2.5.5 Екологічні питання Екологічні питання, пов’язані з алкадієнами, обумовлені їх промис-ловим добуванням як основних мономерів для виробництва синтетичних каучуків (СК), гум та гумовотехнічних виробів (ГТВ). Найважливіші спо-луки цього класу наведені нижче:  тагенна активність в тест-системі Еймса. Бутадієн-1,3 збільшує мутаген-ність акрилонітрилу у тварин. Хемобіокінетика: в мікросомах печінки бу-тадієн-1,3 метаболює до бутадієноксиду, який потім епоксигідролазами мі-кросом трансформується в 3-бутен-1,2-діол.  фічних змін у ЦНС, а також у внутрішніх органах. Хлоропрен виявляє му-тагенну дію та впливає на генеративну функцію при інгаляційному впливі на рівні ГДК. Концентрація в 1,5 мг/м3 викликає підвищення кількості мік-роядер в кістковому мозку мишей.  проявляє мутагенну активність в дослідах на ссавцях. Впливає на репроду-ктивну функцію: введення 65 мг/кг під час вагітності виявляє ембріотокси-чну та тератогенну дію. Хемобіокінетика: органічні ціаніди перетворю-ються у організмі в тіоціананти, вміст яких у сечі тварин після отруєння зростає. Встановлено, що основним метаболітом акрилонітрилу є S-(2-цианоетил) меркаптурова кислота і що акрилонітрил зв’язується з еритро-цитами у вигляді цілої молекули.  Екологічні питання промислового виробництва і використання шин та гумотехнічних виробів можна розділити на дві частини: виробництва і переробки та використання відходів шинної промисловості. Виробництво шин і гумовотехнічних виробів, підвищення їх якості, освоєння нових виробів, як правило, супроводжується збільшенням вики-дів, що забруднюють атмосферу різними токсичними речовинами. У гумо-вотехнічному виробництві використовується близько 30 видів синтетичних каучуків (СК) та більше 100 різних інгредієнтів, розчинників, органічних добавок. Тому викиди в атмосферу таких виробництв є найбільш значни-ми, як з якісного, так і з агрегатного складу: пари, аерозолі, тверді речови-ни, табл. 2.14 [5].  Примітки: *сполука небезпечна при потраплянні на шкіру. При цьому практично всі технологічні операції виробництва гумово-технічних виробів (ГТВ) супроводжуються виділенням великої кількості токсичних речовин: пилу – в залежності від того які тверді інгредієнтиви-користовуються та газових викидів – в залежності від вида каучука, що при цьому використовується. Викиди твердих та газоподібних речовин при основних технологічних операціях наведені в табл. 2.15.  Наведені в табл. 2.14 – 2.15 дані свідчать про те, що при виробництві ГТВ використовуються багато органічних та неорганічних речовин 1-4 класу небезпеки, а самі технологічні операції супроводжуються викидами в атмосферу великої кількості токсичних речовин. За даними розрахунків розсіювання токсичного етилацетату в атмосферу на межі 300-метрової са-нітарної зони його концентрація перевищує ГДК в 2 і більше разів. Це сто-сується і інших органічних розчинників, сірководню, викидів твердих ре-човин у вигляді пилу тощо. Зменшити кількість викидів у атмосферу мож-на лише підвищенням технологічності кожної із перерахованих стадій ви-робництва. Відновлення та утилізація зношених шин, переробка та використан-ня відходів шинної промисловості. Відходи, що утворюються при виготовленні та експлуатації шин та ГТВ поділяють на дві категорії: відходи виробництва та відходи спожи-вання. Відходи виробництва знову повертаються у виробничий цикл, а від-ходи споживання складають найбільш масову частину відходів у вигляді зношених автомобільних покришок. Незначну частину зношених покри-шок використовують у незмінному виді для запобігання ерозії грунтів, ударів суден при швартуванні, виготовлення бар’єрів на шосе та автостра-дах. Але основні зусилля по зменшенню забруднення довкілля автомобіль-ними покришками направлені на їх руйнування з метою виділення цінних компонентів. Основні методи переробки включають: спалювання автомобільних покришок. До їх складу входять 50 % каучука, 35 % наповнювача (переважно технічний вуглець), 6 % стального корду. За своєю теплотворною здатністю (35 кДж/кг) відпрацьовані шини мають перевагу над вугіллям, але при спалюванні значно забруднюють ат-мосферу повітря оксидами сірки та токсичними сполуками; крекінг та піроліз – найбільш поширені методи переробки не лише автомобільних шин, але й будь-якої полімерної продукції. При цьому, в за-лежності від умов перебігу процесу, може утворюватись суміш хімічних речовин, які використовують як хімічну сировину або як паливо; регенерація автомобільних покришок методом термоокислювальної деструкції - автоклавний, паровий або термомеханічних процес; методи переробки, що забезпечують максимальне збереження структури вихідного матеріалу: кріогенне подрібнення, подрібнення у ви-сокоеластичному стані та інше. Широке використання знайшла гумова крихта: інертний наповнювач в азбестових трубах – для збирання розливів нафти на поверхні води, для фільтрування води – у дорожньому будівниц-тві, звукоізолюючі та вібропоглинаючі матеріали, антикорозійні покриття, електроізоляційні матеріали. Найбільш перспективним є можливість вико-ристання гумової крихти в автомобільних шинах, що може значно знизити собівартість останніх. Питання для самоконтролю 1. На основі сучасних уявлень порівняти і пояснити будову і властиво-сті 1,1,2-триметилциклопропану та ізомерного йому циклогексану. 2. Сформулювати сучасні уявлення про будову циклопропану. Пояс-нити причини підвищеної реакційної здатності цієї сполуки у порівнянні з циклогексаном і циклопентаном. Відповідь обґрунтувати на основі аналізу хімічної будови цих сполук і підтвердити рівняннями відповідних реакцій. Навести схему окиснення циклопропану. 3. Пояснити класифікацію циклоалканів в залежності від розміру цик-лів в їх молекулах. Які різновидності напружень існують в циклах і як во-ни змінюються в залежності від розміру циклу? Пояснити на основі по-рівняння будови молекул циклопропану та циклогексану. 4. Зобразити найбільш енергетично вигідну конформацію метилцикло-гексану. Відповідь пояснити. Навести способи добування метилциклоге-ксану. 5. Заповнити схему послідовних перетворень:  Пояснити будову сполук А та В. 6. Загальні уявлення про конформаційну ізомерію на прикладі метил-циклогексану. Який з можливих конформерів є найбільш стабільним і чо-му? 7. Визначити будову вуглеводню складу С6Н8, якщо він приєднує 4 атоми брому, а при озонуванні утворює лише малоновий альдегід (О=НС–СН2–СН=О). Навести схеми реакцій. 8. Циклічний вуглеводень загальної формули С5Н10 приєднує бромово-день. Навести можливі структурні формули вихідного вуглеводню. Які з цих вуглеводнів можуть існувати у вигляді цис- і транс-ізомерів? Наве-сти відповідні формули, назвати їх. Написати рівняння реакції С5Н10 з бромоводнем способи його добування на прикладі одного з можливих ізо-мерів. 9. Навести структурні формули проміжних та кінцевих продуктів у схемі багатостадійного синтезу:  Назвати всі сполуки. Пояснити механізм добування сполуку «Д». 10. Порівняти стереоізометрію 2-бутену та 1,3-диметилциклобудану. В чому причина появи геометричних ізомерів у кожної з цих сполук? Навес-ти схеми можливих способів добування 1,3-диметилциклобутану.
Самостійна робота 1. Збірник тестових завдань з органічної хімії / Під ред. проф. Рансько-го А. П. – Дніпропетровськ, 2007. – С. 46-50. – ISBN 966-8018-54-0. Основна література 1. Ластухін Ю. О. Органічна хімія / Ю. О Ластухін, С. А. Воронов. – Львів: Центр Європи, 2001. – С. 203-228. – ISBN 966-7022-19-6. 2. Черных В. П. Лекции по органической химии /В. П. Черных. – Харьков: Золотые страницы, 2005. – С. 62-71. – ISBN 966-615-155-3. 3. Грандберг И. И. Органическая химия / Грандберг И. И. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 120-134. 4. Шабаров Ю. С. Органическая химия / Шабаров Ю. С. – М.: Высшая школа, 1996.– Ч. 1. – С. 16-40. – ISBN 5-7245-1059-6. 5. Анализ состояния выбросов в атмосферу и мероприятий по их умень-шению при производстве резинотехнических изделий / Тематический обзор. Б. А. Томский. – М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1988. – 42 с. 6. Гауптман З. Органическая химия / Гауптман З., Грефе Ю., Ремане Х. – М.: Химия, 1979. – С. 193-204. |