К этой же группе поверхностно-активных веществ относится также одно из первых синтетических моющих веществ, которое находит применение и до настоящего времени, "контакт Петрова", получаемый из разнообразных продуктов перегонки нефти: керосина, солярового масла и др. Этот препарат представляет собой жидкое вещество темного цвета, обладающее характерным запахом нефтепродуктов и состоящее из смеси солей поверхностно-активных нафтеновых сульфокислот, некоторого количества непрореагировавших нефтепродуктов и свободной серной кислоты.
Эффективность удаления радиоактивных веществ "контактом Петрова" определяется не только моющим действием поверхностно-активных производных углеводородов, но и наличием свободной серной кислоты, способствующей растворению многих радиоактивных загрязнений.
Широко применяемым представителем препаратов этого типа является сульфанол. Это пастообразное вещество коричневого цвета (или порошок), умеренно растворяющееся в воде и обладающее хорошей моющей способностью при температурах 35-40 оС, содержит не менее 40% натриевых солей сульфокислот различных по составу органических веществ. Используется для приготовления моющего порошка СФ-2У (СФ-2).
Комплексообразующие вещества
Некоторая доля радиоактивных изотопов, слабо связанных с частицами радиоактивной пыли, весьма прочно закрепляется на поверхности объектов. Удалить эти радиоактивные изотопы с помощью поверхностно-активных веществ не удается. Поэтому применяют комплексообразующие вещества. Основная роль комплексообразующих веществ сводится к тому, что они образуют со многими металлами, в том числе и с теми, которые входят в изотопный состав продуктов ядерных взрывов, комплексные соединения, достаточно хорошо растворимые в воде.
При возникновении комплексных соединений силы связи радиоактивных изотопов с материалом нарушаются, вследствие чего их можно удалить с зараженной поверхности. Кроме того, в сочетании с поверхностно-активными моющими препаратами комплексообразующие вещества улучшают свойства моющих растворов. Это происходит, с одной стороны, вследствие повышения суспендирующей способности раствора, т.е. создания более благоприятных условий образования устойчивых суспензий и коллоидальных растворов загрязнений. С другой стороны, комплексообразующие вещества умягчают воду, растворяя в ней комплексы солей кальция и магния, которые, как известно, придают воде жесткость.
К комплексообразующим веществам относятся фосфаты натрия, щавелевая, лимонная, винная кислоты, их соли, а также многие другие соединения. Из числа фосфатов применяют гексаметафосфат натрия, триполифосфат натрия, пирофосфат натрия, тринатрийфосфат и другие соли фосфорных кислот или их смеси.
Гексаметафосфат натрия представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, умеренно растворимое в воде. Его применяют в качестве добавки в процессе приготовления дезактивирующих растворов на основе моющих препаратов ОП-7, ОП-10, "Новость" и др.
Лимонная кислота - кристаллическое, растворимое в воде вещество, представляющее собой трехосновную органическую кислоту. Ее применяют в виде свободной кислоты или солей (цитратов), но она обладает более слабыми комплексообразующими свойствами, чем фосфаты натрия.
Щавелевую и винную кислоты можно также применять в виде свободной кислоты или в виде щелочных растворов солей.
Сорбирующие вещества и иониты
При попадании радиоактивной пыли в воду основная масса радиоактивных изотопов остается связанной с носителем, по-этому возникающее загрязнение носит характер механической примеси к воде взвешенных частиц. Но часть радиоактивных изотопов растворяется, в результате чего в водном растворе образуются катионы или анионы радиоактивных металлов. Удаление из воды нерастворенных взвешенных частиц не представляет больших трудностей и может быть достигнуто обычным фильтрованием загрязненной воды. Однако удаление изотопов, растворенных в воде, значительно усложняется. Поэтому при дезактивации воды применяют вещества, обладающие способностью задерживать радиоактивные изотопы в результате сорбции (сорбенты) или ионного обмена (иониты).
В качестве сорбентов можно применять многие вещества, обладающие определенной сорбционной емкостью, т.е. свойством как бы поглощать и накапливать радиоактивные изотопы. Наибольшее практическое знание среди таких сорбентов имеет карбоферрогель.
Карбоферрогель представляет собой мелкозернистый активированный уголь, предварительно обработанный для увеличения его сорбционной емкости некоторыми химическими веществами. Его применяют в качестве наполнителей фильтров, через которые медленно пропускают загрязненную воду.
Так же, как и в промышленности при извлечении из растворов солей металлов, обессоливания воды или уменьшения ее жесткости, при дезактивации воды можно применять разнообразные иониты. Известно несколько типов ионитов: природны искусственные алюмосиликаты (цеолит, пермутит, глауконит и др.), сульфированные угли (сульфоугли), синтетические (ионообменные) смолы.
Предполагают, что сущность процессов ионного обмена, на которых основано удаление радиоактивных изотопов из растворов воды, состоит в химическом взаимодействии между катионами и анионами, содержащими радиоактивные изотопы, с одной стороны, и функциональными группами в составе молекул применяемых ионитов, с другой.
Один из доступных ионитов - сульфоуголь, т. е. каменный уголь, обработанный серной кислотой. В последние годы наиболее важное место среди ионитов заняли синтетические ионообменные смолы. Эти синтетические иониты, обладающие высокой обменной способностью и механической прочностью, нерастворимы в воде, кислотах и щелочах. Благодаря этому промышленность выпускает большой ассортимент ионитов различных марок, которые находят широкое применение.
Ионообменные смолы используют в фильтрах, через которые пропускают загрязненную воду. Наилучшего эффекта достигают при фильтровании воды через шихту из последовательных слоев анионита и катионита.
Кислоты, щелочи и окислители
Наряду с веществами, обладающими моющими, комплексообразующими и сорбирующими свойствами, при дезактивации применяют неорганические кислоты - серную, соляную, азотную, окислители типа марганцевокислого калия и перекиси водорода и щелочные вещества типа кальцинированной соды и др.
Роль этих веществ в процессе дезактивации сводится главным образом к тому, что они способствуют отрыву радиоактивных изотопов от загрязненного материала, переводу их в растворенное состояние и удалению вместе с дезактивирующим раствором.
Необходимо помнить, что неорганические кислоты, щелочи и окислителя - это химически агрессивные вещества, поэтому их можно применять только при обработке материалов, не поддающихся разрушению и коррозии.
Дезактивирующие растворы
Все перечисленные вещества и препараты, за исключением сорбентов и ионитов, используют для дезактивации сооружений, оборудования, техники и разнообразного имущества, а также одежды и обуви, в виде различных водных дезактивирующих растворов. Существует довольно много рецептур дезактивирующих растворов подобного типа, состав некоторых из них приводится ниже.
Скачать реферат