'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №12 (57) том 3
  4. Научная статья № 84

Просмотры  87 просмотров

Яхина Л.И., Назаров А.М.

  


НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ НА СРЕДУ ОБИТАНИЯ *

  


Аннотация:
смазочные масла, используемые в машинах с открытой системой резки, таких как пила или комбайн, применяются в лесных районах, садоводстве, в домашнем хозяйстве и в городской зелени. Во время работы устройства с открытой системой резки смазочное масло выбрасывается в окружающую среду. Сделан вывод о том, что смазочные масла, выделяемые или потенциально выбрасываемые в окружающую среду, должны содержать только биоразлагаемые ингредиенты, чтобы устранить негативное воздействие как на окружающую среду, так и на здоровье   

Ключевые слова:
тяжелые металлы, адсорбент, производство, окружающая среда, исследование   


УДК 543.3

Яхина Л.И.

магистрант 3 курса

Экологический инжиниринг и аудит,

Уфимский государственный нефтяной технический университет

(г. Уфа, Россия)

 

Научный руководитель:

Назаров А.М.

проф. д-р хим. наук.,

Уфимский государственный нефтяной технический университет

(г. Уфа, Россия)

 

НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ НА СРЕДУ ОБИТАНИЯ

 

Аннотация: смазочные масла, используемые в машинах с открытой системой резки, таких как пила или комбайн, применяются в лесных районах, садоводстве, в домашнем хозяйстве и в городской зелени. Во время работы устройства с открытой системой резки смазочное масло выбрасывается в окружающую среду. Сделан вывод о том, что смазочные масла, выделяемые или потенциально выбрасываемые в окружающую среду, должны содержать только биоразлагаемые ингредиенты, чтобы устранить негативное воздействие как на окружающую среду, так и на здоровье.

 

Ключевые слова: тяжелые металлы, адсорбент, производство, окружающая среда, исследование.

 

Смазочное масло считается жидкостным структурным элементом машин и устройств. Его основная задача - создать слой в виде микропленки между движущимися элементами устройства. Благодаря специфическим свойствам смазочное масло во время работы может выполнять многие функции, такие как минимизация трения, устранение потертостей элементов машины для протирания, промывка углеродных отложений и микрочастиц, антикоррозия, охлаждение и другие эффекты. При проектировании содержания смазочных материалов необходимо поддерживать как экологические, так и прикладные свойства. Поэтому он должен характеризоваться не только точной скоростью биоразлагаемости, а также соответствующими физико-химическими свойствами, такими как соответствующий диапазон индекса вязкости, динамическая вязкость при отрицательных температурах, температура расплава, точки вспышки, испаряемость, а также основное или кислое число. Смазочное масло представляет собой смесь базового масла (>85%) и обогащающих присадок [1].

Роль присадок заключается в улучшении качества смазочного масла. Они часто являются продуктами дорогостоящего процесса органического синтеза. Как правило, рафинирующие добавки - это синтетические, органические или металлоорганические химические вещества, иногда продукты химической переработки натурального сырья. Основными типами добавок являются ингибиторы окисления, реологические модификаторы, депрессанты, моющие средства и диспергаторы, деэмульгаторы и эмульгаторы, смазочные материалы, противоизносные средства, модификаторы трения, ингибиторы коррозии и ржавчины, пассиваторы, противопеняющие средства, красители, ароматизаторы и многофункциональные добавки. Доля добавок в смазочном масле может варьироваться от нескольких частей на миллион до нескольких процентов. В настоящее время все больше и больше обогащающих добавок создается во время передовых производственных технологий, которые благоприятствуют окружающей среде. Экологически чистые рафинные добавки могут стать полезной альтернативой нефтепродуктам. Базовое масло, которое в основном состоит из современного смазочного масла, является материалом с маслянистой консистенцией, характерным химическим составом и смазочными свойствами. В связи с происхождением можно выделить три основные группы нефтяных баз (т.е. минеральные масла, синтетические масла и масла природного происхождения).

Большинство базовых масел, используемых для производства смазочных масел, производится во время переработки сырой нефти. Это было связано с тем, что эти масла характеризовались гораздо более низкой стоимостью, чем синтетические или натуральные базовые масла.

Нефть, добываемые из сырой нефти, обычно называемой минеральными маслами, получаются в обычных процессах переработки нефти. Это продукты переработки низколетучих фракций масла из вакуумной дистилляции. В своем составе они содержат в основном смеси жидких низколетучих алифатических углеводородов (разветвленных) и алициклических алифатических заменителей углеводородов, а также температуру дистилляции выше 360 °C. Минеральное масло содержит множество классов химических компонентов, включая парафины, нафтины, ароматические соединения, гетероатомные соединения и т. д.. Благодаря различным источникам нефтепроисхождения и технологиям переработки минеральные масла могут иметь диверсифицированный состав, которые могут включать в себя алифатические-алифатические и алисикликликликовые углеводороды, алифатические или алициктические ароматические углеводороды, в основном производные бензола, а также дифенил, дифенилметан, трифенилметан, нафталин, антрацен. Использование смазочного масла, содержащего компоненты, полученные из сырой нефти, оказывает негативное воздействие на окружающую среду и здоровье. Стало обычным явлением для производства масляных смесей, которые улучшают свойства минеральных масел путем добавления натуральных масел.

Технологический прогресс и тенденции производства современного оборудования и машин соответствуют постоянному росту повышения энергоэффективности и потребления. В связи с необходимостью повышения эффективности машин растет спрос на более эффективные смазочные материалы. Смазочные масла, содержащие синтетическое масло, были разработаны для максимизации производительности смазки и обеспечения измеримых характеристик и экономических выгод.

Синтетические масла добываются в процессах синтеза сырья нефтехимической промышленности или в гидрокаталитический процесс преобразования углеводородной магистрали из природного газа. В мире более 80% синтетических базовых масел производится из трех основных классов материалов (т.е. полиальфа-олефины (45%), эфиры, включая дибазовые эфиры, эфиры полиола (25%), и полиалкиленгликоли (10%). Самыми популярными полностью синтетическими маслами являются масла ПАО. Это связано с тем, что масла этого типа характеризуются относительно высокой эффективностью, но и относительно высокой ценой. К сожалению, некоторые синтетические масла также могут представлять угрозу для окружающей среды.

Повышение интереса к оценке воздействия смазочных масел на окружающую среду и здоровье мотивирует научно-исследовательские центры и промышленность к созданию новых технологий для производства полностью биоразлагаемых смазочных масел природного происхождения. Это особенно относится к маслам, выбрасываемым в окружающую среду, и к маслам, которые могут быть там в результате сбоя. Смазочные масла базовым маслом и добавками растительного происхождения (т.е. современными смазочными маслами) появились на рынке в Европе в середине 1980-х годов. Прием и использование этих продуктов, особенно в европейской лесной промышленности, широко распространено и в последнее время растет .

Таким образом, растительные масла должны иметь более высокую биоразлагаемость в диапазоне от 70 до 100% по сравнению с другими типами базовых масел. Ингредиентами растительных базовых масел являются триацилглицерины и их производные (например, диацилглицерины, моноацилглицерины, свободные жирные кислоты и жидкий (при комнатной температуре) глицерин). Эти масла являются натуральными продуктами, поэтому их химический состав может отличаться при рассмотрении различных культур. Основные преимущества растительных базовых масел включают экологически чистые значения (например, быстрая и легкая биоразлагаемость и низкая токсичность для водной среды). Эти масла также характеризуются хорошей смазкой, высокой эффективностью в широком температурном диапазоне, высоким индексом вязкости и полярностью, что обеспечивает высокий очищающий эффект. Все больше и больше исследований касаются новых технологий производства биомасл, которые могут полностью заменить обычные смазочные масла. Их низкотемпературные свойства и окислительная стабильность являются основными недостатками по сравнению с минеральными маслами, и, к сожалению, добавки необходимы для преодоления этих проблем [2].

Устройства с открытой системой резки, такие как бензопилы и комбайны, широко используются в лесных хозяйствах, а также в домашних хозяйствах, в городской зелени и во время дорожных работ. Смазочные масла, используемые в этом типе оборудования, выбрасываются в окружающую среду в виде масляного тумана и микрокаплей. Капли покрывают и проникают в почвы, грунтовые воды и могут оказать сильное влияние на экосистему. Поэтому смазочное масло должно характеризоваться быстрой и легкой биодеградацией. В связи с высокими требованиями в области охраны окружающей среды также необходимо разработать биоразлагаемые базовые масла, которые являются экологически чистыми и не содержат вредных ингредиентов. Использование исключительно биоразлагаемых масел должно быть включено в правовые нормы. Вот почему так важно, чтобы адекватные процедуры надзора и контроля качества смазочных масел, особенно тех, которые выбрасываются в окружающую среду, применялись на месте или во время производства. Похоже, что методы, позволяющие анализировать групповой состав конечных продуктов, уместны.

Смазочное масло выбрасывается в окружающую среду в виде масляного тумана и микрокаплей, создавая серьезную угрозу для окружающей среды. Прочность и влияние взаимодействий нефтепродуктов тесно связаны с составом, объемом и частотой выбросов в данной области, а также свойствами устройства с открытой системой резки. Биоразлагаемость минеральных масел очень низкая. В природных условиях нефть нефтяного происхождения создает первичную опасность для операторов пилопиловки, а также вторичную опасность из-за накопления масел в тканях растений, животных и грунтовых вод. Смазочные масла, полученные из сырой нефти, также представляют собой очень значительную угрозу для водных экосистем. Вода, содержащая 1 промилле нефти, считается загрязненной.

Пленка нефтяного вещества на зеркале резервуара для воды может вызвать нарушения кислородно-газового обмена между водой и атмосферой, но также может уменьшить доступ света к глубине резервуара. Эти ограничения могут привести к изменениям в функционировании и метаболических нарушениях водных организмов и, как следствие, к образованию зоны кислородного голодания в нижних частях резервуара, что может привести к расстройству экосистемы. Снижение процесса фотосинтеза и повышение температуры воды путем поглощения солнечного излучения могут угрожать правильному развитию водных растений и привести к эвтрофикации резервуара. Эвтрофикация водохранилищ является всемирной проблемой, возникающей в реках, озерах и морях и даже затрагивающей океаны. загрязнение минеральным маслом является предметом общественных дебатов, в основном, когда происходят катастрофы танкеров. Разливы нефти, которые распространяются в воде и на побережье, не допускают кислорода, что приводит к полному исчезновению жизни в данном районе. Происполняющиеся изменения заметны и, следовательно, широко обсуждаются. Однако в этом случае самой большой проблемой, по-видимому, является отсутствие реальной способности оценивать количество загрязнения и его последствия [3].

Загрязнение нефтью также наносит серьезный ущерб почвам из-за многоступенчатых физико-химических процессов, ведущих к изменению форм и распределения органических веществ в диапазоне углерода, воды, азота и фосфора. Поскольку почва является средой для различных микроорганизмов и организмов с более высоким уровнем жизни, ее загрязнение смазочными материалами на нефтяной основе становится опасным, и может произойти пагубное воздействие на биологическую жизнь. Надлежащее функционирование экосистемы может быть нарушено. Минеральное масло может засорить поры в почве, что приводит к снижению аэрации и инфильтрации воды. Наличие нефтяных соединений может уменьшить или ограничить проницаемость почв и, следовательно, вызвать деградацию почв из-за дефицита кислорода

Стоит обратить внимание на проблему выбросов смазочных масел, образующихся из сырой нефти, в окружающую среду. Некоторые источники литературы утверждают, что каждый год во время лесозаготовительных работ с использованием бензопил в почву поступает до 7 миллионов литров различных видов минеральных масел. Поскольку масла, используемые для распространения, оказывают значительное воздействие на окружающую среду и здоровье, они должны содержать только полностью биоразлагаемые ингредиенты. Масла, полученные из сырой нефти, оказывают негативное воздействие на окружающую среду, вызывают серьезное загрязнение почв, грунтовых вод и могут накапливаться в растительных тканях, а также в наземных и водных животных. Кроме того, они представляют значительный риск для здоровья, вызывая многочисленные аллергические реакции и заболевания нервной и дыхательной систем, а долгосрочный контакт с масляным туманом может быть причиной рака. Смазочные масла для окружающей среды, используемые в открытых системах резки, таких как бензопилы или комбайны, должны содержать только биоразлагаемые компоненты. Ингредиенты смазочных материалов, произведенных из сырой нефти, оказывают негативное воздействие на окружающую среду и здоровье, поэтому их использование в открытых системах резки должно быть запрещено и наказуемо. Методы испытаний на биоразлагаемость масел должны подтвердить общую биоразлагаемость. Поэтому необходимо разработать и внедрить, в качестве методологий технического контроля, недорогие и несложные процедуры контроля для каждого типа смазочного масла, обеспечивая возможность бесспорного вывода о присутствии и содержании или полном отсутствии компонентов масляного производства в масле, а также о содержании натуральных ингредиентов [4].

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

  1. Стулий, А. А. Принципы разработки синтетических смазочно-охлаждающих жидкостей для обработки металлов резанием / А. А. Стулий // Смазочно-охлаждающие технологические среды. Сб. науч. тр. ЦНИИТЭнефтехим, 1982. С. 92-95.
  2. Шаповал, Б. С. Поверхностно-активные вещества как компонентысмазочно-охлаждающих технологических сред / Б. С. Шаповал // Смазочно-охлаждающие технологические среды. Сб. науч. тр. ЦНИИТ Энефтехим, 1982. С. 45 - 48.
  3. Морозова, Л. П. Повышение эффективности применения водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей / JI. П. Морозова, Е. А. Клявнина, М. Н. Марченко, Г. Н. Чугай // Смазочно-охлаждающие технологические среды. Сб. науч. тр. ЦНИИТ Энефтехим, 1982. С. 26 -28.
  4. Карев, Е. А. Исследование эффективности регенерации отработанных эмульсионных СОЖ на операциях абразивной обработки заготовок. 
  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №12 (57) том 3

  


Ссылка для цитирования:

Яхина Л.И., Назаров А.М. НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ НА СРЕДУ ОБИТАНИЯ // Вестник науки №12 (57) том 3. С. 488 - 496. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/6813 (дата обращения: 29.03.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/6813



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.