'Вопросы к интервью
14 мая 2019
Z Интервью Все выпуски

«Пифагоровы штаны». Что такое сорбент и как он работает?


Время выхода в эфир: 14 мая 2019, 12:05

А. Петровская Добрый день. У микрофона Александра Петровская. Это программа «Пифагоровы штаны», напротив меня Самонин Вячеслав Викторович -заведующий кафедры химической технологии, материалов и изделий сорбционной техники Санкт-Петербургского Государственного Технологического института. Вячеслав Викторович, здравствуйте.

В. Самонин Здравствуйте.

А. Петровская Сегодня мы будем говорить о  том, что такое сорбенты. С одной стороны это история, казалось бы, наверное, многим знакомая, с другой стороны — куда наука идёт в этом направлении мы сегодня поговорим. Вячеслав Викторович, давайте всё же начнём с того, что такое сорбент, и  как он работает?

В. Самонин Что такое сорбент, проще всего охарактеризовать таким образом: это материал, который пронизан огромным количеством пор. Пор очень маленьких. Их размер составляет от 1 нанометра и более: десятки, сотни нанометров. И вследствие того, что эти поры очень маленькие, они характеризуются высокой поверхностью. И  вот если взять несколько грамм (один -два грамма) такого сорбента, то поверхность составит, примерно, как футбольное поле— порядка 5000 метров квадратных. Потому что 1 грамм характеризуется одной — двумя тысячами метров квадратных поверхности.

И, за счёт того, что такая большая поверхность, плюс поры маленькие и  характеризуются значительной кривизной и энергией, сорбируются молекулы различных токсичных веществ, вредных веществ. За счёт этого они извлекаются из газовых, жидких сред , в частности из почвы. Также следует отметить, что процесс сорбции работает при низких концентрациях молекул в газовых или жидких средах, обусловливая очистку до самых — самых низких концентраций ПДК (предельно допустимые концентрации) и даже ниже. То есть это — высокоэффективное, чистейшее удаление веществ загрязняющих из различных сред.

А. Петровская Загрязняющих, или это могут быть также абсорбирования полезных каких-то молекул, которые в дальнейшем будут изъяты?

В. Самонин Да конечно, можно извлечь полезные вещества, полезные компоненты и дальше использовать их по назначению.

А. Петровская То есть, проще говоря, это ещё функция разделения, с помощью которой можно отделить плохое от хорошего?

В. Самонин Конечно, Вы такой просвещенный человек. Хроматография — это процесс разделения, хроматограф имеется в каждой лаборатории. По имени Михаила Цвета как раз вот названы хроматографы отечественные. Разделение компонентов: в колонку сорбента входит смесь из 20 компонентов, и  дальше мы видим на хроматограмме пик из 20 компонентов и  можем отобрать каждый и использовать по назначению.

А. Петровская Теперь, что касается самого сорбента. Что это кроме активированного угля, который я вспомнила из детства?

В. Самонин Материалы могут быть самые различные. Углеродные сорбенты, могут быть сорбенты неорганические, такие как силикагель. Вы покупаете в магазине аспирин upsa, и крышечка такая толстенькая закрывающая тубус, если ее разрезать, оттуда вывалятся частички полупрозрачного материала. Это силикагель для сушки, чтобы таблетки не начали работать, разлагаться раньше, чем надо. Такие же подобные неорганические материалы  — цеолиты, есть некоторые другие.

У  нас на  кафедре шутят, что самое чистое вещество в мире  — это активный уголь, хотя он чёрный и грязный, как бы. Но он самый чистый, потому что вода после него чистейшая — можно пить, кровь прошедшая через активный уголь, через искусственную почку  — это кровь уже чистая. Конечно, есть нюанс очистки. С помощью сорбентов чистят и почвы, если они загрязнены, и воздух, естественно.

Противогаз — это вот то изобретение академика Зелинского ( кстати, вот 7 числа ему исполнилось 158 лет, в Москве, как раз проходило совещание с этим связаное). Были спасены десятки миллионов жизней. Противогаз защитил дыхание человека. Применение активного угля и вообще сорбентов широчайшее. Можно об этом говорить полдня: под капотом каждого автомобиля имеется литровый адсорбер с активным углем, чтобы никакое количество бензина не попадала в окружающую среду. В каждом холодильнике тоже находятся сорбенты в бытовом, и в промышленном. Об этом можно говорить вечно.

А. Петровская В медицине тоже используется сорбенты и, как некая альтернатива для переливания крови, существует очистка собственной крови организма. Вы  сказали, что есть некие особенности, которые нужно учитывать. В частности то, что для такого рода очистки необходимы специальные виды сорбентов, чтобы максимально не разрушать красные тельца крови.

В. Самонин Правильно совершенно говорите. Очистка крови, искусственная почка  — это применяющиеся технологии, но применяется ещё очистка плазмы — плазмоферез. Я лично присутствовал в процессах очистки ликвора. Это жидкость, в которой плавает наш мозг, которая дальше идёт по стержню нашего позвоночника. Конечно, проблемы повреждения крови имеются. Но, у нас есть такие идеи и  мы пытаемся пробовать дальше их развивать — очистка крови с использованием жидких сорбентов. В том числе с использованием новых аллотропных форм углерода. Это фуллерены и  вот один из таких возможных путей  — это вот такие жидкие сорбенты, с использованием новых материалов.
Материалы, правда, относительно новые, в  восемьдесят пятом году они открыты, но тем не менее есть интересные направления применения, в том числе для медицины


А. Петровская Мы с вами к последней части и поговорим о том, куда идет наука и что будет дальше с сорбентами?

В. Самонин В двух словах, конечно, сказать достаточно трудно, не упустив что-либо. Но, если раскладывать по полочкам, и говорить коротко, то первое — это разработка сорбентов регулярной структуры строения. Сейчас имеются такие металлоорганические формы содержащих материалов, но они пока что очень дороги. Второе -это модифицирование собирающих материалов специфическими добавками. Когда применяются специфические поглотительные характеристики материалов. Это первое.

А. Петровская То есть это площадь, о которой вы  в начале программы говорили, она еще увеличивается?

В. Самонин Но, не с позиции увеличения, а  с позиции изменения энергии. энергия поглощения и специфики поглощения. Третье — это конечно управление процессами сорбции. Необходимые управляемые процессы сорбции — мы этим занимаемся у нас на кафедре. Ну например вот я говорил вам, такой пример: если на фуллерен конденсированный подействовать видимым светом, то сорбционная способность его повышается. Мы замечали, даже на порядок. В 10 раз. Когда свет убирается( шторку накинули ) процесс сорбции прекращается, идёт десорбция — выделение того, что он поглотил. Вот, всё просто: управляем процессом. Электромагнитное воздействие световое. Щёлк -щёлк : сорбция — десорбция.

И вот управляемые процессы адсорбции, в совокупности с новыми видами сорбентов специфического строения и регулярной и специфической пористой структуры, вот это — будущее сорбционной техники. Ну и, конечно, новые области применения этих материалов и процессов.

А. Петровская Чистый воздух. Чистая вода. Чистая почва. В будущее вместе с новыми сорбентами! Спасибо большое. Самонин Вячеслав Викторович — заведующий кафедрой химической технологии материалов и изделий сорбционной техники Санкт-Петербургского Государственного Технологического института был у нас в гостях. Вячеслав Викторович, спасибо

В. Самонин Спасибо. До свидания.



Загрузка комментариев...

Самое обсуждаемое

Популярное за неделю

Сегодня в эфире