Охрана окружающей среды

от

Промышленных загрязнений.

Введение:

Невозможно представить жизнь человечества без применения поверхностно-активных веществ. Они широко используются не только в быту , как компоненты моющих, чистящих, косметико-гигиенических средств, но и в промышленности (для очистки деталей от масел, в нефтедобыче, при крашении тканей).

Поскольку поверхностно-активные вещества после их употребления попадают в сточные воды, важным требованием является высокая степень их биоразлагаемости, то есть способности к окислению в безвредные вещества под влиянием микроорганизмов, находящихся в естественных водоемах. Это налагает определенные ограничения на строение входящего в состав ПАВ углеводородного остатка, который не должен быть разветвленным.

Исходя из этого наиболее перспективными на данный период являются неионогенные поверхностно-активные вещества , а конкретно получаемые эфирокарбоксилаты. Среди их достоинств , с экологической точки зрения можно назвать следующие : мягкое действие на биологические объекты , большая поверхностная активность , которая обуславливает снижение расходных норм , а значит уменьшение его содержания в водах , высокая степень разложения( > 80%) .

Экологическая характеристика темы:

Из всего спектра рассматриваемых в литературе способов получения ЭК промышленное значение имеют, по-видимому, лишь два. Традиционный метод — карбоксиметилирование, или конденсация этоксилатов с монохлорацетатом натрия

RO(CH₂CH₂O)_nH + ClCH₂COONa + NaOH

 RO(CH₂CH₂O)_nCH₂COONa + NaCl + H₂O, (I)

где R — алкильный или алкиларильный радикал;

n — степень оксиэтилирования исходного аддукта.

Другой метод, имеющий коммерческие перспективы, — жидкофазное окисление этокси­латов( в данном случае алкилфенола АФ9-6 ) в водно-щелочной среде при температуре 80-100 ⁰С кислородом, катализируемое нанесенными пла­тиновыми или палладиевыми катализаторами :

RO(CH₂CH₂O)_nH + O₂ + NaOH  RO(CH₂CH₂O)_n-1СH₂COONa +

+ 2 H₂O. (II)

Недостатком конденсации этоксилатов с монохлорацетатом натрия является большой объем сточных вод вследствие сопутствующего солеобразования. В качестве катализаторов окисления используются дорогостоящие платина и палладий, но они находятся в химически стабильном, нанесенном, состоянии, что обеспечивает длительный срок их работы.

Новаторством в данной дипломной работе является предложение возврата водной фазы на реакцию с целью создания малоотходной технологии.

Принципиальная схема получения эфирокарбоксилатов:

Рисунок A:1-узел смешения, 2- реакторный узел , 3- узел разделения .

Токсикологическая характеристика сырья, реагентов, промежуточных и конечных продуктов.

Кислород:

Физико-химические свойства :

Бесцветный газ без запаха и вкуса. М=32,00 ; Тпл= -218,4 ⁰С ; плотность 1,429 г/л ; плотность в жидком состоянии 1119кг/ м3 ( при -180 ⁰С ) , растворимость в воде 4,89 мл/100г (при 0 ⁰C ).

Токсикологическая характеристика :

Основное проявление токсичности при нормальном давлении - поражение дыхательных путей , главным образом , легких , вплоть до отека. Возбуждение центральной нервной системы с развитием судорог характерно для действия кислорода под давлением. Непосредственной причиной гибели является паралич дыхательного центра.

Пожаровзрыоопасные свойства:

Негорюч, но является основным газом , поддерживающим горение. В атмосфере, обогащенной кислородом, обычные горючие вещества становятся более огнеопасными. Жидкий кислород чрезвычайно опасен при контакте с органическими растворителями, так как образует с ними взрывоопасные смеси.

Гидроокись натрия:

Применяется в производстве искусственных волокон: в бумажной и текстильной промышленности; в мыловарении; для очистки котлов от накипи; в гальванотехнике; для очистки нефтяных продуктов и фракций каменноугольного дегтя.

Физические и химические свойства:

Белое непрозрачное очень гигроскопичное вещество. Т_плавл. = 320°С, Т_кип. = 1378°С; растворимость в воде (20°С) 107 г/100 г. сильное основание. На воздухе постепенно переходит в Na₂CO₃.

Действие на кожу и глаза:

Действует на ткани прижигающим образом, растворяя белки с образованием щелочных альбуминатов. При попадании растворов или пыли на кожу и, в особенности на слизистые образуется мягкий струп. Проникает и в более глубокие ткани. После “ожогов” остаются рубцы. Растворы действуют тем сильнее, чем выше концентрация и температура. При постоянной работе с ними часто язвы на пальцах рук, узелковые дерматиты; у работающих с горячими щелочными растворами – набухание и размягчение рогового слоя кожи рук, затем постепенное его удаление. На этой почве легко возникают экземы, особенно в суставных складках пальцев. Ногти становятся тусклыми, ломкими, отделяются от ногтевого ложа.

Опасно попадание даже самых малых количеств NaOH в глаза; поражается не только роговица, но вследствие быстрого проникания NaOH вглубь, страдают и глубокие участки глаза. Исходом может быть слепота.

Неотложная терапия:

При попадании на кожу – обмывание пораженного участка струей воды в течение 10 мин, затем примочки из 5% раствора уксусной, виннокаменной, соляной или лимонной кислоты. При попадании в глаза – тщательное немедленное промывание струей воды или физиологическим раствором в течение 10 – 30 мин. Затем закапать 2% раствор новокаина или 0,5% раствор дикаина. Промывания следует повторять несколько раз в день – можно следующим буферным раствором: CH₃COOH 2,5 г, CH₃COONa 3 г, NaCl 4,5 г, дистиллированной воды до 1000 мл.

ПДК = 0,5 мг/л.

Индивидуальная защита, меры предупреждения:

Спецодежда из плотной ткани, резиновые перчатки, нарукавники, фартуки, обувь. Индифферентные и гидрофобные защитные мази. Обязательно механическое дробление, транспортирование, упаковка.

Неонол АФ9-6:

Физико-химические свойства :

Жидкости , хорошо растворимые в большинстве органических растворителей , в воде диспергируются с образованием эмульсий.

Плотность 1027 кг/ м3( при 40 ⁰С) ; Т застывания -20 ⁰С ; внешний вид при 25 ⁰С - прозрачная маслянистая жидкость светло-желтого цвета; массовая доля воды % не более 0,5; без запаха .

Токсикологическая характеристика :

По степени воздействия на человека АФ9-6 относится к 3 классу опасности .При попадании в желудок оказывают слабое раздражающее действие на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта. Кумулятивные свойства не выражены. При попадании в глаза вызывают раздражение.

Пожаровзрыоопасные свойства:

Т вспышки =258 ⁰С; Tвосплам=283 ⁰С; Tсамовоспл=397 ⁰С.

Эфирокарбоксилаты:

Физико-химические свойства :

Жидкости , хорошо растворимые в воде , растворах щелочей и солевых растворах, химически устойчивы к действию кислот и щелочей.

Плотность 1047 кг/ м3( при 20 ⁰С); внешний вид при 25 ⁰С - прозрачная маслянистая жидкость светло-желтого цвета; без запаха.

Токсикологическая характеристика :

По воздействию на кожу продукт рекомендован как переносимый , раздражающее действие на слизистую оболочку глаз и кожу незначительное, малотоксичен, по биологической разлагаемости соответствует экологическим требованиям.