Застосування піни у процесі знезаражування поверхонь

1. Застосування піни, що готують з водного розчину, 1л якого містить: від 0,2 до 2мас. % піноутворюючого неіонного або амфотерного поверхнево-активного агента або суміші піноутворюючи х поверхнево-активних агентів, від 0,1 до 1,5мас. % гелеутворюючого агента, причому гелеутворюючий агент вибирають з групи, що складається з водорозчинного полімеру, гідроколоїду і гетерополісахариду, або з групи, що складається з похідних целюлози, і від 0,2 до 7моль неорганічної кислоти або лугу для радіоактивної деконтамінації або суміші неорганічних кислот або лугів для радіоактивного знезараження, у процесі знезаражування поверхні від радіоактивності. 2. Застосування за п. 1, яке відрізняється тим, що поверхнево-активним агентом є піноутворююча неіоногенна поверхнево-активна речовина (ПАР). 2 (19) 1 3 83801 4 люлози, такі як карбоксиметилцелюлоза, або полісахарид, який містить глюкозу як єдиний мономер. 14. Застосування за п. 1, яке відрізняється тим, що геле утворюючим агентом є ксантанова смола. 15. Застосування за п. 1, яке відрізняється тим, що поверхю, яка знезаражується, вводять у контакт з піною протягом часу від 1 до 10 годин. 16. Застосування за п. 1, яке відрізняється тим, що додатково містить обполіскування вказаної поверхні з використанням обполіскуючого розчину, яке виконується після операції контактування поверхні, яка знезаражується, з піною. Предметом цього винаходу є композиція для знезаражування, розчин та піна. Композиція і розчин цього винаходу дозволяють одержувати кислотну або основну гелеподібну водяну піну, яку можна використовувати для знезаражування поверхонь. Цей винахід знаходить застосування, наприклад, для знезаражування металевих поверхонь, забруднених, наприклад, жиром, неорганічними відкладеннями, що випромінюють, міцно зчепленим оксидним шаром або у товщі матеріалу. Особливо велику перевагу має винахід при знезаражуванні від радіоактивних речовин, наприклад, великих атомних установок зі складною конфігурацією або у ти х випадках, коли ці установки недосяжні, і для яких необхідна економія хімічних реагентів, що використовуються, та зниження кількості рідких стоків. Наприклад, важко знезаразити внутрішню частину великих резервуарів, наприклад, ємністю від 20 до 100м 3, або установки для повторної переробки відпрацьованого палива, яке містить розчини продуктів ділення, оскільки середовище в цьому випадку є сильно випромінюючим. Зокрема, потужність дози на дні резервуара на глибині 7,5м може досягати 40Гр/год. Цей рівень опромінення практично виключає будь-яку заміну арматури резервуару. Крім того, наявність численних вигнутих тр уб холодильників у ємності не дозволяє вводити пристрій для проведення знезаражувальної обробки. Нарешті, забруднена рідина не може вилучатися з ємностей з метою повторного використання піни без застосування надто дорогих додаткових пристроїв. Отже, необхідно задіювати існуючі засоби перекачування та напірні трубопроводи для рідин. Були розроблені численні композиції і піни, призначені для обробки поверхонь, зокрема, для чищення, знежирення та/або дезактивації поверхонь від радіоактивності. На жаль, усі ці композиції і піни мають ті ж самі недоліки: їхня тривалість життя занадто мала та важко регулюється. Причиною цього є те, що піни попереднього рівня техніки швидко стікають (протягом декількох хвилин) і мають період життя, обумовлений як період, необхідний для повного перетворення усього об'єму піни в рідину, зазвичай, в межах від 1 до 10хв. Це, зазвичай, означає те, що для забезпечення ефективності обробки необхідно багаторазово наносити піну на оброблювану поверхню. Як наслідок, збільшуються обсяги стічних вод і труднощі їх обробки. Крім того, оскільки тривалість контакту піни з поверхнею обмежена через малу тривалість життя піни, засоби для очищення та обробки, що викори стовуються, часто повинні підбиратися таким чином, щоб вони зберігали високу активність протягом дуже короткого часу. Як наслідок, можуть бути