Металлургические, энергетические, нефтегазовые и другие заводы выбрасывают в воздух сернистый ангидрид (SO2). Этот газ опасен тем, что на улице, особенно при влажной погоде, превращается в сернистую кислоту, а при окислении кислородом воздуха в солнечную погоду – в серную и разносится ветром на большие расстояния. Даже в малых дозах она вредит здоровью: обжигает легкие и вызывает отравления. Существующие респираторы, призванные защищать рабочих от ее воздействия, из-за большого веса не всегда удобны в применении при длительном использовании. Ученые Пермского Политеха разработали новый вариант фильтрующе-сорбирующего материала, использование которого позволит снизить массу сорбционного патрона (связывающего газ в респираторе) в 15 раз.
Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология» за 2025 год. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Сернистый ангидрид (SO2) — токсичный газ, выделяемый промышленными предприятиями. Даже малые его концентрации опасны для здоровья, особенно для органов дыхания. Сейчас для защиты от его пагубного воздействия используют мокрые и сухие методы: поглощают газ щелочными растворами в воздухоочистителях, а также улавливают активированным углем или известью.
Рабочие на предприятиях обычно используют респираторы с патронами, заполненными гранулами активированного угля со специальными добавками, которые химически связывают вредный газ. Из-за тяжелого веса такие фильтры неудобны для длительного ношения.
Ученые Пермского Политеха разработали для респираторов новый, более легкий хемосорбент. За основу взяли активированную угольную ткань (АУТ) с развитой пористой структурой и пропитали ее раствором йодида калия (KI). Он химически связывает SO2 по реакции с образованием безопасных продуктов – серы и йода, которые надежно удерживаются на поверхности АУТ.
– Для определения эффективности нового состава мы взяли образцы ткани с разным содержанием йодида калия (от 14 до 21%). Их тестировали на поглощение SO2 в динамическом потоке воздуха при его содержании 5 и 10 ПДК (предельно допустимая концентрация). Это соответствует реальным условиям в производственных помещениях некоторых предприятий. Лучшую способность «связывать» газ проявил образец с содержанием добавки иодида калия 17,5%. При концентрации сернистого газа в потоке воздуха 5 ПДК он обеспечивал очистку в течение 6 часов и 3 часа при 10 ПДК. Это доказывает, что его можно использовать для создания облегченных респираторов, снизив их привычную массу в 15 раз, – комментирует Елена Фарберова, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат химических наук.
Созданный учеными ПНИПУ материал для защиты от SO2 эффективнее и удобнее аналогов и в будущем может быть применен в промышленных респираторах на нефтегазовых, энергетических и металлургических заводах. Разработка решает две ключевые задачи: повышает безопасность на вредных производствах и увеличивает вариативность средств защиты. В перспективе технология может быть адаптирована и для других токсичных газов.
Информация предоставлена пресс-службой ПНИПУ
Источник фото: ru.123rf.com
