eng
Выпуск #4/2012
В.Лысенко, Г.Федченко, С.Бардаханов
Маслоемкость различных нанопорошков
Маслоемкость различных нанопорошков
Просмотры: 2928
Для практических целей, например, удаления пятен или слоя разлитой при аварии нефти с поверхности воды, можно использовать нанопорошки. В работе исследована маслоемкость 14 нанопорошков ИТПМ-ИЯФ СО РАН (Новосибирск), Wacker и Evonik (Германия) относительно смазочно-охлаждающей жидкости и нефти.
Маслоемкость порошков – это способность их частиц удерживать на поверхности определенное количество масла (рис.1). Параметр зависит от удельной поверхности и поверхностных химических свойств частиц (способа получения порошков).
Сначала исследовалась маслоемкость нанопорошков относительно СОЖ эмульсол ЭПМ-1ш.
Использованные нанопорошки
Диоксид кремния (SiO2)
ИТПМ-ИЯФ СО РАН – гидрофильные таркосилы: а) Т-20 (удельная поверхность – 139,5 м2/г), б) Б-2 (147,8 м2/г), в) Б-05 (59,4 м2/г), г) Б-2, модифицированный добавками ТЭОС (150 м2/г), а также д) Б-2, гидрофобизированный диметилдихлорсиланом SiCl2(CH3)2 (150 м2/г);
Wacker: а) гидрофильный (200 м2/г) и б) гидрофобный (170 м2/г);
Evonik (Degussa) – аэросилы: а) гидрофильный А-90 (90 м2/г), б) гидрофильный (300 м2/г) (производство в г.Калош по технологии Degussa), в) гидрофильный А-380 (380м2/г), г) и д) гидрофобные R-202 (100 м2/г) и R-974 (170 м2/г).
Оксид алюминия (Al203)
ИТПМ-ИЯФ – (93,9 м2/г);
Evonik – C (116 м2/г).
Результаты испытаний приведены на рис.2. М – маслоемкость, показывающая, сколько граммов масла может связать 1 г порошка, S – удельная поверхность порошка (м2/г). У порошков (по два Wacker и Evonik и один ИТПМ-ИЯФ) маслоемкость очень высокая (10–12 г). Важно отметить, что этот параметр у нанопорошков Т-20 и Б-2, производимых ИТПМ-ИЯФ, в большом количестве достаточно велик (5 и 6 г, соответственно).
Для удаления нефти с поверхности воды можно применять лишь не взаимодействующие с водой гидрофобные порошки. Поэтому в экспериментах по определению маслоемкости относительно тюменской нефти (рис.3) использовались четыре гидрофобных нанопорошка: ИТПМ-ИЯФ СО РАН – Б-2, гидрофобизированный диметилдихлорсиланом; Wacker – гидрофобный, SiO2; Evonik (Degussa) – аэросилы R-202 и R-974 .
Все четыре нанопорошка обладают хорошей маслоемкостью (6–9 г) относительно тюменской нефти (рис.4). Это свидетельствует о том, что любой из них можно использовать для ее удаления с поверхности воды (рис.5–6).
Как показали эксперименты, получаемый гель легко удаляется с поверхности воды механически, например, при использовании мелкоячеистых сеток. Он хорошо горит и может непосредственно использоваться в качестве топлива. Также из полученного геля можно выделять нефть высокотемпературной перегонкой.
Литература
Патент РФ 2067077. Способ получения ультрадисперсной двуокиси кремния, устройство для его осуществления и ультрадисперсная двуокись кремния, 1996.
Бардаханов С., Завьялов А., Зобов К., Лысенко В., Номоев А., Обанин В., Труфанов Д. Определение коэффициента теплопроводности нанопорошков диоксида кремния. – Наноиндустрия, 2008, №5, с.24–26.
Сначала исследовалась маслоемкость нанопорошков относительно СОЖ эмульсол ЭПМ-1ш.
Использованные нанопорошки
Диоксид кремния (SiO2)
ИТПМ-ИЯФ СО РАН – гидрофильные таркосилы: а) Т-20 (удельная поверхность – 139,5 м2/г), б) Б-2 (147,8 м2/г), в) Б-05 (59,4 м2/г), г) Б-2, модифицированный добавками ТЭОС (150 м2/г), а также д) Б-2, гидрофобизированный диметилдихлорсиланом SiCl2(CH3)2 (150 м2/г);
Wacker: а) гидрофильный (200 м2/г) и б) гидрофобный (170 м2/г);
Evonik (Degussa) – аэросилы: а) гидрофильный А-90 (90 м2/г), б) гидрофильный (300 м2/г) (производство в г.Калош по технологии Degussa), в) гидрофильный А-380 (380м2/г), г) и д) гидрофобные R-202 (100 м2/г) и R-974 (170 м2/г).
Оксид алюминия (Al203)
ИТПМ-ИЯФ – (93,9 м2/г);
Evonik – C (116 м2/г).
Результаты испытаний приведены на рис.2. М – маслоемкость, показывающая, сколько граммов масла может связать 1 г порошка, S – удельная поверхность порошка (м2/г). У порошков (по два Wacker и Evonik и один ИТПМ-ИЯФ) маслоемкость очень высокая (10–12 г). Важно отметить, что этот параметр у нанопорошков Т-20 и Б-2, производимых ИТПМ-ИЯФ, в большом количестве достаточно велик (5 и 6 г, соответственно).
Для удаления нефти с поверхности воды можно применять лишь не взаимодействующие с водой гидрофобные порошки. Поэтому в экспериментах по определению маслоемкости относительно тюменской нефти (рис.3) использовались четыре гидрофобных нанопорошка: ИТПМ-ИЯФ СО РАН – Б-2, гидрофобизированный диметилдихлорсиланом; Wacker – гидрофобный, SiO2; Evonik (Degussa) – аэросилы R-202 и R-974 .
Все четыре нанопорошка обладают хорошей маслоемкостью (6–9 г) относительно тюменской нефти (рис.4). Это свидетельствует о том, что любой из них можно использовать для ее удаления с поверхности воды (рис.5–6).
Как показали эксперименты, получаемый гель легко удаляется с поверхности воды механически, например, при использовании мелкоячеистых сеток. Он хорошо горит и может непосредственно использоваться в качестве топлива. Также из полученного геля можно выделять нефть высокотемпературной перегонкой.
Литература
Патент РФ 2067077. Способ получения ультрадисперсной двуокиси кремния, устройство для его осуществления и ультрадисперсная двуокись кремния, 1996.
Бардаханов С., Завьялов А., Зобов К., Лысенко В., Номоев А., Обанин В., Труфанов Д. Определение коэффициента теплопроводности нанопорошков диоксида кремния. – Наноиндустрия, 2008, №5, с.24–26.
Отзывы читателей
