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洛杉矶战原油,三样武器趁手吗?

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洛杉矶战原油,三样武器趁手吗?牛肉泡泡面 2014-05-16 13:24
据CBS新闻网报道,清除油污的消防队员们手里,掌握着三样武器——吸管、肥皂和尿布。图片来源:路透社
洛杉矶出大事了:由于一个地表的输油管道破裂,超过10万升原油泄出。原油哗哗哗地在街道上奔跑,有些还进入了雨水排水管道。消防队和清洁小组们用尽全身解数,开始跟无处不沾的原油PK!
“我吸!”消防队叫道。
吸管是他们的第一样武器。这是一个大招,被吸管吸走的原油只能自认倒霉,跟先前一样,该干嘛干嘛去了。
“肥皂水!”
肥皂是他们的第二样武器,不过这招有可能不会很灵。不是所有的肥皂水(表面活性剂溶液)都可以清洁原油的油污。在溶液温度不高(低于40℃)的情况下,肥皂水对原油的清洁力更是打了折上折。
表面活性剂溶液如何清楚油污?这要先从表面活性剂开始讲起。
表面活性剂,通常可以分成亲水的“脑袋”和疏水的“尾巴”。图片来源:wikipedia
精子是有尾巴的。错了,这张图的意思是,表面活性剂看起来像精子,有一个“脑袋”和一条“尾巴”(其实也可以有很多条)。“脑袋”可以带电(正负都有),也可以不带电,喜欢在水中自由呼吸而被油无情排斥。“尾巴”一般是长长的碳氢链,可以在油中放肆地扭动而不受水的待见。
这样双重人格、精神分裂的“精子”能做什么呢?
脑袋进水,尾巴进油,便可以同时hold住两边。于是,取决于“精子”是“脑袋”大还是“尾巴”长,表面活性剂可以形成两种乳液:一种是水包油(例如牛奶,见下图),还有一种则是油包水(例如唇膏)。油包水就不放图了,大概就是下图反过来,布局有点像菊花。
图片来源:sparror.cubecinema.com
想要清洁油污的话,需要形成水包油的乳液,然后再用大量的水就可以把油污冲走了。问题在于,不是所有的“精子”都够强壮!原油是非常复杂的混合物,有容易清洁的短链分子,但更多的是超长的分子。根据物以类聚人以贱分的原理,短尾巴“精子”擅长清理小分子油污,长尾巴或者多条尾巴的“精子”才能清理复杂的油污。
我们平常使用的洗洁精大都是DDBSA钠盐。下图是它的分子结构,可以算是带负电的“精子”。所以,植物油对它来说都问题不大,因为植物油分子一般只有大概12-18个碳原子。但是,遇上固体的黄油猪油这些比较重口的油污,就要借助热水的加持才能“插入”成功了。
图片来源:wikipedia
至于原油,里面就更热闹了,还含有天然的表面活性剂(很多有机盐都是),有些还带有正电。带负电的“精子”看到了带正电的“精子”,立刻就“搞基”去了,没有功夫给水和油做媒人了。
于是,肥皂水就这样失败了。
那么,应该用怎样的表面活性剂来清除原油油污呢?比较简单的办法是,用普通的非极性(即“脑袋”不带电的)表面活性剂的热溶液,并且需要在油污剥离后的表面附上一层水膜。
还有一种非常高端的表面活性剂,能让水和油形成微乳滴(micro-emulsion)。这些乳液颗粒非常非常小,以至于这种乳液就像清水一样是透明的。但是,代价就是太贵了,可能洛杉矶市长会心疼经费吧……
当然,所有乳化剂都不是一加在油和水里面就万事大吉了,还要借助“搅屎棍”等神器将油水充分接触混合。
至于第三样武器,据报道则是——“尿布”。
没用,根本没用!就算换成卫生巾也没有用,越高级(超薄瞬吸)的越没用。为什么?因为尿布是吸尿的,而尿的主要成分是水,不是油。
不过,倒是有专门用来吸油的高分子材料。
图片来源:www.oil-spill-info.com
这种材料是100% Polypropylene。没错,就是聚丙烯塑料。之前说过,物以类聚人以贱分,所谓基友爱基友, 不对,是有机爱有机。这种吸油垫子(还有枕头和条状等各种造型),在海上漏油处理中更是非常重要,因为他们只爱吸油,完全不会吸水!
所以,如果谁真把这种东西拿来当尿布用,后果大家可以自行体会。
到本文发表时止,事情已经过去10多个小时了。据5小时之前的新闻报道,洛杉矶被原油污染的路面情况如下:
图片来源:globalnews
看来,清理尚未成功,同志仍需努力。加油啊!


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