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...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Вопросы атомной науки и техники
Дата:2002
Автори: Юферов, В.Б., Холод, Ю.В., Рыбалко, А.Н., Муфель, Е.В., Малец, В.Ф., Озеров, А.Н., Слюсарь, В.П.
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