Реферат: Обеззараживание зараженных поверхностей
Реферат: Обеззараживание зараженных поверхностей
Ю.Г.Афанасьев, А.Г.Овчаренко, С.Л.Раско, Л.И.Трутнева
В
результате применения противником оружия массового поражения могут возникнуть
очаги радиоактивного, химического и бактериологического заражения. В этих
условиях люди, животные, а также территория, рабочие места, квартиры и другие
материальные средства могут оказаться зараженными. Поэтому для того чтобы
исключить возможность поражения, необходимо проведение работ по обеззараживанию
и санитарной обработке.
Обеззараживание
- выполнение работ по дезактивации, дегазации и дезинфекции зараженных
поверхностей.
Дезактивация
проводится при заражении радиоактивными веществами и имеет целью удаление их с
зараженных объектов до допустимых норм зараженности.
Дегазация
заключается в обеззараживании отравляющих веществ и в их удалении с зараженных
поверхностей.
Под
дезинфекцией понимается уничтожение болезнетворных микробов и разрушение
токсинов.
В
случае применения противником переносчиков инфекционных заболеваний
организуется дезинсекция - уничтожение зараженных насекомых, клещей или
проводится дератизация - уничтожение грызунов.
Санитарная
обработка людей - это удаление радиоактивных и отравляющих веществ, а также
бактериологических средств с кожных покровов и слизистых оболочек человека. При
санитарной обработке людей осуществляется дезактивация, дегазация и дезинфекция
одежды, обуви и индивидуальных средств защиты.
В
зависимости от условий проведения, наличия времени и имеющихся средств
мероприятия по обеззараживанию и санитарной обработке подразделяются на
частичные и полные. Частичные меры по обеззараживанию материальных средств и
санитарной обработке людей носят профилактический характер. Проводятся они при
химическом заражении непосредственно в очаге поражения, а при радиоактивном
заражении - после выхода из очага. Обеззараживание в полном объеме проводят на
стационарных обмывочных пунктах, станциях обеззараживания одежды, а также на
пунктах (площадках) специальной обработки, развертываемых вне очага поражения.
1 Средства, применяемые для обеззараживания
Дезактивирующие
вещества и растворы
Известно,
что радиоактивная пыль, образующаяся при наземных ядерных взрывах, состоит
главным образом из оплавленных частиц неактивного носителя - почвенных
материалов, в массе и на поверхности которых сосредоточены радиоактивные
изотопы. Отделить эти изотопы от носителя, отмыть водой или удалить их с
помощью дезактивирующих веществ трудно. Поэтому полнота дезактивации зараженных
объектов в основном зависит от связи частиц носителя с дезактивируемой
поверхностью или материалом, а сама дезактивация сводится к удалению
максимального количества частиц носителя.
Способы
удаления радиоактивных загрязнений с помощью дезактивирующих веществ при
обработке зараженных объектов различны. Их выбирают в зависимости от характера
дезактивируемых объектов, особенностей материалов, из которых они изготовлены,
условий проведения дезактивации, наличия необходимых средств и других факторов.
Эти
способы удаления обычно основаны на некоторых физико-химических процессах,
аналогичных тем, которые широко применяют при удалении обычных загрязнений в
различных отраслях народного хозяйства и в коммунально-бытовых условиях.
Для
дезактивации применяют вещества, которые способствуют удалению радиоактивных
загрязнений, повышая эффективность процесса мытья, комплексообразования и
растворения, сорбции или ионного обмена. В соответствии с этим к
дезактивирующим веществам относят многие поверхностно-активные (моющие)
вещества и препараты, комплексообразующие вещества, кислоты, щелочи, сорбенты,
ионообменные материалы и т. д., которые применяют или для приготовления
разнообразных дезактивирующих растворов, или непосредственно при дезактивации.
