На видео представлен процесс сбора нефти с поверхности воды с помощью магнитной жидкости. В первом шприце находится нефть из Юрубчено-Тахомского месторождения. Во втором шприце магнитная жидкость на основе керосина, частицы стабилизированы олеиновой кислотой.
В момент падения капли МЖ в нефть происходит адсорбция молекул олеиновой кислоты на поверхности раздела фаз вода-нефть или вода-воздух. Слой нефти растягивается в кольцо до тех пор пока силы поверхностного натяжения не разорвут его.
Когда поверхность вода-воздух насыщается молекулами ПАВ, дальнейшее добавление уже не приводит к подобному явлению, поэтому следующие капли магнитной жидкости не вызывают "разлетания" капель нефти.
Так как МЖ синтезирована на основе керосина, она является растворимой в нефти, а вот в воде она не растворяется. После перемешивания в нефти содержатся магнитные наночастицы и она приобретает магнитные свойства. В результате ее можно собрать с помощью обычного магнита. На видео был использован постоянный магнит от привода считывающей головки жесткого диска, он достаточно сильный. Обратите внимание, что сила притяжения оказывается достаточной для того, чтобы нефть погрузилась в воду.
Это видео является частью научной работы школьника 9-го класса КГОАУ "Школа Космонавтики".
Get the Flash Player to see this player.
Сбор тонких пленок нефти с поверхности воды с помощью магнитных жидкостей.
Средний балл: 10.0 (голосов 5)
Комментарии
Гольдт Илья,
10 января 2013 10:43
Отлично. Осталось теперь дело за малым:
1) разделить после сбора нефть и все остальное;
2) восстановить магнитную жидкость.
1) разделить после сбора нефть и все остальное;
2) восстановить магнитную жидкость.
Щербаков Александр Борисович,
10 января 2013 12:20
А зачем? нефть на переработку и с магнетитом пойдёт (полагаю, полнота крекинга даже повысится), в гудронах-мазутах (отходах) магнетит тоже не мешает. Восстанавливать магнетит тоже нецелесообразно, ибо недорогой.
Набиуллин Александр Ринатович,
10 января 2013 13:52
Олеинка не дешёвая.
А магнетита в нефть нужно нагрузить изрядно.
А магнетита в нефть нужно нагрузить изрядно.
Щербаков Александр Борисович,
10 января 2013 15:07
При массовом производстве заменим каким-нибудь рапсовым маслом :)
И уж точно дешевле всяких там корекситов. BP льёт их в океан тысячами тонн (и умудряется ещё на этом зарабатывать).
И уж точно дешевле всяких там корекситов. BP льёт их в океан тысячами тонн (и умудряется ещё на этом зарабатывать).
Фрейдман Александр Леонидович,
11 января 2013 10:02
Я лично, когда затевал эту работу рассматривал следующую ситуацию. Пусть где-то в мировом океане произошел разлив нефти, допустим случилась авария с танкером нагруженным нефтью (маслом, керосином и т.д.). Для того, чтобы происшествие не отразилось на экологической ситуации необходимо собрать нефть с поверхности воды.
Сколько нужно магнитной жидкости для того, чтобы собрать всю нефть? Очень много - танкер нефти - танкер магнитной жидкости, а значит дорого. Но если бы удалось распылить магнитную жидкость над частью поверхности нефтяного пятна, затем эту часть собрать, после этого выделить из нефти магнитные наночастицы и перевести их в состояние коллоидного раствора, тогда необязательно пригонять в нефтяному пятну еще один танкер с магнитной жидкостью.
Поэтому вопрос о том как восстановить магнитную жидкость после ее использования актуален и имеет коммерческое обоснование. Можно попробовать провести процесс пептизации наночастиц в полярной среде, а затем снова перевести в неполярную с повышением концентрации частиц магнетита, то есть восстановить магнитную жидкость. Мы этого еще не делали, но я не вижу препятствий. В планах стоит такая задача.
Сколько нужно магнитной жидкости для того, чтобы собрать всю нефть? Очень много - танкер нефти - танкер магнитной жидкости, а значит дорого. Но если бы удалось распылить магнитную жидкость над частью поверхности нефтяного пятна, затем эту часть собрать, после этого выделить из нефти магнитные наночастицы и перевести их в состояние коллоидного раствора, тогда необязательно пригонять в нефтяному пятну еще один танкер с магнитной жидкостью.
Поэтому вопрос о том как восстановить магнитную жидкость после ее использования актуален и имеет коммерческое обоснование. Можно попробовать провести процесс пептизации наночастиц в полярной среде, а затем снова перевести в неполярную с повышением концентрации частиц магнетита, то есть восстановить магнитную жидкость. Мы этого еще не делали, но я не вижу препятствий. В планах стоит такая задача.
Набиуллин Александр Ринатович,
11 января 2013 10:38
На самом деле достаточно надёжно разрушить нефтяную плёнку и восстановить доступ кислорода в воду (что ВР и добивается корекситами). Кстати, думаю, корекситы - вполне недорогие материалы. Далее бактерюги/водорости/грибы всё съедят.
Насчёт использования угля, песка, впитывающих губок, сбора нефти в ловушки с поверхности есть очень много материалов. Эффективность как правило так себе. Слишком большие объёмы нужно убрать.
Насчёт использования угля, песка, впитывающих губок, сбора нефти в ловушки с поверхности есть очень много материалов. Эффективность как правило так себе. Слишком большие объёмы нужно убрать.
Щербаков Александр Борисович,
10 января 2013 12:42
Для повышения эффекта магнетит нужно вводить в сырую нефть сразу перед отгрузкой, чтобы ни одной немагнитной капли..
