Файл: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием.docx

Исследования проводились по двум направлениям: изучение на уровне биосистемы и изучение порогов обнаруженных влияний. Среди цыплят, помещенных в поле с напряженностью 80 кВ/м, отмечалась прибавка массы, жизнеспособность, низкая смертность. Порог восприятия поля измерялся на домашних голубях. Было показано, что голуби обладают каким-то механизмом для обнаружения электрических полей малой напряженности. Генетических изменений не наблюдалось. Отмечено, что животные, пребывающие в электрическом поле большой напряженности, могут испытывать мини-шок из-за посторонних факторов, зависящих от условий эксперимента, которые могут привести к некоторому беспокойству и возбуждению испытываемых.

Согласно санитарно-эпидемиологическим требованиям напряженность электрического поля промышленной частоты 50 Гц в жилых помещениях (на расстоянии от 0,2 м от стен и окон и на высоте 0,5-1,8 м от пола) не должна превышать 0,5 кВ/м. Индукция магнитного поля промышленной частоты 50 Гц в жилых помещениях (на расстоянии от 0,2 м от стен и окон и на высоте 0,5-1,5 м от пола) не должна превышать 10 мкТл. Напряженность электрического поля промышленной частоты 50 Гц на территории жилой застройки от воздушных линий электропередачи переменного тока и других объектов не должна превышать 1 кВ/м на высоте 1,8 м от поверхности земли. Индукция магнитного поля промышленной частоты 50 Гц на территории жилой застройки от воздушных линий электропередачи переменного тока и других объектов не должна превышать 50 мкТл на высоте 1,8 м от поверхности земли.

Источники

1. СанПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям.

2. В. И. Чехов "Экологические аспекты передачи электроэнергии"

3. gamma7.m-l-m.info

Механизм разделения в обратном осмосе и расчет истинной селективности мембран в бинарных растворах сильных электролитов

Юферева Л.Л., Ефремов Г.И.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

В первых работах, посвященных механизму разделения в обратном осмосе, предполагали, что разделение происходит благодаря тому, что молекулы воды переходят через поры мембраны, а более крупные молекулы растворенных веществ задерживаются мембраной как ситом. Эта гипотеза получила название молекулярно-ситового разделения. По мере накопления экспериментальных данных выяснилось, что иногда молекулы с меньшим размером задерживаются лучше более крупных. И даже оказалось, что молекулы некоторых полярных низкомолекулярных органических веществ, например, фенола, проходят через ацетатцеллюлозные мембраны лучше, чем значительно меньшие по размеру молекулы самой воды. В результате гипотеза молекулярно – ситового разделения была отвергнута.

После этого был предложен ряд других гипотез и теорий механизма разделения, большинство из которых не выдержало проверку времени. Большое распространение получила теория диффузионного переноса (до сих пор разделяемая некоторыми исследователями), в соответствии с которой и вода, и растворенные вещества переходят через мембрану путем диффузии, при этом скорость диффузионного переноса воды больше, чем растворенных веществ. Чтобы отвергнуть эту теорию достаточно обратить внимание на публикацию, где было показано, что скорость переноса воды через мембрану в обратном осмосе больше скорости самодиффузии воды. Представляется абсурдным, чтобы вода сама в себе диффундировала медленнее, чем через перегородку-мембрану.

В настоящее время наиболее обоснованной представляется капиллярно – фильтрационная модель селективной проницаемости. Эта модель была предложена Сурираджаном и затем усовершенствована в работах Дытнерского Ю.И. и его сотрудников [1-2].

На поверхности и внутри пор гидрофильной мембраны, помещенной в водный раствор, образуется слой связанной воды. Вода может связываться с материалом мембраны, например, путем образования водородных связей с гидроксильными или карбоксильными группами ацетатцеллюлозы.

Связанная вода по своим свойствам существенно отличается от воды в свободном состоянии. У нее повышаются вязкость и плотность, снижается температура замерзания и уменьшается растворяющая способность. Поэтому для молекул и ионов растворенных веществ эта вода представляет особую фазу, в которую они проникают с некоторым коэффициентом распределения, который может быть значительно меньше единицы.

Среди свойств ионов определяющим является их гидратирующая способность. Явление гидратации заключается во взаимодействии ионов с молекулами воды в растворе. Различают первичную (ближнюю) и вторичную (дальнюю) гидратации. Первичная заключается в прочном связывании молекул воды ионами вплоть до образования донорно-акцепторных связей. Вторичная представляет собой электростатическое взаимодействие молекул воды с первично гидратированными ионами. Чем больше гидратирующая способность иона, тем сильнее связаны с ним молекулы воды, тем прочнее и толще гидратная оболочка, тем труднее иону проникнуть в слой связанной воды.

Таким образом, мембраны с одинаковым размером пор, но изготовленные из разных материалов, будут иметь тем большую селективность, чем более гидрофильна их поверхность, а ионы на одной и той мембране задерживаются с тем большей селективностью, чем больше их гидратирующая способность.

Основным фактором, определяющим селективность на растворах низкомолекулярных органических веществ, является полярность вещества – чем она больше, тем меньше селективность. Кроме того, влияют размер молекул, их строение, наличие функциональных групп и т.д. Совокупный учет всех этих факторов очень сложен. Поэтому до сих пор не разработано простых и надежных методов расчета селективности мембран по органическим веществам, и она нуждается в экспериментальном определении.

Список литературы

Дытнерский Ю. И. Мембранные процессы разделения жидких смесей М.,«Химия», 1975
Дытнерский Ю. И., Кочаров Р. Г., До Ван Дай. Некоторые закономерности процесса разделения бинарных растворов неорганических солей обратным осмосом. Теоретические основы химической технологии, 1975. Т. 9. № 1. С. 26.
Кочаров Р. Г. Теоретические основы обратного осмоса. Учебное пособие – М: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007

Общая характеристика баромембранных методов

Юферева Л.Л., Ефремов Г.И.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Баромембранные методы (БМ) – современный инструмент реализации ряда приоритетных направлений развития науки, технологий и техники, их практическое значение связано, прежде всего, с решением глобальных проблем, стоящих перед человечеством в XXI в.: создание высоких технологий, обеспечение безопасности проживания, производство экологически чистых продуктов питания, высококачественной питьевой воды, а также формирование должного баланса между решением социально-экономических проблем и сохранением окружающей среды.

С помощью БМ процессов удается охватить практически весь диапазон возникающих разделительных задач: от самых тонких – концентрирования изотопов урана методом газовой эффузии – до относительно «грубых» – микрофильтрационной очистки жидкостей от взвешенных частиц субмикронных размеров.

Движущей силой БМ процессов является перепад давлений. Под влиянием приложенного давления, растворитель и молекулы некоторых растворенных веществ проникают через мембрану, тогда как другие молекулы или частицы в различной мере задерживаются мембраной.

В число БМ процессов входят микрофильтрация (МФ), ультрафильтрация (УФ), обратный осмос.

Микрофильтрация – это БМ процесс разделения, в котором мембраны не пропускают частицы и растворенные макромолекулы размером свыше 0,1 мкм,рабочее давление процесса 0,03–0,1 МПа. МФ присущ ситовой или экранный механизм разделения, соотношение размеров частиц и размера пор (практический, без учета гидратации) являются величинами одного порядка. Размеры пор в микрофильтрации варьируются от 10 до 0,05мкм.

Ультрафильтрация– процесс мембранного разделения растворов высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений (размер частиц 0,001–0,02 мкм; давление 0,1 – 1,0 МПа), а также их фракционирования и концентрирования. При УФ на ситовой механизм накладывается явление гидратации. Для УФ мембран сопротивление локализуется в верхнем слое, а нижний слой выполняет лишь функцию подложки.

Обратный осмос - БМ разделение истинных растворов (размер частиц 0,0001–0,001 мкм; давление 0,15 – 4,0 МПа). Он заключается в фильтровании растворов под давлением, превышающим осмотическое, через полупроницаемые мембраны, пропускающие растворитель и задерживающие молекулы либо ионы растворенных веществ. В основе описываемого метода лежит явление осмоса — самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор. Давление, при котором наступает равновесие, называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое, то перенос растворителя будет происходить в обратном направлении, что нашло отражение в названии процесса «обратный осмос».

Несмотря на сравнительно высокие рабочие давления, обратный осмос оказывается энергетически выгоднее большинства других массообменных процессов и даже многокорпусного выпаривания. Обратноосмотический процесс протекает без фазовых превращений, что также позволяет снизить затраты энергии на разделение до минимальной термодинамической энергии.

Обратный осмос используется для обессоливания растворов и получения особо чистой воды, в промышленности стал применяться после 1962 г., когда С.Лоэб и С.Соурираджан получили асимметричные ацетилцеллюлозные мембраны, состоящие из тонкого и плотного активного слоя с узкими порами и толстого слоя с широкими порами.

Многочисленными исследованиями было установлено, что эффект разделения в обратном осмосе может быть объяснён лишь с учетом сложных физико-химических взаимодействий между молекулами растворителя и растворённого вещества с мембраной.

Для обеспечения качественной и стабильной работы обратноосмотических мембран в течение длительного периода эксплуатации необходимо обеспечить высокий уровень предварительной очистки, т.к. образование аморфного осадка - геля на поверхности полупроницаемой мембраны резко ухудшает условия её работы.

Помимо качественной предварительной очистки необходимо своевременно проводить химическую очистку мембран, для удаления загрязнений с поверхности, образующихся в процессе эксплуатации.

Список литературы.

Дубяга В.П., Поворов А.А. Мембранные технологии для охраны окружающей среды и водоподготовки // Крит. технологии. Мембраны. 2002. № 13. С. 3–10.
Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. М.: Химия, 1986. 272 с.
Колзунова Л.Г. Баромембранные процессы разделения: задачи и проблемы.
Мулдер М. Введение в мембранную технологию / под ред. Ю.П.Ямпольского, В.П.Дубяги. М.: Мир, 1999. 513 с.
Свитцов А.А. Основы проектирования производств, использующих мембранное разделение. Учебное пособие – М:РХТУ им.Д.И.Менделеева, 2007.

Смотрите также файлы

63-69.docx

56-62.docx

50-59.docx

5 Оптика фепо .pdf

40 вопросов по жматко.docx

Файл: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием.docx

Влияние электрического поля на животных

Источники

Механизм разделения в обратном осмосе и расчет истинной селективности мембран в бинарных растворах сильных электролитов

Список литературы

Общая характеристика баромембранных методов

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно