Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Разработка и исследование экологически безопасных стеклоомывающих жидкостей для средств транспорта

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Содержание диссертации, кандидата химических наук, Карташов, Сергей Николаевич

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Классификация ПАВ.

1.2 Эколого-гигиеническая характеристика ПАВ.

1.3 Сравнительная характеристика токсикологического действия различных классов СПАВ на основе их строения.

1.4 Влияние ПАВ на моющее действие жидкостей.

1.5 Эколого-токсикологическая и физико-химическая характеристика растворителей.

1.6 Присадки и их значение. Ингибиторы коррозии.

1.7 Одоранты и их значение.

Глава 2. Методы исследований.

Глава 3. Результаты исследований.

Глава 4. Обсуждение результатов исследований.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Разработка и исследование экологически безопасных стеклоомывающих жидкостей для средств транспорта"

Актуальность работы. В обеспечении безопасности движения большое значение имеет хорошая видимость из салона автомобиля в условиях все возрастающей насыщенности улиц и дорог средствами транспорта. Хорошая видимость из салона автомобиля необходима для водителя, чтобы замечать все возникающие ситуации и изменения в потоке движения во всех направлениях дороги и своевременно на них реагировать.

Для решения этой проблемы основными направлениями являются:

1) Увеличение площади окон автомобилей при конструировании новых моделей;

2) Улучшение прозрачности стекла, на которое влияет такие факторы внешней среды, как загрязнение, запотевание и обледенение. Указанные факторы иногда настолько значительны, что приводят к падению видимости до нуля. Так, на наружной стороне стекол оседает все, что находится в окружающей среде: грязь, летящая из-под колес транспорта; пыль, копоть, находящиеся в воздухе. На стеклах автомобиля могут прилипать силикаты - песок и глина соединения, а также восковые продукты, попадающие при обработке кузова автомобиля полиролями или при мойке машины моюще-консервирующими составами. И если уличная грязь, пыль относительно легко держаться на поверхности стекла и легко смываются водой, то органические продукты обладают большой адгезией к стеклу и отмыть их просто водой невозможно. Кроме того, химические загрязнения, взаимодействуя со стеклом частично его разрушают и в результате этого процесса на стекле образуется тонкая радужная пленка и белесый налет.

В летнее время от разбивающихся о стекло насекомых, остаются пятна. Свежие пятна удаляются сравнительно легко, а засохшие ввиду их белковой природы отмываются трудно даже при применение специальных шампуней. Также отметим, что масляные, силикатные, жировые и другие подобного характера загрязнения днем не очень заметны, а в ночное время тонкая пленка этих загрязнений рассеивает лучи фар встречного транспорта, которое ослепляют водителя, создавая угрозу аварии.

Таким образом, вода и даже самые эффективные моющие препараты не обеспечивают полного удаления всех видов загрязнений с поверхности стекла. И здесь на помощь приходят чистящие средства, служащие для снятия прочносвязанных загрязнений [83]. Это так называемые, очистители стекол (или стеклоомывающие жидкости) - группа химических средств, предназначенных для ухода за окнами автомобиля, которые легко и быстро снимают жировые и другие загрязнения, восстанавливают блеск стекла и не ухудшают его оптические свойства [2].

Очистители стекол из-за низкой температуры замерзания применяются в течение всего года, а особенно в весенне-зимний сезон.

Очистители стекол бывают трех назначений: для ручной чистки, для заправки бочков омывателей ветрового стекла, для удаления следов насекомых [15].

Эти средства в своем составе имеют растворители, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие активные добавки.

ПАВ - эмульгируют масложировые загрязнения и тем самым облегчают и ускоряют процесс их удаления; растворители придают определенные низкотемпературные свойства и растворяют нефтяные заагрязнения.

Кроме морозостойкости и просветляющей способности омывающие жидкости должны отвечать ряду требований, а именно:

1. не должны замерзать на морозе и обладать способностью растворять лед;

2. не должны портить эмалевые покрытия;

3. не должны иметь неприятный запах, так как их пары попадают в салон автомобиля;

4. должны полностью испаряться, не оставляя на стекле пленку, ухудшающую видимость;

5. для предотвращении коррозии необходимы ингибиторы коррозии, так как система стеклоомывателей содержит детали из металлов и их сплавов; данный пункт зачастую не принимается во внимание, так как многие стеклоомывающие жидкости приводят к корозии металлов и их сплавов, что нами доказано экспериментально.

6. должны отвечать целому ряду санитарных (экологических) требований -полное разложение микроорганизмами и отсутствие токсического воздействия на организм человека и животных.

В современных условиях все более актуальным становится экологический фактор, т.к. если раньше в качестве сырья часто использовали вещества растительного и животного происхождения, образующиеся отходы вовлекались в естественный круговорот веществ и природа обеспечивала самоочищение (например: загрязненная мылом сточная вода, сброшенная в реки, быстро очищается с помощью редуцентов), то применяемые сегодня синтетические препараты зачастую содержат трудноподдающиеся биологическому разложению вещества, то есть эти вещества способны с течением времени накапливаться в биосфере (атмосфере, почве, водоемах) и через нее пагубно влиять на все живые организмы. К таким веществам относятся некоторые ПАВ и поэтому мы акцентируем внимание на этом вопросе.

Хотя заметим, что на сегодняшний день делаются попытки составления рецептур с использованием природных средств: например, в жидкости для мытья стекол добавляют сок ревеня, сырой картофельный сок, экстракт табака [48].