О!
Предлагаю: планетарная экологическая программа (типа антифреоновой) по защите от глобального потепления и спасению вод мирового океана. Всем добытчикам запретить отгрузку нефти без введения магнетита (как обязательна добавка одоранта в природный газ). Обеспечить правильный пиар, пару мировых конгрессов и шум в СМИ. Пусть нефтедобытчики часть прибыли вкладывают в экологию. Главное - вовремя оказаться в комиссии (и обеспечить потребности достаточным количеством магнетита). На всякий случай взять в долгосрочную аренду северный магнитный полюс - не всё же разлитое вовремя соберут :))
О!
Предлагаю: планетарная экологическая программа (типа антифреоновой) по защите от глобального потепления и спасению вод мирового океана. Всем добытчикам запретить отгрузку нефти без введения магнетита (как обязательна добавка одоранта в природный газ). Обеспечить правильный пиар, пару мировых конгрессов и шум в СМИ. Пусть нефтедобытчики часть прибыли вкладывают в экологию. Главное - вовремя оказаться в комиссии (и обеспечить потребности достаточным количеством магнетита). На всякий случай взять в долгосрочную аренду северный магнитный полюс - не всё же разлитое вовремя соберут :))
Владимир Владимирович,
10 января 2013 15:50
Владимир Владимирович,
10 января 2013 15:42
Но нефть ведь не магнитная!
То есть магнитные частицы (махонькие которые) могут утащить не так много в своей оболочке, а дальше фазовое расслоение.
Ну никак не больше 3-5 раз растворителя к массе "сухой магнитной жидкости".
Активированный уголь намного проще будет из "этой оперы".
А кому претит простое: "Новые высокографеновые глубокомезопористые супрананоматериалы"
То есть магнитные частицы (махонькие которые) могут утащить не так много в своей оболочке, а дальше фазовое расслоение.
Ну никак не больше 3-5 раз растворителя к массе "сухой магнитной жидкости".
Активированный уголь намного проще будет из "этой оперы".
А кому претит простое: "Новые высокографеновые глубокомезопористые супрананоматериалы"
Фрейдман Александр Леонидович,
11 января 2013 10:10
То есть магнитные частицы (махонькие которые) могут утащить не так много в своей оболочке, а дальше фазовое расслоение.
Фазового расслоения не произойдет, так как система(нефть)-(ПАВ)-(частицы магнетита) является коллоидным раствором.
Активированный уголь намного проще будет из "этой оперы".
Не думаю, что методы адсорбции пригодны для решения такой задачи. Представьте себе ситуацию, когда нужно адсорбировать (собрать) один танкер нефти. Сколько угля вам для этого понадобится и что вы с ним потом будете делать?
P.S. Вопрос о том сколько МЖ потребуется для этой цели описан выше.
Фазового расслоения не произойдет, так как система(нефть)-(ПАВ)-(частицы магнетита) является коллоидным раствором.
Активированный уголь намного проще будет из "этой оперы".
Не думаю, что методы адсорбции пригодны для решения такой задачи. Представьте себе ситуацию, когда нужно адсорбировать (собрать) один танкер нефти. Сколько угля вам для этого понадобится и что вы с ним потом будете делать?
P.S. Вопрос о том сколько МЖ потребуется для этой цели описан выше.
Владимир Владимирович,
11 января 2013 13:17
Фазовое расслоение коллоидного раствора магнитных частиц в углеводородах будет происходить при взаимодействии с магнитным полем - у магнита будет собираться дисперсия определенной (но достаточно высокой) концентрации магнитных частиц.
В этом контексте, необходимость использования очень большого количества магнитных жидкостей сводит на нет, на мой взгляд, их практическую применимость за исключением, возможно, узкоспециальных ситуаций.
Повторное использование магнитных жидкостей вряд ли реально из-за их ограниченной коллоидной стабильности, особенно в мутной воде с сырой нефтью
Но наука, несомненно, зрелищна и в разумной степени грантопривлекательна
Использование абсорбентов намного более универсально, если нужно нефть убирать. Если нужно потихоньку восстановить окружающую среду, то, как Александр Ринатович написал выше, существует значительное количество других методов.
В этом контексте, необходимость использования очень большого количества магнитных жидкостей сводит на нет, на мой взгляд, их практическую применимость за исключением, возможно, узкоспециальных ситуаций.
Повторное использование магнитных жидкостей вряд ли реально из-за их ограниченной коллоидной стабильности, особенно в мутной воде с сырой нефтью
Но наука, несомненно, зрелищна и в разумной степени грантопривлекательна
Использование абсорбентов намного более универсально, если нужно нефть убирать. Если нужно потихоньку восстановить окружающую среду, то, как Александр Ринатович написал выше, существует значительное количество других методов.
Фрейдман Александр Леонидович,
11 января 2013 16:30
Повторное использование магнитных жидкостей вряд ли реально из-за их ограниченной
Ну, это мы и хотим проверить. Кроме того, ведь это школьная работа, поэтому для меня как педагога рентабельность проекта практически не имеет значения - важнее научная сторона вопроса. Возможно, это не самый удобный и эффективный метод, но как школьный проект - вполне интересно .
Ну, это мы и хотим проверить. Кроме того, ведь это школьная работа, поэтому для меня как педагога рентабельность проекта практически не имеет значения - важнее научная сторона вопроса. Возможно, это не самый удобный и эффективный метод, но как школьный проект - вполне интересно
.
Палии Наталия Алексеевна,
04 февраля 2013 19:06
Да, интересный проект
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
