Одиннадцатиклассница московской школы №2065 нашла средство от загустения самого экологически безопасного средства для тушения лесных пожаров: диоксид титана предотвращает «склеивание» наночастиц и спасает шланг ранцевого огнетушителя от засора.
Ученица 11 медицинского класса школы №2065 Фатима Султанова под руководством кандидата химических наук, учителя химии школы №2065 Любови Оболенской провела научное исследование и предложила в противопожарный состав, содержащий TiO2, добавить химические стабилизаторы и тем самым разжижить раствор.
Пожары на особо охраняемых природных территориях – серьезная проблема. Тушение водой в таких местах мало эффективно, а жидкости, которые обычно применяются, имеют густую консистенцию, быстро засоряют шланг и гидропульт ранцевого огнетушителя, о чем рассказала к.х.н. и добровольный пожарный Любовь Оболенская.
Один из наиболее передовых способов, позволяющий быстро и эффективно локализовать возгорание, это пролив деревьев и почвы экологическим составом, содержащим наночастицы диоксида титана — TiO2. Жидкость покрывает поверхность защитным слоем, который под воздействием высокой температуры превращается в тончайшую керамическую оболочку. Она безопасна для природы и не дает огню распространяться.
Водная дисперсия TiO2 получается из исходного антипиренового концентрата путем резкого разбавления. Главная сложность в том, что частицы TiO2 в водной дисперсии быстро начинают укрупняться, соединяясь между собой. И, как другие составы, в считанные минуты засоряют шланг огнетушителя.
Старшеклассница исследовала разные способы затормозить укрупнение частиц и поставила три эксперимента. В первом – концентрат высушила, и он приобрел вид пленки. При взаимодействии с водой частицы TiO2 медленно, но все же растворились, затем жидкость помутнела, то есть началась реакция укрупнения частиц.
Во втором варианте – концентрат TiO2 юный химик поместила в хитозановую капсулу – в такие обычно фасуют лекарства. Это задержало смешивание вещества с водой и помутнение жидкости, но лишь на 4 минуты.
Оптимальным оказался вариант, когда в высушенный концентрат ввели химические стабилизаторы – цитрат-ионы. Помутнения жидкости не произошло, то есть, наночастицы диоксида титана не «склеились».
Таким образом Фатима Султанова нашла оптимальный способ, который поможет получить средство, эффективное для ликвидации лесных пожаров, и не засоряющее ранцевый огнетушитель.
Исследование одиннадцатиклассницы — не первый практикоориентированный проект ученого Любови Оболенской, ученики которой разработали немало инновационных технологий, уже получивших высокую оценку спасательных служб. Например, дрон, сигнализирующий о возгорании торфяников или гель, эффективно помогающий от ожогов борщевиком.
