Свойства песка: механические, химические и лечебные. Песок в воде
Взвешенные частицы в воде. Песок.
Засорение воды в скважине песком и другими механическими примесями явление естественное и связано с тем, что подавляющая часть водоносных горизонтов находится в слое песка. Вместе с тем, при бурении и в процессе установки фильтрующей обсадной колонны необходимо соблюдать требования для качественного обустройства скважины. Определенная часть небольших частиц с водой, так или иначе, будут проникать в скважину. И такая вода может причинить вред не только оборудованию, но и здоровью человека.
Причины попадания песка в воду и способы их устранения:
- Песок поступает воду со дна скважины. Это происходит в случае неграмотного произведенного бурения: колонну обсадных труб не поместили в водоупорную глину и оставили в висячем положении. Гравийная отсыпка, произведенная буровиками, смывается достаточно быстро, и песок из забоя начинает поступать в скважину.
В данной ситуации необходимо осуществить чистку забоя скважины при помощи желонки, поршневание (задавливание) колонны в водоупорную глину на нужную глубину. Затем на дно засыпается гравий и производится откачка до чистой (визуально) воды.
- Разрыв фильтра. В песчаных отложениях устанавливают сетчатый фильтр, который представляет собой перфорированную трубу, обтянутую сеткой. В поступающей в скважину воде присутствуют мелкие фракции песка, способного со временем, учитывая его абразивные свойства, нарушать целостность сетки. Поврежденный фильтр необходимо заменить. Однако это непростая и рискованная процедура, так как приподнять зажатую со всех сторон колонну в грунте и произвести демонтаж без обрушения скважины не всегда удается. В особенности если между трубами сварное соединение.
- Использование насосов вибрационного типа. Достаточно нескольких часов, чтобы вибрация, передаваемая по обсадной колонне насосом, привела к разрушению и засорению водоприемной части. Таким образом, сначала идет мутная вода, затем грязная с песчинками и мелкими камешками.
Подобные дефекты по отдельным причинам не имеют отношения к глубоким артезианским скважинам. Однако,и в этом случае не исключено прекращение подачи воды, понижение ее уровня или поступление мутной, грязной воды с неприятным запахом. Это происходит в следующих ситуациях:
- Разгерметизация колонны. Грязная грунтовая вода подтекает внутрь эксплуатационной колонны.
- Попадание грунтовых вод в затрубное пространство. Возникает перепад уровней между грунтовыми водами и скважинной водой, вследствие чего под давлением грунтовых вод продавливаются прослои глины, обжимающие колонну. В итоге, грунтовые воды с частицами песка, глиной и грязью попадают в водоприемную часть скважины.
Для обоих случаев необходим комплекс геофизических исследований – каротаж и видеосъемка внутри колонны. Исходя из полученных данных, принимается решение либо о замене эксплуатационной колонны, либо о чистке и промывке скважины, либо о бурении до более глубокого уровня – до следующего водоносного горизонта. В этом случае устанавливается вторая колонна. Как правило, такие восстановительные мероприятия более хлопотны и дорогостоящи, нежели бурение новой скважины. Во избежание нежелательных последствий, предыдущую скважину нужно ликвидировать, т.е. зацементировать от забоя до устья. Только по завершению этих работ можно приступать к бурению новой скважины.
Чем опасен избыток песка и других механических примесей в воде?
Песок, глина, частицы отложений минералов, которые содержатся в воде, оказывают губительное воздействие на сантехнику и бытовые приборы – появляются трещины, тусклые пятна, происходит быстрый износ.
Нормы содержания песка в воде
Перед возведением скважины на участке, первым делом необходимо произвести анализ воды, включающий проверку химического состава воды и процент содержания механических примесей. Допустимая норма содержания песка в воде равно 0.1-1 г/л. В случае превышения этого показателя потребуется ремонт скважины. Кроме того, необходимо определить причину высокой концентрации песка в скважине.
Другие статьи:Взвешенные частицы в воде. Глина.Соли жесткостиЖелезоМарганец
Возврат к списку статей
geobur33.ru
Песок в воде
Удаление песка из воды - одна из начальных стадий водоподготовки. Очистка воды от песка является подготовительным этапом для более тонкой очистки.
Цель удаления состоит в извлечении гравия, песка, а также волокон и более мелких минеральных частиц. Чтобы предотвратить формирование отложения в каналах трубопровода и защитить насосы и другое оборудование от абразивных воздействий.
Песок может оседать в водопроводных трубах и выводить их из строя.Частицы песка могут попадать с водой в бытовые приборы, сокращая срок их службы. Вода с частицами песка может загрязнять сантехнику, приводя в негодность прокладки и оседая в виде осадка. Так же ухудшаются вкусовые качества воды и ее внешний вид. Частицы песка попадающие в организм могут вызвать такие заболевания как острый гастрит или язва.
В сточных водах содержится значительное количество нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.). При совместном выделении минеральных и органических примесей в отстойниках затрудняется удаление осадка и уменьшается его текучесть.
СПОСОБЫ ОЧИСТКИ
✓ Метод отстаивания воды отличается своей простотой и доступностью и не требует финансовых затрат. Песок под воздействием силы тяжести, просто оседает вниз, а после отстаивания откачивается с помощью специальных дренажных систем. Минусом этого метода - низкая производительность и медленная скорость очистки воды.
✓ Осадок, содержащий песок, плохо транспортируется по трубопроводам, особенно самотечным. Поэтому проектируются специальные сооружения, называемые песколовками. Они предназначены для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных примесей. По направлению движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости; последние на тангенциальные и аэрируемые.
✓ Очистка воды через механический фильтр, поры которого значительно меньше размера частиц песка. Метод не требует больших затрат, кроме промывки механического фильтра.
✓ Очистка воды от песка методом коагуляции. В воду добавляются соли железа, алюминия и электролитов, чтобы частицы укрупнялись и выпадали в осадок. После чего воду фильтруют фильтрами.
✓ Биологическая очистка сточных вод основана на жизнедеятельности микроорганизмов, которые окисляют растворенные и нерастворенные органические соединения, являющиеся для микроорганизмов источником питания. Биологическая очистка может протекать в естественных условиях (при Qсут<5000м3/сут) на полях фильтрации и биологических прудах, а также в искусственных условиях (при Qсут>5000м3/сут) в биофильтрах и аэротенках. При суточном расходе 20528,6м3/сут биологическую очистку производим в аэротенке с регенерацией активного ила.
ekoros.su
Сухим из воды | Журнал Популярная Механика
Для эффекта этот опыт нужно делать, конечно, в непрозрачной емкости. Сторонний наблюдатель будет видеть лишь внешнюю сторону процесса: экспериментатор насыпает в воду песок, а потом достает его оттуда — совершенно сухим. Как такое возможно?
Песок — это материал, состоящий из смеси мелких зерен различных горных пород. Основной составляющей песка чаще всего являются кристаллы кварца. Поэтому песок не растворяется в воде — из любой емкости его можно извлечь и затем просушить, не потеряв ни грамма. Тем не менее песок не отталкивает воду, а намокает, изменяя под ее воздействием свои структурные свойства. В частности, влажные песчинки притягиваются друг к другу силами поверхностного натяжения воды и благодаря этим же силам прекрасно склеиваются, превращая песок из сыпучей субстанции в достаточно прочный строительный материал.
Для опыта мы приготовили песок четырех цветов — желтый, красный, зеленый и синий.
Незыбучие пески
Если бы мы бросили в воду обычный песок, он бы просто намок и опустился на дно. Мы же предварительно обработали песок устойчивой водоотталкивающей пропиткой, или, иначе говоря, веществом класса DWR (Durable Water Repellent). Как работают такие вещества? В идеальных условиях капля жидкости стремится принять самую энергетически выгодную форму — шара, то есть получить наименьшую площадь поверхности при данном объеме. При контакте капли и твердого вещества силы притяжения между молекулами твердого тела и воды обычно сильнее, чем между молекулами самой жидкости, — и жидкость притягивается к поверхности, смачивая ее. При обработке поверхности DWR — веществом со значительно более низким коэффициентом поверхностного натяжения — твердое тело притягивает молекулы жидкости гораздо слабее (а не отталкивает их, кстати, вопреки устоявшемуся русскому названию), поскольку его поверхность покрывается тончайшей пленкой из водоотталкивающей пропитки. Сила взаимного притяжения молекул воды и твердого тела снижается, и жидкость перестает смачивать поверхность.
