủ yếu bao gồm các hydrocacbon bão hòa và thơm. Sự khác biệt duy nhất là chi tiết: ví dụ, trong loạt xăng – dầu hỏa – dầu nhiên liệu, trọng lượng phân tử và điểm sôi của hydrocacbon tăng lên.

Nếu chúng ta so sánh thành phần trung bình của khí thải của động cơ xăng và diesel hiện đại, chúng ta có thể thấy rằng không có sự khác biệt cơ bản về hàm lượng các chất độc hại phát ra bởi mỗi động cơ. Dưới đây là một bảng từ bài viết Khí thải. Tuy nhiên, nó chứa dữ liệu cho động cơ ô tô diesel, nhưng động cơ diesel của đầu máy diesel hoạt động trên nguyên tắc tương tự như động cơ ô tô, do đó người thân thành phần khí thải của chúng sẽ rất gần, nếu không giống nhau.

Thành phần
khí thải
Động cơ
Xăng ô tôDiesel
Nitơ, vol.%74-7776-78
Oxy, vol.%0,3-8,02,0-18,0
Nước (hơi), vol.%3,0-5,50,5-4,0
Carbon dioxide, vol.%0,0-16,01,0-10,0
Carbon monoxide,% theo thể tích0,1-5,00,01-0,5
Oxit nitơ, vol.%0,0-0,80,0002-0,5
Hydrocacbon, vol.%0,2-3,00,09-0,5
Aldehydes, vol.%0,0-0,20,001-0,009
Soot, g / m30,0-0,040,01-1,1
Benzopyrene, g / m310-20×10−610×10−6

Các thành phần độc và gây đột biến của khí thải bao gồm các sản phẩm đốt cháy không hoàn toàn các nhiên liệu hydrocarbon – carbon monoxide (carbon monoxide), hydrocacbon, aldehyde, bồ hóng, và benzopyrene, cũng như các oxit nitơ được hình thành trong quá trình đốt cháy.Trong số này, chỉ có hydrocacbon, bồ hóng, và benzapyrenes mới có cơ hội tích tụ trong đất, và phần còn lại chỉ nguy hiểm khi hít phải trực tiếp khí thải. Về lâu dài, khí carbon monoxit trộn lẫn với khí quyển và sẽ bị oxy hóa chậm thành cacbon dioxit, các oxit nitơ hoặc các sản phẩm phản ứng của chúng với các axit nitric và nitric trong nước và các muối của chúng – sẽ được hấp thụ bởi thực vật, aldehyde sẽ bị ôxi hóa thành rượu, sẽ được hấp thụ bởi vi sinh vật và khí hydrocacbon (mêtan, ethane, propan và butanes) cũng sẽ được thải vào khí quyển và sẽ tham gia vào các quá trình hóa học ở đó, và không phải trong đất.

So sánh các loại khí thải của động cơ diesel và xăng cho thấy chúng khác nhau rất ít trong "làm giàu" của đất với các chất độc hại: các chất phóng xạ xấp xỉ nhau, động cơ diesel phát ra muội than hơn, nhưng ô tô xăng tạo ra nhiều hydrocacbon hơn. Trên thực tế, đó là sự vắng mặt của những khác biệt đáng kể dẫn đến thực tế là đối với những con đường và đường sắt mới, “tiêu chuẩn vệ sinh” để thu thập nấm cũng giống nhau.

Hình 2 Poster "Hãy coi chừng ngộ độc xăng chì" và cảnh báo áp phích tương tự về sự nguy hiểm của xăng pha chìthường đi chơi ở các trạm xăng. Nghệ sĩ V.V. Danilov, D.A. Dmitriev, 1956. Hình ảnh từ litfund.ru

Nó chỉ ra rằng bảng không chỉ ra lý do cho sự nguy hiểm lớn hơn của các con đường. Nhưng điều này là hợp lý, vì các chất nguy hiểm nhất cho đất kể từ tháng 7 năm 2003 ở Nga trong khí thải của động cơ ô tô chỉ đơn giản là không nên được hình thành (theo Luật số 34-FZ). Đây là những hợp chất chì hữu cơ và vô cơ có trong khí thải, bởi vì thời gian dài để tăng công suất động cơ và tăng số lượng octan của xăng, xăng đã được sử dụng, trong đó tetraethyl chì (Pb (C)2H5)4). Nhưng trong xăng hàng không, được sử dụng cho vít hàng không, tetraethyl chì được sử dụng cho đến ngày nay.

Vì các chất phụ gia chì được sử dụng trong một thời gian khá dài nên các sản phẩm đốt cháy tetraethyl hoàn chỉnh và không hoàn toàn được tích lũy tự nhiên dọc theo các con đường. Nếu bạn biết số dặm và mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình hàng năm, bạn có thể ước tính quy mô của thảm họa. Hàm lượng chì trong xăng pha chì dao động từ 0,15 đến 0,37 g / l, và, ví dụ, năm 1995 có 19,6 triệu xe hơi ở Nga.Theo một số dữ liệu, tổng lượng chì vào khí quyển từ vận tải ô tô trong năm đó ước tính khoảng 4.000 tấn.

Gió mang aerosol chì từ khói thải lên đến một cây số từ đường cao tốc. Thảm thực vật ven đường làm giảm tác động này (làm suy yếu gió và hấp thụ các chất độc hại), vì vậy đây là một trong những lý do tại sao đai rừng trú ẩn được trồng dọc theo đường chạy giữa đất nông nghiệp được sử dụng.

Từ cuối những năm 1970, Liên Xô bắt đầu quá trình từ bỏ việc sử dụng chì tetraethyl, đã kết thúc, như đã đề cập, vào năm 2003. Tuy nhiên, các lề đường vẫn bị nhiễm chì nặng, và vì nó và các dẫn xuất của nó thuộc loại nguy hiểm đầu tiên, người ta vẫn không nên thu thập nấm ở đường cao tốc, bất kể ý tưởng hấp dẫn "đậu ở bên đường, đi vào rừng, ghi đầy đủ thân cây. "


Lời nói

Xăng dẫn đầu, hoặc thay vì xăng có chứa chì tetraethyl, đã được sản xuất hàng loạt từ những năm 1920. Tại một thời điểm, ông cho phép xe sản xuất hàng loạt để trở thành một đối thủ cạnh tranh, và sau đó đẩy xe ra trên một chiếc xe ngựa kéo.Nhưng mặc dù điều này trong năm 2010 đã được đưa vào tạp chí Thời gian trong danh sách 50 phát minh tồi tệ nhất trong lịch sử loài người.

Nhà phát minh ra xăng quy mô octan và các nhiên liệu khác Sir Harry Ricardo (1885-1974). Ảnh từ imechearchive.wordpress.com

Trong động cơ đốt trong xăng, hỗn hợp khí nén được đốt cháy bằng tia lửa điện. Để vận hành hiệu quả động cơ, cần thiết hỗn hợp này có thể được nén càng tốt – tức là, với thể tích thấp nhất có thể. Arson của hỗn hợp tại nén tối đa làm tăng lượng công việc hữu ích, trong đó, mở rộng, làm cho các sản phẩm đốt cháy của hỗn hợp, ảnh hưởng đến cả tốc độ của xe và tiêu thụ nhiên liệu. Nhưng đôi khi nhiên liệu khi nén phát nổ một mình, trước khi tia lửa phát ra. Điều này "tự-arson" được gọi là nổ. Phát nổ làm giảm hiệu quả của động cơ và góp phần làm hao mòn nhanh hơn (lưu ý rằng đồng thời, cơ sở cho hoạt động của động cơ diesel, ngược lại, khả năng tự cháy trong quá trình nén). Khả năng chống lại nổ trong quá trình nén được gọi là số octan. Quy mô octane đầu tiên của nhiên liệu hydrocarbon năm 1921 đã được đề xuất bởi kỹ sư người Anh Harry Ricardo.

Số lượng octan thấp (khoảng 66 đơn vị) của các loại khí chưng cất trực tiếp (chỉ thu được với sự trợ giúp của cải dầu), với các phương pháp vật lý và không cần xử lý hóa học thêm phần chưng cất) không cho phép tăng sức mạnh của động cơ đốt trong khi đốt hỗn hợp không khí và phát triển tốc độ cao.