Кроме биоразлагаемости, необходимо обращать внимание на токсикологическую характеристику веществ, что не всегда учитывается при введении отдельных компонентов в изготавливаемые стеклоомывающие жидкости. Данный вывод основывается на изучении химического состава стеклоомывающих жидкостей (было рассмотрено более 80 препаратов запатентованных за последние 20 лет). Так, во многие стеклоомывающие 6 жидкости вводятся в качестве растворителей токсичные вещества: метанол, этиленгликоль, этилцеллозольв и многие другие.

В связи с выше изложенным материалом, приходим к выводу, что остается актуальной проблема исследования многих веществ, пригодных для создания безопасных стеклоомывающих жидкостей.

Цель работы. Исследование веществ и их растворов, возможных для использования как основ для изготовления и применения в качестве экологически безопасных стеклоомывающих жидкостей. Основные задачи.

1) Поиск и исследование новых веществ, пригодных для использования в качестве стеклоомывающих жидкостей.

2) Экспериментальное исследование эффективных присадок и ингибиторов коррозии в качестве компонентов для новой стеклоомывающей жидкости.

3) Разработка рецептуры производства новой стеклоомывающей жидкости.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Карташов, Сергей Николаевич

Глава 5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В результате проведенной работы, исследованы свойства водных растворов головной фракции этилового спирта, выявлены наиболее оптимальные концентрации для приготовления стеклоомывающей жидкости.

2. Разработана композиция эффективных ингибиторов коррозии металлов в водных растворах головной фракции этилового спирта.

3. Выявлены экологически и токсикологически безопасные поверхностно-активные вещества и изучены их свойства в воде и головной фракции этилового спирта.

4. Разработана рецептура и изучены свойства экологически безопасной стеклоомывающей жидкости, которую целесообразно применять взамен токсичных стеклоомывающих жидкостей на основе метанола, этиленгликоля, этилцеллозольва и других веществ.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата химических наук, Карташов, Сергей Николаевич, Москва

1. Абрамзон А. А. Поверхностно-активные вещества и моющие средства / Справочник,-М., 1993.

2. Автокосметика // Химическая энциклопедия: В 5 т. / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. -М.: Сов. энцикл., 1988, т.1.-с.21.

3. Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов / Справочник. -Л., 1968.

4. Антропов Л.И., Макушин Е.М, Панасенко В.Ф. Ингибиторы коррозии металлов. К., 1981.

5. Бабушкина Г.А., Бабушкин О С. Средство для чистки стекол «Гета». Патент №2092532, Россия, 1997.

6. Богданова Т.И., Шехтер Ю.Н. Ингибированные нефтяные составы для защиты от коррозии. М., 1984.

7. Буртниеке У.А., Кукурс O.K., Гайлитис М.Л., Кукурс Б.К. Моющее средство для очистки поверхности стекла. Авторское свидетельство №10684470А, СССР, 1984.

8. Бусова Т.Н. Токсиколого-гигиеническая характеристика метанола при кожном пути поступления в организм: Автореф. дис. канд. мед . наук,- М., 1988.

9. Вердеревский Ю.Л., Куликов Ю.М., Солодов А.В., Евдокимов Г.А., Садриев З.Х., Соколова М.Ф. Состав для чистки стекол. Патент №2051957, Россия, 1996.

10. Водная композиция ингибитора коррозии // Реф. журнал. Вып.66 Коррозия и защита от коррозии,- М.: ВИНИТИ, 1999,- №7,- 25с.

11. Волощенко В.И., Волочай В.Е. Гигиенические вопросы охраны водоемов от загрязнений НПАВ // Гигиена населенных мест. 1980. - Вып. 19 - С.14

12. Габитов А.И. Итоги и перспективы в теории и практике борьбы с коррозией. Уфа, 1988.

13. Галинкер И.С., П.И. Медведев. Физическая и коллоидная химия. М.:

14. Высшая школа, 1972.-с.184-201.

15. Григорьев В.П., Экилик В.В. Химическая структура и защитное действие ингибиторов коррозии. Ростов-н/Д, 1978.

16. Дауиотис A.M., Жуйкова Г.Д., Воверина О.И. Химические средства в помощь автомобилистам. М., 1980, с54-58.

17. Душистые вещества и полупродукты парфюмерно-косметического производства / JI.M. Шулов, JI.A. Хейфиц.; под ред. С.А. Войткевича. -М.: Агропромиздат, 1990.

18. Елисеев С.А., Кучер Р.В. Поверхностно-активные вещества и биотехнология. Киев.: Наукова думка, 1991.

19. Ермачков А.С. Разработка и исследование экологически безопасного теплоносителя (антифриза) на основе этилового эфира диэтиленгликоля: Автореф. дис. канд. хим. наук. -М., 2000.

20. Жидкости охлаждающие низкозамерзающие: ГОСТ 28084-89 (СТ СЭВ 2130-80). -Введ. 01.07.90, -М„ 1989. -с.9-14.

21. Законодательные и нормативные акты по производству и обороту денатурированного этилового спирта и непищевой спиртосодержащей продукции / Справочник. Под ред. Макарова В.В.-М., 2001.

22. Иванов Е.С. Ингибиторы коррозии металлов / Справочник. М.: Металлургия, 1986.

23. Иванов JI.C. Синтетические моющие средства. М., 1987.

24. Ингибирующая коррозию композиция и метод ее использования // Реферативный журнал. Вып.66 Коррозия и защита от коррозии. -М.: ВИНИТИ, 1998. №9,- 24с.

25. Ингибиторы коррозии / Д.Л. Рахманкулов, Д.Е. Бугай и др.; под ред. Д.Л. рахманкулова. Уфа.:Реактив, 1997.

26. Ингибиторы коррозии // Химическая энциклопедия: В 5 т. / Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др.-М.: Сов. Энцикл., 1990. -т.2. -с.221-222.

27. Итоги науки и техники //Сер. Коррозия и защита от коррозии. -М., 1978. т.7.27