Forskere har skabt en effektiv løsning til opsamling af spildt petroleum

Kemikere fra RUDN University har syntetiseret nye overfladeaktive stoffer og undersøgt deres egenskaber. De opnåede forbindelser kan effektivt opsamle petroleum, der er spildt på vandoverfladen. Forskerne har rapporteret deres resultater i Journal of Molecular Liquids .

Under deres forskning, kemikerne har syntetiseret nye ioniske og ikke-ioniske overfladeaktive stoffer. At gøre det, de opnåede først ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, monoisopropylaminer og diisopropylaminer, og derefter forvandlede dem til ionformer ved hjælp af polymethacrylsyre.

Forskerne har identificeret de fysisk-kemiske og kolloid-kemiske parametre for forbindelserne. En vigtig egenskab ved de syntetiserede stoffer er deres evne til at lokalisere tynde (mindre end en millimeter) petroleumsfilm på overfladen af ​​vand - dvs. at begrænse deres distribution, danner tykkere oliespild med mindre areal.

"Det er kendt, at problemet med den globale havolieforurening er relevant på grund af intensiveringen af ​​råolieproduktionshastigheden og de stadig større mængder af olie, der transporteres langs vandvejene. Når spildt petroleum opsamles mekanisk, en tynd film ( <1 mm) forbliver på overfladen, som kun kan lokaliseres ved fysisk-kemiske metoder, herunder brugen af ​​olieopsamlende overfladeaktive stoffer, " siger Ravan Rahimov fra Institut for Organisk Kemi på RUDN Universitet.

Mange olieopsamlende overfladeaktive stoffer opløses ikke let i vand. Det hæmmer diffusionshastigheden og sænker spildlokaliseringen. Forskerne har formået at forbedre både diffusion og adsorption, sidstnævnte betyder koncentration af stof på grænsen af ​​medierne, i dette tilfælde vand og petroleum.

I løbet af forskningen, forskerne brugte sådanne metoder som nuklear magnetisk resonans (NMR) spektroskopi og infrarød spektroskopi, dynamisk lysspredning, konduktometri (måling af opløsningernes elektriske ledningsevne), og viskometri (måling af væskens viskositet). De brugte også den tensiometriske metode (præcisionsmåling af overfladespænding) til at fastslå, at forbindelser fremstillet på basis af en af ​​de undersøgte forbindelser, dodecylamin, udviser den største overfladeaktivitet. Også, effektiviteten af ​​petroleumsopsamling er påvirket af intensiteten af ​​dannelsen af ​​miceller - uafhængigt dannede aggregater af molekyler. Deres dannelse er relateret til de strukturelle træk ved de overfladeaktive molekyler (f.eks. størrelsen af ​​det upolære radikal og arten af ​​den polære gruppe).

Forskeren beskriver det olieopsamlende overfladeaktive stofs virkning:"Det petroleumsopsamlende reagens spredes spontant og skaber overfladetryk. Dette tryk påvirker petroleumsfilmen på vandoverfladen. Når trykket af reagensspredningen er mere end trykket fra petroleumspredningen , filmen tykner og krymper under det overfladeaktive stofs spredetryk."

I deres arbejde, kemikerne citerer dataene om sammenligning af de forbindelser, de havde opnået, med andre overfladeaktive stoffer ved deres evne til at opsamle petroleum. De syntetiserede forbindelser har vist høj effektivitet i hvert af de tre miljøer, hvor målingerne blev udført:destilleret, ferskvand og havvand; i særdeleshed, de bedste resultater blev opnået med havvandet.

Forskningen blev udført i samarbejde med forskerne fra Institute of Petrochemical Processes of Azerbaijan National Academy of Sciences.