CC BY
31
Секция «Экологическаябезопасность »
УДК 502.7
ТОКСИЧНЫЕ СВОЙСТВА АВИАЦИОННОГО ТОПЛИВА
Д. Ф. Бахотская, О. К. Крылова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: lintek1996@mail.ru
Изучены марки топлива для реактивных двигателей, используемых в гражданской авиации. Топливные характеристики, вредные добавки и примеси, применяемые к топливам, их физические и химические свойства, а так же токсичность.
Ключевые слова: марки топлива, вредные добавки, токсичность, физико-химические свойства.
THE TOXIC PROPERTIES OF AVIATION FUEL
D. F. Bakhotskaya, O. K. Krylova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: lintek1996@mail.ru
The study examined brands of fuel for jet engines used in civil aviation. Fuel characteristics, harmful additives and ingredients applied to fuels, their physical and chemical properties, as well as toxicity.
Keyword. Fuel grades, harmful additives, toxicity, physical and chemical properties.
В наше время очень развита гражданская авиация. Именно поэтому актуальны исследования авиационного топлива, так как необходимо знать состав топлива, его токсичность для того чтобы, не навредить окружающей среде, а также для безопасной работы с авиационными топли-вами.
Авиационное топливо вырабатывают для самолётов дозвуковой авиации по ГОСТ 1022786 и для сверхзвуковой авиации по ГОСТ 12308-89. Для дозвуковой авиации предусмотрено пять марок топлива (ТС-1, Т-1, Т-1С, Т-2 и РТ), для сверхзвуковой - две (Т-6 и Т-8В). Массовым топливом в настоящее время является топливо ТС-1 (высшего и первого сортов) и топливо РТ (высшего сорта).
Чтобы повысить октановое число бензина, широко используют следующий метод, добавляют в бензин специальные вещества - антидетонаторы. Самым первым из них был сравнительно недорогой и очень эффективный тетраэтилсвинец - бесцветная токсичная жидкость. При высокой температуре в молекулах этого соединения легко рвутся связи Pb-C, с образованием этиловых радикалов: Pb(C2H6)4 = Pb + 4C2H6
Атомы свинца легко окисляются кислородом до оксидов свинца (в зависимости от температуры образуются смеси PbO и PbO2), а диоксид эффективно разрушает гидропероксиды с образованием малоактивных соединений - альдегидов, спиртов и др., например:
2RCH3COOH + 2PbO2 = 2RCHO + 2PbO + O2
Тетраэтилсвинец: (C8H20Pb) - это маслянистая жидкость, практически не растворимая в воде, но хорошо растворяющаяся в жирах и органических растворителях, легко проникает через одежду, обувь, сорбируется штукатуркой, бетоном, древесиной. ТЭС летуч, и при 20 °С насыщенный его парами воздух содержит свыше 5 г/м3 вещества. Пары - в 11,2 раз тяжелее воздуха.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 2
В малых концентрациях имеет ароматический, сладковатый запах; в высоких - резкий, неприятный. В виде пара вещество может проникать в организм ингаляционно и через неповрежденную кожу; в жидком виде - через кожу; через рот - с продовольствием, контаминированным токсикантом. Легко проникает через гематоэнцефалический барьер в мозг. Постепенно в результате метаболизма, в печени и других органах ТЭС превращается в триэтилсвинец которого, связывают с развитие патологии, локализуясь в печени и ЦНС.
Чтобы образовавшиеся при сгорании тетраэтилсвинца оксиды свинца не отлагались на внутренних деталях двигателя, в бензин одновременно вводят специальный «выноситель» свинца (0,3-0,4 %), обычно это этилбромид С2И6Бг и дибромпропан СзИ6Бг2. Тогда свинец выносится вместе с выхлопными газами в виде бромида РЬБг2. Смесь тетраэтилсвинца с этилбромидом называется этиловой жидкостью, а бензин с такой добавкой называется этилированным (чтобы отличить этилированный бензин от обычного, его окрашивают). Добавка всего 0,1 % тетраэтилсвинца может повысить октановое число бензина на 10 единиц. В авиационные бензины добавляют до 0,3 % тетраэтилсвинца.
Бромистый этил: СИ3СИ2Бг. Бромистый этил представляет бесцветную прозрачную жидкость, обладающую эфирным запахом и сначала сладким, потом жгучим вкусом. В воде растворяется мало, с эфиром же и спиртом смешивается во всех пропорциях.
В воде медленно гидролизуется: СИ3СИ2Бг + И20 > СИ3СИ2ОИ + ИБг
С водными щелочами взаимодействие идёт быстрее и двумя путями:
СИ3СИ2БГ + ШОИ > СИ3СИ2ОИ + КаБг
СИ3СИ2БГ + ШОИ > СИ2 = СИ2ОИ + КаБг +И2О
Бромистый метил относительно слабое наркотическое средство, но сильный нервный яд, после отравления, которым надолго сохраняются расстройства нервной системы и заболевания почек. Наиболее сильно поражаются кора головного мозга и мозжечок.
Необходимо исследовать это соединение, а также и другие добавки, так как они являются высокотоксичными. Например, предельно допустимая концентрация паров тетраэтилсвинца в воздухе равна всего 0,005 мг/м3 - намного меньше, чем у хлора. Кроме того, ядовитые соединения свинца сильно загрязняют пришоссейные участки земли. Все это привело во многих странах к полному запрещению этилированного бензина в качестве автомобильного топлива или к значительному ограничению его применения.
Библиографические ссылки
1. Раушенбах Б. В. Физические основы рабочего процесса в камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей. М. : Машиностроение, 1964. 522 с.
2. Кудинов А. А. Горение органического топлива. М. : Инфра-М, 2015. 390 с.
3. Сполдинг Д. Б. Основы теории горения. М. : Гос. энергетич. изд-во, 1959. 320 с.
© Бахотская Д. Ф., Крылова О. К., 2018