Поверхностно-активные вещества
Существует
большое количество поверхностно-активных веществ, которые в водных растворах
(называемых моющими растворами) даже при весьма малой концентрации (0,1-0,5%)
способны значительно понижать поверхностное натяжение воды и повышать эффективность
моющего процесса. По этой причине многие из них используют в качестве
дезактивирующих веществ для удаления с поверхностей зараженных предметов
пылевидных радиоактивных загрязнений.
При
обработке поверхностей зараженных объектов водными растворами
поверхностно-активных веществ удаление радиоактивных загрязнений происходит в
результате целого комплекса физико-химических явлений. Сначала отдельные
частицы загрязнения отрываются от очищаемой поверхности, затем эти
нерастворимые в воде частицы переводятся в моющий раствор, где образуют взвесь,
суспензию или коллоидный раствор.
Суспензия
- это взвесь твердых, не растворимых в воде частиц (например, глина в воде)
размером около 1 мкм, которые задерживаются бумажным фильтром и хорошо видны в
микроскоп. И, наконец, частицы удерживаются в моющем растворе, что исключает их
повторное прилипание к поверхности. Коллоидный раствор образуется при
распределении в воде не растворимого в ней вещества в виде небольших частиц
(мицелл) размером меньше десятых долей микрона.
Коллоидные
частицы - мицеллы - настолько малы, что проходят через бумажный фильтр и их
можно различить только в ультрамикроскопе.
Поверхностно-активные
вещества, применяемые для дезактивации, различаются по своим физико-химическим
свойствам и особенностям моющего действия. Представители одной группы этих
веществ обладают такими свойствами, что хорошо растворяются в воде и, не
претерпевая каких-либо внутренних изменений, придают водному раствору высокую
поверхностную активность и хорошую моющую способность.
Основные
представители веществ указанной группы - препараты ОП-7 и ОП-10, обладающие
хорошими моющими свойствами и применяемые для дезактивации, а также широко
используемые в различных отраслях народного хозяйства в качестве эффективных
смачивателей и эмульгаторов.
Препараты
ОП-7 и ОП-10 представляют собой густые вязкие жидкости или пасты
светлокоричневого и коричневого цвета, хорошо растворяющиеся в теплой воде и
плохо в органических растворителях. Оба препарата при концентрации 3-5 г/л
резко снижают поверхностное натяжение раствора, способствуют образованию
устойчивой пены и улучшают моющее действие мыла и других средств в воде
повышенной жесткости. Препараты ОП-7 и ОП-10 применяют как составную часть
дезактивирующих растворов, предназначенных для дезактивации поверхностей
сооружений, оборудования, транспортных средств, а также одежды и средств
индивидуальной защиты.
К
другой довольно обширной группе относятся такие моющие вещества, молекулы
которых, растворяясь в воде, частично диссоциируют (распадаются) на две
неравные по величине и противоположно заряженные части-ионы:
поверхностно-активный ион, состоящий обычно из сложной углеводородной цепи, и
меньший по размерам поверхностно-неактивный ион, состоящий часто только из
одного атома.
Характерный
представитель этой группы веществ - хорошо всем известное мыло, т.е. натриевые
соли соответствующих жирных кислот.
Представителем
указанных веществ является препарат "Новость". Это хорошо растворимый
в теплой воде белый или желтоватый порошок, содержащий до 50% натриевых солей
сульфоэфиров жирных спиртов и обладающий весьма хорошими поверхностно-активными
и моющими свойствами. Он дает хороший эффект при дезактивации загрязненных
поверхностей сооружений и оборудования, индивидуальных средств защиты, а также
шерстяной одежды. Еще большего эффекта можно достичь, применив
"Новость" вместе с комплексообразующими веществами.
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.
Рецептура
1. 30% водный раствор "контакта Петрова". Его готовят постепенным
растворением при интенсивном перемешивании 3 л "контакта Петрова" в 7
л воды.
Рецептура
2. 30% водный раствор "контакта Петрова" с добавкой поваренной соли и
щавелевой кислоты. Для его приготовления в 7 л воды растворяют 500 г поваренной
соли, затем добавляют 100 г щавелевой кислоты и к полученному раствору при
хорошем перемешивании доливают 3 л "контакта Петрова".
Рецептура
3. Дезактивирующие растворы на основе препа-ратов "Новость" или ОП-7
(ОП-10). Эти растворы можно готовить по нескольким вариантам: с добавками
кислот, щелочей и гексаметафосфата натрия, не замерзающими при работе в зимних
условиях.
Рецептура
4. Дезактивирующий раствор на основе моющего порошка СФ-2У (СФ-2) готовят,
растворяя 5 г порошка в 10 л воды (для работы в летних условиях) или в 10 л
аммиачной воды, содержащей 20-25% аммиака (для работы зимой).
Рецептура
5. Этот раствор применяют для обработки поверхностей, не портящихся от
воздействия серной кислоты и сильного окислителя и не поддающихся дезактивации
растворами рецептур 1,2, 3 и 4. В 10 л воды, нагретой до 60 оС, растворяют 400
г марганцевокислого калия. После охлаждения к раствору убавляют при
перемешивании 50 г концентрированной серной кислоты (удельный вес 1,84).
Загрязненные поверхности обрабатывают этим раствором, а через 10-12 мин.
раствором рецептуры 2.
Для
дезактивации ценного оборудования, имущества и приборов, материалы которых не
выдерживают воздействия сравнительно агрессивных кислотных и щелочных
дезактивирующих растворов, применяют 1-2%-ные водные растворы гексамета-фосфата
натрия или уксусной и щавелевой кислот, которые получают, растворяя 100-200 г
фосфата натрия или кислоты в 10 л воды.
Хлопчатобумажные
ткани дезактивируют раствором сульфанола с гексаметафосфатом натрия. В 5 л
теплой воды растворяют 50 г сульфанола, отдельно в таком же объеме воды
растворяют 100 г гексаметафосфата натрия и охлажденные растворы смешивают. Для
дезактивации шерстяной одежды, изделий из капрона, нейлона, лавсана и других
синтетических материалов рекомендуется дезактивирующий раствор из препарата
"Новость" с гексаметафосфатом натрия. Его готовят так же, как раствор
с сульфанолом.
Перечисленные
рецептуры дезактивирующих растворов далеко не исчерпывают всего перечня их
возможных разновидностей. В настоящее время для промышленности и применения в
быту выпускают разнообразные моющие средства в большом ассортименте:
"Прогресс", "Белизна", "Дон", "Лотос",
"Экстра", "Эра" и другие, которые в водных растворах вполне
пригодны для дезактивации.
Если
этих синтетических моющих средств нет, то, несмотря на меньшую эффективность,
для дезактивации используют обычные мыльно-содовые растворы.
Дегазирующие вещества и растворы
Дегазирующими
принято называть такие вещества, которые вступают с ОВ в химическое
взаимодействие и превращают их в нетоксичные или малотоксичные соединения.
Все
существующие дегазирующие вещества в зависимости от химической природы и
характера их воздействия на ОВ можно подразделить на две группы: окисляющего и
хлорирующего действия и основного (щелочного) характера.
Дегазирующие вещества окисляющего и хлорирующего
действия
К
этой группе относятся хлорная известь, дветретиосновная соль гипохлорита
кальция, хлорамин Б, дихлорамин Б и Т, гексахлормеламин. Хлорирующая
способность дегазирующих веществ данной группы объясняется наличием в их
молекулах подвижных атомов хлора. А окисляющие свойства объясняются тем, что
эти вещества в воде подвергаются гидролизу и образуют неустойчивую
хлорноватистую кислоту, которая, в свою очередь, разлагается с выделением
атомарного кислорода, вызывающего окисление молекул отравляющих веществ.
Страницы: 1, 2
|