О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн
Описано дослідження з дегазації води за допомогою звукових імпульсів і виведенню солей з розчинів. Через 30 імпульсів, близько 100 сек. у системі поділу концентрація солі збільшилася на 1 % і в осад випало 0,1 % солі з ненасиченого розчину. Описаны исследования по дегазации воды с помощью звуковых...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 2002 |
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2002
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80161 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн / В.Б. Юферов, Ю.В. Холод, А.Н. Рыбалко, Е.В. Муфель, В.Ф. Малец, А.Н. Озеров, В.П. Слюсарь // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 149-151. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859605410473836544 |
|---|---|
| author | Юферов, В.Б. Холод, Ю.В. Рыбалко, А.Н. Муфель, Е.В. Малец, В.Ф. Озеров, А.Н. Слюсарь, В.П. |
| author_facet | Юферов, В.Б. Холод, Ю.В. Рыбалко, А.Н. Муфель, Е.В. Малец, В.Ф. Озеров, А.Н. Слюсарь, В.П. |
| citation_txt | О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн / В.Б. Юферов, Ю.В. Холод, А.Н. Рыбалко, Е.В. Муфель, В.Ф. Малец, А.Н. Озеров, В.П. Слюсарь // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 149-151. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Описано дослідження з дегазації води за допомогою звукових імпульсів і виведенню солей з розчинів. Через
30 імпульсів, близько 100 сек. у системі поділу концентрація солі збільшилася на 1 % і в осад випало 0,1 % солі з
ненасиченого розчину.
Описаны исследования по дегазации воды с помощью звуковых импульсов и выведению солей из растворов. Через
30 импульсов, около 100 сек. в системе разделения концентрация соли увеличилась на 1 % и в осадок выпало 0,1 % соли
из ненасыщенного раствора.
Investigation of water degassing and demineralization in acoustic fields are described.After 30 pulses, during time interval of
~100 second salt concentration has been increased for 1 %, and 0.1 % of sald has been precipitated from not-satorated solution.
|
| first_indexed | 2025-11-28T03:17:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.52: 533.5
О ВОЗМОЖНОСТИ ВЫВОДА СОЛЕЙ ИЗ РАСТВОРОВ
ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН
В.Б.Юферов, Ю.В.Холод, А.Н.Рыбалко, Е.В.Муфель, В.Ф.Малец, А.Н.Озеров, В.П.Слю-
сарь
Национальный научный центр "Харьковский физико-технический институт",
61108, г.Харьков, ул.Академическая,1. Украина
e-mail: v . yuferov @ kipt . kharkov . ua , тел. 0572-356326
Описано дослідження з дегазації води за допомогою звукових імпульсів і виведенню солей з розчинів. Через
30 імпульсів, близько 100 сек. у системі поділу концентрація солі збільшилася на 1 % і в осад випало 0,1 % солі з
ненасиченого розчину/
Описаны исследования по дегазации воды с помощью звуковых импульсов и выведению солей из растворов. Через
30 импульсов, около 100 сек. в системе разделения концентрация соли увеличилась на 1 % и в осадок выпало 0,1 % соли
из ненасыщенного раствора.
Investigation of water degassing and demineralization in acoustic fields are described.After 30 pulses, during time interval of
~100 second salt concentration has been increased for 1 %, and 0.1 % of sald has been precipitated from not-satorated solution.
ВВЕДЕНИЕ
Известен ряд способов выведения растворимых
примесей из водных сред. В конечном счете наи-
большее применение находят методы с минималь-
ными энергозатратами и простой аппаратурной ба-
зой. В этом плане существенное ускорение и умень-
шение энергозатрат получено при применении
ультразвуковых методик. Значительно более энерго-
емким процессом оказывается выведение растворен-
ных солей, которые могут находиться в растворах
либо в виде отдельных ионов, либо агрегатов суб-
атомного размера. В процессе исследований дегаза-
ции жидкостей под действием импульсных акусти-
ческих полей [1] возникло предположение о воз-
можности использования этого процесса не только
для обезгаживания, но и для выведения солей из
растворов. Действительно, в процессе образования в
жидкости газовых пузырьков,– поверхности раздела
двух фаз с нескомпенсированной поверхностной
энергией,– при субатомных размерах последнего на
эту поверхность могут диффундировать из объема
жидкости атомы и ионы, т.е. на этой поверхности
может происходить адсорбция примесей – ионов и
субатомных агрегатов. В процессе дальнейшего ро-
ста газовых пузырьков они начинают всплывать, и
таким образом примеси переносятся на макроскопи-
ческую поверхность раздела жидкость – газ. На этой
поверхности пузырьки распадаются, и принесенные
примеси в избыточной, по сравнению с раствором,
концентрации находятся вблизи поверхности жид-
кости. В силу большого градиента концентрации и
внутрижидкостных потоков эта область, с повышен-
ной концентрацией, достаточно быстро рассасыва-
ется. Поэтому для выведения соли необходимо было
создать соответствующее устройство. На рис.1 пред-
ставлена конструкция экспериментальной системы.
Эксперименты проводились на вакуумной моечной
машине, описанной ранее [2, 3], и состоящей из ва-
куумной камеры, объемом около 60 л, заполненной
20 л воды; импульсного газодинамического излуча-
теля, выходное отверстие которого приблизительно
на 10 см находилось ниже уровня жидкости; пьезо-
акустического датчика, располагавшегося в жидко-
сти, контролирующего амплитуду и спектр звуко-
вых колебаний, и системы контроля прозрачности
жидкости.
Рис.1. Схема установки по обезгаживанию воды
Эта система состояла из осветительной лампы и
лазера с длиной волны 602 нм, с одной стороны, и
фотодиода с системой регистрации величины свето-
вого сигнала, с другой. Система регистрации и излу-
________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2002. №6. 149
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (82), с.149-151.
mailto:v.yuferov@kipt.kharkov.ua
чатели находились вне вакуумной камеры, за про-
зрачными фланцами напротив друг друга. Камера
вакуумировалась до давления 80…120 Торр.
Вид и длительность акустического сигнала, гене-
рируемого газодинамическим излучателем и реги-
стрируемого пьезо-акустическим датчиком, пред-
ставлен на рис.2. Заметим, что вся длительность сиг-
нала составляет около 100 мс.
Рис.2. Вид акустического сигнала пневмоизлучателя
Результаты контроля уровня прозрачности жид-
кости (процесс дегазации) представлены на рис.3.
Сразу же отметим, что масштаб времени на нем со-
ставляет около 33 сек.
На рис. 3 видно, что после прохождения токово-
го импульса (около 10 мс), необходимого для откры-
тия газодинамического излучателя, и прохождения
газа через водную среду (около 1 сек.) прозрачность
ее стала нулевой (полное затемнение) и частично
восстанавливается по прошествии около 1 сек., то
есть всплывания и рассасывания газового пузыря.
Пунктирная линия на графиках соответствует нуле-
вому сигналу на фоторезисторе.
Рис.3. Зависимость прозрачности воды от времени
во время импульса (освещение - лампа и лазер)
Динамика образования и рассасывания газового
пузыря при работе пневмоизлучателя представлена
на рис.4. Первый кадр сделан через 40 мс после на-
чала инжекции, второй – через 80 мс, третий – через
160 мс, четвертый, – 400 мс.
Через 1 сек., как уже отмечалось, система про-
светляется, однако в дальнейшем во всем объеме
жидкости образуются мелкие пузырьки газа, кото-
рые постепенно растут, при этом жидкость стано-
вится непрозрачной. По мере роста пузырьки начи-
нают всплывать к поверхности раздела жидкость –
вакуум (газ), и среда постепенно снова просветляет-
ся. Как указывалось в [1], жидкость полностью не-
прозрачна при данном уровне мощности импульсов,
вплоть до шестого импульса. Для 12-го импульса
прозрачность среды уже меняется мало.
.
150
Рис.4. Динамика инжектированного газового пузыря. Кадры сделаны в моменты времени: 40, 80, 160 и
400 мс после инжекции
Газообразование в объеме жидкости и газовыде-
ление с поверхности от импульса к импульсу стано-
вится все меньше и меньше. При сохранении озву-
ченной жидкости под вакуумом при дальнейших
импульсах прозрачность среды, связанная с газооб-
разованием, не изменяется. Повышение давления до
1 ат приводит к восстановлению газообразования в
объеме жидкости, зависящему от длительности про-
цесса взаимодействия газа с дегазированной жидко-
стью, то есть определяется скоростью процесса
растворения газа.
Эксперименты по выведению солей проводились
на той же установке. В вакуумный объем с пневмо-
излучателем помещен дополнительный, герметич-
ный, относительно водяной ванны, пластмассовый
тонкостенный объем, в котором могли развиваться
все процессы, не возмущенные газовыми и водяны-
ми потоками в момент инжекции. Происходящая в
этом объеме дегазация формировала только направ-
ленные потоки всплывающих пузырьков, которые
при всплытии удалялись из объема в систему разде-
ления. В дополнительный объем был введен 3%
раствор поваренной соли. После нескольких им-
пульсов пневмоизлучателя в нижней части системы
разделения выпали кристаллы соли, окрашенные в
бурый цвет. Следует заметить, что первичная (водо-
проводная) вода содержит значительную долю со-
лей железа, которые, выпадая в осадок после дли-
тельной выдержки, всегда имеют бурую окраску.
Таким образом, после звукового воздействия выпала
смесь солей, находившихся в растворе. Следует за-
метить, что в начале раствор в системе разделения
был не- насыщенным, вернее просто состоял из
обычной водопроводной воды; соли могли попасть
туда в процессе переноса воздушными пузырьками.
Через 30 импульсов (около 100 сек.) концентрация
соли достигла 4%, т.е. возрасла на 1%. Кроме того, в
осадок, на дно системы разделения выпало 0.02 г со-
лей. Помимо того солевые отложения наблюдались
на внутренней поверхности трубок системы разде-
ления.
Подводя итоги предварительных экспериментов,
можно отметить наличие вполне регистрируемых
величин потоков массопереноса. Эксперименты бу-
дут продолжены.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.Б.Юферов, Ю.В.Холод, Е.В.Муфель,
В.М. Шулаев. Дегазация закалочно-охлаждаю-
щих водоподобных сред звуковыми импульсами
//Сборник докладов. ОТТОМ-2. Часть 1. 10−14
сентября 2001 г., с.126-129.
2. В.Б.Юферов, Е.И.Скибенко, Ю.В.Холод,
Л.Г.Сороковой, Е.В.Муфель, В.Ф.Малец. Уста-
новка стирки, мойки, очистки в акустических
полях с широким спектром частот //Вестник
ХГПУ, серия: «Новые решения в современных
технологиях», вып.84, г.Харьков, 2000, с.205−
208.
3. В.Б.Юферов, Е.И.Скибенко, Ю.В.Холод,
Л.Г.Сороковой, Е.В.Муфель, В.Ф.Малец.
В.М.Шулаев. Очистка поверхностей изделий
машиностроения от индустриальных масел в
акустических полях гидродинамических излуча-
телей с широким спектром частот (вакуумная
мойка) //Труды н/п симпозиума "Оборудование и
технологии термической обработки металлов
и сплавов в машиностроении". Харьков, 2000,
с. 236−241.
151
Введение
Литература
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80161 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T03:17:20Z |
| publishDate | 2002 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Юферов, В.Б. Холод, Ю.В. Рыбалко, А.Н. Муфель, Е.В. Малец, В.Ф. Озеров, А.Н. Слюсарь, В.П. 2015-04-12T16:32:19Z 2015-04-12T16:32:19Z 2002 О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн / В.Б. Юферов, Ю.В. Холод, А.Н. Рыбалко, Е.В. Муфель, В.Ф. Малец, А.Н. Озеров, В.П. Слюсарь // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 149-151. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80161 621.52: 533.5 Описано дослідження з дегазації води за допомогою звукових імпульсів і виведенню солей з розчинів. Через 30 імпульсів, близько 100 сек. у системі поділу концентрація солі збільшилася на 1 % і в осад випало 0,1 % солі з ненасиченого розчину. Описаны исследования по дегазации воды с помощью звуковых импульсов и выведению солей из растворов. Через 30 импульсов, около 100 сек. в системе разделения концентрация соли увеличилась на 1 % и в осадок выпало 0,1 % соли из ненасыщенного раствора. Investigation of water degassing and demineralization in acoustic fields are described.After 30 pulses, during time interval of ~100 second salt concentration has been increased for 1 %, and 0.1 % of sald has been precipitated from not-satorated solution. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Краткие сообщения О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн Article published earlier |
| spellingShingle | О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн Юферов, В.Б. Холод, Ю.В. Рыбалко, А.Н. Муфель, Е.В. Малец, В.Ф. Озеров, А.Н. Слюсарь, В.П. Краткие сообщения |
| title | О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн |
| title_full | О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн |
| title_fullStr | О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн |
| title_full_unstemmed | О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн |
| title_short | О возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн |
| title_sort | о возможности вывода солей из растворов под воздействием акустических волн |
| topic | Краткие сообщения |
| topic_facet | Краткие сообщения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80161 |
| work_keys_str_mv | AT ûferovvb ovozmožnostivyvodasoleiizrastvorovpodvozdeistviemakustičeskihvoln AT holodûv ovozmožnostivyvodasoleiizrastvorovpodvozdeistviemakustičeskihvoln AT rybalkoan ovozmožnostivyvodasoleiizrastvorovpodvozdeistviemakustičeskihvoln AT mufelʹev ovozmožnostivyvodasoleiizrastvorovpodvozdeistviemakustičeskihvoln AT malecvf ovozmožnostivyvodasoleiizrastvorovpodvozdeistviemakustičeskihvoln AT ozerovan ovozmožnostivyvodasoleiizrastvorovpodvozdeistviemakustičeskihvoln AT slûsarʹvp ovozmožnostivyvodasoleiizrastvorovpodvozdeistviemakustičeskihvoln |