Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды
Показана можливість використання сенсорів, основаних на явищі поверхневого плазмонного резонансу, для дослідження структури води та інших рідин. Досліджено процес структуризації ряду різних рідин після порушення структури, що встановилась, інтенсивним розмішуванням. Показано, що пропонує мий метод д...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Актуальні проблеми транспортної медицини |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22999 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды / Л.Н. Маслюк, А.В. Самойлов, Ю.В. Ушенин, Р.В. Христосенко // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2008. — № 4 (14). — С. 90-95. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22999 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Маслюк, Л.Н. Самойлов, А.В. Ушенин, Ю.В. Христосенко, Р.В. 2011-07-02T00:14:42Z 2011-07-02T00:14:42Z 2008 Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды / Л.Н. Маслюк, А.В. Самойлов, Ю.В. Ушенин, Р.В. Христосенко // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2008. — № 4 (14). — С. 90-95. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1818-9385 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22999 551.510.534:621.383.52 Показана можливість використання сенсорів, основаних на явищі поверхневого плазмонного резонансу, для дослідження структури води та інших рідин. Досліджено процес структуризації ряду різних рідин після порушення структури, що встановилась, інтенсивним розмішуванням. Показано, що пропонує мий метод дозволяє дослідити процеси зміни структури рідин практично в реальному часі з одержанням кількісних оцінок параметрів цих процесів. Дослідження проводились на спектрометрах плазмонного резонансу «Плазмон», розроблених в Інституті фізики напівпровідників ім. В.Є.Лашкарьова НАН України. It is shown the opportunity to use sensors, which are based on the phenomenon of surface plasmon resonance, for researching the structure of water and other liquids. The process of structurization had been investigated for a row of different liquids after infringementing of their structure by the intensive hashing. It is shown that the proposed method lets to research the processes of changing the structure of the liquids practically in real time with getting the quantitative estimations of parameters of these processes. The researches were conducted by surface plasmon resonance spectrometers «Plasmon», which were developed in the V. Lashkaryov Institute of semiconductor physics, NAS of Ukraine. ru Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України Актуальні проблеми транспортної медицини Проблемы водоподготовки Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды Використання спектрометра плазмонного резонансу для дослідження процесу структурування води Use of plasmon resonance spectrometer for research of water structuring process Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды |
| spellingShingle |
Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды Маслюк, Л.Н. Самойлов, А.В. Ушенин, Ю.В. Христосенко, Р.В. Проблемы водоподготовки |
| title_short |
Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды |
| title_full |
Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды |
| title_fullStr |
Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды |
| title_full_unstemmed |
Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды |
| title_sort |
использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды |
| author |
Маслюк, Л.Н. Самойлов, А.В. Ушенин, Ю.В. Христосенко, Р.В. |
| author_facet |
Маслюк, Л.Н. Самойлов, А.В. Ушенин, Ю.В. Христосенко, Р.В. |
| topic |
Проблемы водоподготовки |
| topic_facet |
Проблемы водоподготовки |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| container_title |
Актуальні проблеми транспортної медицини |
| publisher |
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Використання спектрометра плазмонного резонансу для дослідження процесу структурування води Use of plasmon resonance spectrometer for research of water structuring process |
| description |
Показана можливість використання сенсорів, основаних на явищі поверхневого плазмонного резонансу, для дослідження структури води та інших рідин. Досліджено процес структуризації ряду різних рідин після порушення структури, що встановилась, інтенсивним розмішуванням. Показано, що пропонує мий метод дозволяє дослідити процеси зміни
структури рідин практично в реальному часі з одержанням кількісних оцінок параметрів цих процесів. Дослідження проводились на спектрометрах плазмонного резонансу «Плазмон», розроблених в Інституті фізики напівпровідників ім. В.Є.Лашкарьова НАН України.
It is shown the opportunity to use sensors, which are based on the phenomenon of surface plasmon resonance, for researching the structure of water and other liquids. The process of structurization had been investigated for a row of different liquids after infringementing of their structure by the intensive hashing. It is shown that the proposed method lets to research the processes of changing the structure of the liquids practically in real time with getting the quantitative estimations of
parameters of these processes. The researches were conducted by surface plasmon resonance spectrometers «Plasmon», which were developed in the V. Lashkaryov Institute of semiconductor physics, NAS of Ukraine.
|
| issn |
1818-9385 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22999 |
| citation_txt |
Использование спектрометра плазмонного резонанса для исследования процесса структурирования воды / Л.Н. Маслюк, А.В. Самойлов, Ю.В. Ушенин, Р.В. Христосенко // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2008. — № 4 (14). — С. 90-95. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT maslûkln ispolʹzovaniespektrometraplazmonnogorezonansadlâissledovaniâprocessastrukturirovaniâvody AT samoilovav ispolʹzovaniespektrometraplazmonnogorezonansadlâissledovaniâprocessastrukturirovaniâvody AT ušeninûv ispolʹzovaniespektrometraplazmonnogorezonansadlâissledovaniâprocessastrukturirovaniâvody AT hristosenkorv ispolʹzovaniespektrometraplazmonnogorezonansadlâissledovaniâprocessastrukturirovaniâvody AT maslûkln vikoristannâspektrometraplazmonnogorezonansudlâdoslídžennâprocesustrukturuvannâvodi AT samoilovav vikoristannâspektrometraplazmonnogorezonansudlâdoslídžennâprocesustrukturuvannâvodi AT ušeninûv vikoristannâspektrometraplazmonnogorezonansudlâdoslídžennâprocesustrukturuvannâvodi AT hristosenkorv vikoristannâspektrometraplazmonnogorezonansudlâdoslídžennâprocesustrukturuvannâvodi AT maslûkln useofplasmonresonancespectrometerforresearchofwaterstructuringprocess AT samoilovav useofplasmonresonancespectrometerforresearchofwaterstructuringprocess AT ušeninûv useofplasmonresonancespectrometerforresearchofwaterstructuringprocess AT hristosenkorv useofplasmonresonancespectrometerforresearchofwaterstructuringprocess |
| first_indexed |
2025-11-25T20:57:33Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:57:33Z |
| _version_ |
1850544103641579520 |
| fulltext |
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г.
9090909090
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008
Введение
Обычно для исследования тонких
диэлектрических пленок на твердых под&
ложках используют оптические методы –
эллипсометрию, спектроскопию в види&
мой и ИК области, поверхностный плаз&
монный резонанс [1&4].
Одним из наиболее чувствительных
физических эффектов, применяемых в
сенсорной технике, является поверхнос&
тный плазмонный резонанс, который ис&
пользует тонкие золотые пленки в каче&
стве плазмон&поддерживающего слоя.
Приборы, основанные на явлении повер&
хностного плазмонного резонанса, в на&
стоящее время производятся многими
фирмами [5]
Разработанные в ИФП им. В.Е.Лаш&
карёва НАНУ спектрометры плазмонного
резонанса (СПР) серии «Плазмон» [6] ис&
пользуются во многих научно&исследова&
тельских организаций г. Киева и в ряде
зарубежных организаций. Чаще всего
СПР используется в качестве биосенсо&
ра для регистрации взаимодействия типа
антиген&антитело (см. например [7]),
однако имеется и ряд других применений
этих приборов. Так, «Плазмоны» приме&
няются для электрохимических исследо&
ваний, изучения процессов полимериза&
ции различных веществ [8], образования
интерметаллических соединений [9] и
т.д. В настоящее время предпринимают&
ся попытки использования СПР «Плаз&
мон» для биологических исследований на
уровне клеток и диагностики онкозаболе&
ваний головного мозга человека [10].
Эффект поверхностного плазмонно&
го резонанса заключается в поглощении
электромагнитной энергии светового луча
р&поляризации плазменными колебания&
ми свободных электронов в тонкой пленке
хорошего проводника (золота). Он наблю&
дается при полном внутреннем отражении
от границы исследуемой среды (жидкость
или газ). Для возникновения резонанса
необходимо, чтобы продольная составля&
ющая волнового вектора падающей свето&
вой волны k
ph
= ω/c*cosφ
i
совпала с волно&
вым вектором плазмона k
sp
, который зави&
сит от диэлектрической постоянной среды,
контактирующей с золотой поверхностью:
(1)
В случае k
ph
= k
sp
возникает резо&
нанс, при котором амплитуда электри&
ческого поля в среде увеличивается в 20&
100 раз. В СПР явление плазмонного
резонанса регистрируется как резкое
уменьшение интенсивности света, отра&
женного от покрытого исследуемой сре&
дой слоя проводника.
Диэлектрическая постоянная сре&
ды, как известно, является функцией
структурных связей вещества, поэтому
представляется логичной попытка ис&
пользования СПР для исследования
структуры воды.
Эксперимент
Идея эксперимента была позаим&
ствована нами в [11].
Для экспериментов использовался
СПР спектрометр серии «Плазмон», раз&
работанный в Институте физики полупро&
водников. Прибор позволяет исследовать
кинетику изменения показателя прелом&
УДК 551.510.534:621.383.52
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕКТРОМЕТРА ПЛАЗМОННОГО
РЕЗОНАНСА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
СТРУКТУРИРОВАНИЯ ВОДЫ
Маслюк Л.Н., Самойлов А.В., Ушенин Ю.В., Христосенко Р.В.
Институт физики полупроводников им. В.Е.Лашкарёва НАН Украины, г. Киев
E�mail: ushyury@mail.rul
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г.
9191919191
ления исследуемой жидкости.
Эксперименты проводились следу&
ющим образом. Исследуемой водой за&
полнялась кювета прибора и выдержива&
лась в спокойном состоянии некоторое
время до установления ровной базовой
линии. Затем вода в кювете резко пере&
мешивалась и наблюдалась кинетика
восстановления базовой линии. Типич&
ные кинетические кривые показаны на
рис. 1. Момент резкого вертикального
всплеска кривых соответствует переме&
шиванию воды. После перемешивания
наблюдается постепенное возвращение
к состоянию, которое было до перемеши&
вания.
В большинстве образцов базовая
линия выравнивалась за несколько минут
(рис. 1а). Но не все&
гда удавалось дож&
даться установления
горизонтальной ба&
зовой линии. В не&
которых образцах
процесс ее установ&
ки затягивался на
значительное время
(2 суток и более). В
этом случае опреде&
лялся наклон базо&
вой линии и учиты&
вался в дальнейшем при обработке ре&
зультатов (рис. 1б).
Описанные измерения были прове&
дены для веществ, перечисленных в таб&
лице 1. Минеральные и питьевые воды
брались негазированные.
Экспериментальные результаты
Было установлено, что кинетика ре&
лаксации показателя преломления жид&
кости после ее перемешивания хорошо
описывается суммой двух экспонент. Для
примера на рис. 2 приведен рисунок ре&
лаксационной части кинетики для дис&
тиллированной воды, а в табл. 2 пара&
метры аппроксимационных кривых. При
аппроксимации двумя экспонентами от&
личие от реальной кривой (в пересчете
на показатель пре&
ломления) состав&
ляет не более 2*10&
7. Однако, вполне
удовлетворитель&
ные результаты
получаются при
а п п р о к с и м а ц и и
кинетики одной эк&
спонентой. При
этом отличие от
эксперименталь&
ной кривой возра&
стает до величины
1*10&6, что являет&
ся вполне прием&
лемым для «перво&
го подхода». Урав&
нение экспоненты
(y = A*exp(&t/τττττ))
Рис 1. Кинетические кривые реакции воды после ее перемешивания, время при-
ведено в секундах, показатель преломления в относительных единицах
Рис 2. Кинетика восстановления структуры дистиллированной воды.
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г.
9292929292
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008
имеет два параметра, амплитуду (А) и
показатель релаксации (τττττ). Как показали
эксперименты, величина амплитуды зна&
чительно зависит от интенсивности про&
цесса перемешивания жидкости, кото&
рую трудно стандартизировать. Поэтому
в дальнейшем определялся только один
параметр & показатель релаксации.
Как уже указывалось, измерения
процесса релаксации после перемеши&
вания были проделаны с 11 жидкостями,
перечисленными в таблице 1. Для каждо&
го вещества измерения проводились по
несколько раз. Результаты измерений в
виде гистограмм приведены на рис. 3.
Обращает на себя внимание, что
для разных веществ повторяемость ре&
зультатов получалась разная. Так, для ди&
стиллированной и деионизованной воды,
спирта этилового, физраствора, раство&
ра Рингера разброс значений показате&
ля релаксации, определенного в разных
измерениях, был небольшим. В то же
время, для мине&
ральных вод «Ной» и
«Старый Миргород»
и обработанной се&
ребром дистиллиро&
ванной воды, опре&
деленные в разных
экспериментах кон&
станты релаксации,
отличаются друг от
друга существенно.
Определенные
для разных веществ
константы релакса&
ции также заметно
отличаются друг от
друга. Наиболее
медленно релакси&
рует дистиллиро&
ванная вода, а наи&
более быстро она
же, но обработанная
серебром.
Влияние се&
ребра на структури&
рование жидкости
весьма заметно. В одних случаях (дис&
тиллированная вода) серебро суще&
ственно изменяет параметры релакса&
ции, в других (вода «Ной) параметры
практически не меняются, но существен&
но возрастает повторяемость результа&
тов от измерения к измерению.
Обсуждение экспериментальных
результатов
Существует несколько моделей
жидкой воды: модели малых агрегатов,
смешанные модели, модели пустот и
модели искаженных водородных связей
[12] и т.д. Все они сходятся в том, что
жидкая вода образует некие упорядочен&
ные структуры одного или нескольких
видов (Н
2
О)
n
, за счет так называемых
водородных связей. В случае растворов
вид структур зависит и от примесей (на&
пример, для примесей заряженных час&
тиц характерно не только создание водо&
родных связей, но и частичное выстраи&
вание молекул вокруг за счет электромаг&
нитных взаимодействий, а для соедине&
Таблица 1
№ Вещество Примечания
1 Дистиллированная вода
2 «Серебряная» дистиллированная вода
3 Спирт этиловый
4 Физраствор
5 Раствор Рингера
6 «Альпика» Талая вода
7 «Старый Миргород» Питьевая вода
8 «Серебряная» вода Ной Обработанная питьевая вода
9 «Vittel» Минеральная вода
10 Деионизованная вода
11 «Ной» Питьевая вода
Таблица 2
Параметры аппроксимационных кривых,τ = 21,2 с
y = A1*exp(-t/τ1) + A2*exp(-t/τ2)
№ изм. А1 ∆А1 τ1,c ∆τ1,c А2 ∆А2 τ 2,c ∆τ2,c
1 2,8 ± 0,3 7,8 ± 0,9 4,9 ± 0,3 31,0 ± 2,0
2 3,14 ± 0,11 6,1 ± 0,3 5,33 ± 0,09 36,5 ± 1,2
3 4,26 ± 0,16 7,5 ± 0,3 5,06 ± 0,13 39,0 ± 1,9
y = A*exp(-t/τ)
№ изм. А ∆А1 τ, c ∆τ, c
1 7,72 ± 0,04 22,6 ± 0,3
2 6,53 ± 0,03 21,3 ± 0,2
3 8,77 ± 0,04 21,2 ± 0,2
4 6,83 ± 0,03 19,9 ± 0,2
5 7,1 ± 0,04 22,2 ± 0,3
6 7,88 ± 0,04 19,7 ± 0,2
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г.
9393939393
ний вида водород&металл первой группы
– создание водородных связей вида Me+&
H&...H+&Y&). Как известно, энергия водород&
ной связи составляет примерно 0.3..0.5
eV, что сопоставимо с kT при комнатной
температуре. Поэтому водородные свя&
зи не могут быть долговечными. Однако,
несмотря на то, что время существова&
ния каждого конкретного образования
порядка времени жизни водородной свя&
зи (10&15&10&16 c), процентная доля обра&
зований конкретного вида практически
постоянна для данной жидкости при дан&
ной температуре.
Малая энергия водородных связей
позволяет легко разрывать их, нарушая
уже установившуюся структуру воды.
Именно это мы делаем, перемешивая
исследуемую жидкость. После переме&
шивания жидкость стремится восстано&
вить свою структуру. Кинетику этого про&
цесса мы фиксируем с помощью спект&
рометра плазмонного резонанса.
Факт хорошей аппроксимации ки&
нетики восстановления структуры воды
двумя экспонентами наводит на мысль,
что реально происходит одновременно
два процесса структурирования воды,
быстрый и медленный.
В заключение отметим некоторое
несоответствие наших данных и данных,
полученных в [11]. Авторы этой работы
сообщали, что изменение показателя
преломления дистиллированной воды
при ее перемешивании составляет вели&
чину порядка 1*10&5, в то время как у нас
эта величина получилась порядка 1*10&3.
Эта существенная разница может быть
следствием суще&
ственно разных ме&
тодов регистрации.
Авторы [11] приме&
няли для регистра&
ции интерферометр
Майкельсона, кото&
рый «видит» изме&
нения во всем объе&
ме воды в кювете, в
то время как приме&
няемый нами метод
чувствует структуру только очень тонко&
го, прилегающего к золоту, слоя толщи&
ной порядка 0,5 мкм. Представляется
вероятным, что процесс структуризации
в приповерхностной области происходит
иначе, чем в объеме.
Выводы
Проведенный эксперимент показал
возможность исследований процессов
структуризации жидкостей с помощью
сенсоров, основанных на явлении повер&
хностного плазмонного резонанса. Пред&
лагаемый метод позволяет количествен&
но оценивать процесс восстановления
структуры жидкости в реальном времени.
Преимуществами применения спектро&
метров плазмонного резонанса серии
«Плазмон» являются их высокая чувстви&
тельность, возможность регулировки и
стабилизации температуры исследуемо&
го образца, относительно невысокая сто&
имость, доступность и компактность
спектрометров. При необходимости
спектрометры могут работать в полевых
условиях в автономном режиме.
Литература
1. Z.Salamon, H.A.Macleod, G.Tollin
Surface plasmon resonance
spectroscopy as a tool for investigating
the biochemical and biophysical
properties of membrane protein
systems 1 theoretical principles,
Boichim. Biophys. Acta 1331 (1997)
117&129.
2. W.L.Barns, A.Dereux, T.W.Ebesen,
Surface plasmon subwave&lenghth
optics, Nature 424 (2003) 824&830.
Рис. 3. Показатели релаксации для различных веществ.
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г.
9494949494
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008
3. J.Homola, S.S.Yee, G.Gauglitz Surface
plasmon resonance sensors: review
Sensors and Actuators B, Chem 54
(1999) 3&15.
4. O.V.Rengevich, Yu.M.Shirshov,
Yu.V.Ushenin, A.G.Beketov Separate
determination of thickness abd optical
parameters by surface plasmon
resonance: accuracy consideration
Semiconductor Physics, Quantum
Electronics&Optoelectronics 1999, v.2
N 2, p. 28&35.
5. R.Mukhopadhyay Surface plasmon
resonance instruments diversify
Analytical chemistry [ August 1, 2005,
p. 313a&317a
6. Ширшов Ю.М., Венгер Є.Ф., Прохо&
рович А.В., Мацас Є.П., Чегель В.І.,
Ушенін Ю.В. Спосіб детектування та
визначення концентрації біомолекул
та молекулярних комплексів та
пристрій для його здійснення Патент
46018 (2002) Україна, МПК G 01N 21/
55
7. Загородняя С.Д., Нестерова Н.В.,
Головань А.В., Баранова Г.В., Ушенин
Ю.В. Использование оптического
биосенсора для детекции антител к
вирусу Эпштейн&Барр в сыворотке
крови больных Лабораторная диагно&
стика, 1(39).2007, с.26&30, Киев, 2007
8. Ю. М. Ширшов, О. Ю. Посудиевский,
А. В. Самойлов, Е. Р. Суровцева, Ю.
В. Ушенин, Р. В. Христосенко, Е. Ф.
Венгер, В. М. Мирский Определние
оптических констант тонких пленок
полианилина с помощью поверхнос&
тного плазмонного резонанса, Опто&
электроника и полупроводниковая
техника. – 43, 2008 с.67&73
9. M. Vasjari, Yu. M. Shirshov, A.V.
Samoylov and V. M. Mirsky SPR
investigation of mercury reduction and
oxidation on thin gold electrodes
Journal of Electroanalytical Chemistry
Vol. 605, № 1, 2007, pp. 73&76
10. Гридина Н.Я., Розуменко В.Д., Уше&
нин Ю.В. Дифференциальная диагно&
стика нейрохирургической патологии
головного мозга с помощью показа&
телей поверхностного плазмонного
резонанса на периферической крови
пациентов Матеріали Конференції
нейрохірургів України „Нові технології
в нейрохірургії”. Український нейро&
хірургічний журнал.&2006.&№1; с.32
11. Пристрій для виявлення матеріально&
го носія енергоінформацийного впли&
ву., Підкамінь Л.Й., Тези доповідей
конференції Сенсорна електроніка
„Сенсор&2008”, Одеса, 2008, с.65&67
12. Д. Эйзенберг, В. Кауцман «Структура
и свойства воды», Ленинград, Гидро&
метоиздат, 1975 с 258&270
Резюме
ВИКОРИСТАННЯ СПЕКТРОМЕТРА
ПЛАЗМОННОГО РЕЗОНАНСУ ДЛЯ
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ
СТРУКТУРУВАННЯ ВОДИ
Маслюк Л.Н., Самойлов А.В.,
Ушенин Ю.В., Христосенко Р.В.
Показана можливість використання
сенсорів, основаних на явищі поверхне&
вого плазмонного резонансу, для дослі&
дження структури води та інших рідин.
Досліджено процес структуризації ряду
різних рідин після порушення структури,
що встановилась, інтенсивним розмішу&
ванням. Показано, що пропонує мий ме&
тод дозволяє дослідити процеси зміни
структури рідин практично в реальному
часі з одержанням кількісних оцінок пара&
метрів цих процесів. Дослідження прово&
дились на спектрометрах плазмонного
резонансу «Плазмон», розроблених в
Інституті фізики напівпровідників ім.
В.Є.Лашкарьова НАН України.
Summary
USE OF PLASMON&RESONANCE
SPECTROMETER FOR RESEARCH OF
WATER STRUCTURING PROCESS
Maslyuk l.N., Samoylov A.V.,
Ushenin Yu.V., Khristosenko R.V.
It is shown the opportunity to use
sensors, which are based on the
phenomenon of surface plasmon
resonance, for researching the structure of
water and other liquids. The process of
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г.
9595959595
structurization had been investigated for a
row of different liquids after infringementing
of their structure by the intensive hashing.
It is shown that the proposed method lets
to research the processes of changing the
structure of the liquids practically in real time
with getting the quantitative estimations of
parameters of these processes. The
researches were conducted by surface
plasmon resonance spectrometers
«Plasmon», which were developed in the V.
Lashkaryov Institute of semiconductor
physics, NAS of Ukraine.
Впервые поступила в редакцию 22.06.2008 г.
Рекомендована к печати на заседании ученого
совета НИИ медицины транспорта
(протокол № 4 от 27.06.2008 г.).
Актуальность
Внедрение диоксида хлора для
обеззараживания питьевой воды на Укра&
ине является перспективным направле&
нием для реализации современных гиги&
енических требований к качеству питье&
вой воды.
Одной из важных сторон примене&
ния диоксида хлора в технологиях подго&
товки питьевой воды является анализ в
воде остаточных концентраций диоксида
хлора и его побочных продуктов – хло&
рит&, гипохлорит& хлорат&анионов.
При обработке воды диоксидом
хлора протекают окислительно&восстано&
вительные реакции этого окислителя с
веществами, присутствующими в воде, в
результате чего диоксид хлора может
восстанавливаться до хлорит&, гипохло&
рит& и хлорид& анионов [1].
Хлорат&анион может появляться в
обработанной воде в результате реакции
диспропорционирования диоксида хлора
в основной среде, по данным литерату&
ры в количестве, не превышающем 1 %
от введенного диоксида хлора при рН
воды < 9 [2].
Особенностью анализа является
совместное присутствие в воде указан&
ных выше кислородсодержащих соеди&
нений хлора, а аналитические методы
основаны на различных окислительных
свойствах этих соединений.
Цель работы
Внедрение в практику для опера&
тивного контроля концентраций диокси&
да хлора и его побочных продуктов в
питьевой воде в лабораториях СЭС, во&
доканалов и др.
Задачи работы
1. Анализ существующих методов опре&
деления в воде диоксида хлора, хло&
рит&, гипохлорит& и хлорат&анионов.
2. Усовершенствовать некоторые мето&
ды анализа, оценить их точность,
воспроизводимость результатов.
Аналитические методы условно
разделяют на методы контроля концент&
рированных растворов диоксида хлора (>
200 мг/дм3) и методы контроля остаточ&
ных концентраций окислителей – диокси&
да хлора, хлоритов, хлора, хлоратов, сум&
марная концентрация которых < 0,07
ммоль/дм3, а также классифицируют по
применяемым для анализа реагентам,
табл.
Йодометрический метод [3, 4, 7]
чаще применяется для анализа водных
растворов с концентрацией С1О
2
> 200
мг/дм3 которые вырабатываются в гене&
раторах диоксида хлора в концентраци&
ях 20&30 г/дм3 (контроль производитель&
УДК 543.3:546.134
АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ВОДЕ
ДИОКСИДА ХЛОРА, ХЛОРИТ> И ХЛОРАТ>АНИОНОВ
Петренко Н.Ф., Деревянко Т.О., Кизлова М.И.
УкрНИИ медицины транспорта, г. Одесса
|