НОВЕЙШИЕ ДОСТИЖЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ ХИМИИ В ОБЛАСТИ ПОЛИМЕРОВ

 

331 

 

топливо,  производимое  из  отходов,  стала  выгодней  цены  на  продукты  переработки  нефти.  И  это 

конкурентное преимущество растет с повышением цены на сырую нефть. 

Переработка всевозможных пластмассовых бутылок из разных полимеров в данное время стала 

очень актуальной, ведь ресурсы природы небезграничны, да и перерабатывать тару весьма нелегко. 

Сжигать или закапывать полимерную тару вредно, да и просто немыслимо - земли не хватит. Вначале 

тару собирают и сортируют на полигоне. Потом ее прессуют в тюки весом в тонну и отправляют на 

мельницу-дробилку.  Полученную  смесь  хлопьев  вываливают  в  водяную  ванну - здесь  смывают 

этикетки  и  удаляют  остатки  клея.  Затем  хлопья  по  возможности  разделяют  на  полимеры  разных 

видов.  Иные  полимерные  фракции  легче  воды,  они  всплывают  на  поверхность  и  таким  образом 

отделяются от более тяжелых полимеров.  

На  специальном  барабане  хлопья  смеси  полимеров  фильтруют,  высушивают,  затаривают  в 

огромные мешки и отправляют на склад. Теперь полимеры ждут главные превращения - химическая 

переработка  в  реакционном  экструдере.  Но  тут  и  возникает  главная  проблема - как  переработать 

смесь  разных  полимеров?  Дело  в  том,  что  полиэтилен,  полиэфир,  полиэтилентерефталат  и  другие 

полимеры,  помещенные  в  реактор  и  нагретые  до  температуры  их  переработки,  часто  вызывают 

взаимное разложение друг друга. Здесь сказывается ограниченная совместимость полимеров разной 

химической  природы.  Для  того  чтобы  избежать  этих  неприятных  явлений,  придумали  делать 

органические  добавки  в  смесь.  На  выходе  оказываются  полимерные  композиционные  материалы, 

которые  имеют  повышенную  механическую  и  ударную  стойкость  и  почти  не  впитывают  воду.  

Поэтому  из  них  можно  делать  корпуса  фильтров,  мембран,  аппаратуры  водоподготовки  и  другие 

изделия, которые работают при повышенных температуре и влажности (табл.1). 

 

Таблица-1. Свойства полиэтилена 

 

Свойства полиэтиленов 

Высокой плотности 

Низкой плотности 

Тпл 129-135 

° 

С 

108-115 ° С 

Т ст 

ок. -60 ° С 

ниже -60 ° С 

Плотность 0,95-0,96 

г/см3 

0,92-0,94 г/см3 

Кристалличность 

высокая 

низкая 

Растворимость 

растворим в АУВ выше T=120 ° С 

растворим в АУВ выше T=80 ° С 

 

Инженерам  удалось  создать  аппарат,  позволяющий  сжигать  соленую  воду.  В  аппарате 

Канзиуса  вода  подвергается  воздействию  радиоволн,  которые  ослабляют  связи  между  ее 

компонентами  и  высвобождают  водород.  При  наличии  искры  водород  воспламеняется  и  горит 

ровным  пламенем,  температура  которого,  как  показывают  эксперименты,  может  превышать 1600 

градусов  Цельсия.  Стоит  подчеркнуть,  что  процесс  высвобождения  водорода  не  является  формой 

электролиза,  имеет  место  другое  явление.  Воду  не  надо  подвергать  никакой  специальной  очистке, 

годится  любая  соленая  вода,  в  том  числе  взятая  непосредственно  из  моря  (табл. 2). Это  открывает 

большие перспективы перед топливной отраслью.  

 

Таблица-2. Примерный состав примесей в сточных водах химических промывок , г/м

3 

 

Вещество 

Метод промывки 

 

Соляно-

кислотный 

Адипиново-

кислотный 

Гидразино-кислотный 

Композицион-ный 

Хлориды (С l ) 

2000 

- 

- 

- 

Сульфаты ( SO

 2

 4

 ) 

- 

300 

800 

300 

Железо ( Fe

 2+

 + Fe

 3+

) 300 

230 

300 

250 

Медь 50 

- 

- 

50 

Цинк 50 

- 

- 30 

Фтор 250 

- 

- 200 

 

Соленая  вода  доступна  почти  в  любом  регионе  Земли  практически  в  неограниченном 

количестве,  для  окружающей  среды  аппарат  безвреден:  отходом  производства  является  опять  же 

вода. Уже подана заявку на патент: использование соленой воды в качестве альтернативного топлива. 

 

332 

 

В  ходе  моей  учебно-исследовательской  работы  стоит  отметить,  что  благодаря  разработке 

технологии  производства  дизтоплива  из  пластиковых  отходов,  будет  частично  решена  не  только 

энергетическая проблема, но и проблема ликвидации отходов. Новый метод очень хорошо сочетается 

с  идеей  защиты  окружающей  среды.  Сегодня  началась  работа  для  переработок  всевозможных 

пластмассовых  бутылок  из  разных  полимеров.  Над  созданием  аппарата  реакционной  экструзии  для 

переработки полимеров и их отходов независимо от состава и химической природы их компонентов, 

ведь добавки могут быть разными - в зависимости от того, какие полимеры нужно переработать и до 

какой  температуры  их  требуется  нагреть  в  реакторе.  Разработку  вместо  топлива - соленая  вода, 

можно призвано сказать его самым значительным открытием в науке о воде за последние сто лет. 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Органическая химия в 2-томах, 2013 года. Юрайт-Издат. Грандерг И.И., Нам Н.Л. 

2. Саркисов О.М., Уманский С.Я. Фемтохимия -Успехи химии, 2001 г. 

3. Ивановский А.Л. Фуллерены и нанотрубки – Химия и жизнь, 2004 г. 

4.  Шепелев  И.И.,  Твердохлебов  В.П.  Электровзрывная  обработка  водных  пульп  и  эмульский – 

Химическая технология, 2001 г. 

 

 

 

УДК 504:37.03 

 

ЭФФЕКТИВНОСТЬ  НЕФТЯНЫХ СОРБЕНТОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО 

РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 

 

Мырзалиева С.К

1

., д.х.н., профессор, Дарибаева Г.Т

2

., Оразбеков Б.М

3

. ученик,  

Алматинский технологический университет

2

, г. Алматы, Республика Казахстан 

КазНИТУ имени К.И.Сатпаева

1

, Средняя школа № 124 

E-mail: batyr_oraz99@mail.ru

, saulekerchaiz@mail.ru

 

 

Нефтепродукты  (НП)  относятся  к  наиболее  опасным  органическим  загрязнениям  водоемов. 

Обладая  малой  растворимостью  в  воде,  они  разлагаются  естественным  образом  крайне  медленно. 

Имея  низкую  плотность,  нефтепродукты  (даже  при  малой  их  концентрации)  образуют  на  водной 

поверхности пленку, препятствующую растворению в воде атмосферного кислорода. Нефтепродукты 

оказывают  непосредственное  токсическое  воздействие  на  водные  организмы:  закупоривают 

клеточные  мембраны,  через  которые  осуществляются  все  процессы  метаболизма [1]. Предельно 

допустимая концентрация (ПДК) нефти и нефтепродуктов в воде составляет от 0,05 мг/дм3 до 0,1–0,3 

мг/дм

3

 в зависимости от цели водопользования. 

Сорбционная  технология  очистки  природных  и  сточных  вод  от  НП  является  широко 

используемым и эффективным методом в настоящее время. 

В  настоящее  время  производят  как  однокомпонентные  сорбенты,  так  и  многокомпонентные, 

состоящие  из  природного  сырья  (торфа  или  его  смеси  с  сапропелем)  и  модификаторов  (солей 

двухвалентных металлов гуминовых кислот). Сорбционное извлечение НП из сточных вод получило 

достаточно  широкое  распространение  вследствие  высокой  эффективности  и  отсутствия  вторичных 

загрязнений.  Сорбционные  материалы  поглощают  из  водных  растворов  НП  практически  до  любых 

остаточных концентраций. Преимуществами этого метода являются возможность адсорбции веществ 

многокомпонентных  смесей  и,  кроме  того,  высокая  эффективность  очистки (80-95%), особенно 

слабоконцентрированных сточных вод. Для производства сорбентов используется различное сырье. 

Одним из наиболее перспективных адсорбентов, используемых для удаления из воды примесей 

и загрязнений, является активированный уголь (АУ). Несмотря на положительные свойства АУ, они 

неудовлетворяют всему комплексу требований, предъявляемых к материалам подобного типа, в связи 

с чем поиск и разработка новых сорбционных материалов ведется постоянно [2]. 

