Монография. — Омск: СибАДИ, 2010. — 304 с. — ISBN 978-5-93204-557-2Монография посвящена исследованию физических и физико-химических характеристик анодного микроразряда и изучению химического воздействия анодного микроразряда на вещества, специально введенные в водные растворы электролитов и не участвующие в синтезе анодных покрытий. Разработаны физическая модель анодного микроразряда и физико-химическая модель и механизмы химического воздействия анодного микроразряда на молекулярно-дисперсные и гетерогенные системы (эмульсии). Описано применение анодного микроразряда для очистки сточных вод, извлечения металлов из нефти и нефтепродуктов и синтеза углеродсодержащих нанодисперсных материалов.
Предназначена для студентов и магистров, обучающихся по специальностям «Инженерная защита окружающей среды», «Физическая химия», «Электрохимия» и «Водоснабжение», а также аспирантов и специалистов, занимающихся исследованием физико-химических процессов в электрических разрядах.
Содержание
Анодные микроразряды и их возможные химические эффекты в аспекте химии высоких энергий
Физические процессы, приводящие к возникновению и развитию анодных микроразрядов
Представление анодных микроразрядов в виде диэлектрического пробоя оксидной пленки
Гипотеза о газоразрядной природе анодных микроразрядов
Применение анодных микроразрядов
Химические процессы при воздействии анодных микроразрядов
Температура газа, линейные размеры и время существования плазменной области анодных микроразрядов.
Химические превращения веществ при воздействии анодных микроразрядов
Химические превращения метанола и этанола при пиролизе, воздействии плазмы и радиолизе
Пиролиз
Воздействие плазмы
Радиолиз водных растворов
Химические превращения углеводородов при различных высокоэнергетических воздействиях
Радиолиз углеводородов
Термические превращения предельных углеводородов.
Воздействие плазмы на предельные углеводороды
Химические превращения растворов серной кислоты при различных высокоэнергетических воздействиях
Состояние серной кислоты в растворе
Термическая устойчивость растворов серной кислоты
Электролиз растворов серной кислоты
Радиолиз серной кислоты
Методики эксперимента и исследования продуктов воздействия анодных микроразрядов на растворы спиртов и эмульсии углеводородов и на растворы серной кислоты
Экспериментальная установка
Ячейки и электроды для обработки исследуемых систем
Обработка исследуемых систем анодными микроразрядами
Анализ продуктов химического превращения в исследуемых системах
Система «водный раствор электролита - спирт»
Исследование газообразных продуктов
Исследование растворенных в жидкости продуктов
Система «водный раствор электролита - эмульсия углеводорода»
Приготовление эмульсии
Исследование состава эмульсии
Исследование газообразных продуктов
Исследование твердофазного продукта
Система «серная кислота - вода»
Определение продуктов превращения серной кислоты
Определение фазового и элементного составов оксидных покрытий
Определение размеров микроразрядов, их количества на аноде и распределения свечения по плазменной зоне микроразряда
Получение спектров свечения микроразрядов
Спектральные, временные и пространственные характеристики анодных микроразрядов в водно-солевых растворах и физико-химические процессы в серной кислоте, инициируемые анодным микроразрядом
Спектры излучения микроразрядов
Временные характеристики анодных микроразрядов
Оценка времени жизни единичного микроразряда
Влияние концентрация и природы электролита
Влияние средней силы тока микроразрядов
Пространственные характеристики анодных микроразрядов
Влияние концентрации и природы электролита
Влияние средней силы тока микроразрядов
Распределение интенсивности свечения по пузырьку микроразряда
Тепловые эффекты анодного микроразряда и полных растворах солей
Оценка роли анодных электрохимических процессов в химических превращениях среды
Закономерности физико-химических процессов и серной кислоте, инициируемых анодными микроразрядами
Влияние концентрации серной кислоты, силы тока разряда и природы вентильного металла на химическое превращение серной кислоты
Фазовый и элементный состав покрытий на вентильных металлах, полученных в серной кислоте
Закономерности химического воздействия анодных микроразрядов на водно-солевые
растворы спиртов
Влияние условий генерации микроразрядов на их химическое воздействие
Влияние начальной концентрации спирта на его химические превращения при обработке микроразрядом
Метанол
Этанол
Качественное сравнение химического воздействия анодных микроразрядов с другими высокоэнергетическими воздействиями
Физическая модель анодных микроразрядов
Разработка физической модели возникновения и развития микроразрядов
Сравнение модели микроразрадов с экспериментальными результатами
Оценка некоторых параметров анодных микроразрядов
Механизм химического превращения спиртов при воздействии микроразрядов
Разработка схемы реакций
Обсуждение закономерностей химического превращения спиртов в анодных микроразрядах
Влияние начальной концентрации спирта
Влияние условий генерации микроразрядов
Оценка энергетической эффективности химического воздействия микроразрядов и перспективы ее повышения
Закономерности химического воздействия анодных микроразрядов на эмульсии углеводородов
в водных растворах солей
Воздействие анодных микроразрядов на эмульсии пентадекана
Изменение состава эмульсии
Убыль пентадекана в эмульсии
Дисперсионный спектр эмульсии
Накопление пероксида водорода
Твердофазный продукт (ТФП)
Состав и свойства ТФП
Динамика накопления ТФП
Газообразные продукты
Газообразные продукты обработки анодными микроразрядами растворов карбоната натрия
Газообразные продукты обработки анодными микроразрядами эмульсий пентадекана
Влияние природы и длины цепи углеводородного радикала на превращение углеводорода, образование газа и ТФП при воздействии анодных микроразрядов
Воздействие анодных микроразрядов на эмульсии декана и тридекана
Воздействие микроразрядов на эмульсии стирола
Влияние состава электролита на процесс превращения углеводорода
Феноменологическая (физико-химическая) модель химических эффектов анодных микроразрядов и интерпретация выявленных закономерностей на ее основе
Феноменологическая модель превращения углеводородов при воздействии анодных микроразрядов
Основные положения модели
Размеры и время жизни ППП в эмульсиях углеводородов
Толщина пленки углеводорода
Связь скорости процессов внутри ППП с природой углеводорода
Априорный расчет энергетического выхода разложения углеводородов до газообразных продуктов
Оценка возможности разрушения молекул углеводорода в ППП
Возможный радикальный механизм образования ТФП
Практическое применение химических эффектов анодных микроразрядов
Использование микроразрядов для минерализации нефтепродуктов в ходе их элементного анализа
Возможность использования анодных микроразрядов для деметаллизации нефти и нефтепродуктов
Возможность использования анодных микроразрядов для очистки воды от органических примесей
Использование анодного микроразряда для синтеза нанодисперсного полимерного продукта
