Фирменный Автосервис

 

 

Радиационно-химические процессы

Для ионизации используются потоки заряженных частиц

Радиационно-химические процессы (РХП) относятся к процессам, в которых главную роль играют возбужденные атомы, ионы, молекулы, радикалы. Энергия ионизирующего излучения обычно в сотни тысяч раз превышает энергию химических связей.
Для ионизации используются потоки заряженных частиц большой энергии (ускоренные электроны, а-, (3-частицы, нейтроны, осколки ядер) и высокочастотные электромагнитные колебания (рентгеновское и у-излучение). Для ионизации используются генераторы излучений на базе искусственных (кобальт — 60) и осколочных изотопов (цезий — 137) и др. Механизм РХП объясняется особенностями взаимодействия излучений с реагирующими веществами и состоит из трех стадий.
На первой стадии (физической) энергия первичного излучения перераспределяется между вторично заряженными частицами. Эти частицы при взаимодействии с электронами атомов приводят к возбуждению и ионизации новых молекул веществ.
На второй стадии (физико-химической) химически активные заряженные ионы и незаряженные осколки ядер реагируют между собой и с другими молекулами с большой скоростью. В результате вторичных реакций образуются новые активные частицы (свободные радикалы, ионы).
На третьей стадии (химической) происходят реакции, приводящие к образованию молекул нового вещества (радиационно-химический синтез).
РХП имеют ряд преимуществ по сравнению с химическими процессами, ионизируемыми другими источниками энергии:
возможность создания необходимого распределения центров инициирования благодаря высокой проникающей способности излучений;
— отсутствие катализатора приводит к получению более чистых материалов;
— возможность химического присоединения к поверхности различных веществ органических полимеров.
В промышленности выделяют следующие направления применения РХП.
Радиационная полимеризация — наиболее перспективные и легко управляемые РХП. Например, радиационная полимеризация тетрафторэтилена дает возможность получить чистейший фторо-пласт-4 и улучшить технико-экономические показатели процесса.
Радиационное сшивание полимеров (включая вулканизацию эластомеров). Эти РХП приводят к модификации структуры и свойств полимеров. Для получения материала с заданными свойствами метод модифицирования является экономически более выгодным, чем синтез нового полимера.
РХП осуществляется в обычных условиях, характеризуется меньшими энергетическими и трудовыми затратами и улучшенным качеством продукции. Большую будущность имеет способ радиационной модификации натуральных и синтетических волокон и древесины путем прививки полимеров на ткань. Этот метод дает возможность получать водо- и маслоотталкивающие материалы, огнестойкие и прочные к действию света, биостойкие и немнущиеся ткани и др.
Радиационно-химический синтез (окисление, хлорирование, сульфохлорирование органических соединений и др.), например, синтез бромистого этила под действием у-излучения приводит к увеличению скорости процесса и выхода продукта реакции
С2Н4 + НВг -» С2Н5Вг.
Радиационное модифицирование неорганических материалов. Оно характерно для трех групп неорганических веществ: оксидов металлов — катализаторов химических процессов, диоксидов металлов с особыми диэлектрическими свойствами и для полупроводников. Под действием излучения каталитическая активность увеличивается и уменьшается отравляемость от действия ядов. Например, активность оксидов никеля, железа, цинка и других увеличивается при облучении на несколько порядков, некоторые сег-нетоэлектрики (титанат бария) и полупроводники селена под действием у-излучения улучшают эксплуатационные свойства.
Радиационная очистка сточных вод, твердых отходов и газов используется для водоподготовки и очистки различных бытовых и промышленных отходов. При облучении природная вода дезинфицируется и из нее удаляются газы. В основе радиационной очистки сточных вод, содержащих различные примеси (фенол, поверхностно-активные вещества, красители и др.), лежит радиолиз воды и радиационная полимеризация предварительно введенных мономеров. При радиационной очистке твердых отходов и шламов получаются вещества, используемые в качестве удобрений или добавок к кормам для животных.
Широко используется очистка дымовых газов промышленных предприятий от диоксида серы и оксидов азота. Под действием рентгеновского излучения диоксид серы окисляется кислородом воздуха в сернокислых растворах в присутствии катализатора. При этом диоксид серы и оксиды азота переходят в серную и азотную кислоты, которые вместе с твердыми частицами осаждаются на электростатическом фильтре.
Недостаток РХП — особые правила безопасности при ведении процессов и необходимость обязательного захоронения радиоактивных осколков (стронция, цезия и др.).


Шпоночные соединения Методы оценки уровня качества и конкурентоспособности технических изделий Задачи совершенствования методов оценки качества сложной технической продукции Технологические методы кузнечно-штамповочного производства Управление геометрической точностью деталей Сетевое планирование и управление разработками Шлицевые соединения Условные обозначения подшипников Обеспечение взаимозаменяемости при проектировании Конструкторская подготовка производства 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом