CC BY
113
Снятие нагрузки проводили сразу по достижении максимально возможного по условиям измерения напряжения сдвига, когда еще не успело установиться равновесие между прочностью структуры и напряжением сдвига. Необходимо отметить, что увеличение концентрации ПВС в шликере приводит к смещению кривой течения суспенизии в область больших напряжений сдвига (росту значения предельного напряжения сдвига), увеличению значений эффективной вязкости и росту сил единичного межчастич-ного контакта. Однако варьирование концентрации ПВС в шликере практически не отражается на площади петли гистерезиса кривых течения, т.е. на степень тиксотропности суспензии.
Изменение соотношения Т:Ж в сторону увеличения содержания дисперсной фазы в суспензии так же приводит к смещению кривой течения суспензии в область больших напряжений сдвига (росту значения предельного напряжения сдвига), увеличению значений эффективной вязкости и росту сил единичного межчастичного контакта. При увеличении содержания твердой фазы в суспензий (от 2,3:1 до 3:1) происходит увеличение площади петли гистерезиса кривой течения, то есть системе требуется больший интервал времени релаксации для восстановления пространственной сетки. Восстановление исследованных корундовых суспензий низкой наполненности по твердой фазе происходит очень быстро, что позволяет отнести их к стационарным псевдопластическим системам.
Библиографические ссылки.
1. Реологические свойства корундового шликера / В.В. Игнатенкова [и др.]; // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. / РХТУ им. Д.И. Менделеева [под ред. П.Д. Саркисова и В.Б. Сажииа]. М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2009. Т. XXIII.
2. Практикум и задачник по коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: Учеб. пособие для ВУЗов/ В.В. Назаров [и др.];/М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 374 с.
3. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: Учебник для ВУЗов. - 3-е изд. М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. 464 е.
4. Проблемы порошкового материаловедения. 4.II. Высокопористые проницаемые материалы / В.И. Анциферов [и др.];/ УрО РАН. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2002. 262 с.
УДК 628.33: 66.067.1
И. Ф. Ляпин, В. Н. Мынин, А. В. Синчук, Г. В. Терпугов, Д. Г. Терпугов.
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ЭНЕРГИЯ ВОДЫ
Finding-out of ways of change redox potential (Eh) of water in wide range was the purpose of the given work. In research it was used two ways: chemical flMaCI, soda, sugar) and physicochemical (membrane technology).
В представленной работе показаны возможности изменения антиоксидантных свойств воды путём регулирования окислительно-восстановительного потенциала воды (ОВП) в заданных пределах химическими и физико-химическими методами. Использование мембранной технологии для понижения ОВП водопроводной воды.\\
В задачи этой работы входит исследование энергии воды. Основной характеристикой накопленной энергии служит окислительно-восстановительный потенциал,
В наших исследованиях для измерения ОВП использовались приборы ОЯР-169, ОЛР-гОО, ЭКСПЕРТ-001.
Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) является мерой химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах.
Значение окислительно-восстановительного потенциала для каждой окислительно-восстановительной реакции вычисляется по довольно сложной формуле, выражается в милливольтах и может иметь как положительное, гак и отрицательное значение. В природной воде значение ЕЬ колеблется от -400 до +700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов. В условиях равновесия значение ОВП определенным образом характеризует водную среду, и его величина позволяет делать некоторые общие выводы о химическом составе воды. ОВП зависит от температуры и взаимосвязан с pH и является одним, из основных параметров контроля качества воды.
В зависимости от того, какими параметрами обладает вода, она может быть полезной и даже лечебной, вредной и даже смертельно опасной. От: того, какую воду пьет человек, без всякого преувеличения напрямую зависит его здоровье и даже сама жизнь.
Согласно сообщению Всемирной организации здравоохранения из-за употребления недоброкачественной питьевой воды в мире ежегодно умирает 5,3 млн. человек, а по прогнозам в течение ближайших 30 лет количество людей, которые не будут иметь доступа к доброкачественной воде, увеличиться с 1,4 до 2,3 млрд. человек. По данным ЮНЕСКО более 80% недугов, поражающих человечество, является следствием потребления питьевой воды низкого качества, так как именно с водой в организм человека попадают тяжелые металлы, фенолы, нитраты, хлористые соединения, ядохимикаты и другие вредные веществ.
Поэтому процессы подготовки питьевой воды, в соответствии со структурой примесей природных вод и показателям ее качества должны предусматривать удаление из воды вредных минеральных и органических веществ, устранение из воды патогенной микрофлоры и вирусов, улучшение органолептических свойств воды (мутности, цветности, запаха, привкуса), а также обогащение воды полезными микро- и макроэлементами.
На практике в нашей стране воду, предназначенную для системы центрального водоснабжения, подвергают только осветлению, обесцвечиванию, обезжелезиваиию и обеззараживанию.
Указанные и другие технологии получения питьевой воды не обеспечивают соблюдения необходимого диапазона значений окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и водородного показателя (pH).
Величина pH должна иметь слабощелочную реакцию и находится в пределах от 7,2 до 8,5, что является физиологичным для организма человека. Данный интервал pH позволяет лучше сохранить кислотно-щелочное равновесие жидкостей в организме, в большинстве имеющих слабощелочную реакцию. Кроме того, смещение pH межклеточной и. внутриклеточной среды в сторону более щелочного состояния затрудняет размножение болезнетворных микробов и благоприятствует восстановлению дружественных организму бактерий, в частности, бифидобактерий, и предоставляет иммунной системе возможность эффективно поддерживать оптимальную защит)'. ОВП внутренней среды организма человека (измеренный на платиновом электроде относительно хлорсеребряного электрода сравнения) обычно находится в пределах от плюс 100 до минус 200 милливольт (мВ), то есть внутренние среды человеческого организма находятся в восстановленном состоянии. ОВП обычной питьевой воды (вода из под крана, питьевая вода в бутылках и пр.) измеренный таким же способом, практически всегда больше нуля и обычно находится в пределах от +150 до +360 мВ, что подтверждается данными таблицы 1.
Табл. !. Значений pH. и ОВПнекоторых видов питьевой воды.
Наименование pH ОВП
Дистиллированная вода 6.98 +180
Вода водопроводная, г. Москва 6.45 +240 +■ +320
Вода "Липецкий бювет" (негазированная) 8.37 +155
Вода "Святой источник", (негазированная) 7.65 +186
Вода "Bonaqua", (негазированная) 7.45 +168
Вода "Bonaqua", (газированная) 4.93 +260-312
Вода "Aqua minerale", (газированная) 4.61 +300
"Pepsi-cola" 2.87 +362
Кроме того, из табл. 1 можно сделать следующие выводы. Чем выше кислотность воды, тем выше ее ОВП. Важность уменьшения ОВП связана с тем, что в течение жизни человек подвергается воздействию различных вредных внешних факторов - плохая экология, неправильное и зачастую некачественное питание, употребление некачественной питьевой воды, стрессовые ситуации, курение, злоупотребление алкоголем, употребление лекарственных препаратов, болезни и многое другое. Все эти факторы способствуют разрушению окислительно-восстановительной системы регуляции организма, в результате чего процессы окисления начинают преобладать над процессами восстановления, защитные силы организма и функции жизненно важных органов человека начинают ослабевать и уже не в состоянии самостоятельно противостоять различного рода заболеваниям.. Замедлить преоб-
падание окислительных процессов над восстановительными процессами возможно с помощью антиокислителей (антиоксидантов). Нормализовать баланс окислительно-восстановительной системы регуляции (с тем чтобы укрепить защитные силы организма и функции жизненно важных органов человека и позволить организму самостоятельно противостоять различного рода заболеваниям) возможно с помощью антиоксидантов. Чем сильнее антиоксидант, тем более ощутим его противоокислительный эффект. Доказано, что антиоксидантные свойства воды с отрицательным ОВП многократно сильнее обычных антиоксидантов, поскольку молекулярная масса воды существенно меньше, чем у других антиоксидантов, и поэтому общее количество молекулярных единиц восстановительного (электронодонорного) действия в объеме воды намного больше по сравнению с эквивалентным объемом обычных антиоксидантов. Более того, все известные антиоксиданты при определенных условиях могу превращаться в прооксиданты, т.е. могут усиливать действие окислительных процессов как. при избытке антиоксидантов в организме, так и при недостатке антиоксидантов в организме.
Вода с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, за счет своих восстановительных свойств нормализует окислительновосстановительных баланс в организме, что приводит к:
• замедлению старения организма и излечению от целого ряда заболеваний;
• укреплению антимутгенной (антиканцерогенной) системы организма;
• ускоренному ранозаживлению и уменьшению воспалительных процессов в организме.
• подавлению вирусов гепатита С, герпеса и гриппа;
• улучшению общего самочувствия;
Мы изучали возможность применения мембранной технологии для понижения ОВП водопроводной воды.
Мембраны для исследований из керамики с углеродным покрытием толщиной 15+25 мкм были изготовлены на кафедре «Химической технологии углеродных материалов» РХТУ им. Д.И. Менделеева.
Мембраны с титановым покрытием толщиной 0,1 мкм, 0,2 мкм, 0,4 мкм, 0,8 мкм на керамической подложке изготовлены на кафедре «Плазменные энергетические установки» МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Образцы подложки и мембран приводятся на рис. 1. Титановый мембранный слой наносился из состояния плазмы. Углеродная мембрана - слой активных форм углерода: фуллерены, сажа, коллоидный графит и, возможно, нанотрубки.
Показано, что с увеличением толщины мембранного слоя проницаемость мембран уменьшается, что с известными литературными данными [7], а ОВГ1 снижается на 80-120 мВ.
Интересные и впервые полученные результаты представлены на рис.
2. Как видно из рис. 2 для мембраны 1 минимум ОВП достигается через 2 часа (ок. -350 мВ), с течением времени значение ОВП возрастает до 0 мВ (через 55 ч.) и в дальнейшем (еще через 167 ч.) до 250 мВ. Для мембраны 2 минимум ОВП достигается также через 2 часа (-200 мВ.) далее - возраста-
ние ОВП и, начиная с отметки 76 ч„ стабилизация уровня ОВП на уровне -40 мВ.
Рис. 1. Образцы мембран (керамическая подложка, титановая и углеродная мембраны).
Данные представленные на рис. 2. согласуются с тем, что с увеличением толщины мембранного слоя понижается ОВП. Таким образом, возможно получать воду с заданным ОВП, изменяя толщину мембранного слоя.
Кроме того, в работе было выяснена способность изменения ОВП воды химическим методом - добавлением химических веществ (ЫаС1, сода, сахар).
300
200
1 оо о
(О
--то
-200
-300
-400
Химические средства, использованные в работе (Сахар, №С1, сода), приводят к повышению. ОВП. Это связано с образованием Н+ ионов в растворе. Химическими методами значительно снизить ОПВ невозможно.
Таким образом не только понижают ОВП, но и доводят его до отрицательного значения. Вода с отрицательным значением ОВП обладает рядом свойств:
• Антиоксидантные свойства воды с отрицательным ОВП многократно сильнее обычных антиоксидантов, поскольку молекулярная масса воды су-
Рис. 2. Изменение ОВП фильтрата с течением времени.
щественно меньше, чем у других антиоксидантов, и поэтому общее количество молекулярных единиц восстановительного действия в объеме воды намного больше по сравнению с эквивалентным объемом обычных антиоксидантов.
• Вода с отрицательным ОВП восстанавливает и укрепляет иммунитет организма, подавляет ряд вирусов (в т.ч. гепатита С, герпеса), излечивает целый ряд заболеваний, ускоряет ранозаживление, оказывает общеоздоравли-вакмцее действие на организм.
Библиографические ссылки
1. Энциклопедия «Аванта+: экология» / под ред. В. Володина; М.: Изд-во «Аванта+», 2004. 444 с.
2. Масару Эмото, Юрген Флиге. Исцеляющая вода. М.: «София», 2007. 141 с.
3. Полинг Л. Общая химия. М.: Изд-во «Мир», 1974. 846 с.
4. Проблема воды / Г.Г.Крушенко [и др.]; // Вода и экология. Проблемы и решения, 2000. №3. С. 2-8.
5. Антиокидантные свойства питьевой воды / Г.И. Хараев [и др.]; // Пиво и напитки, 2007. №4. С. 40-41
6. Вода - колыбель жизни / ред. А.П.Гуреев, О.А. Бутакова. Н.-Новгород: Изд-во «Авторская школа "Академия здоровья"», 2.003. 49 с.
7. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. М.: Химия, 1986. 272 с.
УДК 628.353.111.1: 6X5.659.6
М. И. Бамбышева, Е. А. Дмитриев, И. К. Кузнецова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЦИРКУЛЯЦИИ КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАТНОГО ОСМОСА ПРИ СОЗДАНИИ ЛЕДОВОГО ПОКРЫТИЯ
In the scheme of water preparation for the skating centre water for ice reception has the high cost price. Application recycle a concentrate on knot of the return осмоса will allow to reduce expenses. The mathematical description is offered and efficiency of use of such scheme is shown.
В схеме водоподготовки для конькобежного центра вода для получения льда имеет высокую себестоимость. Применение рециркуляции концентрата на узле обратного осмоса позволит сократить затраты. Приведено математическое описание и показана эффективность использования такой схемы.
Технологическая схема водоподготовки при получении льда спортивных комплексов полностью обеспечивает необходимое качество умягченной воды, требуемой в начальный момент для заливки ледовой арены, и деминерализованной - для образования верхних наиболее функциональных