використані лише або високі концентрації продуктів, або продукти, які сприяють корозії. Це обмежує тип придатної для обробки поверхні і призводить до більш сильного забруднення навколишнього середовища, підвищених тр уднощів при обполіскуванні поверхонь та підвищеної вартості обробки. Таким чином, існує реальна потреба в піноутворюючій композиції, що дозволила б усун ути недоліки композицій попереднього рівня техніки, тобто яка дозволила б продовжити і мати можливість регулювати тривалість життя піни, зменшити обсяг стічних вод, використовувати менш корозійні засоби, які очищують поверхню, використовувати ці засоби в більш низькій концентрації, та зменшити трудомісткість і вартість обробки, а також забруднення навколишнього середовища. Конкретною метою цього винаходу є вирішення безлічі проблем попереднього рівня техніки шляхом надання композиції, призначеної для готування водяного піноутворюючого розчину, який дозволяє утворювати піну, що не має недоліків попереднього рівня техніки. Композиція цього винаходу містить: піноутворюючий органічний поверхневоактивний агент або суміш поверхнево-активних агентів, що піняться; гелеутворюючий агент і, при необхідності, знезаражуючий агент. Таким чином, піни, які утворюються з композиції цього винаходу, містять гелеутворюючий агент. Причиною цього є те, що тривалість життя такої піни виявилась несподіваним чином значно більшою, ніж тривалість життя піни з попереднього рівня техніки, і те, що приготовлена в такий спосіб піна має виражену поліпшену здатність, у порівнянні з пінами попереднього рівня техніки, залишатися в контакті з поверхнею протягом декількох годин, навіть у випадку вертикальної поверхні. Це дає змогу знезаражувати згадані поверхні в статичних умовах або струминним способом. Такий несподіваний результат призводить до більш ефективної обробки поверхні (у залежності від обставин) пониженими концентраціями знезаражуючого агента, наприклад, який очищує, знежирює або дезактивує, і призводить до зменшення кількості вироблених стоків. Крім того, можливе використання активних знезаражуючих агентів, які менш корозійні у порівнянні з агентами попереднього рівня техніки, завдяки збільшенню часу контакту піни за цим винаходом з оброблюваною поверхнею. 5 83801 Композиція цього винаходу є переважно водяним розчином, що містить у 1л розчину: від 0,2 до 2% мас. піноутворюючого органічного поверхнево-активного агента або суміші піноутворюючих поверхнево-активних агентів, від 0,1 до 1,5% мас. гелеутворюючого агента та, за необхідності, від 0,2 до 7моль знезаражуючого агента. Цей розчин може дуже легко готуватись, наприклад, при кімнатній температурі, шля хом додавання поверхнево-активної речовини або поверхнево-активних речовин, гелеутворюючого агента та, у випадку його використання, знезаражуючого агента композиції цього винаходу до водяного розчину, наприклад, води, за допомогою простого змішування. Згідно з цим винаходом, гелеутворюючий агент є переважно таким, що біологічно деградує. Переважно, він являє собою органічний загущуючий агент, що характеризується реологічною поведінкою псевдопластичного типу. Відповідно до винаходу, гелеутворюючий агент може обиратись, наприклад, з групи, яка містить водорозчинний полімер, гідроколоїд та гетерополісахарид, який обирається, наприклад, з сімейства поліглюкозидних полімерів, що містять розгалужені трисахаридні ланцюги, такі як ксантанова смола, наприклад, Rhodopol 23 (товарний знак), що продається фірмою Rhodia. Він також може обиратись з групи, що складається з похідних целюлози, таких як карбоксиметилцелюлоза або полісахарид, що містить глюкозу як єдиний мономер, наприклад Amigel (товарний знак), що продається фірмою Alban Muller International. Відповідно до винаходу поверхнево-активним агентом може бути піноутворююча не іоногенна ПАР (поверхнево-активна речовина), що обирається, наприклад, з сімейства алкілполіглюкозидів або алкілполіефірглюкозидів. Ці ПАР являють собою похідні натуральної глюкози і мають ту перевагу, що вони є такими, які біологічно деградують. Як приклад, можна, зокрема, згадати речовину GFD "Oramix CG-110" (товарний знак), яка продається фірмою Seppic, або "Glucopon 215" (товарний знак), яка продається фірмою AMI. Відповідно до винаходу поверхнево-активним агентом може бути амфотерна ПАР, яка обирається, наприклад, з сімейства сульфобетаїнів, з сімейства алкіл-амідопропілгідроксисульфобетаїнів, наприклад, речовина Amonyl 675 SB (товарний знак), що продається фірмою Seppic, або з сімейства аміноксидів, наприклад, Aromox MCD-W (товарний знак) або кокодиметиламіноксид, що продається фірмою Akzo Nobel. Композиція цього винаходу може містити одну ПАР або суміш ПАР, що обираються, наприклад, з названих ви ще сімейств. Композиція цього винаходу пропонується, головним чином, як композиція, що дозволяє утворювати піну для знезараження поверхні. Природно, що цей винахід поширюється також на будьяку композицію, що дозволяє утворювати піну незалежно від призначення за умови, що вона містить поверхнево-активний агент та гелеутворюючий агент. 6 Наприклад, композиція цього винаходу може бути також композицією, яка включає тільки два останніх зазначених вище компоненти, та призначена для готування промивної піни, або, в альтернативному варіанті, композицією, що додатково містить агент для обробки поверхні, і яка призначена для готування піни для обробки поверхні. Агентом для обробки поверхні може бути, наприклад, антиоксидант, антисептик і т.п. Знезаражуючий агент (у випадку його присутності) вибирають відповідно до сфери застосування, для якої призначається композиція. Коли композиція призначена для утворення піни, що знезаражує, активний агент вибирають, зокрема, у залежності від природи забруднення та поверхні, яка знезаражується, наприклад, з кислоти або суміші кислот, основи або сумішей основ, окислювального агента, наприклад, Н2О2, відновлювального агента, дезинфікуючої речовини тощо. Фахівцю в цій галузі відомо, як підібрати знезаражуючий агент, який би відповідав його вимогам. Відповідно до винаходу, активним знезаражуючим агентом може бути кислота або суміш кислот, наприклад, неорганічних, які переважно обираються з групи, яка складається з хлористоводневої кислоти, азотної кислоти, сірчаної кислоти, фосфорної кислоти та щавлева кислота. Відповідно до винаходу, кислота переважно міститься в концентраціях від 0,2 до 7моль, краще від 0,3 до 7моль і, ще краще, від 1 до 4 молів. Ці межі концентрацій мають відношення, природно, до концентрації іонів Н + При цьому вони надаються для готування 1 літра піноутворюючого розчину. Таким чином, вони являють собою концентрацію в молях/л у 1л піноутворюючого розчину, що готується з цієї композиції. Відповідно до винаходу, активним знезаражуючим агентом може бути основа або суміш основ, наприклад, неорганічних, які переважно обираються з групи, у яку входять гідроксид натрію, гідроксид калію, карбонат натрію тощо. Відповідно до винаходу, основа переважно міститься в концентраціях нижче 2моль/л, краще в межах від 0,5 до 1,5моль/л. Ці діапазони концентрацій мають відношення, природно, до концентрації іонів ОН-. При цьому вони надаються для готування 1 літра піноутворюючого розчину. Таким чином, вони являють собою концентрацію в моль/л у 1л піноутворюючого розчину, що готується з цієї композиції. Таким чином, в залежності від згаданої вище композиції, яка обирається відповідно до цього винаходу, кислотна або основна піна може виявляти або здатність розчиняти випромінюючі радіоактивні відкладення, наприклад, для видалення забруднюючих матеріалів, не пов'язаних з поверхнею, або здатність здійснювати контрольовану корозію поверхні у відношенні забруднюючого матеріалу, який зафіксований на ній. Композиція цього винаходу переважно має в'язкість при 0,3об/хв (тестування на малій швидкості за Брукфілдом, модуль х) від 100 до 50000сПз. Причиною цього є те, що така в'язкість забезпечує піні продовжену тривалість життя і дозволяє утворювати піну шляхом розбризкування 7 83801 цього розчину з використанням сопла