Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 761

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
8.09 Mб
Скачать

гативного воздействия сточных вод.

По итогам проверок Управления Росприроднадзора выявлено 458 нарушений, к административной ответственности привлечено 85 юридических лиц, 141 должностных лиц, 238 физических лиц в виде штрафов на общую сумму 4,300 млн. руб. Выдано 96 предписания. Предъявлено 2 иска о возмещении ущерба, причиненного водным объектам на общую сумму 250 млн. руб. По состоянию на 01.01.2017 на территории Воронежской области, по данным ТЦ «Тамбовгеомониторинг» зарегистрировано 37 участков загрязнения подземных вод, что в основном, связано с деятельностью промышленных и коммунальных предприятий.

Наиболее распространенными компонентами техногенного загрязнения являются нефтепродукты, нитраты, аммоний, сульфаты, хлориды, тяжелые металлы.

Крайне медленно снижается количество бесхозяйных водозаборных скважин. В настоящее время, в регионе их количество составляет более 800 ед. Подавляющее количество этих скважин подлежит ликвидационному тампонажу, скважины разрушены, отсутствуют обсадные трубы, оголовки скважин, павильоны. Такое положение может привести к загрязнению подземных вод.

В ходе контрольно-надзорных мероприятий выявлено 175 нарушений требований законодательства о недрах, на устранение выявленных нарушений выдано 206 предписание, к административной ответственности было привлечено 155 должностных лиц, наложенная сумма штрафов составила 3,8 млн. руб.

Основными видами нарушений, выявляемыми в ходе проведения контрольнонадзорных мероприятий, остаются самовольное пользование недрами и нарушение условий лицензионных соглашений. По итогам проверок ряд предприятий области получили соответствующие лицензии.

В 2013 – 2017 годах Управлением проведено более 147 проверок и рейдовых мероприятий с целью надзора за состоянием, использованием и охраной земель. Специалисты Управления так же участвовали в проверках, проведенных органами прокуратуры. Наиболее характерные нарушения:

уничтожение плодородного слоя почвы и проведение земляных работ в водоохранной зоне без разрешительных документов;

порча земель в результате нарушения правил обращения с опасными веществами и отходами. По итогам проверок выявлено более 35 нарушений, к административной ответственности привлечено более 19 юридических и должностных лиц на сумму свыше 554 тыс. руб. Взыскано 3 исков о возмещении ущерба, причиненного почвам на общую сумму более

34,8 тыс. руб.

Управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) по Воронежской области

V.I. Stupin

ABOUT THE STATE OF THE ENVIRONMENT ON THE TERRITORY

OF THE VORONEZH REGION AND THE MEASURES TAKEN TO IMPROVE IT

This article describes the state of the environment in the Voronezh region, and also explained the measures taken to improve the state of the environment

Key words: waste, hazard class, waste disposal sites, fertilizer

Department of the Federal service for supervision in the sphere of nature (Rosprirodnadzor) in the Voronezh region

161

СЕКЦИЯ 4. ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ, СПЕЦИАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ

УДК 528. 3

М.В. Истрашкина, А.А. Шаламанова, О.В. Атаманова

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА АДСОРБЦИИ ОРТО-ТОЛУИДИА НА МОДИФИЦИРОВАННОМ БЕНТОНИТЕ ПРИ РАЗЛИЧНОМ ТЕМПЕРАТУРНОМ РЕЖИМЕ

В работе рассмотрена возможность применения капельных реакций, являющихся разновидностью качественного анализа, при изучении адсорбционных процессов. Приведены примеры применения этого метода при сравнительном изучении адсорбционных свойств ряда модифицированных бентонитовых сорбентов по отношению к орто-толуидину, а также при исследовании влияния некоторых факторов на интенсивность адсорбции. Показана обоснованность применения данного метода, отмечены его преимущества и недостатки

Ключевые слова: водоочистка, метод качественных капельный реакций, адсорбция, модифицированный бентонит, орто-толуидин

На современном этапе развертывания промышленных производств в Российской Федерации важную роль играет обеспечение полноценной защиты природных составляющих от результатов побочных продуктов этих производств. Не секрет, что промышленные предприятия далеко не всегда обеспечивают достаточную очистку воды, воздуха, почвы и других природных компонентов от своих выбросов и сбросов. Особое внимание заслуживает проблема обеспечения очистки сточных вод промышленных предприятий.

