Внимание! Это ознакомительный вариант работы с системой, войдите или зарегистрируйтесь.
Размещение рекламы | Пользовательское соглашение | Тарифы
, Гость!
Режим : Trial 
Войти...
Регистрация...

Для организаций:
информационный буклет


Институт повышения квалификации специалистов релейной защиты и автоматики

  Союз образовательных сайтов
Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 26.02.2014
Код ГРНТИ: 45.01.25
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Электрохимическая активация водных сред

Д.Р. Юсупов, Д.Ж. Холбаев, Э. Самадов,
Наманганский инженерно-педагогический институт
Узбекистан

Известно, анолит и католит, полученные в диафрагменном электрохимическом реакторе из слабоминерализованной воды, очень сильно отличаются по физико-химическим параметрам и реакционной способности от моделей католита и анолита, приготовленных путем растворения в воде химических реагентов. В результате электрохимической активации вода переходит в метастабильное (активированное) состояние, которое характеризуется аномальными значениями физико-химических параметров, в том числе окислительно-восстановительного потенциала (Rh), электропроводности, рН и других параметров и свойств [1]. В дальнейшем оказалось, что различия в свойствах только что полученных католита и анолита разбавленных водно-солевых растворов от их химических моделей-аналогов (растворов стабильных щелочей или кислот) не являются постоянными, стабильными во времени. По прошествии некоторого времени (время релаксации) свойства и реакционная способность анолита и католита, самопроизвольно изменяясь, становятся равными соответствующим параметрам их химических моделей, т.е. в конечном итоге законы электролиза строго выполняются, но не сразу, а лишь по прошествии достаточно длительного времени-в общем случае от десятков минут до десятков и даже сотен часов [1]. Электрохимическая активация-совокупность осуществляемых в условиях минимального выделения тепла электрохимического и электрофизического воздействий на воду с содержащимися в ней ионами и молекулами растворенных веществ в области пространственного заряда у поверхности электрода (анода или катода) электрохимической системы при неравновесном переносе заряда через границу «электрод-электролит» электронами.

Эффекты электрохимической активации ярко проявляются для водных растворов. Процесс получения электрохимически активированных воды и растворов относится к крайне неравновесным и является объектом изучения химиков и электриков. Электрохимическая активация как технология-это получение и последующее использование электрохимически активированной воды.

На сегодняшний день электрохимически активированную воду используют либо в процессах ее очистки от нежелательных компонентов, либо в различных технологических процессах в качестве реагента или реакционной среды с целью управления сложными физико-химическими реакциями, экономии энергии, времени и материалов, повышения качества конечного продукта, уменьшения образования отходов. Использование электрохимически активированной воды возможно до завершения процессов релаксации, т.е. возвращения параметров воды к доактивационным значениям. Необходимо отметить, что, как правило, продукты реакций, полученные с применением активированных растворов, не изменяют своих свойств и состояния во времени, т.е. не подвержены процессам релаксации. Например, если при взаимодействии воды с высоким содержанием ионов железа с активированным католитом в нерастворимые соединения переводится в три раза больше ионов железа, чем при взаимодействии той же воды с химической моделью католита, но результаты реакции необратимы в обоих случаях.

Нас интересует использование этой воды в сельском хозяйстве для стимуляции или подавления процессов жизнедеятельности, так как одно из перспективных направлений в стимулировании биологических объектов-электрические воздействия, а электрохимически активированная вода имеет потенциал Rh, а значит является электрическим воздействием.

Если рассматривать элементарную клетку (и растительную, и животную), изменение мембранного потенциала и связанной с ней энергии является причиной реакции клетки на внешнее воздействие, поэтому электрические воздействия являются самыми эффективными. Во всех электротехнологиях объектами электрических воздействий являются биологические объекты и в них в большей или меньшей степени реализуются как биологические, так и некоторые другие эффекты воздействий. В некоторых же технологиях целью электрообработки является исключительно биологическое воздействие. К настоящему времени известно не менее 100 методов стимуляции животных и растительных организмов, из которых почти треть относится к электрофизическим воздействиям. При воздействии электрохимически активированной водой происходит следующее. Энергия активации, запасенная в воде в форме внутренней потенциальной энергии молекул, атомов, ионов и электронов воздействует на ход биохимических реакций в клетках [2]. Происходит расход энергии активации и одновременно с этим релаксация. Энергия активации обуславливает сдвиги энергетических параметров реакций в клетках, в результате чего экономится собственная энергия биохимических реакций. Эта малая энергия активации при воздействии на биологический объект приводит к существенному повышению продуктивности. Мы исследовали стимуляцию тутового шелкопряда при обработке их яиц, хлопчатника при обработке семян перед севом и листьев шелковицы при их обработке перед дачей в корм гусеницам, а также воздействие анолитом на листья хлопчатника с целью их удаления. Стимулирующее действие оказал католит, а анолит оказал ингибирующее действие [3].

Экспериментальными исследованиями выявлено:

-промывание грены (яиц шелкопряда) вместо обычной в электроактивированной воде дает экономию до 50% расходуемой чистой воды, происходит флотирование легких яиц пузырьками водорода, образующегося в щелочной фракции при электроактивации воды. Наилучшие результаты по качеству очищения достигаются при промывании чередованием фракций электроактивированной воды с рН=2-3 и 10-11 с соответствующими редокс-потенциалами +1200 мВ и –850 мВ, этому служат: изменившиеся при активации свойства воды и то, что загрязняющие примеси и выделения бабочек растворяются в кислой или щелочной средах и при поочередном действии кислой и щелочной фракций электроактивированной воды все загрязняющие примеси и выделения бабочек полностью размягчаются и переходят во взвешенное состояние, в том числе оставшиеся при перетирании руками, и удаляются вместе с водой;

-обработка грены перед инкубацией в электроактивированной воде с рН=8-9 и редокс-потенциалом Rh=-100...-450 мВ улучшает оживляемость яиц до 99,5% и дружность оживления-до 0,584, (в контроле 97,4% и 0,701) причиной этого является электрический импульс, возникающий на мембранах клеток яиц и возникающие свободные, затухающие колебания, пробуждающие организм яйца от "зимней спячки", а энергия электрообработки повышает жизнеспособность гусениц с 82,1…86,5% до 94,1…97,1% и в результате урожайность увеличивается на 11…15%;

-обработка листьев шелковицы перед кормлением гусениц электроактивированной водой с рН=9-10 и Rh=-400...-700 мВ обогащает корм, стимулирует гусениц, так как электроактивированная вода с Rh=-400…-700 мВ до уменьшения этого потенциала до значения, менее отрицательного, чем –400 мВ, служит донором электронов и восстановительной силой для продолжения темновых реакций фотосинтеза в листьях, в результате чего образуется еще некоторое количество углеводов, результатом является увеличение коэффициентов поедаемости и усвояемости корма на 3,9% и 3,8%, уменьшение выкормочного периода на сутки, увеличение жизнеспособности гусениц, шелконосности коконов, а также увеличение урожайности коконов не менее, чем на 6%;

-обработка хлопчатника анолитом с добавлением азотной кислоты и доведением рН до -0,5 сушит листья и обеспечивает их опадение в те же сроки, что и при химической дефолиации.

Литература

1. Электрохимическая активация-новое направление прикладной электрохимии /Томилов А.П.//ж. "Жизнь и безопасность".-2002.-№3.

2. Физическая природа явлений активации веществ /В.М. Бахир, А.Г. Лиакумович, П.А. Кирпичников и др. //ж. Известия АН Уз.ССР.- 1983.- № 1.

3. Стимуляция шелкопряда эл. воздействиями /М. Джурабаев //ж. Механизация и электрификация сельского хозяйства.-2000.-№ 7.

4. Джурабаев М. Электротехнологии в разведении тутового шелкопряда. Монография. /Наман. инж.-пед. ин-т.-Наманган, 1999.-160 с.-Библиогр.48 назв.-Рус.-Деп. в ГФНТИ ГКНТ РУз 22.06.99. № 2709-Уз.99.



Библиографическая ссылка на статью:
Д.Р. Юсупов, Д.Ж. Холбаев, Э. Самадов Электрохимическая активация водных сред // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2014.–URL: http://www.online-electric.ru/articles.php?id=113 (Дата обращения: 27.06.2017)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru.


____________
Комментарии:






Дистанционые курсы
Повышение квалификации по программе БС-6 "Безопасность строительства и качество устройства электрических сетей и линий связи" (удостоверение гос. образца)
www.online-electric.ru

Профессиональная переподготовка
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки по программе «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем электроснабжения»
www.online-electric.ru

SaaS, Облачные вычисления, программа расчета, пример расчета, Электроснабжение загородного дома, промышленных предприятий, электроснабжение дома, коттеджа, квартиры, электроснабжение зданий, цеха, города, микрорайона. Проект электроснабжения, электрификация, электрофикация, система электроснабжения, схемы электроснабжения, учебник по электроснабжению, договор электроснабжения, расчет электроснабжения, надежность электроснабжения, категории электроснабжения, промышленное электроснабжение, электрификация сельского хозяйства, проектирование электроснабжения онлайн!
Побелитель Конкурса Электросайт года                  
© ОНЛАЙН ЭЛЕКТРИК: Онлайн расчеты электрических систем Online-electric.ru, 2008-2017
© А.Н. Алюнов, 2008-2017 Свидетельство №16066 от 23.08.2010 года