Исследование адсорбционной активности природных и синтетических сорбентов в условиях нормальной и низкой температуры

УДК 542.06*542.66*542.3*66-975*665.6/.7*54.062

ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ СОРБЕНТОВ В УСЛОВИЯХ НОРМАЛЬНОЙ И НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

В.К. НЕПОМНЯЩИЙ^[1]

Научный руководитель Е.И Лесик
кандидат химических наук, доцент

Сибирский федеральный университет

Развитие добычи нефти на морях и океанах, увеличение объёмов добычи, в особенности на платформах, ставит под угрозу экологической катастрофы большие территории северных вод, земель, фауны и флоры. Так, например, низкие температуры Арктической зоны является определяющим в выборе методов ликвидации нефтяных розливах с поверхности морей, в частности сорбирующих веществ. Природно-климатические условия Арктики значительно осложняют выбор технологий и методов ликвидации последствий разливов.

Освоение нефтегазовых месторождений на шельфе северных и дальневосточных морей является одним из стратегических направлений развития экономики Российской федерации. Разведанные запасы на шельфе Северного Ледовитого океана составляют 25% мировых запасов углеводородного сырья. На нашем Северном шельфе содержится четверть запасов нефти и половина запасов газа России. Распределены они следующим образом: Баренцево море — 49%, Карское — 35%, Охотское — 15%.

        Добыча нефти на шельфе, а также её транспортировка по водным акваториям сопровождается рисками разливов нефти при ее добыче, а также при хранении и транспортировке нефти и нефтепродуктов вследствие аварий, чрезвычайных ситуаций природного характера, криминальных врезок, военных действий и террористических актов. Сегодня в России добывается ежегодно около 400 млн. т. нефти, из которых от 1,5 % до 10 % теряется при добыче и транспортировке. Это составляет 4,5 млн. т. за год. Если в результате работ по ликвидации последствий нефтяных разливов фактически весь объем разлитой нефти будет собран, то реальный экологический и экономический эффект будет значительно выше, чем затраты на ее проведение.

Особенно опасны разливы нефти на водных системах. Поскольку нефть легче воды, она растекается по воде тонкой пленкой на значительную площадь. Через 10 минут после того, как в воде оказалась 1 тонна нефти, образуется нефтяное пятно, толщина которого составляет 10 мм. С течением времени толщина пленки уменьшается (до менее 1 мм), в то время площадь пятна расширяется и способна покрыть площадь до 12 кв. км. Дальнейшие изменения происходят под воздействием ветра, волн. Разливы нефти сопровождаются массовой гибелью морских млекопитающих, птиц, рептилий. Наносится ущерб рыбному промыслу. Залитые нефтью берега наносят вред прибрежной экосистеме, в северных регионах часто непоправимый. Нефтяная пленка, попадая на поверхность воды, изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. При этом нарушается обмен энергией, теплом, газами между океаном и атмосферой, что оказывает губительное влияние на биоценоз Мирового океана.

Для работы были отобраны сорбенты как природные, так и синтетические. Для изучения адсорбции при низкой температуре в результате всех измерений при нормальной температуре будут отобраны два лучших вида сорбента. Все измерения, полученные в результате адсорбции 40мл нефти (плотность 0,830 кг/ м3, вязкость 10мм2/с) с поверхности 200мл воды, представлены в Таблице 1.

Из опыта, можно заметить, что природные материли хуже всего справляются с сорбцией нефти в отличие от синтетических материалов. А среди синтетических будем исследовать волокнистые и пористые материалы, которые показали примерно одинаковый результаты.