Эвристика Методические указания к решению творческих технических задач (стр. 8 )

4) Другой способ связан с использованием пенополиуретана, который погло - щает массу нефти в 18 раз превышающую его собственную массу. Эффек - тивно использование эмульгаторов, которые способны переводить нефть в эмульсии, ускорять процессы ее биохимического разрушения и даже ослаблять ее токсическое влияние.

79. Очистка сточных вод от масел и смол

При очистке сточных вод от масел и смол путем адсорбции их порошком, гидрофобизированным кремнийорганическими соединениями, возникает проблема последующего отделения порошка от воды. Как быть?

Подсказка. Используйте ПОСРЕДНИК.

Вероятное решение. Предложено применить магнитно-восприимчивый порошок. В качестве адсорбента используют магнетит, который после очистки воды легко отделяется магнитным сепаратором [13. А. с. 350758].

80. Вешние воды и водоотводы

Водопропускные трубы располагаются под дорогами в низинах. Во время

паводка сюда устремляются водяные потоки, но здесь им преграждает путь

дорожная насыпь. Трубы, укрытые от солнечных лучей, нередко бывают за-

крыты заглушками изо льда. Иногда по этой причине образуется озерцо,

затрудняется движение по трассе, разрушается насыпь. Приходится ждать

- 35 -

весеннего тепла. Как быть?

Подсказка: ИКР - Паводковая вода САМА разрушает ледяную пробку.

Вероятное решение. По всей верхней части водопроводного сооружения укладывается эластичная труба. Концы ее плотно закрывают, загибают с обеих сторон и в таком положении закрепляют якорными стежками. Загнутые концы должны быть выше уровня паводковых вод. Весной вынимают заглушки, снимают крепления, труба уходит полностью под воду. Поток, устремившийся через трубу, очень быстро разморозит лед вокруг нее (рис. 15): 1- водопропускные трубы; 2- эластичная труба; 3- заглушки; 4- якоря; 5- якорные стежки; 6,7- водопроводящие канавы.

Рис. 15

 

81. Очистка воды ионитами

Очистка воды ионитами, на которых осаждено химическим путем хлористое серебро, позволяет только обеззараживать воду, но не очищать ее, из-за потери ионообменной емкости. Как быть?

Вероятное решение. Предлагается использовать иониты, содержащие нерастворимые в воде мелкодисперсные сульфиды металлов, например, меди, ртути, серебра, позволяющие увеличить активную поверхность ионитов. В результате появляется возможность одновременно очищать воду от минеральных, органических веществ и бактерий.

Опишите, какие приемы разрешения ТП и какие эффекты использованы в данном решении?

82. Нейтрализация сточных вод

Очистка сточных вод при производстве капролактама путем раздельной обработки щелочного и водного стоков требует большого расхода кислоты, раздельных аппаратов и схем обработки. Предложите наиболее выгодный способ очистки сточных вод при данном производстве.

Подсказка. Используйте принцип обратить ВРЕД В ПОЛЬЗУ.

-  36 -

Вероятное решение. Предложено смешать щелочной и водный стоки.

Вредные свойства щелочи используются для экономии реагентов

[4. А. с. 203548].

83. Очистка воды от органических соединений

Известен способ очистки сточных вод от органических соединений путем каталитического окисления в парогазовой фазе воздухом при температуре до 60оC. Но способ не обеспечивает полной очистки. Как быть?

Вероятное решение. Процесс очистки воды проводить каталитическим контактированием с воздухом, предварительно активированным пере-кисью водорода при температуре 450-500оС [13. А. с. 718376].

84. Разложение алюмината

Известен способ разложения алюминатов натрия кислыми агентами (например, азотной кислотой). Во время применения этого способа не обеспечивается высокая степень очистки. Как быть?

Вероятное решение. Предложено для разложения алюминатов натрия применять электролиз в присутствии едкого натра и титановых электродов

[13. А. с. 391064].

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ПОИСКА РЕШЕНИЯ

85. Взмучивание гидроксида при очистке воды

Для очистки воды от разных растворимых cоединений (солей металлов, фенолов) используют их совместное осаждение с гидроксидами железа, алюминия и др. Мелкие частицы гидроксидов хорошо улавливают многие вредные вещества, но сами осадки этих гидроксидов плохо отделяются от воды, медленно отстаиваются, плохо фильтруются, легко взмучиваются при сливе воды после отстоя. Вода вторично загрязняется отстоявшимся осадком. Как быть? [1]

V.  ЗАДАЧИ ПО БИОЛОГИИ [18]

86. Плодовые деревья

Обычно плодовые деревья стараются вырастить так, чтобы у них была большая крона: чем она больше, тем больше урожай. Однако сразу возникает проблема: широко раскинувшиеся ветви не выдерживают тяжести плодов и ломаются. Чтобы этого не произошло, ставят различные подпорки. Но это, в свою очередь, осложняет доступ к деревьям и почве под ними, подпорки могут повредить кору, да и сама их установка требует немалых затрат времени и материальных ресурсов. Как быть?

- 37 -

87. Поливка комнатных растений

Комнатным растениям, нуждающимся в большом количестве влаги, не объяснишь, что их владельцы надолго отлучились из дому и потому не могут их поливать. Найдите способ помочь и растениям и людям в такой ситуации. Учтите, что давать ключи от своей квартиры соседям или знакомым, а также перевозить к кому-то растения хозяева не стали.

88. Опыление огурцов

Во многих районах Сибири огурцы можно вырастить только на закрытых грунтах, т. е. в теплицах. Но в этих районах, как правило, нет достаточного количества пчел, которые опыляют огурцы, и потому урожаи очень низкие. Опылять самому кисточкой утомительно и не надежно. Как быть?

89. Природа задает вопросы

Живые организмы приспосабливаются к самым разным условиям обитания. Делают они это, очень грамотно и рационально используя имеющиеся ресурсы. Именно в умении правильно распорядиться ресурсами и заключается их гениальность. А как бы вы поступили на месте растений и животных? Об этом Природа спрашивает вас.

90. Флора: Сфагновые мхи

Сфагновые мхи размножаются с помощью спор. У некоторых видов этих растений плодовые коробочки в зрелом состоянии представляют собой сферическую оболочку, внутри которой находятся лишь споры. Диаметр таких коробочек не превышает трех миллиметров, а размеры спор составляют десятые доли миллиметра. Предложите способ, с помощью которого растение может разбросать свои споры на максимально большую территорию.

91. Вода из воздуха

Произрастающим в пустынях растениям приходится добывать воду в буквальном смысле по каплям. Предложите способ, с помощью которого растения пустынь могут собирать влагу из воздуха.

92. Мой дом - моя крепость

В некоторых районах тропиков муравьи не могут жить на земле из-за частых половодий. Одно из растений - Acacia sphaerocephala – предоставляет муравьям возможность избегать их. Муравьи живут внутри ветвей акации и питаются ее колючками, которыми покрыто все растение. Взамен они защищают акацию от травоядных животных, кусая их.

- 38 -

Предложите способ, с помощью которого муравьи узнают, что акация находится в опасности, т. е. ее кто-то начинает есть.

93. Листья-великаны

В тропических лесах сильнейшие ливни, сопровождаемые иногда ураганными ветрами, - обычное явление. Однако даже такую непогоду листья некоторых пальм, достигающие в длину 15 метров при ширине 4 метра, переносят относительно спокойно. Предложите наиболее оптимальную в данных условиях конструкцию листа таких размеров.

94. Терморегуляция организма

Когда нам жарко, мы потеем. Специально для этой цели у нас имеются потовые железы, выделяющие на поверхность кожи избыточную влагу и минеральные вещества. Однако не все животные отдают предпочтение такому способу регулирования температуры своего организма. Тело собаки, например, покрыто шерстью, и потому собака высовывает язык, чтобы испарить основную часть влаги с его помощью. А как поступает баран, ведь известно, что он не высовывает язык, а шерсть у него гуще, чем у собак?

95. Лягушачьи легкие

Для лягушки, в отличие от человека и многих других животных, кожное дыхание не менее важно, чем легочное. Легкие лягушки имеют небольшие размеры, а строение грудной клетки не позволяет им вбирать в себя воздух подобно тому, как это делает человек. Однако квакушка успешно пользуется легочным дыханием, что демонстрирует на своих концертах. Предложите способ, с помощью которого лягушка может дышать легкими.

VI. РАЗНЫЕ ЗАДАЧИ

96. Механизация уборки дворов

Уборка дворов и тротуаров весьма трудоемка и до сих пор практически не механизирована. Предложите устройство для проведения уборки дворов и тротуаров в виде навесного орудия или самоходной машины, обеспечивающее: - нормальное и безопасное движение пешеходов,

- удаление снега,

- удаление песка, пыли, мусора.

97. Контроль радиоактивной загрязненности

Для контроля радиоактивной загрязненности поверхностей помещений и оборудования применяют метод мазков. На поверхности устанавливают шаблон с окном площадью в 40 мм2. В пределах окна поверхность протирают

- 39 -

ветошью. При этом радиоактивные вещества частично переходят на ветошь. Ветошь обсчитывают на радиометре и по полученным показаниям оценивают уровень радиоактивного загрязнения. Эта операция достаточно трудоемка и в связи с неодинаковыми усилиями оператора при протирании поверхности снижается точность определений. Предложите переносное устройство, обеспечивающее строго определенное взятие мазков.

98. Маркировочное устройство

Требуется разработать устройство для нанесения маркировочных надписей на

бирках, окольцевателях, хлорвиниловых трубках русскими, латинскими буквами и арабскими цифрами до 16 знаков в каждой надписи. Надписи должны быть четкие и устойчивые к воздействию атмосферных осадков.

99. Полоски для перегородчатой эмали

Для изготовления украшений методом перегородчатой эмали требуются медные полоски толщиной 0,5 мм и шириной 2,5 мм. Нарезку полосок производят вручную из обрезков листовой меди (не шире 50 мм). Требуется