Контрольная работа по дисциплине "Экология"

                    1.Як проводиться переробка пластмаси?

В основі процесів переробки пластмас перебувають фізичні й фізико-хімічні процеси структуроутворення й формування:

1. нагрівання, плавлення, скловання  й охолодження;

2. зміна обсягу й розмірів при впливі температури й тиску;

3. деформування, що супроводжується  розвитком пластичної (необоротної) і високо-еластичної деформації  й орієнтацією макромолекулярних  ланцюгів;

4. релаксаціонні процеси;

5. формування надмолекулярної  структури, кристалізація полімерів (що кристалізується);

6. деструкція полімерів.

Ці процеси можуть проходити одночасно й взаємозалежно. Переважної буде тільки один процес на певній стадії.

У процесі формування виробів полімер нагрівають до високої температури, деформують шляхом зрушення, розтягання або стиски й потім прохолоджують. Залежно від параметрів зазначених процесів можна значною мірою змінити структуру, конформацію макромолекул, а також фізико-механічної, оптичної й іншої характеристики полімерів. [7, 75-76]

При охолодженні великої кількості полімерів протікає процес кристалізації. Кристалізація, залежно від стану розплаву, приводить до різних видів структури. Кристалізація з розплаву полімеру в рівноважному стані без деформації приводить до утворення сферолітних структур. Центром утворення таких структур є зародок , від якого утворяться променеподібні фібрілли, що складаються з безлічі впакованих ламелей. Фібріли, розростаючись у радіальному напрямку й завширшки, утворять сферо-образні структури – сфероліти. Сфероліти утворяться одночасно у великій кількості центрів кристалізації. На основі цього сфероліти в місцях контакту утворять грані і являють собою багатогранники довільної форми й розмірів.

Якщо кристалізація протікає під високим тиском (300 .500 МПа) і при високій температурі, то утвориться кристалічна структура з випрямлених ланцюгів; при швидкому охолодженні того ж розплаву кристалізація проходить із утворенням складних ланцюгів, макромолекули в цьому випадку в розплаві у вигляді доменів, а швидке охолодження не дозволяє їм перейти в нову конформацію, тобто придбати витягнуту форму. Установлено також, що зі збільшенням тиску температура кристалізації підвищується. Практичне значення цієї властивості: можливість переходу полімеру безпосередньо з розплаву без охолодження у квазикристалічний стан при підвищенні тиску; при цьому виключається плин і загальмовуються релаксаціонні процеси. При підвищенні тиску утворяться більше дрібні сфероліти й тому збільшується механічна міцність виробів. [8, 118-119]

Більшу структуру полімеру можна одержати при збільшенні температури, часу витримки й повільному охолодженні або шляхом попереднього нагрівання розплаву до більше високої температури перед кристалізацією. Форма кристалів може бути змінена. Так, використовуючи центри кристалізації й штучні зародки (1 .2% від маси), можна регулювати форму кристалів. При використанні підкладки-кристалізатора в її поверхні виникає велика кількість центрів кристалізації й утвориться щільно впакований шар з перпендикулярно розташованих до поверхні кристалів. Штучні зародки є додатковими центрами кристалізації, форма кристала при цьому залежить від форми зародка кристалізації, на дрібних кристалах ростуть сферо-літні структури, на довгих голчастих кристалах – ленто-образні структури. Структуроутворювачами (зародками) у цьому випадку є окисли алюмінію й ванадію, кварц, двоокис титану й ін. Структуроутворювачами звичайно сприяють здрібнюванню сферо-літної структури полімеру.

Нестаціонарні умови теплопередачі й швидкості охолодження при формуванні виробів з полімерів сприяють одержанню виробів з неоднорідною структурою (більше дрібні кристали в поверхневих шарів).

Якщо буде потреба однорідні властивості пластмасового виробу можна забезпечити за допомогою обпалювання або наступної термообробки при температурі нижче температури плавлення. При обпалюванні зменшується обсяг виробу й підвищується щільність; причому чим вище температура й більше час витримки, тим вище щільність виробу. Термообробка доцільна в тих випадках, коли необхідні підвищені твердість, модуль пружності, механічна міцність, теплостійкість і стійкість до циклічних навантажень; при цьому зменшуються відносне подовження й ударна в'язкість.

Повнота протікання зазначених процесів, крім деструкції значною мірою визначає якість готового виробу, а швидкість протікання цих процесів визначає продуктивність способу переробки. На якість виробу в значній мірі впливає швидкість протікання деструкції полімеру, що підвищує термічним і механічним впливом на матеріал з боку робочих органів інструментів при формуванні. [9, 126-128]

Форму виробу з термопласта одержують у результаті розвитку в полімері пластичної або високоеластичної деформації під дією тиску при нагріванні полімеру. При переробці реактопластів формування виробу забезпечують шляхом сполучення фізичних процесів формування з хімічними реакціями ствердіння полімерів. При цьому властивості виробів визначають швидкість і повнота ствердіння. Неповне використання при ствердінні реакційних здатностей полімеру обумовлює нестабільність властивостей виробу з реактопластів у часі й протікання деструкційних процесів у готових виробах. Низька в'язкість реактопластів при формуванні приводить до зниження нерівномірності властивостей, збільшенню швидкості релаксації напруг і меншому впливу деструкції при переробці на якість готових виробів з реактопластів.

      2.Пояснити метод відновлення деталей автомобілів металізацією.

Металізація – це один з методів отримання металевого покриття поверхні шляхом нанесення на цю поверхню шару розплавленого металу. Сам процес полягає в наступному: метал, розплавлений електричною дугою або полум’ям ацетиленово-кисневого пальника за допомогою потоку стислого повітря (під тиском 0,6 МПа) розпилюють на поверхню деталі, що відновлюють. Краплинки розплавленого металу (розміром 30-300 мкм) з великою швидкістю (120-200 м/с) вдаряються  в поверхню деталі, зчіплюються з нею і, застигаючи,  утворюють міцне металеве покриття. Послідовним нашаровуванням  можна отримати шар покриття від декількох мікрометрів до 10 мм. Процес металізації здійснюють за допомогою спеціального апарата – металізатора. Найбільш розповсюдженим є електродуговий металізатор.  Технічні параметри електричного металізатора наступні: напруга електричного струму – 20-35 В, сила струму – до 180 А, тиск повітря – 6 кг/см2 , діаметр присадного дроту – 1-2 мм, витрати стислого повітря – 1 м3/хв. За 1 годину апарат витрачає 6 кг дроту.

Під час ремонту обладнання за допомогою металізації відновлюють розміри зношених деталей, зароблюють тріщини та раковини,  зменшують внутрішні поверхні посадочних отворів, здійснюють нанесення антифрикційних покрить, а також наносять декоративне покриття.

Підготовка до металізації полягає в попередньому очищенні поверхонь від іржі і бруду, знежиренні та механічній обробці поверхні. Механічна обробка потрібна, щоб надати поверхні шорсткості для кращого зчеплення розпиленого металу з поверхнею деталі. Шорсткість надають за допомогою накатування, дробоструйного апарату або нанесення різьби на циліндричних поверхнях на токарних верстатах.

Для електродугової металізації використовують стаціонарні (МЕС-1, ЕМ-12) або ручні (ЕМ-3А, ЕМ-9) металі затори. Живлення електричних металізаторів здійснюється від спеціальних трансформаторів або від зварювальних трансформаторів з регулюванням напруги.

Під час відновлювальних робіт для різних операцій використовують відповідний присадний дріт.

          Рекомендації по присадному матеріалу для різних операцій.

                    3.Що таке альтернативне паливо?

Альтернати́вне па́ливо — види моторного палива, які забезпечують потужність автомобільного двигуна і виключають використання палива на основі нафти (таких як бензин і дизпаливо) або повністю, або певною мірою, (в тому числі призначені як добавки в нафтові палива)[1] — коли технологія живлення двигуна не пов'язана виключно з нафтопродуктами. До видів автомобільного транспорту на альтернативних видах палива включають: електричні транспортні засоби, гібридні електромобілі, транспортні засоби з гнучким вибором палива (Flexible-fuel vehicle), транспортні засоби на стиснутому природному газі, електромобілі на сонячних батареях, автомобілі, які працюють на біодизелі і водневе авто. 
Розрахунки засвідчують, що близько 30% загальної потреби в паливі може бути заміщено біопаливом без впливу на зменшення виробництва продуктів харчування.

Зростаючий інтерес до альтернативних видів палива для легкових і вантажних автомобілів обумовлений трьома істотними міркуваннями: альтернативні види палива, як правило, дають менше викидів, що підсилюють зміг, забруднення повітря та глобальне потепління; більшість альтернативних видів палива виробляється з невичерпних запасів; використання альтернативних видів палива дозволяє будь-якій державі підвищити енергетичну незалежність і безпеку. АКОН про енергетичну політику США від 1992 визначає вісім альтернативних видів палива. Деякі з них вже широко використовуються, інші ще не повсюдно доступні або знаходяться в експериментальній стадії. Але всі володіють потенціалом для забезпечення повної або часткової заміни бензину і дизельного палива ...

1. Природний газ 

Природний газ являє собою альтернативний вид палива, яке повністю згорає і вже зараз повсюдно доступно споживачам багатьох країн за рахунок постачання природним газом будинків і виробничих об'єктів. При використанні в транспортних засобах, що працюють на природному газі (автомобілях і вантажівках із спеціально спроектованими двигунами), природний газ дає значно менше шкідливих викидів, ніж бензин або дизельне паливо.

2. Електрику 

Електрика може використовуватися в якості альтернативного виду палива для транспортних засобів з живленням від акумуляторних батарей, або працюють на паливних елементах. Працюючі від батарей електричні транспортні засоби накопичують енергію в батареях, які заряджаються шляхом підключення транспортного засобу до стандартного джерела живлення. Транспортні засоби на паливних елементах працюють на електричній енергії, яка виробляється за рахунок електрохімічної реакції, що має місце при з'єднанні водню і кисню. Паливні елементи виробляють електроенергію без внутрішнього згоряння і забруднення навколишнього середовища.

3. Водень 

Водень можна змішувати з природним газом для створення альтернативного виду палива для транспортних засобів, в яких використовуються деякі види двигунів внутрішнього згоряння. Водень також використовується в транспортних засобах з паливними елементами, що працюють на електриці, що виробляється в результаті реакції, яка відбувається при з'єднанні водню і кисню в паливній комірці.

4. Пропан 

Пропан, також званий скрапленим нафтовим газом, являє собою побічний продукт переробки природного газу або сирої нафти. Він вже широко використовується як паливо при приготуванні їжі і для опалення; пропан також є поширеним альтернативним видом палива для транспортних засобів. При використанні пропану виробляється менше шкідливих викидів в атмосферу, ніж при використанні бензину, крім того, є високорозвинена інфраструктура для транспортування, зберігання і розповсюдження пропану.

5. Біодизельне паливо

Біодизельне паливо являє собою альтернативний вид палива на основі рослинних масел або тваринних жирів, навіть тих, які залишаються в ресторанах після приготування їжі. Двигуни транспортних засобів можна модифікувати так, щоб можна було спалювати біодизельне паливо в чистому вигляді; біодизельне паливо можна також змішувати з вуглеводневим дизельним паливом і використовувати в неадаптованих двигунах. Біодизельне паливо безпечно, піддається біохімічному розкладанню і знижує вміст речовин, що забруднюють повітря таких як, тверді домішки, монооксид вуглецю і вуглеводні.

6. Метанол 

Метанол, також відомий, як деревний метиловий спирт, може використовуватися в якості альтернативного виду палива в транспортних засобах з універсальною паливною системою, які спроектовані для роботи на M85, суміші, що містить 85% метанолу і 15% бензину. Але в наші дні не виробляють транспортних засобів з метанолових двигунами. Проте, в майбутньому метанол може стати важливим альтернативним видом палива в якості джерела водню, який необхідний для роботи паливних елементів.

7. Етанол 

Етанол (ще називається етиловим спиртом або хлібним спиртом) являє собою альтернативний вид палива, його можна змішувати з бензином для отримання палива з вищим октановим числом і меншим вмістом шкідливих речовин у викидах в порівнянні з чистим бензином. Етанол виробляється за рахунок бродіння зернових продуктів таких як: кукурудза, ячмінь або пшениця; і дистиляції. Також його можна виробляти з багатьох видів трав і дерев, хоча тут технологія буде більш складною, в такому випадку его називають біоетанолом.

Відповідно до Закону про енергетичну політику від 1992 суміші, що містять не менше 85% етанолу, вважаються альтернативними видами палива.

E85, суміш складається на 85% з  етанолу і на 15% з бензину, використовується  в транспортних засобах з універсальною  паливною системою, які пропонуються  більшістю виробників транспортних  засобів. Транспортні засоби з  універсальної паливною системою  можуть працювати на бензині, E85, або на будь-якому поєднанні  цих двох видів палива.