В Саратовской области достаточное количество активно функционирующих производств, стоки которых содержат различного рода токсичные органические соединения, такие как толуидины, динитротолуолы, фенилендиамины, динитробензолы, нитрофенолы, бензолы. Это предприятия по производству красителей, химико-фармацевтических, лакокрасочных, коксохимических и других продуктов. Очистка сточных вод от таких органических загрязнителей требует использование специальных фильтрующих систем.

Широко распространенным методом очистки воды является адсорбция [1]. Часто применяемым сорбентом является активированный уголь различных марок, однако все большее применение находят неуглеродные сорбенты, в частности глинистые породы. Одной из разновидностей глинистых пород, широко известных благодаря своей высокой адсорбционной активности, является бентонит. Глины достаточно активны в естественном состоянии, однако в большинстве случаев их структуру целесообразно модифицировать химическим, термическим или каким-либо другим способом [2].

Традиционное изучение процесса адсорбции вещества сорбентом сводится к определению сорбционной емкости [3]. Сорбционная емкость является одной из важнейших характеристик сорбента, однако экспериментальное определение этого показателя – процесс довольно длительный, трудоемкий, многоэтапный. Между тем, в ряде случаев перед исследователем стоит задача в сжатые сроки получить информацию о сорбционной способности большого количества сорбентов. Определение сорбционной емкости неизбежно связано с количественным определением компонентов раствора, а здесь главной проблемой является то, что не для каждого вещества, которое необходимо определить, существует методика определения. При этом желательно использование более простых и доступных методов определения сорбционной емкости и других характеристик сорбента.

Нами было предложено использование экспресс-метода для тех случаев, когда требуется выявить общие тенденции сорбционного поведения конкретного вещества на исследуемых сорбентах, ориентировочно сопоставить активность того или иного типа сорбента по отношению к веществу, тем самым сократить время и ресурсы для проведения исследований. Реализуемый нами метод основан на применении при изучении адсорбционных процессов

162

качественных капельных реакций. Этот метод нами уже применялся ранее для сопоставительного изучения адсорбции аминов на различных модификациях бентонита [4]. Он предполагает сравнение сорбентов при одних фиксированных условиях.

Качественный капельный анализ может использоваться и для сравнения действия разнообразных факторов на интенсивность адсорбции (температуры, концентрации веществ, скорости потока, скорости перемешивания, площади сечения фильтра).

Преимущества метода качественного капельного анализа состоят в следующем:

минимальные временные затраты и не слишком большая трудоемкость выполнения эксперимента;

достаточная точность и информативность (при правильно подобранной методике и строгом соблюдении всех правил выполнения анализа).

Отсутствие необходимости использования измерительных приборов, что делает возможным применение предложенного метода в любой лаборатории даже при минимальной ее оснащенности. В качестве основного недостатка метода можно отметить тот факт, что не на всякое вещество существует достаточно чувствительная методика его качественного определения. Определение орто-толуидина основано на реакции азосочетания. Реакция протекает в две стадии. Сначала сульфаниловая кислота диазотируется нитритом натрия в солянокислой среде. На второй стадии образовавшееся соединение вступает в реакцию с орто-толуидином

собразованием желтой окраски после добавления раствора бикарбоната натрия [1].

Общий принцип капельных реакций – смешивание капли исследуемого раствора и капли реагента (или нескольких реагентов).

Качественная реакция на вещества проводилась по методике, основанной на реакции азосочетания. Реакция протекает в две стадии. Первая стадия представляет собой получение диазобензолсульфокислоты посредством диазотирования сульфаниловой кислоты нитритом натрия; данная реакция протекает в солянокислой среде. На второй стадии образовавшаяся диазобензолсульфокислота непосредственно вступает в реакцию с ароматическими аминами (в нашем случае – с орто-толуидином и орто-фенилендиамином) с образованием окрашенных соединений после подщелачивания раствором бикарбоната натрия [4].

Нами производилось исследование адсорбционных свойств следующих сорбентов различных по фракционному составу:

сорбент № 1 – бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками, обжиг при 550 ОC, мелкая фракция;

сорбент № 2 – бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками, обжиг при 550 ОC, средняя фракция;

сорбент № 3 – бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками, обжиг при 550 ОC, крупная фракция;

сорбент № 4 – бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками и глицерином, обжиг при 550 ОC, мелкая фракция;

сорбент № 5 – бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками и глицерином, обжиг при 550 ОC, средняя фракция;

сорбент № 6 – бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками и глицерином, обжиг при 550 ОC, крупная фракция;

сорбент № 7 – бентонит, модифицированный глицерином, обжиг при 550 ОC, средняя фракция.

В пробирку объемом 15 мл с пришлифованной пробкой помещали 10 г заранее взвешенного и промытого в 250 мл дистиллированной воды сорбента; к нему добавляли 5 мл раствора орто-толуидина определенной концентрации и с этого момента с помощью секундомера начинался отсчет времени. Затем, вместе с началом отсчета секундомера, происходило перемешивание содержимого пробирки путем ее постоянного переворачивания в течение 1 минуты, дальнейшая постановка сорбента и раствора в термостат с определенным темпера-

163

турным режимом (+20 ОС, +25 ОС, +30 ОС, +35 ОС, +40 ОС). Далее перемешивание повторялось каждые 5 минут. Спустя 60 минут жидкость из пробирки отделялась от сорбента путем переливания ее в отдельную пробирку. После отбора проб применялись качественные капельные реакции в соответствии с методикой [5, 6].

При установлении отрицательной реакции пробы, что означает поглощение сорбентом загрязнителя из раствора до концентрации ниже порога качественного обнаружения, мы повышали концентрацию этого раствора каждый раз на 1 мг/л и повторяли опыт до момента наступления положительной реакции пробы (появления желтого окрашивания). Последнее означает, что пороговая концентрация загрязнителя для данного сорбента при данном значении температуры была найдена.

Результаты по изучению интенсивности адсорбции при различных температурных режимах представлены в виде графика (рисунок).

Сопоставление температурной зависимости интенсивности адсорбции орто-толуидина для всех исследованных образцов сорбентов

(оригинальный)

При совмещении всех полученных зависимостей на одном графике, становится очевидным тот факт, что сорбенты проявили сложный и неоднозначный характер изменения интенсивности адсорбции с повышением температуры. Очевидно, что при разных температурах распределение сорбентов по интенсивности сорбционной активности различно.

В этой связи рассмотрим отдельные температурные интервалы.

При 20 ОС наибольшую сорбционную активность имеет мелкая фракция бентонита, модифицированного углеродными нанотрубками и глицерином. Остальные сорбенты проявили одинаково слабую сорбционную способность по отношению к орто-толуидину.

При 30 ОС различия между сорбентами становятся наиболее выраженными. В порядке убывания сорбционной активности они располагаются в ряд: сорбент №4 > сорбент №5 и сорбент №3 > сорбент №6 > сорбент №1 и сорбент №2 > сорбент №7.

При 40 ОС распределение сорбентов по убыванию сорбционной способности является следующим: сорбент №5 и сорбент №3 > сорбент №2 и сорбент №7 > сорбент №1 > сорбент №4 и сорбент №7.

Выводы: Наилучшим сорбентом из всех исследованных является бентонит, модифицированный глицерином, при 30 ОС проявляет наиболее высокую сорбционную активность; также можно считать перспективным и бентонит, модифицированный углеродными нанот-

164

рубками и глицерином мелкой и крупной фракции, при 40 ОС данные сорбенты имеют преимущество. Этот факт может иметь значение, если говорить об очистке воды, имеющей такую температуру. Общим для всех сорбентов является тот факт, что с повышением температуры имеет место возрастание интенсивности адсорбции, только для каждого сорбента это возрастание происходит с различной скоростью при разной температуре. Это свидетельствует о том, что имеет место быть процесс хемосорбции.

Авторами статьи успешно реализован метод качественных капельных реакций при изучении влияния температуры на активность адсорбционных свойств бентонита различных модификаций по отношению к орто-толуидину.

Литература

1.Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды [Текст] / А.Д. Смирнов. – Л.: Химия, 1982. – 168 с.

2.Когановский А.М. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении [Текст] / А.М. Когановский [и др.]. – М.: Химия, 1983. – 288 с.

3.Гельфман М.И. Коллоидная химия [Текст]: 2-е изд. / М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П. Юстратов. – СПб: Лань, 2004. – 336 с.

4.Файгль Ф. Капельный анализ органических веществ: пер. с англ. / Ф. Файгль; под ред. В.И. Кузнецова. – М., Госхимиздат, 1962. – 836 с.

5.Истрашкина М.В. Особенности адсорбции ароматических аминосоединений на различных вариантах модифицированного бентонита [Текст] / М.В. Истрашкина, О.В. Атаманова, Е.И. Тихомирова // Известия Самарского научного центра РАН, 2016. – Т. 18. – № 2(2). – С. 381-384.

6.Истрашкина М.В. Исследование адсорбционных свойств модифицированного бентонита по отношению у о-фенилендиамину с помощью экспресс-метода [Текст] / М.В. Истрашкина, О.В. Атаманова // Сб. науч. тр. «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и экологии»: материалы II Межд. науч. - практич. конф. ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет». – Тверь: ТвГТУ, 2016. – С. 166-168.

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

M.V. Istrashkina, A.A. Shalamanova, O.V. Atamanova

INVESTIGATION OF ORTHO-TOLUIDIA ADSORPTION ON MODIFIED BENTONITE

AT VARIOUS TEMPERATURES

The possibility of using drop reactions, which are a variety of qualitative analysis, is considered in the study of adsorption processes. Examples are given of the application of this method in a comparative study of the adsorption properties of a number of modified bentonite sorbents with respect to ortho-toluidine, and also in the study of the effect of certain factors on the adsorption intensity. The validity of this method is shown; its advantages and disadvantages are noted

Key words: water purification, qualitative drip reactions, adsorption, modified bentonite, ortho-toluidine

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Yuri Gagarin State Technical University of Saratov» (SSTU), Saratov

165

УДК 528. 3

М.В. Истрашкина, О.В. Атаманова

РАЗРАБОТКА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД СЛОЖНОГО СОСТАВА, СОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ С РАЗЛИЧНЫМИ СВОЙСТВАМИ

В работе представлены результаты исследования 4 лабораторных моделей многокомпонентных адсорбционных фильтров, включающих в себя модифицированный бентонит, анионообменную смолу и силикагель. Показано, что все варианты фильтров проявили достаточно высокую эффективность по отношению к органическим загрязнителям ароматической структуры

Ключевые слова: адсорбционная очистка сточных вод, сорбенты, модифицированный бентонит, силикагель, анионообменная смола, органические загрязнители

Проблема загрязнения водной среды органическими токсикантами антропогенного происхождения на сегодняшний день является достаточно актуальной. Источником поступления таких веществ в природные водоемы являются недостаточно очищенные производственные сточные воды. Состав сточных вод многих производств может быть достаточно сложным и включать соединения нескольких классов с разнообразными свойствами. Это усложняет подбор наиболее подходящих методов очистки таких вод.

К числу наиболее распространенных и токсичных загрязнителей промышленных сточных вод относятся ароматические амино- и нитросоединения, а также фенолы, что обусловлено их большим практическим значением и широким применением [1].