Особую  группу  составляют  биосорбенты.  Их  широкое  распространение  в  природе,  низкая 

стоимость  и  простая  технология  применения  наряду  с  достаточно  высокими  сорбционными 

свойствами делают перспективным использование этого природного сырья в качестве сорбентов для 

очистки воды и  почвы от нефтезагрязнений. 

 

333 

 

В  качестве  сырья  для  производства  сорбентов  растительного  происхождения  используются: 

лузга гречки и подсолнечника, 

песок, мох, древесные опилки и керамзит,  

шелуха овса и риса, чёрная 

скорлупа  грецкого  ореха,  кукурузные  початки  (отходы),  отходы  переработки  трав,  опавшая  листва, 

солома, камышовая сечка, соцветия тростника

[3].

 Использование всех этих материалов, являющихся 

потенциальным  местным  сырьем  для  производства  сорбентов,  позволяет  увязать  ликвидацию 

отходов  сельскохозяйственного  производства  с  природоохранной  деятельностью. 

Материалы, 

применяемые  для  сбора  нефти  и  нефтепродуктов  с  поверхности  водоемов,  принято  называть 

нефтяными  сорбентами,  а  также  нефтесобирателями  и  нефтепоглотителями.  Для  определения 

эффективности 

нефтяных 

сорбентов 

используют 

следующие 

основные 

показатели: 

нефтепоглощение, водопоглощение. 

 

Адсорбционную активность сорбентов определяли по ГОСТу 4453-74.

 

Были исследованы сорбенты на основе вторичного растительного сырья, в том числе сорбенты 

на основе стержней кукурузных початков.  

Эффективность  этих  сорбентов  определялась  в  сравнении  с  сорбционными  свойствами 

традиционного сорбента – активированного угля.  

 

Таблица 1. Свойства сорбентов для сбора нефтии нефтепродуктов (НП) 

 

 

 

Диаграмма-1. Сравнение сорбционной ёмкости сорбентов на основе вторичного растительного сырья 

 

Из рисунка 1 видно, что сорбенты на основе кукурузных початков хорошо впитывают моторное 

масло  и  нефть.  Данный  сорбент  относятся  к  целлюлозосодержащему  сырью,  имеет  губчатую 

пространственно-каркасную структуру. Обладает высокой гидрофобностью и при контакте с жирной 

пленкой на поверхности воды, происходит селективное впитывание только жира. Поглощение нефти 

и воды растительными отходами протекает по различному механизму. Нефть и НП удерживаются на 

поверхности  поглотителя  адгезионными  силами.  Поэтому  растительные  отходы  имеют  тенденцию 

лучше  удерживать  высоковязкую  нефть  по  сравнению  с  маловязкой,  то  же  характерно  и  для 

нефтепродуктов: лучше впитываются моторное масло и нефть. 

Анализ  полученных  результатов  свидетельствует  о  том,  что  вторичное  растительное  сырье 

может  быть  более  эффективным  сорбентом  по  сравнению  с  традиционными,  что  позволяет 

использовать  данные  сорбенты  при  очистке  природных  объектов  от  загрязнений    нефтью  и 

нефтепродуктами. 

Таким образом, оптимальные характеристики сорбентов из природных отходов и безреагентная 

технология  их  получения  обеспечивают  их  высокую  конкурентоспособность  на  рынке  нефтяных 

сорбентов.  

 

 

0

1

2

3

4

5

6

М

оторн

ая

 масла

, 

г  

Бензин

, 

г

Нефть

, 

г

Поглощаемость сорбентов

Кукурузные початки

Активированный 

уголь 

Виды сорбентов 

Виды нефтепродуктов 

Адсорбционнаяактив

ность сорбентов, мг/л 

Моторное масло, г 

Бензин, г 

Нефть, г 

Кукурузные початки 5,33 2,95 

4,81 173,4 

Активированный уголь 2,59  1,53 

3,21  161,0 

 

334 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Мырзалиева С.К., Изажанова А., Каржаулова С. Актуальные проблемы очистки сточных вод пищевой 

отрасли // Труды Международной конференции студентов и молодых ученых «Мир науки». - Алматы, 2011. - 

С.105-106. 

