Разработан сорбент, который справляется с нейтрализацией проливов ракетного топлива
Ученые лаборатории физико-химических основ хроматографии и хромато-масс-спектрометрии Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ РАН) показали, что сорбент, содержащий шунгит и торф, обеззараживает продукты распада несимметричного диметилгидразина в 1,6 раз эффективнее, чем сорбент, состоящий из одного торфа.
Несимметричный диметилгидразин (НДМГ) — один из компонентов ракетного топлива, вещество, отличающееся особой токсичностью, мутагенностью и канцерогенностью. НДМГ попадает в окружающую среду при падении отделившейся первой ступени ракеты-носителя, а также при перевозке и сливно-наливных операциях. Несимметричный диметилгидразин очень активен. Взаимодействуя с органическими веществами из окружающей среды, он разлагается на целый спектр токсичных соединений. Многие из них более токсичны, чем сам НДМГ, летучи и хорошо растворимы в воде, они глубоко проникают в почву и накапливаются там. Поэтому перед учеными стоит задача создания эффективного сорбента, способного нейтрализовать НДМГ и продукты его распада.
Авторы экспериментально исследовали синергетический эффект от совместного применения торфа и шунгита для обеззараживания несимметричного диметилгидразина (НДМГ) и продуктов его трансформации. Торф — рыхлая горная порода, состоящая из сложной смеси гидрофильных компонентов (целлюлозы, хемицеллюлозы, лигнина, гуминовых соединений), гидрофобных компонентов (битума и воска), а также минеральных и органо-минеральных компонентов. Благодаря адсорбционным свойствам торфа, сорбенты из него активно используются в промышленности, в том числе для сбора пролившихся нефтепродуктов. Шунгит — более плотная горная порода, состоящая преимущественно из углерода и занимающая промежуточное положение между антрацитами и графитом. Шунгит тоже хороший адсорбент, который активно используется для очистки воды. Объединенные сорбционные свойства шунгита и торфа изучались впервые.
Эксперименты проводили с четырьмя порошковыми сорбентами с различным соотношением компонентов. Выяснилось, что наилучшей механической стойкостью отличается сорбент, содержащий 65% торфа и 35% шунгита. Исследование эффективности показало, что, если в первый день эксперимента концентрация несимметричного диметилгидразина составляла 500 г/кг, то через 2 месяца токсичные вещества нейтрализовались так, что их концентрация снизилась до предельно-допустимой.
Сорбент можно производить в виде порошка, гранул или формованных кубов. Ученые рекомендуют использовать порошок в случае проливов ракетного топлива на твердые поверхности или почву, кубы – для водной среды.Этот же сорбент может быть применен для ликвидации загрязнений другими токсичными веществами. Технология производства — достаточно простая и сравнительно недорогая, а все используемое сырье добывается в России. После нейтрализации токсиканта сорбент остается безопасным для окружающей среды и не требует утилизации.