Рядом преимуществ перед другими существующими методами очистки воды обладают адсорбционные методы. К основным преимуществам этих методов относятся простота аппаратурного оформления, возможность извлекать из воды многие органические вещества, в том числе биологически стойкие, не удаляемые другими методами, а также значительным преимуществом является отсутствие вторичных загрязнений [2].

При этом следует отметить, что выбор сорбента для очистки сточных вод также представляет собой затруднительную задачу. Универсального сорбента не существует, каждый сорбент более эффективен к одним веществам и менее эффективен к другим, поэтому при разработке сорбционных методов очистки сточных вод сложного состава необходим особый подход [3, 4].

Так, основным сорбционным материалом, позволяющим извлекать из воды органические вещества, принято считать активированный уголь. Однако главнейшим недостатком активированных углей является относительно высокая стоимость, превышающая стоимость неорганических природных материалов в несколько раз. Кроме того, в ряде случаев активированные угли уступают по эффективности другим сорбционным материалам – они малоэффективны при извлечении полярных органических молекул [5, 6].

Перечисленные причины служат предпосылкой к созданию таких принципов и методов сорбционной очистки, которые позволяли бы эффективно извлекать загрязнители с разными свойствами и могли бы найти применение на предприятиях различного профиля [7, 8].

Целью работы является разработка усовершенствованной комплексной сорбционной загрузки, основанной на сочетании различных сорбционных материалов в составе одного фильтра.

Было разработано 4 варианта многокомпонентных адсорбционных фильтров (МАФ). Вариант МАФ №1 включал в себя крупную фракцию бентонита, модифицированного

углеродными нанотрубками (УНТ), анионообменную смолу марки АВ-17-8, силикагель марки АСКГ.

Вариант МАФ №2 включал в себя среднюю фракцию бентонита, модифицированого УНТ, анионообменную смолу марки АВ-17-8, силикагель марки АСКГ.

166

Вариант МАФ №3 включал в себя мелкую фракцию бентонита, модифицированного УНТ, анионообменную смолу марки АВ-17-8, силикагель марки АСКГ.

Вариант МАФ №4 включал в себя крупную фракцию бентонита, модифицированного УНТ, анионообменную смолу марки АВ-17-8, силикагель марки КСК.

Моделью адсорбционного фильтра служила делительная воронка цилиндрической формы объемом 25 мл (рис. 1). На дно воронки последовательно укладывались соответствующие сорбенты. Между слоями сорбентов также необходимо прокладывать сетку для разделения, для того чтобы сорбенты не перемешивались под напором жидкости.

Эффективность фильтров мы оценивали на модельном растворе, который представлял собой смесь из трех ароматических органических соединений – п-нитрофенола, о- фенилендиамина и п-динитробензола. Концентрация веществ в растворе была взята из расчета 10 мг/л каждое, таким образом, общая концентрация загрязнителей в модельной смеси составила 30 мг/л. Через каждый фильтр было пропущено 100 мл данного модельного раствора со скоростью 0,1 м/ч.

Рис. 1. Многокомпонентный адсорбционный фильтр №1 (оригинальный)

В качестве показателя, по которому мы оценивали эффективность очистки, нами была использована бихроматная окисляемость, которая определялась по методике [9].

Эффективность фильтра мы выражали разницей между значением окисляемости до и после фильтрования, выраженной в процентах:

Э = 100 – (100 × b / a),

где a – начальное значение бихроматной окисляемости модельного раствора, мгО/л; b ─ значение бихроматной окисляемости модельного раствора после фильтрования, мгО/л.

167

Рис. 2. Сравнение эффективности МАФ по отношению к органическим загрязнителем (оригинальный)

Результаты расчета эффективности очистки воды по бихроматной окисляемости оказались следующими:

МАФ № 1 – 100 %; МАФ № 2 – 85,7 % МАФ № 3 – 85,7 %

МАФ № 4 – 89,19 %.

Полученные результаты показаны на рис. 2.

Вывод: Полученные результаты позволяют заключить, что все составленные варианты МАФ проявили достаточно высокий процент очистки (85,7÷100), однако наилучшим этот показатель оказался у варианта МАФ № 4. Включение в фильтр силикагеля марки КСК вместо марки АСКГ привела к некоторому снижению эффективности, такой же вывод можно сделать и о включении средней и мелкой фракции модифицированного бентонита вместо крупной фракции. В целом все варианты фильтров могут рассматриваться как перспективные.

Литература

1.Беркман Б.Е. Промышленный синтез ароматических соединений и аминов [Текст] / Б.Е. Беркман. – М.: Химия, 1964. – 344 с.

2.Когановский А.М. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / А.М. Когановский [и др.]. – М.: Химия, 1983. – 288 с.

3.Kosarev A.V. Adsorption efficiency for adsorption of a series of oligomer resins on rein-

forcing yarns [Text] / A.V.

Kosarev, V.N. Studentsov, D.K. Budyak //

Fibre Chemistry, 2014. – Т. 45. – № 6.

– С. 372-375.

4. Kosarev A.V. A layered model of the curing kinetics of oligomer resins [Text] / A.V. Ko-

168

sarev, V.N. Studentsov // International Polymer Science and Technology, 2014. – Т. 41. – № 8. –

С. 49-54.

5.Шарапова А.В. Обезвреживание сточных вод от тяжелых металлов под действием ультразвука и утилизация противообледенительных жидкостей с применением природных сорбентов [Текст]: дис. … канд. хим. наук. / А.В. Шарапова. – Ульяновск, 2015. – 114 с.

6.Полетаева М.А. Разработка технологии очистки сточных вод от анилина [Текст]: автореф. дис. канд. техн. наук. / М.А. Полетаева. – Барнаул, 2003. – 20 с.

7.Истрашкина М.В. Особенности адсорбции ароматических аминосоединений на различных вариантах модифицированного бентонита [Текст] / М.В. Истрашкина, О.В. Атаманова, Е.И. Тихомирова // Известия Самарского научного центра РАН, 2016. – Т. 18. – № 2(2). – С. 381 – 384.

8.Истрашкина М.В. Эффективность многокомпонентного адсорбционного фильтра по отношению к органическим соединениям с различной способностью к ионизации в водной среде (на примере о-толуидина, гидрохинона и n-динитробензола) [Текст] / М.В. Истрашкина, О.В. Атаманова, Е.И. Тихомирова, Н.В. Веденеева // Известия Самарского научного центра РАН, 2016. – Т. 18. – № 2(3). – С. 687 – 691.

9.Очистка сточных вод: методические указания по выполнению лабораторных работ [Текст]. Ч.1 / А.М. Исаева, И.И. Шпилева, В.С. Тюриков; под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. Ю.П. Скачкова. – Пенза: ПГУАС, 2013. – 48 с.

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

M.V. Istrashkina, O.V. Atamanova

THE DEVELOPMENT OF MULTICOMPONENT ADSORPTION FILTERS FOR THE TREATMENT OF WASTEWATER OF COMPLEX COMPOSITION, CONTAINING

THE ORGANIC CONTAMINANTS WITH DIFFERENT PROPERTIES

The paper presents the results of the study 4 laboratory models of multicomponent adsorption filters, which include modified bentonite, anion exchange resin and silica gel. It is shown that all versions of the filters showed a fairly high efficiency relative to the organic pollutants with aromatic structure

Key words: adsorption treatment of wastewater, sorbents, modified bentonite, silica gel, anion exchange resin, organic pol-

lutants

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Yuri Gagarin State Technical University of Saratov» (SSTU), Saratov

УДК 620.193

Д.В. Чесноков, Л.И. Авдюшкина, Е.А. Ефимова

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ИНГИБИРОВАННЫХ СОСТАВОВ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ САМОЛЕТОВ ОТ КОРРОЗИИ

Определены антикоррозионные свойства опытного профилактического состава в условиях воздействия повышенной влажности (WKL-100) и камеры солевого тумана (КСТ-35) на образцах из алюминиевых сплавов Д16-Т и Д16-АТ. Результаты сопоставлены со свойствами известных защитных составов: Cor Ban 35, Dinitrol AV-40, НГ 222АФ (ТУ38.401-58- 215–98), ПИНС АТ (ТУ38.401-58-120–95). Проведенные испытания показали высокие защитные свойства опытных составов. Свойства исследованных партий материалов позволяют выбрать рецептуру состава для применения в технологических процессах для дополнительной защиты материалов деталей и узлов авиационной техники

Ключевые слова: коррозия, тонкопленочные ингибированные нефтяные составы (ПИНСы), профилактические составы, авиация, воздушное судно, авиационные материалы, алюминиевые сплавы Д16-Т и Д16-АТ, влажность, солевой туман

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления «Лакокрасочные материалы и покрытия на полимерной основе» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1]. Раз-

169

витие материалов и технологий является важной составляющей стратегического направления развития различных отраслей промышленности и создания специальной техники нового поколения [2]. В авиастроении при изготовлении конструкций самолетов и вертолетов используется широкая номенклатура металлических материалов: алюминиевые, магниевые, титановые сплавы, стали различного химического состава, а также большое количество неметаллических материалов. Для защиты от коррозии изделий авиационной промышленности на стадии изготовления используют различные системы лакокрасочных, неметаллических неорганических и других защитных покрытий. Но опыт эксплуатации воздушных судов, в том числе в жестких климатических условиях в районах с морским и тропическим климатом, показал, что противокоррозионная защита этих самолетов оказалась недостаточно эффективной Коррозия металлических элементов несущей конструкции планера является одной из проблем, возникающих при эксплуатации воздушных судов, особенно базирующихся на крупных приморских аэродромах. Атмосфера, насыщенная соединениями хлора, сероводорода, в сочетании с высокой относительной влажностью создают благоприятные условия для образования коррозионно-активных электролитов, воздействие которых приводит к развитию биоповреждений и коррозионных поражений в процессе эксплуатации воздушного судна [3]. В настоящее время для профилактики возникновения коррозионных поражений ведущие мировые производители авиатехники рекомендуют различные антикоррозионные покрытия на полимерной основе, среди которых можно выделить такие составы,

как Cor Ban 35 (производство фирмы Zip-Chem Products, США), Dinitrol AV-40 (производст-

во фирмы Dinol, Швеция), ПИНС АТ по ТУ38.401-58-120–95 (производство ОАО НК «Рос- нефть»–МЗ «Нефтепродукт», Россия) [4]. Защитные свойства партии опытного состава сравнивали со свойствами ингибирующих пленкообразующих составов Cor Ban 35, Dinitrol AV40,ПИНС AT (ТУ38.401-58-120–95) в лаборатории коррозии и защиты металлов ФГУП ВИАМ (Россия, г. Москва).

Опытная партия состава состояла из двух растворов: основы и отвердителя. Состав для нанесения готовили следующим образом: к 100 г основы добавляли 20 г отвердителя и тщательно перемешивали; на все подготовленные металлические образцы кистью наносили слой композиции; через 24 ч на образцах образовалась сухая гладкая прозрачная пленка толщиной 20–40 мкм (для измерения использовали цифровой микрометр).

Таблица 1 Краткая характеристика функциональных и защитных свойств водовытесняющих

ингибированных составов

 

 

Значения показателей для состава

 

 

 

 

 

 

 

Dinitrol AV-

Cor Ban 35

российского производства

Показатели

40

(Англия)

 

 

ПИНС АТ,

опытного

 

 

(Швеция)

 

 

 

НГ 222АФ

 

 

 

 

 

Цвет пленки на металли-

Коричневый

Краснокорич-

Коричневый

Темно-серый

ческой поверхности

 

невый

 

 

Толщина пленки, мкм

40

20

50

40

 

 

 

 

 

Продолжительность

1

1

1

1

предварительного высы-

 

 

 

 

хания при 20 °С, ч

 

 

 

 

Проникающая способ-

43,5

60

30

50

ность, мм

 

 

 

 

 

 

170