Но фотографироваться «согласился» только последний, потому что он — единственный из всех — был мелкозернистым и «схватывался» водоотталкивающей жидкостью.
А что такое песок, как не совокупность поверхностей отдельных его составляющих? Пленка образуется вокруг песчинки либо группы песчинок, и когда мы насыпаем сухой на вид песок в воду, DWR образует гелеобразную преграду между водой и песком. Внутри этих своеобразных капсул песок остается сухим — его можно достать и высыпать на стол.
Остальные даже после обработки вели себя подобно обычному песку. ВАЖНО! С крупнодисперсным песком Scotchgard будет работать плохо. Чем мельче и однороднее песчинки, тем эффектнее будет опыт.
Как делать опыт
1) Рассыпьте песок по поверхности достаточной площади и пропитайте водоотталкивающим спреем. Мы использовали Scotchgard производства компании 3M (и потому можем гарантировать его работоспособность), но теоретически подходят и другие DWR-жидкости.
2) Тщательно просушите песок.
3) Насыпать песок следует довольно толстой струей, резко, чтобы он, несмотря на пропитанность спреем Scotchgard, пробился через поверхность воды и опустился на дно. Если сыпать тонкой струйкой, DWR будет образовывать водоплавающую пленку, не давая песку тонуть.
4) Если аккуратно извлечь «капсулы» DWR из воды, они «раскроются», и песок внутри них будет сухим.
Статья «Сухим из воды» опубликована в журнале «Популярная механика» (№4, Апрель 2014).www.popmech.ru
Очистка воды из скважины от песка
Если вода из скважины подается вместе с песком, то для ее очистки можно воспользоваться различными способами. Какой метод наиболее правильный – зависит от причин попадания песка в воду.
Наиболее доступный способ очистки воды – прокачка скважины
Для начала надо прокачать воду. Для этого достаточно включить насос и обеспечить отток значительного количества воды. В случае если устройство скважины было произведено правильно, вместе с достаточным количеством воды буде удален весь песок, попавший в трубу. В таком случае уже в самое ближайшее время из скважины будет подаваться кристально чистая вода.
Стоит учитывать, что нормативные документы допускают присутствие в воде некоторого количества песка. Однако его количество для воды, используемых в личных целях, не должно превышать 5 мг в каждом литре. Для пищевой промышленности данный показатель снижается до 1 мг/литр. Во всех остальных он не должен превышать 15 мг/литр.
Если проблема в оборудовании
Неправильный подбор оборудования может также оказаться причиной попадания песка в воду. В частности, мощность насоса должна соответствовать параметрам скважины. Установка более мощного оборудование, в скважине, пробуренной в песке с достаточно мелким размером фракций, и использование неподходящего по параметрам фильтра могут привести к тому, что вместе с водой насос будет постоянно захватывать песок. Например, в случае установки оборудования мощнее, чем 0,3 – 1,0 куб.м в час,
Так же важен тип устанавливаемого насоса. Установка вибрационного насоса с верхней подачей или роторного насоса могут являться причиной попадания песка в воду. Отдельные модели насосов допускают присутствие в воде некоторого количества песка. Однако его процент должен быть незначительным. Чтобы вода из скважины подавалась без песка необходимо установить вибрационный насос с нижней подачей.
У фильтра номинал сетки также должен соотноситься с фракцией песка. Возможно, фильтр был подобран неправильно, а потому песок более мелких фракций проникает внутрь скважины, засоряя воду. Необходимо также исключить вероятность повреждения фильтра вследствие длительной эксплуатации или неправильно выполненного монтажа. Замена фильтра или уменьшение мощности насоса помогут исключить попадание песка в воду, а потому ее очистка произойдет автоматически.
Еще одной причиной появления песка в воде может оказаться свищ, появившейся в стенке обсадной трубы. Причиной этого явления может оказаться изначально некачественно выполненный сварной шов или коррозионные процесс. После устранения свища песок перестанет попадать в воду.
Технологические тонкости очистки
Для очистки воды в скважине от песка можно использовать различное оборудование. При невозможности подвода электроэнергии можно произвести очистку воды механическим способом.
Для этого можно воспользоваться желонкой или любым другим приспособлением. Суть метода заключается в том, что приспособление опускается на дно скважины. Затем совершается несколько поступательных движений, цель которых максимально повысить концентрацию песка в воде. Особое конструктивное исполнение приспособления позволяет захватить достаточное количество воды, содержащей большое количество песка.
В случае шезлонги – это шар, находящийся внутри трубы и закрывающей специальное отверстие в нижней ее части. При опускании шезлонги вниз происходит подъем шара вверх за счет сообщенной потенциальной энергии. Затем шар возвращается в исходное положение и перекрывает входное отверстие, не давая тем самым вылиться воде, попавшей внутрь трубы. В результате на поверхность можно поднять воду, пересыщенную песком, очистив не только дно скважины, но и саму воду от различных механических примесей. 
При наличии электричества можно использовать вибрационный насос с нижней подачей. Оптимальным вариантом будет использование специального насоса, рассчитанного на прокачивание загрязненной воды. Самым простым представляется способ, при котором на дно скважины сначала опускается небольшой металлический предмет, для того, чтобы максимально насытить воду песком. Затем производится откачка воды традиционным способом. При этом надо сначала обязательно изучить технические характеристики насоса.
Отдельные модели позволяют удалять механические примеси, для других это недопустимо. Если насос достаточно мощный, то к использованию груза можно не прибегать. Его возможностей будет достаточно для полной очистки скважины от песка.
Помимо прокачки загрязненной воды можно также выполнить промывку скважины с использованием установки. Для этого непосредственно в скважину надо опустить колонну труб и подать в нее воду под давлением. В результате весь скопившийся на дне песок поднимется вверх по межтрубному пространству и выплеснется наружу.
Альтернативным вариантом промывки может являться продувка. В этом случае в трубу, вставленную в скважину, под давлением около 10 – 15 атм. подается воздух. В результате по межтрубному пространству на поверхности окажутся залежи песка и другие загрязнения, скопившиеся на дне. Однако надо учитывать, что при промывке и продувке может разрушиться фильтр из-за большого давления.Если же никакой из перечисленных методов не подходит, то можно просто отстоять воду. При таком способе очистки песок под собственным весом с течением времени обязательно выпадет в осадок. Чтобы получить чистую воду, надо будет аккуратно ее перелить, стараясь не дотрагиваться до осадка.
Добавить комментарий
bgdstud.ru
Свойства песка: механические, химические и лечебные
Один из самых удивительных материалов на планете – это песок. Свойства песка, несмотря на его кажущуюся простоту, достаточно интересны и практически ни одно другое вещество в мире не может показать ничего аналогичного ему.
Равномерность высыпания
Ничто не высыпается так же равномерно, как песок. Свойства песка позволяют данному материалу всегда сыпаться из одинакового отверстия с абсолютно неизменной скоростью. Именно поэтому он был взят в качестве основного элемента для работы часов. Существовали и другие вариации, работающие на воде и других материалах, но только песочные часы всегда неизменно верно показывали точное время. В качестве примера можно представить воронку, в которую насыпали, допустим, килограмм песка. Можно засечь время, пока он высыплется и попробовать теперь насыпать туда же не один килограмм, а тонну. Скорость движение не возрастет, несмотря на значительное увеличение давления. Разумеется, для этого требуется, чтобы песок был однородным и хотя бы сравнительно одинаковым, но он в большинстве случаев не слишком сильно отличается.
Проницаемость для воды
Возможность пропускать воду – это еще одно полезное механическое свойство песка. Песок, что характерно, состоит из мелких частиц, между которыми остается достаточно свободного места, чтобы вода могла просачиваться. Чем больше размер песчаных «кусочков», тем выше скорость течения жидкости. Интересен в данном случае тот факт, что одновременно с пропусканием воды, песок умудряется удерживать все остальные примеси и тем самым выполняет работу фильтра. Фактически все изделия для очистки жидкости работают именно по такой схеме. В то же время чем больше песок находится без движения, тем сильнее он слеживается и постепенно теряет это свойство.
Песок не сжимается
Невозможно сжать песок. Свойства песка таковы, что он всегда сохраняет одну и ту же форму. Разумеется, как уже было сказано, он слеживается и частично теряет в объеме, но это естественный процесс, который со временем завершается, и вот после этого сжать песок уже будет нереально. Отдельно можно сказать о другом механическом свойстве, логично выходящем из этого. Песок распределяет все принимаемое давление равномерно во все стороны. Например, если взять песок и насыпать его в любую банку, то при последующем давлении он будет передавать его не только на дно, но и на стенки. Данное механическое свойство песка часто используется строителями. Такое качество делает его универсальным.
Химические свойства песка
К ним можно отнести устойчивость данного материала к большинству видов внешнего агрессивного воздействия.
- Кислотоупорность. Песок достаточно инертно относится к воздействию кислот, щелочей и других подобных веществ. Именно поэтому его используют для создания специальных видов бетона, способных противостоять такому разрушительному влиянию. В свою очередь, этот строительный материал применяется в промышленном производстве и в любых других случаях, когда от постройки требуется максимальное сопротивление всему, чему угодно.
- Огнеупорность. Вплоть до температуры +550 градусов по Цельсию он никак не изменяется. О том, какие свойства песка проявляются выше данного показателя, могут сказать стеклодувы, так как именно этот материал применяется для создания любых стекол.
- Морозоустойчивость. Вещество очень хорошо показывает себя при низких температурах. Свойства его не изменяются. Примером применения в морозы можно считать посыпание песком тротуаров и дорог. Этот материал при таком варианте использования обеспечивает более качественное сцепление обуви пешеходов или колес автомобилей с поверхностью, помогая избегать травм и аварий.
В зависимости от вида песка, от его происхождения, он может обладать и другими удивительными химическими свойствами. Например, существует так называемый поющий песок, который начинает издавать странные звуки, если его потревожить. Это буквально мистическая особенность, с которой современная наука пока не может разобраться, ведь тот же самый песок в лабораторных условиях не звучит и по составу ничем не отличается от других аналогов.
Лечебные свойства
С точки зрения медицины, основное свойство песка заключается в равномерном нагреве и острых гранях. О таких особенностях этого материала было известно еще до нашей эры, однако лишь в 1889 году врачом Парийским Н. В. была собрана научная база и доказательства, позволившие внедрить лечение песком в качестве вспомогательных процедур.
Смысл заключается в том, что после нагрева песок будет отдавать тепло с одинаковой интенсивностью на протяжении долгого времени, что позволяет равномерно прогревать больное место (особенно актуально для борьбы с заболеваниями суставов). В то же время песок сам по себе обладает сравнительно ребристой поверхностью, что дополнительно обеспечивает легкий микро-массаж, воспроизвести который другими методами практически невозможно.
Итог
Песок активно используется в большинстве сфер деятельности человека. Он лечит, спасает, является составной частью большинства строительных материалов и при этом он очень дешевый. Песка на планете много и его количество постоянно растет, ведь он является результатом разрушения горных массивов, а этот процесс постоянен, и остановить его невозможно. Несколько лет назад появлялись идеи создания даже двигателей на основе этого вещества, и результаты были поразительными. КПД составлял практически 100% и единственной проблемой стал быстрый износ деталей, с которым современная наука пока не может справиться.
fb.ru
Использование намывного морского и дробленного песка для песочницы, аквариума и бетона
Морской песок является уникальным по своему составу минералом. Сфера его применения довольно обширна. Сегодня трудно найти такое направление человеческой деятельности, где бы ни использовался морской песок. Для его добычи применяется сложное тяжелое оборудование наземного, подводного и надводного базирования. Исходя из этого, песок морской намывной стоит намного дороже, чем аналогичный материал, добываемый со дна рек и открытым способом в карьерах. Несмотря на это морской песок пользуется повышенным спросом, так как в ряде случаев без него просто не обойтись. Необходимо рассмотреть, где применяется этот сыпучий материал.
Применение морского песка в строительстве
Морской песокДобытый со дна моря минерал отличается практически стерильной чистотой. В нем нет глины, отсутствует грязь и камни. Это материал, готовый к использованию сразу после добычи.
После просушивания его используют в таких целях:
- В качестве наполнителя для приготовления бетона. Как правило, строители предпочитают использовать карьерный песок для бетона. Это обосновано тем, что его песчинки имеют угловатую форму и шероховатую поверхность, что обеспечивает хорошее сцепление с раствором. Песок морской используют для изготовления тощего бетона, где прочность не нужна.
- Как добавку в составе отделочных смесей. Прежде всего такой выбор делается по причине исключительной чистоты и однородности этого материала. Поскольку он почти прозрачен, вероятность влияния наполнителя на цвет отделки сводится к минимуму.
- Для создания дренажных систем и фильтров для воды. Вместе с песком используются дробленые части керамзита. Такое сочетание обеспечивает задержку механических примесей и мельчайших микроорганизмов.
Сегодня песок морской широко используется в производстве таких товаров, как тротуарная плитка и канализационные люки. В сочетании с полимерными смолами получаются прочные и надежные изделия.
Использование в ландшафтных работах
Песок в ландшафтном дизайнеМорской песок очень красиво смотрится. Из-за того, что его грани идеально отшлифованы, поверхность блестит на солнце, создавая неповторимые блики. Это свойство было замечено и использовано в ландшафтном дизайне. Морским песком делают отсыпку вдоль площадок и садовых дорожек. Его засыпают на дно мини-прудов и их берегах. Вода в этом материале практически не задерживается. Уже через несколько минут после смачивания он будет совершенно сухим.
Правильным является использование морского песка для песочницы.
Подобное решение обосновано рядом его свойств, на которых следует остановиться:
- хорошо держит форму в сыром состоянии;
- отличается экологической чистотой;
- не содержит опасные для здоровья биологические объекты;
- быстро просыхает после дождя;
- хорошо вписывается в любой ландшафт.
Детям будет безопасно во всех отношениях играть в такой песочнице. Однако обновлять ее состав рекомендуется ежегодно, так как вместе с детьми песочницу посещают домашние животные, птицы и рептилии, оставляя свои экскременты. Это довольно опасно в плане заражения инфекционными заболевания и гельминтами. Не стоит приобретать продукцию по низким ценам, даже если производитель заявляет о ее абсолютной чистоте. Как правило, такой товар не прошел надлежащей очистки и насыщен посторонними примесями.
Применение морского песка в медицине
Использование песка в медицинеБлагодаря своей чистоте и теплоемкости этот материал используется для лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата и нервной системы. Лечебные процедуры могут проводиться в клинике или домашних условиях. Псаммотерапия эффективна при борьбе с ожирением, невритами, ревматизмом и заболеваниями почек.
На пораженный участок или спину выкладывается песок, разогретый до 45-50°C. Проводится его вдавливание в кожу и легкое поглаживание. Лечебный эффект достигается за счет воздействия тепла и легкого массажа тела мелкими фрагментами. Предварительно песок промывается в чистой воде и прокаливается в автоклаве. Нет необходимости в тщательной подготовке песка, если он засыпается в плотный мешок. Так материал можно использовать многократно для нескольких пациентов.
Использование в аквариумном деле
Морской песок в аквариумеПесок для аквариума является идеальным материалом для создания донного слоя. Плотность грунта достаточна для того, чтобы обитатели аквариума могли делать в нем ямки и откладывать икру. В нем отлично держатся корни водных растений. В то же время в песке хорошо себя чувствуют полезные микроорганизмы, перерабатывающие продукты жизнедеятельности рыб и улиток. Некоторые рыбы даже заглатывают песчинки для улучшения пищеварения. С песчаного дна очень легко и просто собирать грязь и отходы, так как они скапливаются на его поверхности, не проникая вглубь.
В отношении аквариумного песка действуют особо жесткие требования относительно чистоты. Даже 1 вирус может погубить всех обитателей аквариума. Чтобы избежать малейшую вероятность заражения, в качестве наполнителя используют дробленую кварцевую породу. Полученный материал нейтрален во всех отношениях. Он не влияет на химический состав воды и ее жесткость. Наличие биологических объектов полностью исключено.
Что касается морского песка, то для домашних аквариумов его рекомендуется хорошо промывать и обжигать. Категорически запрещается использовать моющие средства, соль, соду и растворители для очистки.
1nerudnyi.ru
Гидрофобный песок. Изобретение, которое спасет человечество
Ежегодно в мире умирают около полутора миллионов человек вследствие нехватки чистой воды, пригодной для употребления. Происходит это из-за того, что более 80 % всех водных ресурсов уходит на полив почв в пустынных районах нашей планеты. Ученые из компании, занимающейся разработкой гидрофобных материалов, изобрели покрытие для песка, чтобы снизить его потребность в воде и поливе. Африканские страны, а также государства Ближнего Востока больше всего страдают от нехватки пресной питьевой воды, именно поэтому в Объединенных Арабских Эмиратах, правда, с поддержкой немецких специалистов, и был изобретен гидрофобный песок.
Чтобы понять его природу, необходимо изучить определение гидрофобности.
Что такое гидрофобность и в чем ее отличие от гидрофильности?
Эти два взаимосвязанных понятия применимы к любым веществам и материалам. Они отвечают за то, насколько те легко или не очень вступают в контакт с водой. На материалах с гидрофильной поверхностью капля воды растекается полностью и впитывается. К таким телам относятся карбонаты, силикаты, сульфаты, глины и силикатные стекла. Гидрофобная поверхность отталкивает каплю воды и не дает ей проникать внутрь. Таким свойством обладают все металлы, парафины, жиры, воски и некоторые виды пластмасс. Гидрофобность – это низкая степень гидрофильности. В текстильном производстве ткани подвергают гидрофилизации, чтобы они лучше поддавались окрашиванию, а их гидрофобизация способствует приданию непромокаемости.
Как подавить в песке гидрофильные свойства?
Даже не вникая сильно в физику веществ, понятно, что песок отлично пропускает и впитывает в себя воду. Но благодаря современным нанотехнологиям ученые творят чудеса, изменяя первоначальные свойства материалов. Чтобы получить гидрофобный песок, им пришлось обработать каждую песчинку особым раствором, секреты которого не раскрываются. Такой песок сохраняет свои свойства на протяжении 30 лет. Пока что данные мероприятия проходят на уровне экспериментов, но компания готова работать и в промышленных объемах. Чтобы обработать одну песчинку, уходит около 40 секунд, но у производителей имеются ресурсы, чтобы гидрофобный песок выпускать ежедневно в количестве 3000 тонн.
Как песок сократит мировое потребление воды?
Ученые предлагают использовать гидрофобный песок в качестве водонепроницаемого разделительного слоя между плодородной почвой, в которой выращиваются растения, и всеми остальными толщами грунтов. Данный слой позволит сократить количество поливов в день с 5 раз до одного, потому что вода будет не уходить на глубину, а питать корни. Ученые даже решились на смелый эксперимент по выращиванию риса в засушливых районах, но конкретных результатов пока нет.
Песок с гидрофобными свойствами прекрасно найдет себе применение и в строительстве при возведении фундаментов, в частности в регионах с высоких уровнем грунтовых вод.
Как сделать гидрофобный песок самому?
Для того чтобы поместить горсть песка в воду, а затем извлечь ее оттуда сухой, нужно произвести предварительную обработку, как правило, с помощью кремнийорганических полимеров. Большинству любопытных умов не дает покоя вопрос: можно ли сделать гидрофобный песок в домашних условиях? Конечно, можно, но не такой качественный и долго сохраняющий свои свойства. Есть один способ, который некоторые люди показывают публике как фокус. Необходимо в раскаленную духовку поместить чистый песок, дать ему там хорошенько прогреться и высохнуть. Затем достать его и обработать водоотталкивающими спреями для одежды. Приобрести таковые можно в любом магазине спортинвентаря. После данных манипуляций можно неоднократно помещать и доставать песок из емкости с водой абсолютно сухим.
fb.ru
