Физико-химическая активация дистиллированной воды струей СВЧ-плазмы аргона в атмосфере водяного пара

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложен способ активации воды плазмой безэлектродного факельного разряда в СВЧ электромагнитном поле в аргоне в среде водяного пара при атмосферном давлении для получения в дистиллированной воде чистого раствора пероксида водорода Н2О2 без примесей. Показано, что основным механизмом образования радикалов атомарного водорода H• и гидроксила НО• при распаде воды является фотолиз под воздействием эксимерного вакуумного ультрафиолетового излучения аргоновой плазмы факела. Дополнительным источником радикалов в жидкой воде могут быть гидратированные электроны при соприкосновении плазменного факела с поверхностью воды. Плазменные технологии сегодня широко используются для получения активированной воды с содержанием перекиси водорода, для решения задач экологии, повышения урожайности в сельском хозяйстве и для применения в медицине.

Об авторах

К. Ф. Сергейчев

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: k-sergeichev@yandex.ru
Россия, Москва

Н. А. Лукина

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: k-sergeichev@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Asimov I. A Short history of chemistry. Heinemann, London, 1972
  2. Bruggeman P.J., Kushner M.J., Locke B.R., Gardeniers J.G. E., Graham W.G., Graves D.B., Hofman-Caris R.C. H.M., Maric D., Reid J.P., Ceriani E, Fernandez Rivas D., Foster J.E., Garrick S.C., Gorbanev Y., Hamaguchi S., Iza F., Jablonowski H., Klimova E., Kolb J., Krcma F., Lukes P., Machala Z., Marinov I., Mariotti D., Mededovic Thagard S., Minakata D., Neyts E.C., Pawlat J., Petrovic Z.Lj., Pflieger R., Reuter S., Schram D.C., Schröter S., Shiraiwa M., Tarabová B., Tsai P.A. , Verlet J.R . R., von Woedtke T., Wilson K.R., Yasui K. and Zvereva G. // Plasma Sources Sci. Technol. 2016. 25 053002 (59 pp). doi: 10.1088/0963-0252/25/5/053002
  3. Bansode A.S., More S.E., Siddiqui E.A., Satpute S., Ahmad A., Bhoraskar S.V., Mathe V.L. // Chemosphere. 2017. 167. P. 396–405. doi: 10.1016/j.chemosphere.2016.09.089
  4. Marinova P., Benova E., Topalova Y., Todorova Y., Bogdanov T., Zhekova M., Yotinov I., Krcma F. // Effects of Surface-Wave-Sustained Argon Plasma Torch Interaction with Liquids. Processes. 2023. V. 11. P. 3313. https://doi.org/10.3390/pr11123313
  5. López M., Calvo T., Prieto M., Múgica-Vidal R., Muro-Fraguas I. , Alba-Elías F., Alvarez-Ordóñez A. // Front. Microbiol. 2019. Sec. Food Microbiology V. 10. Doi.org/10.3389/fmicb.2019.00622
  6. Андреев С.Н., Апашева Л.М., Ашуров М.Х., Лукина Н.А., Сапаев Б., Сапаев И.Б., Сергейчев К.Ф., Щербаков И.А. // Доклады Академии наук. 2019. Т. 486. № 3. С. 297.
  7. Сергейчев К.Ф., Лукина Н.А., Апашева Л.М., Овчаренко Е.Н., Лобанов А.В. // Химическая физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 60. doi: 10.1134/S1990793122010134
  8. Toyokuni S., Ikehara Y., Kikkawa F., Hori M. Plasma Medical Science. Academic Press, 2018. P. 458.
  9. Kong M.G., Morfill G., Stolz W., Plasma Medicine / Еd. Laroussi M. Cambridge University Press, Cambridge, 2012.
  10. Puschner G. Heating with microwaves. Fundamentals, components and circuit technique, 1966.
  11. Сергейчев К.Ф., Лукина Н.А., Арутюнян Н.Р. // Физика плазмы. 2019. T. 45. № 6. С. 513. doi: 10.1134/S036729211906009X
  12. Moisan M., Nowakowska H. // Plasma Sources Sci. and Techn. 2018. V. 27. № 7. doi: 10.1088/1361-6595/aac528
  13. Сергейчев К.Ф., Минаев И.М. Плазменные антенны на поверхностных электромагнитных волнах // Труды Института общей физики им. А.М. Прохорова. 2014. Т. 70. С. 143.
  14. Сергейчев К.Ф., Лукина Н.А., Андреев С.Н., Апашева Л.М., Савранский В.В., Лобанов А.В. Патент РФ 2019. RU 2 702 594 C1.
  15. Sergeichev K.F., Lukina N.A., Sarimov R.M., Smirnov I.G., Simakin A.V., Dorokhov A.S., Gudkov S.V. // Front. Phys., 2021. https://doi.org/10.3389/fphy.2020.614684
  16. Сергейчев К.Ф., Хаваев В.Б., Лукина Н.А. Патент РФ № RU 2761437 C1.
  17. Tikhonov V.N., Aleshin S.N., Ivanov I.A., Tikhonov A.V. // J. of Physics. Conf. Series. 2017. 927 012067. doi: 10.1088/1742-6596/927/1/
  18. Belovolova L.V., Glushkov M.V., Vinogradov E.A., Babintsev V.A., Golovanov V.I. // Phys. of Wave Phenom. 2009. V. 17. № 1. Р. 21.
  19. Плазма в лазерах / под ред. Дж. Бекефи. М.: Энергоиздат, 1982. 411 с.
  20. https://en.wikipedia.org/wiki/Saha_ionization_equation
  21. Колесников В.Н. Дуговой разряд в инертных газах. // Труды ФИАН. 1964. Т. 30. С. 66.
  22. Справочник химика. 21. Химия и химическая технология. Параграф 29, 29. С. 173. Рис. V, 3.
  23. Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Физические процессы в газовых лазерах.М.: Энергоатомиздат, 1985. 152 с.
  24. Lissovski A.A., Treshchalov A.B. // Proc. SPIE 6263, Atomic and Molecular Pulsed Lasers VI, 626 30H 2006; https://doi.org/10.1117/12.677401
  25. Baricholo P., Hlatywayo D.J., Von Bergmann H.M., Stehmann T., Rohwer E., Collier M. // S. Afr. J. Sci. 2011. V. 107 (11/12). Art. #581. P. 7. Doi.org/10.4102/sajs. v107i11/12.581
  26. Бойченко А.М., Ломаев М.И., Панченко А.Н., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. Ультрафиолетовые и вакуумно ультрафиолетовые эксилампы: физика, техника и применения. Томск: STT, 2011. 512 с.
  27. Зверева Г.Н. Исследование разложения воды вакуумным ультрафиолетовым излучением // Оптика и спектроскопия. 2010. Т. 108. № 6. С. 787.
  28. Беловолова Л.В. // Оптика и спектроскопия. 2020. T. 128. № 7. С. 923. doi: 10.21883/OS.2020.07.49565.64-20
  29. Разумовский С.Д., Гриневич Т.В., Коровина Г.В. Химическая физика. 2011. Т. 30. № 10.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024