Применение нанотехнологий (1075549), страница 24

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 24)

Замечательным было и то, что в этом природном производственном процессе сферы получались почти одинаковыми — внутренние пустоты отличались по диаметру не более, чем на 13%. Таким идеальным сферам нанометрового масштаба можно найти массу применений. Внутрь можно помещать лекарственные препараты для постепенного выпуска в теле пациента, в оптике и электронике также найдётся, что сделать с такими объектами, а уж химия… Готовый химический реактор, наноколба — разве это не здорово? При этом для массовой технологии важно, что весь процесс идёт «в одном горшке»: добавил ингредиенты — получил наносферы. Никакого переноса материалов по разным плошкам, никаких потерь. Всё просто.

Наноупаковка с улучшенными барьерными свойствами на подходе у немецкой химической компании Bayer. В компании надеются продемонстрировать технологию на выставке пластиков в Дюссельдорфе (Германия) в октябре 2007 года. Для создания упаковки Bayer работает с наноглинами, совмещая их с полимерами, создавая извилистые пути для нежелательных в пищевой пленке молекул. В компании объясняют, что главная проблема в работе с наноглинами заключается в том, что слои должны отделяться друг от друга. Необходимый эффект может быть достигнут химическим путем, и Bayer планирует применить «умные» компоненты для этой цели. Планируется, что пленка будет прозрачной, так как эта особенность очень важна для клиентов компании. В Bayer отмечают, что если разработка будет успешной, вероятнее всего сначала она будет представлена на азиатском рынке.

Упаковка с высоким уровнем защиты. Компания Huhtamaki будет использовать нанотехнологии для создания идеальной пищевой упаковки с высоким уровнем защиты. Финская упаковочная компания собирается использовать наноматериалы, чтобы твердая тонкая упаковка могла сравниться и даже превзойти свойства EVOH, который на сегодня является лучшим барьерным покрытием. Уровень кислородного барьера EVOH заметно снижается во влажных условиях, поэтому для некоторых продуктов с длительным сроком хранения необходима интеграция материала с поглотителем кислорода. В компании считают, что потенциал нанотехнологий будет расти в сфере улучшения переносимости полимерами высоких температур, а также улучшения их механических показателей. Упаковка, смешиваемая с пищей. Австралийская фирма Advanced Nanotechnology изучила влияние химических абсорбентов ультрафиолета, которые содержатся в упаковке и призваны продлевать сроки хранения продуктов питания, на состояние этих продуктов. Эксперты Advanced Nanotechnology установили, что подобные абсорбенты могут мигрировать из достаточно тонких упаковочных пластиковых пленок непосредственно в упакованное питание, и теперь предлагают заменять эти химические вещества новейшими наночастицами оксида цинка, которые не вызывают подобного вредного эффекта, но столь же эффективно препятствуют проникновению УФ-лучей в упаковку. Кроме того, наночастицы оксида цинка (а также магнезии) оказывают на упаковку антимикробное воздействие. Теперь перед учеными стоит задача разработать наночастицы, способные нейтрализовывать вредные газы, проникающие извне через полимерную пленку в продукты питания.

1. Фильтры

Известно, что более половины всех болезней людей связано с употреблением некачественной питьевой воды. Сейчас на земле практически не осталось мест, где можно найти чистую природную воду, пригодную для питья. Горные ледники, некоторые подземные озера, ключи и родники, Байкал, Антарктида и Арктика – вот пожалуй и все. Что из этого доступно современному городскому жителю? Большие реки испорчены промышленными стоками, дождевая вода содержит растворенные газообразные выбросы, вода из лесного озера или речки содержит огромное количество органики.

Ученные считают, что питьевая вода хорошего качества увеличила бы среднюю продолжительность жизни человечества на 20 – 25 лет.

Все больше в России понимают это, и по этому не употребляют в пищу воду из-под крана, а либо покупают фильтры для воды, либо пользуются бутилированной водой.

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека констатирует низкое качество питьевой воды в России. Около 19% проб воды из водопроводной сети не соответствует требованиям нормативов по санитарно-чимическим и около 8% бактериологическим показателям.

В целом по стране до 30% проб воды поверхностных водоисточников не соответствует гигиеническим нормативам по санитарно-химическим и до 25% - по бактериалогическим показателям.

Серьезной проблемой являются водоразводящие сети, от 40% до 70% которых требуют замены.

