Химики синтезировали новые поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые могут эффективно собирать нефть, разлитую по поверхности воды. О своей работе ученые из Российского университета дружбы народов (РУДН) и Института нефтехимических процессов имени академика Ю.Г. Мамедалиева (Азербайджан) рассказали в Journal of Molecular Liquids.
Ученые определили физико-химические и коллоидно-химические параметры полученных соединений — ионогенных (распадающихся в водном растворе на ионы) и неионогенных ПАВ. Синтезированные вещества могут локализовать тонкие (менее одного миллиметра) нефтяные пленки на поверхности воды, то есть ограничивать их распространение, формируя меньшие по площади и большие по толщине пятна нефти.
«Известно, что проблема нефтяного загрязнения Мирового океана актуальна ввиду интенсификации темпов нефтедобычи и возрастания объемов перевозки нефти по водным магистралям. При сборе разлитой нефти механическим путем на поверхности остается тонкая пленка (<1мм), которую можно локализовать лишь физико-химическими методами, включая использование нефтесобирающих ПАВ», — рассказал один из авторов работы, сотрудник кафедры органической химии РУДН Раван Рагимов.
Многие ПАВ, которые могут собирать нефть, плохо растворимы в воде, что снижает скорость диффузии и замедляет локализацию разлива. В синтезированных соединениях ученым удалось добиться улучшения диффузии и адсорбции (концентрации вещества на границе сред, в данном случае воды и нефти).
В своей работе ученые использовали такие методы, как спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и инфракрасная (ИК) спектроскопия, динамическое рассеяние света, кондуктометрия (измерение электропроводимости растворов) и вискозиметрия (измерение вязкости газов и жидкостей). Также они использовали тензиометрический метод (точное измерение напряжения и колебаний давления), чтобы установить, что наибольшую поверхностную активность проявляют соединения, полученные на основе одного из исследованных соединений, додециламина. Также на эффективность нефтесобирания влияет интенсивность образования мицелл — самостоятельно образующихся агрегатов молекул. Их формирование связано с особенностями строения молекул ПАВ (например, размером неполярного радикала и природой полярной группы).
Механизм работы собирающего нефть поверхностно-активного вещества ученый описывает так: «Нефтесобирающий реагент самопроизвольно растекается и создает поверхностное давление. Это давление действует на нефтяную пленку на поверхности воды. Когда давление растекания реагента выше давления растекания нефти, нефтяная пленка утолщается и сжимается за счет давления растекания ПАВ».
Источник: indicator.ru
