СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКОГО БРОМА
METHOD OF LIQUID BROMINE NEUTRALISATION

Изобретение относится к способам обезвреживания или уменьшения вредности химических веществ путем химического изменения.
Известен способ локализации (RU 2057559, МПК 6 A62D 3/00, С09К 3/32. Т.О. Никитина, И.М. Купрейчик, С.В. Половцев, Н.И. Трофимов, Н.Б. Манченкова. Способ локализации гидразина и/или его производных, алифатических и/или ароматических аминов. - Опубл. 10.04.1996), включающий воздействие на него водным раствором реагента.
Недостатком данного способа является то, что продукты, образующиеся при воздействии, поступают в атмосферу.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ (SU 439289, МПК A61K 27/00. Ю.Д. Шаповалов, М.Г. Гусев. Средство для обезвреживания элементарного брома. - Опубл. 15.08.74), включающий воздействие на бром, попавший на кожу человека, 1,0-1,2-процентным раствором унитиола в присутствии бикарбоната натрия.
Недостатком данного способа является то, что средство обезвреживания состоит на 90-91% из дистиллированной воды, что исключает образование устойчивой пены и неприменимо к большим объемам и поверхностям, пораженным бромом при техногенных авариях.
Цель изобретения - обезвреживание брома путем изоляции его поверхности от окружающей среды и изменение химического состава.
Указанная цель достигается тем, что на пораженную бромом поверхность наносится слой устойчивой пены.
Сущность изобретения заключается в том, что в воде с температурой 40-50°С сначала растворяют 1-4 мас. % хозяйственного мыла, затем в раствор добавляют 5-15 мас. % щелочи, охлаждают полученный раствор до комнатной температуры, переводят раствор воздушно-механическим способом в пенообразное состояние, сразу же наносят пену на пораженные бромом поверхности или в объемы, выдерживают пену над бромом без внешнего воздействия не менее времени полураспада пены или до превращения пены в сгусток, утилизируют полученные продукты обезвреживания.
На фиг. 1 представлен результат лабораторных опытов по обезвреживанию жидкого брома, при которых в стеклянный стакан 1 наливают жидкий бром 2, заполняют стакан пеной 3, образующийся раствор 4.
На фиг. 2 представлена схема пораженной поверхности грунта жидким бромом, включающая поверхность 5, пораженный бромом грунт 6, жидкий бром 2, пена 3, образующийся раствор 4.
На фиг. 3 представлена схема пораженного бромом объема 7 (например, вагон), где жидкий бром 2, пена 3, образующийся раствор 4.
Способ обезвреживания жидкого брома осуществляется следующим образом.
В лабораторных условиях (фиг. 1) водный раствор реагента приготавливают следующим образом: в воде с температурой до 30-40°С растворяют 3 мас. % хозяйственного мыла, затем добавляют 10 мас. % NaOH, охлаждают полученный водный раствор до комнатной температуры, переводят его в пенообразное состояние и заполняют пеной 3 стакан 1, на дно которого помещен жидкий бром 2 в количестве 7 миллилитров.
Вытекающая из пены часть раствора с удельным весом, меньшим, чем удельный вес жидкого брома, располагается над бромом и начинает взаимодействовать с элементарным бромом, превращая его в водорастворимое соединение.
Пленки пены содержат раствор щелочи, которая также взаимодействует с элементарным бромом, превращая его в водорастворимые, менее опасные соединения.
Таким образом, при нанесении пены на поверхность жидкого брома, во-первых, прекращается выделение его паров в окружающее пространство, во-вторых, раствор щелочи и пленки пены, содержащие раствор щелочи, превращают элементарный бром в менее опасные водорастворимые соединения.
Слой раствора окрашивается растворяющимся в нем (до 3%) элементарным бромом.
В лабораторных условиях также были определены оптимальные массовые проценты реагентов, используемые для обезвреживания жидкого брома.
1/2
В качестве пенообразователя используют хозяйственное мыло в количестве 1-4 мас.%. Опыты показали, что концентрация мыла в растворе менее 1 мас.% приводит к уменьшению времени полураспада пены (τ) до нескольких минут, что на практике не позволит ликвидировать опасность.
Пример 1
При концентрации хозяйственного мыла в растворе 0,5 мас.% период полураспада пены в зависимости от концентрации в растворе щелочи составляет:
- при 5 мас.% NaOH - 1 мин;
- при 10 мас.% NaOH - 2 часа;
- при 15 мас.% NaOH - 15 мин.
Пример 2
При концентрации хозяйственного мыла в растворе 2 мас.% и 10 мас.% NaOH время полураспада пены (без внешнего воздействия) составляет 24 часа, а при дальнейшей выдержке пена превращается в сгусток, обладающий незначительной механической прочностью.
Пример 3:
При концентрации хозяйственного мыла в растворе 4 мас.% и 5 мас.% NaOH пена хранится длительное время (несколько суток) и ее агрегатное состояние можно характеризовать как полутвердое.
Было также исследовано влияние содержания щелочи на устойчивость пены. Установлено, что добавка в раствор менее 5 мас.% NaOH не эффективна как с точки зрения устойчивости пены, так и с точки зрения химического взаимодействия щелочного раствора с элементарным бромом.
Увеличение содержания в растворе щелочи выше 15 мас.% также уменьшает эффективность способа обезвреживания из-за большого количества щелочи по сравнению с количеством мыла.
Таким образом, предлагаемый способ обезвреживания жидкого брома позволяет эффективно изолировать пораженную поверхность или объем путем укрытия пораженной поверхности слоем устойчивой пены и защитить окружающее пространство от паров брома и, одновременно, превращать элементарный бром в водорастворимые соединения, понижая класс его опасности. Устойчивость пены обеспечивает достаточную продолжительность времени, что позволяет более рационально убрать продукты обезвреживания.