Thomas Midgley (1889-1944). Ảnh từ ru.wikipedia.org

Năm 1921, kỹ sư người Mỹ Thomas Midgley (Thomas Midgley, nguồn cũ – Thomas Midgley) đã khám phá ra rằng hợp chất organometallic đầu tiên thu được vào năm 1852 và không có nơi nào khác được sử dụng – tetraethyl chì – tăng số octan của xăng. Hai năm sau, vào năm 1923, ba tập đoàn Mỹ – General Motors, DuPont và Standard Oil đã thành lập một liên doanh giữa Ethyl Gasoline Corporation. Từ "ethyl" trong tiêu đề được sử dụng đặc biệt để không làm người ta sợ hãi với từ "chì". Gần như ngay lập tức, công nhân tại nơi làm việc bắt đầu có các triệu chứng ngộ độc chì mãn tính. Vào năm 1924, chính Midgley đã đi nghỉ để hồi phục sau khi bị nhiễm độc chì, nhưng anh đã giấu sự thật này. Ông, giống như Ethyl Corporation, luôn theo dõi thực hành kiên quyết loại bỏ độc tính sản phẩm.

Ở nước ta, chì tetraethyl không được sử dụng cho đến năm 1942.Tuy nhiên, khi đã nhận được một khoản cho vay từ các đồng minh của một loạt xe tải và máy bay chiến đấu Mỹ và Anh, Liên Xô phải khẩn trương mua chất lỏng ethyl để thêm tetraethyl dẫn đến khí gas trong nước để tăng khả năng nổ của họ. được thiết kế cho nhiên liệu octane cao hơn. Ethyl lỏng là một dung dịch của tetraethyl chì trong bromoethane hoặc dibromopropane (nó được sử dụng để đứng tại các trạm xăng trong xe tăng với một dấu hiệu cảnh báo "Ethyl – chất độc!"). Các hợp chất hữu cơ brom không chỉ hòa tan tốt tetraethyl chì, cho phép nó được đưa vào xăng, mà còn góp phần vào việc sản phẩm đốt của tetraethyl chì thoát dễ dàng hơn với khí thải hơn là lắng trên các bộ phận động cơ. Đầu tiên, xăng etilirovanie được tổ chức tại các kho nhiên liệu quân đội, và sau đó – trong các nhà máy lọc dầu.

Hạn chế việc sử dụng các chất phụ gia chì tetraethyl do sự gia tăng ngộ độc chì của môi trường bắt đầu khi chúng được phát minh – ở Mỹ.Quá trình này đã diễn ra từ năm 1970, và đến năm 1986 việc sản xuất và sử dụng xăng pha chì đã bị cấm hoàn toàn. Ở châu Âu, chì tetraethyl bị cấm vào năm 2000 (mặc dù một số nước đã từ bỏ nó trước đây), ở Nga – năm 2003 (mặc dù, một lần nữa, hầu hết các xe đã được chuyển đổi sang các phiên bản nhiên liệu thân thiện với môi trường hơn vào thời điểm cấm). Hiện nay, chì tetraethyl vẫn được sử dụng ở Yemen, Palestine, Afghanistan và Bắc Triều Tiên.

Bây giờ số lượng octane xăng được tăng theo hai cách. Việc xử lý hóa học đầu tiên của cuộc chạy đua xăng. Các phương pháp như vậy bao gồm các quá trình bẻ gãy và tái cấu trúc trong đó các chuỗi hydrocacbon dài được phân chia thành các chuỗi ngắn hơn và đồng phân hóa các hydrocacbon tuyến tính thành các nhánh phân nhánh (hydrocarbon với chuỗi dài và tuyến tính làm giảm chỉ số octane của nhiên liệu và tăng chúng với các nhánh ngắn và nhánh).

Áp dụng và chống gõ phụ gia. Đây cũng là những hợp chất organometallic – cymantren (tricarbonyl (η)5-cyclopentadienyl) mangan, Mn (η5-C5H5) (CO) và ferrocen (bis-η)5-cyclopentadienyl (II), η5-C5H5)2Fe).Khi các chất này được đốt cháy, mangan và sắt oxit thực tế không nguy hại cho môi trường, tuy nhiên, các hạt rắn của các oxit này có thể (như, bằng cách này, các sản phẩm đốt rắn của tetraethyl chì) dẫn đến tắc nghẽn động cơ. Để tăng số octane, bạn có thể thêm vào các hợp chất chứa oxy và nhiên liệu (số octan của ethanol là 100), nhưng thêm một lượng nhỏ chất phụ gia chống kích thích vào sản phẩm lọc hóa học trực tiếp hiệu quả hơn là thêm một lượng lớn phụ gia vào phần dầu xăng thu được chỉ bằng cách cải tiến dầu mà không cần xử lý hóa học tiếp theo.


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

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