Почему нежелательно пить воду из-под крана?

Полная схема очистки питьевой воды системы муниципальных водоканалов России следудующая:

1. Отстаивание воды.

2. Коагуляция (связывание и осаждение примесей) сульфатом алюминия или другими коагулянтами.

3. Пропускание через песок с обратной промывкой.

4. Обработка ультрафиолетовыми лампами для уничтожения микроорганизмов.

5. Хлорирование с целью избежать дальнейшего бактериологического заражения воды, проходящей часто по старым и ржавым трубам от станции водоочистки до потребителя.

Чаще станции очистки воды используют сокращенную схему – либо без отстаивания, либо без коагуляции, либо без песчаных фильтров, либо без ультрафиолета. При этом воду хлорируют всегда!

Даже непрофессионалу ясно, что эффективно очистить воду, взятую из загрязненных источников, по вышеуказанной схеме нельзя. Например, в Неву до сих пор сбрасывают неочищенные стоки, и при этом Нева – один из наиболее чистых источников питьевой воды в России.

Вода считается питьевой, соответствующе требованиям СанПина, если содержание загрязнений не превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК).

Следует учесть, что требования СанПина сильно занижены, они подогнаны под тот уровень очистки, который технически достижим водоканалами. Нельзя же ведь, в самом деле, объявить, что в дом подается заведомо не питьевая вода!

Воду бутилируют во всем мире. Качественная бутилированная вода, взятая из чистых природных источников, таких как тающие ледники, стоит от 40 – 60 руб. за литр, что значительно дороже, например бензина.

В России в любом магазине продается бутилированная вода по цене примерно 5 руб. за литр. Раньше производители писали на бутылках что эта вода - ключевая, сейчас обычно пишут честно – очищенная.

Что же значит - очищенная? Широко известен только один метод очистки воды – так называемый «обратный осмос». Вода продавливается через мельчайшие мембраны, которые отдирают от воды практически все растворенные соли и другие вещества, как вредные, так и полезные. В результате такой очистки получается дистиллированная или почти дистиллированная вода. Многие люди ошибочно полагают, что дистиллянт - это и есть идеальная питьевая вода.

Человек может годами пить грязную водопроводную воду с многократным превышением ПДК, но с гарантией умирает в течении недели, если пьет дистиллированную воду. Почему? По тому что вода, лишенная всех растворенных веществ, крайне активно начинает их вымывать из организма.

Поэтому дистиллированную воду используют не как питьевую, а как техническую.

Для того чтобы можно было ее пить, полученный дистиллянт минерализуют, иначе говоря добавляют некоторые полезные соли: кальция , магния, натрия. Но и при этом, обогащенная несколькими необходимыми для организма солями, минерализованная дистиллированная вода резко отличается от природной, в которой тысячи растворенных веществ и микроэлементов.

Скажите, многие стали бы пить» минерализованную» бутилированную воду, если знали бы, что исходным веществом является сильнейший яд – дистиллированная вода?

Кроме того как вы думаете выглядит процесс минерализации? На производстве стоит несколько капельниц, которые добавляют в дистиллянт определенной кол-во кальция, магния, натрия. Можно ли проверить, что эта аппаратура не дает сбоев и всегда идеально выдерживает заданные пропорции? Не логичнее ли предположить, что возможны сбои, когда идут, например одни соли кальция или вообще ни чего не идет?

Но даже при идеальной работе механизма минерализации получается вода с содержанием очень малого числа полезных солей и с практическим отсутствием полезных микроэлементов, которые не докупить не в одной аптеке.

На обратном осмосе делают Водку. Любой, кто выпивал больше бутылки водки, замечал, что по утру начинает ломить кости. Почему? Потому, что дистиллят вымывает соли из костей.

В силу вышесказанного, глубоко ошибаются те кто считает, что покупка или заказ на дом бутилированной воды по 5 руб. за литр, решает проблему потребления питьевой воды.

Дистилляция воды с последующей минерализацией требует довольно больших затрат, на которые идут далеко не все производители питьевой воды. Выше шла речь о честных производителях стремящихся выдержать заявленную технологию.

На сегодняшний день около 80% бутилированной воды производится не по заявленной технологии. Например, следующим образом: гастарбайтеры из солнечной страны в резиновых сапогах, забираются в большую ванную, наполненную водой из под крана, замешивают в нее коагулянт (осветитель), дают воде отстоятся и разливают по бутылкам, наклеив этикетку ключевая вода.

Фильтры для очистки питьевой воды.

Воду из-под крана пить нельзя, минерализованный бутилированный дистиллянт в чем-то лучше (чище), в чем-то хуже (меньше полезных солей и микроэлементов) водопроводной воды, о «поддельной» воде и думать не хочется.

Возникает вопрос: нельзя ли глубоко очистить воду из-под крана иным, чем «обратный осмос» методом?

До недавнего времени лучшим сорбентом для очистки и доочистки воды являлся активированный уголь, в том числе лучший из промышленно производимых активированных углей – американский гранулированный активированный кокосовый уголь (ГАУ).

Уголь, безусловно, очищает воду от широкого класса примесей, однако его сорбирующая очищающая способность и ресурс невелики.

Производители угольных фильтров дают не всегда достоверную информацию об их возможностях.

- зачем вы говорите неправду о возможностях активированного угля? – спросили мы как-то руководителя одной из крупнейших Российских фирм-производителей фильтров.

- мои конкуренты врут, и я вру, - таков был честный ответ.

Так в рекламе некоторых известных фильтров указывается, что угольный фильтр способен в 100 раз уменьшить содержание в воде органических примесей. А на самом деле, новый угольный фильтр способен уменьшить содержание такого рода примесей только в 2 раза. Мельчайшую ржавчину (коллоидное трехвалентное железо)

И остаточный алюминий, активированный уголь не сорбирует, но об этом умалчивается. Горячую воду уголь не очищает вообще.

Старый долго не используемый угольный фильтр, начинает не очищать, а загрязнять воду: на входе вода лучше, чем на выходе. Так происходит по тому, что из угольной массы начинает вымываться ранее скопившаяся в ней грязь.

Уголь обладает еще одной неприятной особенностью – в нем хорошо размножаются бактерии. Именно по этому производители угольных фильтров рекомендуют сохранять свою продукцию в холодильнике.

Небольшие сорбционная способность и ресурс угольных фильтров, а так же тот факт, что некоторые примеси (гуминовые кислоты, коллоидные взвеси) уголь почти не сорбирует, не позволяют при помощи угля глубоко очистить природную воду.

Если пропустить через угольный фильтр, например, неочищенную ладожскую воду, подаваемую по частично проржавевшим трубам, то окажется, что его ресурс равен нулю: на входе желтая не питьевая вода, на выходе желтоватая, но тоже не питьевая вода.

Получается парадоксальная ситуация: обилие разного рода фильтров и множества видов бутилированной воды не решают проблему чистой питьевой воды.

Эту проблему может решить только принципиально новая технология водоочистки – не песок, не коагуляция и не обратный осмос.

Такая технология возникла в 1997 году, после изобретения новой, в природе не встречающейся и до того людям не известной разновидности углерода – углеродной смеси высокой реакционной способности – УСВР.

Углеродные наноструктуры – углеродная смесь высокой реакционной способности (УНС – УСВР)

Что такое УНС-УСВР

Как известно углерод являеться самым распространенным элементом на земле. Различия между углем, УНС-УСВР (далее –УСВР) и алмазом ( все это один и тот же химический элемент – углерод) определяется ихпринципиально различной внутренней структурой. Перестраивая внутреннюю структуру, из одной модификации углерода можно получить другую. Если мы к частице графита применим давление в 80 тысяч атмосфер и нагреем ее до температуры в 1600 градусов Цельсия, то атомы углерода перестроятся из графической гексагональной плоскостной структуры в кубическую алмазную, тюе мы получим настоящий алмаз. И на оборот если мы нагреем в вакууме алмаз до температуры в 1600 градусов, то он превратится в кусочек обыкновенного графита.

УСВР по своим свойствам так же резко отличается от графита, как графит от алмаза. Суть открытия академика РАЕН В.И. Петрикова – получение углерода с принципиально новой внутренней структурой. Международной ассоциацией авторов научных открытий на основании результатов научной экспертизы, заявки на открытие № А-191 от 3 января 2001 года подтверждено установление научного открытия « Явление образования наноструктурных углеродных комплексов» ( Автор открытия – В.И.Петрик, диплом № 163)

Метод получения УСВР из слоистых углеродных соединений (СУС), разработанный В.И.Петриком

Характеристики

Список файлов книги