2.  Уткина  Е.Е.,  Каблов  В.Ф.,  Быкадоров  Н.У.  Использование  сырьевых  ресурсов  региона  для  решения 

проблем загрязнения водных объектов нефтепродуктами. Журнал «Fundamental research»-№8, -2011, - с.406-409 

3.  Веприкова  Е.В.,  Терещенко  Е.А.,  Чесноков  Н.В.,  Щипко  М.Л.,  Кузнецов  Б.Н.  Особенности  очистки 

воды от нефтепродуктов с использованием сорбентов, фильтрующих материалов и активных углей. Journal of 

Siberian Federal University. Chemistry 3 (2013 3) 285-304 

 

 

 

УДК 613.2 

 

ПРЕИМУЩЕСТВА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕСТ-МЕТОДОВ 

ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 

 

Сулейменова М.Ш., рук. к.х.н., доцент, Исмукашева М.Ш., студент, 

Алматинский технологический университет, г. Алматы, Республика Казахстан 

E-mail: s.mariyash@mail.ru 

 

 Основными  средствами  реализации  тест-методов  являются  тестовые  системы,  которые  могут 

использоваться как для качественного обнаружения компонентов, так и для полуколичественного и 

количественного их определения. 

Тест-системы - наиболее  простые  средства  сигнального  или  полуколи-чественного 

химического  анализа,  представляющие  собой  товарную  форму  продукции  с  комплексом 

потребительских  свойств,  сочетающих  в  себе  максимальные  экспрессность  анализа,  простоту 

применения,  наглядность  результата,  доходчивость  и  лаконичность  инструкции. Тест-системы 

применяются  как  самостоятельно,  так  и  в  составе  более  сложных  портативных  и  лабораторных 

методов и средств (тест-комплектов, комплектов-лабораторий, измерительных комплектов) /1-4/. 

Тестовые  системы  должны  обладать  нужной  чувствительностью  и  избирательностью  действия, 

обеспечивать  необходимую  точность  и  надежность  определения,  быть  простыми  в  использовании. 

Важно, чтобы взаимодействия и реакции протекали быстро, а их эффект был наглядным и доступным. 

По  принципу  действия  тестовые  системы  можно  разделить  на  химичес-кие,  биохимические  и 

биологические. Биохимические включают ферментные и иммунологические, биологические основаны на 

использовании микроорга-низмов, насекомых и даже более высокоорганизованных микроорганизмов [4]. 

В качестве тестовых систем могут использоваться индикаторные трубки, таблетки и порошки, 

индикаторные бумаги и полоски, аэрозольные упаковки, растворы в ампулах и капельницах и др. Все 

они содержат подобранные нужным образом реагенты. По интенсивности или тону окраски, по длине 

окрашенной зоны в трубке можно определить тестируемый компонент.  

Тестовые  системы  можно  использовать  для  решения  разнообразных  задач.  Одна  из  них - 

скрининг,  т.е.  оценка  наличия  или  полуколичественное  определение  нужного  компонента, 

предусматривает,  если  это  необходимо,  дальнейшее  более  детальное  обследование.  Методология 

скрининга заклю-чается в следующем: возможны два ответа – «положительный» (наличие искомого 

компонента) и «отрицательный» (его отсутствие). 

Скрининг  с  помощью  тестов  позволяет  резко  сократить  объем  аналитических  работ,  экономить 

время  анализа  и  часто  является  единственной  возможностью  контролировать  ситуацию.  Последнее 

особенно относится к чрезвычайным ситуациям и военным действиям, когда использование тест-средств 

является единственной возможностью оценить степень химического поражения окружающей среды.  

Тест-методы  особенно  хороши  для  оценки  обобщенных  показателей  безопасности  жидких 

пищевых продуктов, например, общей токсичности или суммарного количества тяжелых металлов. В 

первую очередь это относится к анализу питьевой и минеральной воды, фруктовых и овощных соков, 

винной продукции, водки, слабоокрашенных напитков и др.  

Доступность  тест-методов  связано  с  тем,  что  проведение  таких  анализовне  требуют 

существенной  подготовки  пробы,  приготовления  растворов,  использования  сложных  приборов  и 

лабораторного оборудования, а главное – высококвалифицированного персонала.  

 

335 

 

В  настоящее  время  при  проведении  экспресс-анализа  пищевых  продуктов  широко 

используются  тестовые  системы  фирм «QUANTOFIX», «VISOCOLOR», «LOVIBOND», 

«MERCKOQUANT»  и  т.д. [5]. Указанные  тест-системы  позволяют  контролировать  пищевые 

продукты  как  по  показателям  безопасности  (определение  суммы  тяжелых  металлов,  меди,  олова, 

хрома,  железа,  кобальта,  никеля,  марганца,  кадмия,  ртути,  свинца,  нитратов,  нитритов,  свободного 

хлора,  этанола  и  метанола  в  смеси,  ацетальдегида,  сложных  эфиров  и  сивушных  масел  в  водке  и 

ликероводочной продукции и др.), так и оценивать их качество (определение аскорбиновой кислоты, 

сульфит-ионов, фенольных соединений и др.). 

В таблице 1 приведены результаты исследования содержания некоторых ионов и элементов с 

помощью тест-систем с указанием их предельно допустимых концентраций (ПДК) и нижних границ 

(НГ) в питьевой воде. 

 

Таблица-1. ПДК и НГ некоторых ионов и элементов в питьевой воде 

 

Нормируемый 

компонент 

Предельно допус- 

тимая концентра-ция, мг/л 

Нижняя граница содержания ионов и 

элементов с помощью тест-системы,  мг/л 

Нитрат-ион 45  5 

(реактивный порошок) 

Нитрит-ион 3  3 

(индикаторная трубка) 

Хлорид-ион 350 

5 

(реактивный порошок) 

Свободный хлор 0,3 

0,05 

(реактивный порошок) 

Кадмий 0,001 

0,001 

(реактивный порошок) 

Марганец 0,1 0,05 

(реактивный порошок) 

Медь 1,0 

0,1 

(индикаторная трубка) 

Железо 0,3 

0,05 

(индикаторная трубка) 

Никель 0,1 

0,1 

(таблетки из пенополиуретана) 

Ртуть 0,0005 

0,000001 

(таблетки из пенополиуретана) 

Свинец 0,03 

0,00001 

(таблетки из пенополиуретана) 

Фенол 0,25 

0,01 

(таблетки из пенополиуретана) 

 

Таким  образом,  практика  использования  тест-методов  анализа  показывает,  что  они  успешно 

могут  быть  использованы  для  сертификационных  испытаний  в  случае,  если  их  метрологические 

характеристики удовлетворяют требованиям ГОСТ на соответствующий продукт и они аттестованы 

по соответствующей схеме и для соответствующих целей [6]. 

Следует  отметить  также,  что  практическое  использование  тест-методов  возможно  не  только 

для решения проблем идентификации и подтверждения качества пищевых продуктов, но и в учебном 

процессе. Для этого надо разработать тест-системы определения химических элементов, веществ, их 

сочетаний,  характерные  для  исследуемого  продукта.  Однако  за  этим  должны  стоять  научные 

исследования химиков, пищевиков и метрологов, т.к. простое решение приходит только с помощью 

очень хорошей науки. 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1.  Траубенберг  С.Е.,  Осташенкова  Н.В.,  Андриевская  О.В.  и  др.  Аналитическая  химия  и  физико-

химические методы анализа, их применение в технологическом контроле пищевых производств: уч.пос. – М.: 

МГУИПП, 2003. –127с. 

2. Шевченко В.В., Выговтов А.А., Нилова Л.П., Карасева Е.Н. Измерительные методы контроля показателей 

качества и безопасности продуктов питания. – Часть 1, 2 . – М.: Троицкий мост, 2009. – 304с., 200 с. 

3. Рогов И.А., Дунченко Н.И. Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов: уч. пос. – 

Новосибирск: Сиб. Унив., 2007. 

4.  Золотов  Ю.А.,  Иванов  В.М.,  Амелин  В.Г.  Химические  тест-методы  анализа.  М.:  Едиториал  УРСС. - 

2002. - 304с. 

5. Меркушев В.А. Возможности и перспективы применения тест-систем в практике технологического и 

экологического  контроля / Материалы  МНПК  «Экспресс-методы  химического  анализа:  Достоинства  и 

недостатки, область применения». – М., 21 апреля 2005. – С.2. 

6. Аязбекова М.А., Сулейменова М.Ш., Даутбаева Г.А. Бионерганические компоненты пищевых систем / 

Ж. Пищевая технология и сервис. - 2008. - № 4. – С.64-67.  

 

 

 

 

336 

 

УДК 691.175 

жүктеу/скачать 7,74 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: