Пенообразующий состав термостойкой пены на основе хмеля Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

X. А. ТАЙСУМОВ, д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник

Академии Государственной противопожарной службы МЧС РФ, г. Москва, Россия

УДК 614.842.615

ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ТЕРМОСТОЙКОЙ ПЕНЫ НА ОСНОВЕ ХМЕЛЯ

Описан новый пенообразующий состав, в котором в качестве ПАВ используется экстракт хмеля и который может применяться как для профилактики и тушения пожаров, так и для дегазации токсичных материалов, пылеподавления, а также в медицине, фармацевтике и сельском хозяйстве. Показано, что данный пенообразующий состав, не содержащий синтетических ПАВ, обладает практически абсолютной экологической безопасностью.

Ключевые слова: пенообразователь; термостойкая пена; устойчивость пены; пожарная безопасность; экология.

Публикация статьи "Пиво Тайсумова" против коктейля Молотова" [1] вызвала неоднозначную реакцию в Интернете. Так, молодое поколение восприняло ее как первоапрельскую шутку: мол, ученые тоже шутят. Другие представили себе "бражничающих" ученых, которые в перерыве между этим "занятием" творят науку. Были и радикальные оппоненты, представившие нелицеприятную рецензию на статью, выражающую единогласное мнение целого редакторского коллектива, сводящееся к нецелесообразности ее публикации.

Из пяти пунктов рецензии приведу лишь п. 4: "Публикация предложения о тушении пожаров пивом вызовет недоумение среди профессиональных пожарных России. Это предложение носит и явный социально-политический провокационный характер, поскольку оно могло бы вызвать возмущение и протесты миллионов безработных и других, живущих за чертой бедности, россиян, не имеющих возможностей не только употребления пива, но и просто по-человечески питаться".

Поскольку на дворе не прошлый век и к "стенке" без суда и следствия не ставят, автор продолжил свои исследования без шуток, всерьез.

Все используемые в мировой практике синтетические моющие средства (СМС) и пенообразователи для тушения пожаров включают синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ), в настоящее время являющиеся наиболее опасными загрязнителями окружающей водной среды. В связи с этим перед учеными стоит задача найти заменители синтетических ПАВ, безвредные и экологически чистые.

Автором был предложен экологически безопасный пенообразующий состав термостойкой пены [2], в котором синтетическое ПАВ заменено на природное экологически безопасное ПАВ, содержащееся в пиве.

© ТайсумовХ. А., 2012

Состав включает (% масс.): основной хлорид алюминия (ОХА) А12(ОН)5С1 — 1,0; натрий двууглекислый КаНС03 (сода пищевая) — 0,5; пиво — 30; вода — остальное.

Недостатком этого состава является использование пива — продукта питания длительного и трудоемкого изготовления (из-за которого и разгорелись страсти).

Новое, предлагаемое автором изобретение [3] позволяет преодолеть этот недостаток путем замены пива на экстракт хмеля. Данный состав включает (% масс.): основной хлорид алюминия А12(ОН)5С1 (по ТУ 216-350-002-39928758-02) —1,0; натрий двууглекислый ШНС03 (по ГОСТ 2156-76) — 0,5; хмель, соплодия (по ТУ 9375-002-46897343-05) -0,4; вода — остальное.

Все испытания составов проводились по стандартным методикам, рекомендуемым при разработке новых пенообразующих составов ГОСТ Р 50588-93 "Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний".

Для удобства использования соды предварительно готовили ее насыщенный раствор в воде (9,6 г КаНС03 на 100 мл воды).

Для удобства использования твердого хмеля 2 г его соплодий заливали кипятком до 200 мл. После настаивания и охлаждения раствора до комнатной температуры его фильтровали для отделения нерастворимого осадка. В опытах использовали экстракт без заметных примесей и осадка.

Ниже приведены примеры приготовления и испытания пенообразующих растворов.

Пример 1. К раствору 0,5 г натрия двууглекислого (пищевой соды) в 47 мл воды прибавляют 50 мл 0,5 %-ного раствора экстракта хмеля, а затем при

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №12

69

перемешивании добавляют 3 мл водного раствора основного хлорида алюминия, содержащего1гОХА.

Полученные 100 мл раствора помещают в стакан стандартного смесителя РТ-1 (ТУ 38-10789), перемешивают его в течение 30 с со скоростью 4000 мин-1, после чего определяют кратность и устойчивость пены. Кратность пены — 5,0; устойчивость 1/4 — 19 ч, 1/2 —36 ч.

Пример 2. К раствору соды 5 г в 57 мл воды прибавляют 40 мл 0,4 %-ного раствора экстракта хмеля, а затем при перемешивании — 3 мл раствора основного хлорида алюминия, содержащего 1 г ОХА. Раствор помещают в смеситель и после интенсивного перемешивания в течение 30 с со скоростью 4000 мин-1 определяют кратность и устойчивость пены. Кратность — 5,0; устойчивость 1/4 — 5 ч, 1 /2 — более 24 ч.

Пример 3. Отличается от примера 2 лишь содержанием в растворе хмеля — 0,3 %. В этом случае устойчивая пена не образуется.

Во всех опытах использовалось эквивалентное соотношение соды и основного хлорида алюминия. В обменной реакции образуются безвредные вещества — хлористый натрий (пищевая соль) и нерастворимый гидроксид алюминия, применяемый на практике для очистки питьевой воды.

В таблице приведены сравнительные показатели оптимальных пенообразующих составов — предлагаемого и прототипа.

Из таблицы видно, что использование предлагаемого состава позволяет повысить устойчивость пены более чем в 2,5 раза. Таким образом, данный состав удовлетворяет требованиям поставленной задачи.

Ввиду высокой вязкости пены ее можно рекомендовать только для тушения пожаров класса А (торф, хлопок, вата, ткань, бумага, древесина и т. п.). Кроме того, состав может быть использован для де-

Сравнительные показатели оптимальных пенообразующих составов

Состав Содержание компонента, % масс., в рабочем растворе* Устойчивость 1 /2 пены, ч

ОХА №НС03 ПАВ

Прототип 1,0 0,50 30** 9

Предлагаемый 1,0 0,50 0,4*** Более 24

* Остальное — вода. ** Пиво. *** Экстракт хмеля.

газации токсичных материалов, пылеподавления, а также в медицине, фармацевтике и сельском хозяйстве.

Аналогичные испытания были проведены с использованием шишек хмеля по ТУ 9185-05714721358-08 (изготовитель — ООО "Компания ХОРСТ"), но они не дали положительных результатов, так же как и испытания с применением корня солодки (изготовитель — ООО "Фитофарм" ПКФ).

Участившиеся в последнее время пожары лесов и торфяников, низовые и степные пожары требуют использования больших объемов пенообразователей в виде растворов-смачивателей (преимущественно в концентрации 2 % об.). Согласно ГОСТ Р 50588-93 предельно допустимая концентрация ПАВ для сброса в очистные сооружения составляет 20 мг/л, а это означает, что для ее достижения 1 л раствора смачивателя нужно разбавить водой в соотношении 1:1000.

Безопасные условия применения ПАВ при тушении пожаров в природной среде, где очистные сооружения не предусмотрены, в настоящее время практически не исследованы, поэтому поиск заменителей нефтяных синтетических ПАВ является проблемой экологической и чрезвычайно актуальной.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ТайсумовХ.А. "Пиво Тайсумова" против коктейля Молотова // Пожаровзрывобезопасность. — 2011. — Т. 20, № 2. — С. 34-36.

2. Пат. 2465028 Российская Федерация. Экологически безопасный пенообразующий состав термостойкой пены / ТайсумовX. А. — Опубл. 27.10.2012 г., Бюл. № 30.

3. Пат. 2452544 Российская Федерация. Пенообразующий состав термостойкой пены на основе хмеля / ТайсумовX. А. — Опубл. 10.06.2012 г., Бюл. № 16.

Материал поступил в редакцию 5 октября 2012 г. Электронный адрес автора: hastum1@mail.ru.

70

{ББИ 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №12