Degutas (akmens anglių derva): apibrėžimas, gamyba ir pavojai
Degutas yra lipnus, tamsus arba juodas klampus skystis, daugiausia sudarytas iš kompleksinių angliavandenilių mišinio ir įvairių lakiųjų organinių junginių. Jis gali atsirasti natūraliai (pavyzdžiui, ištrykštantis iš žemės tokiose vietose kaip La Brea deguto duobės) arba būti gaminamas žmogaus veiklos būdu — dažniausiai kaitinant anglis cheminiame procese.
Kas tai yra ir cheminė sudėtis
Degutas nėra vienalytė medžiaga, o mišinių kompleksas, kuriame gali būti:
- poliaromatiniai angliavandeniliai (PAH),
- alifatiniai angliavandeniliai,
- benzeno ir kitų lakiųjų aromatinių junginių frakcijos,
- neorganinės priemaišos ir sieros junginiai.
Dėl sudėtyje esančių PAH ir benzeno, akmens anglių ar naftos derva laikoma toksiška ir kancerogeninė.
Gamybos būdai
Daugiausia dervos tradiciškai gaminama kaitinant akmens anglis be deguonies (destrukcinio distiliavimo arba koksavimo proceso metu). Tai šalutinis kokso ir dujų gamybos produktas. Tipiškas kiekybinis pavyzdys – iš tonos akmens anglių koksavimo metu galima gauti apie 700 kg kokso, ~100 litrų amoniako, ~50 litrų akmens anglių dervos ir apie 400 m 3 akmens anglių dujų.
Be akmens anglių, derva gali būti gaminama iš naftos, durpių ar medienos (medienos derva). Iš naftos gaunamas analogiškas produktas turi kitokią sudėtį ir dažnai vadinamas naftos derva.
Istorinės ir tradicinės gamybos krosnys
Deguto krosnys – tai sausos distiliavimo krosnys, kuriomis Skandinavijoje ir kitur gaminta medienos derva. Jos buvo statomos netoli miškų iš natūralių medžiagų (kalkakmenio arba žemės), dažnai su įkaltais dugnais, kad derva galėtų tekėti į išleidimo angą. Mediena buvo suskaldoma iki piršto dydžio, tankiai sukraunama, uždengiama žeme ir samanomis, kad būtų užkirstas kelias oro patekimui, tada ant viršaus uždegama ugnis. Po kelių valandų prasidėdavo distiliacija ir derva tekdavo keletą dienų.
Panaudojimas
Istoriškai ir iki šiol degutas naudojamas daugelyje sričių:
- mašinų ir geležinkelio bėgių impregnavimui (kreosotas),
- stogų dangų ir asfaltavimo pramonėje (bitumai, emulsijos),
- cheminių produktų ir tirpiklių gamyboje,
- seniau – medicinoje: mažomis koncentracijomis akmens anglių derva naudota odos ligoms gydyti (pvz., pūslinėms ir niežtinėms dermatozėms), šiuolaikinėje dermatologijoje vis dar vartojami kontroliuoti, specialiai paruošti dervos preparatai.
Konkrečios panaudojimo formos ir teisiniai apribojimai skiriasi priklausomai nuo dervos kilmės ir sudėties.
Pavojai sveikatai ir aplinkai
Akmens anglių ir kai kurių kitų dervų frakcijos laikomos pavojingomis:
- Kancerogeninis poveikis: dėl didelio benzeno ir kitų PAH kiekio ilgesnis ar intensyvus kontaktas su derva siejamas su odos ir kvėpavimo takų vėžio rizika. Sukelia vėžį. Tarptautinės institucijos priskiria kai kuriuos dervų produktus tarp kancerogenų žmonėms.
- Toksinis poveikis: dirginimas odai ir akims, nudegimai, uždusimas dūmų ar garų įkvėpimo atveju.
- Aplinkos pasekmės: derva yra mažai skaidoma, teršia gruntą ir vandenis, kaupiasi dirvožemio ir sedimentų sluoksniuose, kenkia vandens organizmams.
- Profesinis pavojus: darbuotojai dervos ar kreosoto apdirbimo pramonėje yra pakankamai rizikos grupėje; ilgalaikė derminė ekspozicija ir įkvėpimas gali sukelti rimtų sveikatos problemų.
Sauga, tvarkymas ir atliekos
Dirbant su derva būtina taikyti saugos priemones:
- nepraleidžiama apsauga: atsparios cheminėms medžiagoms pirštinės, apsauginiai kostiumai ir akiniai;
- esant galimybei — vietinė traukos vėdinimo sistema arba respiratoriai, ypač kai tvarkomi garai;
- griežtas higienos laikymasis: nedėvėti užterštų drabužių namuose, nusiplauti odą po kontakto;
- sandarus saugojimas ženklintose talpyklose, atokiau nuo vandens telkinių ir gruntinių vandenų;
- atliekos privalo būti tvarkomos pagal aplinkosaugos reikalavimus — degutei jautrioms atliekoms taikomi specialūs šalinimo būdai (terminis apdorojimas, aukštos temperatūros deginimas arba profesionalus šalinimas specializuotose įmonėse).
Darbo ir aplinkosaugos reguliavimai numato ekspozicijos ribas (pvz., benzeno ribos darbe) ir reikalavimus ženklinimui bei ataskaitoms.
Alternatyvos ir reguliavimas
Dėl sveikatos ir aplinkos rizikos daugelyje sričių ieškoma alternatyvų: naftos arba sintetinių bitumų mišinių, biopagrindo dangų ir saugesnių impregnavimo medžiagų. Teisės aktai daugelyje šalių riboja arba reglamentuoja dervos produktų naudojimą ir išmetimus.
Apibendrinimas
Degutas yra sudėtingas organinių junginių mišinys, dažniausiai gaunamas iš akmens anglių arba naftos. Jis turi platesnį pramoninį pritaikymą, tačiau kelia rimtų sveikatos ir aplinkos apsaugos iššūkių dėl toksiškų ir kancerogeninių sudedamųjų dalių. Tvarkant degutą būtina taikyti griežtas saugos priemones ir laikytis galiojančių teisės aktų.
Degutą galima pagaminti iš kukurūzų stiebų kaitinant mikrobangų krosnelėje. Šis procesas vadinamas pirolize.
Naudoja
Degutas vartojamas odos ligai psoriazei gydyti, kur akmens anglių degutas yra veiksmingiausias. Degutas yra bendroji dezinfekavimo priemonė. Naftos derva taip pat buvo naudojama senovės Egipto mumifikacijai apie 1000 m. pr. m. e.[1]
Degutas buvo labai svarbi pirmųjų asfaltuotų kelių sudedamoji dalis. Bagdado gatvės pirmosios buvo asfaltuotos degutu VIII mūsų eros amžiuje. Degutas taip pat buvo naudojamas stogų čerpėms ir laivų bei valčių korpusams sandarinti. Tūkstantmečius medžio degutas buvo naudojamas burėms ir laivams impregnuoti, tačiau šiandien burės, pagamintos iš savaime vandeniui atsparių sintetinių medžiagų, tapo nebereikalingos. Medžio degutas vis dar naudojamas tradicinėms medinėms valtims ir istorinių bažnyčių, dengtų čerpėmis, stogams sandarinti, taip pat rąstinių pastatų išorinėms sienoms dažyti.
Sumaišius dervą su linų sėmenų aliejumi laku, gaunami dervos dažai. Deguto dažais galima apsaugoti medieną nuo atmosferos poveikio. Deguto dažus taip pat galima tonuoti įvairiais pigmentais, išgaunant permatomas spalvas ir išsaugant medienos tekstūrą.
Susiję puslapiai
- Asfaltas
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra degutas?
A: Degutas yra lipnus juodas skystis, pagamintas iš tirštos naftos. Tai natūrali medžiaga, kuri gali būti gaminama iš akmens anglių, naftos, durpių ar medienos.
K: Kaip paprastai gaminamas degutas?
A.: Degutas paprastai gaminamas kaitinant anglis cheminiame aparate.
K: Kokie dar produktai susidaro gaminant degutą iš akmens anglių?
A: Gaminant degutą iš akmens anglių, taip pat susidaro kiti produktai, pavyzdžiui, koksas, likerinis amoniakas ir akmens anglių dujos.
K: Ar degutas laikomas toksišku?
A.: Taip, iš akmens anglių arba naftos gaminamas degutas laikomas toksišku dėl didelio benzeno kiekio. Tačiau mažos koncentracijos degutas gali būti naudojamas kaip vaistas ant odos.
K: Kas yra deguto deginimo krosnys?
A.: Deguto krosnys - tai sausos distiliavimo krosnys, naudojamos Skandinavijoje deguto gamybai iš medienos. Jas sudaro kalkakmenio arba primityvios duobės žemėje su išleidimo anga apačioje, kad degutas galėtų išeiti.
K: Kaip naudoti deguto deginimo krosnį?
A: Mediena turi būti suskaldyta į maždaug piršto dydžio gabalus ir tankiai sudėta į krūvą, o po to sandariai uždengta žemėmis ir samanomis, kad nepatektų oro. Tuomet ant šios krūvos reikia uždegti ugnį ir palikti ją kelioms valandoms, kol pradės lietis degutas, kuris išsisklaidys dar kelias dienas.