або пропускання розчину через пористу насадку. Піну можна також утворювати з названого піноутворюючого розчину за допомогою будь-якої системи для утворення піни, відомої з попереднього рівня техніки: механічного перемішування, розбризкування, використання кулькового статичного змішувача або якого-небудь іншого пристрою, що забезпечує газо-рідинне змішування, такого як викладеного у [патенті FR-A-2 817 170], або ж пристрою, що використовує сопло, яке розбризкує, тощо. Піна, що утворюється, може діяти статично, маючи тривалість життя, зазвичай, від 1 до 10 годин, та забезпечуючи контрольований вплив на поверхню шляхом регулювання часу стікання за допомогою гелеутворюючого агента. Цей винахід відноситься також до процесу знезаражування поверхні, що містить стадію, яка складається з приведенням поверхні, яка піддається знезаражуванню, у контакт з піною, яка одержується з композиції цього винаходу, тобто з піноутворюючим розчином згідно з цим винаходом. Загалом, винахід відноситься до обробки, зокрема, до знезаражування поверхонь будь-якого типу, наприклад, поверхонь скла, пластику, металів то що, які можуть бути значними за площею і які необов'язково є горизонтальними, а навпаки, можуть бути похилими або навіть вертикальними. Ця обробка може використовуватись, наприклад, для знезаражування резервуарів, вентиляційних каналів, басейнів, рукавичних боксів, парогенераторів, труб, підлог тощо. Знезаражуючі піни можуть використовуватись як для періодичного технічного обслуговування існуючих промислових установок, так і у випадку демонтажу таких установок. Цими установками можуть бути , наприклад, атомні електростанції або хімічні промислові установки в цілому. Піна може вводитись в контакт з поверхнею, призначеною для обробки з використанням традиційних засобів: шляхом заповнення, наприклад, резервуарів, ємностей або труб, стінки яких повинні бути дезактивовані; шляхом розбризкування на поверхню, яка дезактивується; шля хом циркуляції піни в установці, поверхні якої повинні бути знезаражені тощо. Піна може бути, наприклад, нанесена на поверхню, яка знезаражується, з використанням традиційного способу розбризкування за допомогою насосів і сопел. Для розбризкування розпад струменя піни над поверхнею, яка знезаражується, може досягатись, наприклад, за допомогою плоскоструминного або круглоструминного сопла. Невеликий час, необхідний для відновлення в'язкості композиції цього винаходу, дозволяє піні, що розбризкується, залишатися досить довго на поверхні, на яку вона розбризкується. Для знезараження, наприклад, резервуара, процес цього винаходу може складатися в простому заповненні резервуара піною за цим винаходом з метою здійснення контакту стінок резервуара з піною. Після цього піна природним чином «статично» розпадається в результаті стікання під дією сили ваги. Термін «статичний» протилежний 8 динамічному нанесенню піни, який полягає в циркуляції або розбризкуванні. Піну можна також наносити тільки по поверхні резервуара без обов'язкового його заповнення. Відповідно до викладеного вище, іншим предметом винаходу є процес для знезараження установок, що містить просте введення піни за допомогою заповнення внутрішньої частини установки, «статичне» витримування цієї піни всередині, наприклад, при температурі від 20 до 50°С протягом часу стікання піни, що зазвичай складає від 1 до 10 годин і є достатнім для забезпечення знезараження, і, нарешті, видалення рідини, що стекла, за допомогою простого спорожнювання. Знезаражувальна обробка поверхні може включати кілька нанесень однієї і тієї ж піни або видів піни різної природи, що наносяться послідовно. Кожна з цих обробок може містити заповнення простору, що знезаражується, або ж розбризкування піни над поверхнею, статичне витримування піни протягом декількох годин, у процесі чого відбувається її стікання, та видалення рідини, що стекла за допомогою простого спорожнювання. Однак винахідниками було відзначено, що завдяки більш тривалому часу життя піни за цим винаходом, в порівнянні з пінами попереднього рівня техніки, для досягнення ефективної обробки поверхні, на яку було необхідно робити кілька нанесень піни попереднього рівня техніки, достатньо проведення зменшеного числа нанесень, навіть одного нанесення. Тривалість операції контактування буде істотно залежати від характеру знезараження, від складу і природи піни і від природи поверхні. Звичайно, тривалість операції контактування, що може лежати в межах від 15хв. до 10 годин, є достатньою для ефективної обробки. Ця тривалість повинна коригуватись відповідно до вимог прикладного використання цього винаходу. Цей винахід забезпечує е фективну обробку, зокрема, ефективне знезаражування, завдяки тому, що тривалість життя піни, і, відповідно, час контакту піни зі стінкою, збільшується і коригується за допомогою додавання гелеутворюючого агента, що сповільнює стікання. При цьому на вертикальних поверхнях або навіть на стелях види піни за цим винаходом, завдяки присутності гелеутворюючого агента, прилипають краще, в порівнянні з пінами попереднього рівня техніки, що в ще більшому ступені підвищує е фективність обробки або знезараження цих поверхонь. Рідина, що стекла, одержувана наприкінці життя піни цього винаходу, може легко виводитись за допомогою спорожнювання і може легко оброблятись з використанням традиційних те хнологій для знезаражування рідких стоків. Вона може бути також регенерована, наприклад, способом, викладеним у [патенті FR-A-2 817 170], з метою відновлення піни. Після стадії контактування поверхні, яка знезаражується, з піною, спосіб цього винаходу може додатково включати стадію обполіскування зазначеної поверхні за допомогою піни, що обполіскує, або розчину. Обполіскуючими піною або розчином можуть бути будь-які придатні піна або розчин від 9 83801 повідно до природи піни, що знезаражує, та/або поверхні, що обполіскується. Це може бути звичайна піна, що обполіскує, або піна, що обполіскує, яка вироблена згідно з цим винаходом, тобто яка містить тільки ПАР та гелеутворюючий агент і, за необхідності, традиційний буферний агент, що дозволяє нейтралізувати кислотного агента або знезаражуючого основного агента, що використовуються, або їх сполучення для обробки поверхні. Це може бути також водяний розчин, наприклад, вода. Така обробка «гелеподібною піною», згідно з цим винаходом, має багато переваг у порівнянні з існуючими способами обробки. Насамперед, традиційною перевагою пінної обробки є, зокрема, зменшення об'єму стоків, що утворюються. Причиною цього є те, що піна складається з дисперсії бульбашок повітря в рідині і може бути охарактеризована її розширенням «F», яке визначається в стандартних умовах температури та тиску наступною залежністю (1): F=(\/газ+\/рідина/Vрідина=\/піна/\/рідина, в якій V - обсяг рідини, газу або піни як зазначено. Знезаражуючі види піни, які приготовлені з композиції за цим винаходом, мають ту перевагу, що вони характеризуються розширенням, яке становить від 10 до 15. Таким чином, вони дозволяють знезаражувати великий об'єм, наприклад, 100м 3, з використанням менш ніж 10м 3 рідини. Іншою перевагою, зокрема, у випадку знезараження розбризкуванням гелеобразної піни над поверхнями радіоактивних установок, полягає в тому, що гелеподібна піна цього винаходу утворює менші кількості радіоактивних стоків завдяки більш тривалому часу життя, у той час як розбризкування піни або водяних розчинів попереднього рівня техніки утворює великі кількості радіоактивних стоків за рахунок обмеженої ефективності через малий час контакту з оброблюваними поверхнями. Ще одна перевага цього винаходу полягає в тому, що після самочинного стікання піни за цим винаходом, забруднену рідину, що стекла, збирають, і залишається лише обполоснути поверхню невеликою кількістю води, приблизно 1л/м 2. Таким чином, утворюється менша кількість рідкого стоку, який необхідно потім обробляти. Це призводить до спрощення в цілому всього процесу обробки забруднення та зменшенню забруднення навколишнього середовища. Інші характеристики і переваги цього винаходу стануть більш очевидними після ознайомлення з наступними прикладами, що надаються, природно, як ілюстрації і без обмеження діапазону застосування цього винаходу, з посиланнями на додані фігури. Фіг.1 є схематичним представленням пристрою, що використовується винахідниками для утворення піни з водяного розчину композиції за цим винаходом і виміру кінетики стікання отриманої піни. Фіг.2 представляє графік, що ілюструє кінетику стікання, виражену у вигляді залежності частки (F) зібраної рідини (у г) від часу (t) (у хв.) для різних 10 видів піни, отриманих з різних композицій цього винаходу. Фіг.3 представляє графік, що ілюструє кінетику стікання, виражену у вигляді залежності обсягів (V) рідини, що стекла (у моль) від часу (t) (у хв.) для різних видів пін, отриманих, з одного боку, з різних композицій цього винаходу, і, з іншого боку, з композицій без гелеутворюючого агента. Фіг.4 є схематичним представленням пристрою, що використовується винахідниками для утворення піни з композиції цього винаходу і проведення процесу знезараження поверхні згідно з цим винаходом. Фіг.5 представляє графік, що ілюструє вплив кількості ксантанової смоли (Xant) (у г/л) на затримку стікання (стійкість піни): залежність висоти рідини, що стекла (Н) (у мм) від часу (t) (у хв.). На цій фігурі в підписі зазначені різні піноутворюючі розчини, що тестуються, a F означає розширення кожної одержаної піни. Приклад 1: піни попереднього рівня техніки Були вивчені здатність до стікання та ефективність видів піни, які одержуються з п'яти піноутворюючих розчинів, що включають еталонну суміш двох П АР: 8г/л Oramix (товарний знак) і 3г/л Amoyl (товарний знак). Один склад, що згадується як еталонний склад (що дозволяє утворювати еталонну піну), не містив знезаражуючого агента. Інші чотири склади розрізняються за природою знезаражуючого агента: 1-й склад: карбонат натрію в концентрації 1моль/л, 2-й склад: суміш фтористоводневої кислоти в концентрації 0,05моль/л та азотної кислоти в концентрації 2моль/л, 3-й склад: суміш щавлевої кислоти в концентрації 0,6моль/л та азотної кислоти в концентрації 0,5моль/л, 4-й склад: суміш перекису водню в концентрації 1моль/л та азотної кислоти в концентрації 3моль/л. При температурі від 20 до 50°С не було виявлено початку помутніння. Ці піноутворюючі розчини були потім використані для утворення видів піни з контрольованим розширенням з використанням скляного статичного генератора з відводом (Q1= витрата розчину, що піниться, Qg= витрата повітря, F= (Qg+Q1)/Q1). Був розроблений протокол експерименту з метою побудови графіка кінетики стікання кожного з видів піни в умовах, близьких до промислових, за допомогою пристрою (І), схематично зображеного на Фіг.1. Наведеними на цій фігурі позначеннями зазначені наступні компоненти пристрою (І): (3): ємність для готування піноутворюючого розчину; (5): піноутворюючий розчин; (7): механічна мішалка; (9): насос; (11): система подавання стиснутого повітря; (13): контролер витрат; (15): піногенератор; (17): труби; (19): ємність для прийому піни; (21): піна; (23): ручний вентиль; (25): резервуар для збору рідини, що стекла. Кожний з п'я ти складів виявляє чудове спінювання, оскільки приготовлені види піни характеризувалися розширенням, більшим ніж 10. 11 83801 З кінетичних досліджень випливає, що присутність знезаражуючих агентів не змінює або зовсім незначною мірою впливає на кінетику стікання у порівнянні з еталонною піною без знезаражуючого агента, як це наведено на Фіг.2. З усі х приготовлених складів більше половини рідини стікає за менш ніж 8хв, а тривалість життя кожного зі складів залишається коротким (від 15 до 25хв.). Приклад 2: піни цього винаходу Додавання невеликої кількості, тобто 0,1% мас. або 1г/л ксантанової смоли, що використову 12 ється в якості гелеутворюючого агента за змістом цього винаходу, до різних піноутворюючих складів для розчинів прикладу 1 стабілізує всі види піни, як це наведено на Фіг.3. Додавання 1г/л ксантанової смоли робить ефект значного уповільнення стікання кожного з пінних складів і обумовленого цим збільшення тривалості життя піни. Час t1/2 , необхідний для стікання половини рідини, яка міститься в піні, і час життя t1 - час стікання всієї рідини піни наведені в таблиці 1 для різних вивчених видів піни. Таблиця 1 Тривалість життя t, та час t 1/2 для різних складів піни Тривалість життя t1 і час напівжиття t1/2 (у хв та с) Піна з азотною кислотою + перекис водню Піна з азотною кислотою + фтористоводнева кислота Піна з азотною кислотою + щавлева кислота Лужна піна з карбонатом натрію Для двох кислотних складів, які містять перекис водню і фтористоводневу кислоту, час t1/2 з додаванням ксантанової смоли у кількості 1г/л складає приблизно 20хв. Піна, що містить щавлеву кислоту, найбільш стійка з кислотних видів піни, має час t1/2 близький до 40хв. Нарешті, лужна піна стікає дуже повільно, оскільки в цьому випадку для збору половини рідини потрібен час, близький до 1,5 години. Наведені результати показують, що додавання невеликої кількості ксантанової смоли (0,1% мас. чи 1г/л) стабілізує всі склади розчинів прикладу 1. Останнє виражається в дуже значному збільшенні стійкості складів, тому що при простому додаванні невеликої кількості ксантанової смоли тривалість життя може складати від 50 до 120хв. Були виконані тести, що демонструють зв'язок між кількістю гелеутворюючого агента і часом життя піни. Фіг.5 являє собою графік, що ілюструє вплив кількості ксантанової смоли на затримку стікання (стійкість піни). Доти, поки не відбувається стікання рідини, піна є стійкою. При 1г/л ксантанової смоли піна не стікає протягом 20хв., при 2г/л ксантанової смоли протягом 60хв і при 3г/л ксантанової смоли протягом 120хв. З цього графіка також видно, що пінні розчини без гелеутворюючого агента стікають одразу ж (t=0хв). Приклад 3: обробка поверхні пінами цього винаходу Ефективність видів піни прикладу 2 далі випробувалася для знезаражування поверхонь. При цьому за мету було поставлено продемонструвати те, що піни, приготовлені із піноутворюючих розчинів за цим винаходом, здатні, наприклад, розчиняти відтворене відкладення нерозчинних матеріалів, яке імітує реальне відкладення, що випромінює, яке зчеплене зі стінкою. Без ксантанової смоли t1/2 t1 4'30" 15' 4'30" 15' 6' 20' 7'30" 25' 1г/л ксантанової смоли t1/2 t1 18' 50' 24' 60' 36' 80' 90' >120' Пластини з нержавіючої сталі, які покриті налиплими на них відкладеннями, підвішують в 30літровій колоні, виконаній з органічного скла, в пристрої (II), який схематично представлений на Фіг.4. Зазначеними на цій фігурі позначеннями вказані наступні компоненти пристрою: (40) - колона із органічного скла; (42) - стальна пластина, що підвішена; (44) - вентиль; (46) - піногенератор з шаром скляних кульок; (48) - система подання стиснутого повітря; (50) - труба для постачання генерованої піни в колону (40); (52) - труба для збирання рідини, що стекла; (54) - вентиль; (56) помпа; (58) - демпфер пульсацій; (60) - фільтр; (62) - відвідна труба; (64) - реактор для приготування піноутворюючого розчину; (66) - піноутворюючий розчин; (68) - механічна мішалка; (70) термометр; (72) - труба для подання води; (74) труба для подання піноутворюючого розчина з компаундом; (76) - труба для подання в піногенератор (46) піноутворюючого розчина; (78) - резервуар зі спиртом; (80) - помпа для дозування спирту; (82) - піновідвідна труба. Дві пластини (42), покриті призначеним для розчинення відкладенням, вільно розміщують в середині колони. Колону заповнюють до повного занурення зразків, і генерацію піни зупиняють, коли верхній край кожної з двох пластин опиниться на глибині 10см. Цей рівень піни відповідає 20л піни і спеціально обмежений з метою одержання кількісної оцінки ефективності верхньої частини піни. Мале занурення пластин не вигідне, тому що піна в цьому випадку виснажується зверху внаслідок стікання під дією ваги. Час контакту піни з відкладенням в цьому випадку скорочується і може виявитись недостатнім для забезпечення ефективного розчинення. Але, коли розчинення в верхній частині піни виявляється значним, воно повинно бути ще більш значним в середині піни. 13 83801 Секундомір вмикається в той час, коли колона заповнюється 20 літрами піни, після чого піну залишають для статичної дії. По закінченні заданого часу зразок виймають для оцінювання розчинення відкладення за допомогою зважування. Якщо були розміщені два зразки, один з них може бути вийнятий після занурення, наприклад, на протязі 1 години, а другий після 2 годин. Для проведення зазначених експериментів по розчиненню відкладень піни одержують послідовно наступним чином. Готують 4 літри розчину, який містить один з трьох реагентів, ПАР і ксантанову смолу. Розчин поміщають при перемішуванні в реактор (64), який термостатують при температурі від 20 до 50°С Після цього починають утворювати газо-рідинну суміш у відомій пропорції крізь шар скляних кульок: потік, приблизно 12 л/годину, кислого розчину змішують з регульованим газовим потоком повітря у 180 л/годину, внаслідок чого утворюється відносно волога піна з відомим розширенням близько 14. Іспити в пінній фазі проводили, наприклад, з піноутворюючим складом, який містив карбонат, що містив 1,5г/л ксантанової смоли з товарним знаком Rhodopol 23. Тривалість життя піни в цьому випадку мала порядок від 2 до 3 годин. Перше налипле відкладення - зразок 1 - товщиною 0,5мм, тобто 1г на 25см 2, вкладали всередину колони. Метою досліджень було надати можливість піні, що містила карбонат, статично діяти на зразок, після чого його витягали, коли піна поверталась у рідкий стан. Дослід виконували, попередньо нагріваючи піноутворюючий розчин до температури 50°С, що дозволяло мати температуру всередині піни близько 33°С. Через одну година температура піни дорівнювала 30°С, а через 2 години - 28°С. Через 3 години температура збіга 14 лась з температурою в лабораторії (27°С), і піна, що містила карбонат, яка була одержана з 1Μ розчину, стікала повністю. Невидимий спочатку зразок внаслідок його занурення в піну з'являвся цілком звільненим від відкладень. Цей дуже позитивний якісний результат послужив підставою для досліду з двома більш товстими Mo-Zr-відкладеннями, товщина яких дорівнювала приблизно 1,2мм, з метою кількісної оцінки швидкості розчинення протягом перших дво х годин обробки. Одне відкладення витягають після 1 години контакту з піною, а друге - через 2 години. Результати наведені в таблиці 2. З таблиці 2 випливає, що маса, розчинена за 2 години, тобто 0,74г або 0,71г, практично вдвічі перевищує масу, розчинену протягом першої години, тобто 0,42г (трохи менше, оскільки середня температура протягом другої години на 3° нижче). При середній температурі піни 30°С швидкість розчинення відкладення розміром 25см 2 у контакті з піною має порядок 0,4г/год, або іншим чином, 0,2мм/год, що можна зпівставити з 0,8г/год, отриманими у рідкій фазі при 30°С. Швидкість розчинення, практично постійна протягом перших двох годин, показує, так само як і у випадку рідкої фази, що розчинення є рівномірним і однорідним по всій поверхні. Це створює можливість повного розчинення випромінюючого відкладення товщиною 0,5мм при 30°С протягом 3 годин. Цей результат дозволяє передбачати використання замість операції обполіскування карбонатом натрію в рідкій фазі операцію обполіскування в пінній фазі відповідно до винаходу, яких дає змогу знизити кількість натрію, що використовується, який наразі є шкідливим для скла захисної оболонки. Таблиця 2 Втрати ваги Mo-Zr-відкладення в контакті зі статичною піною, яка містить карбонат натрію (1М) Зразок Час занурення в піну 2 3 1 година 2 години 3 1год додатково (через 48 год) 2год додатково 3 Температура Вага початкового відкла- Втрата ваги підчас дення (25см 2) в г занурення (г) 1год від 33 до 30°С 2,4 0,42 1год від 33 до 30°С 1 2,49 0,74 1год від 30 до 28°С 1год від 36 до 30°С 1,75 0,49 2год від 35 до28°С 1,26 0,71 15 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 83801 Підписне 16 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601