250 мл водорода собраны над водой при
41. Смешивают 0,04 м 3 азота, находящегося под давлением 96 кПа (720 мм рт. ст.), с 0,02 м 3 кислорода. Общий объем смеси 0,06 м 3 , а общее давление 97,6 кПа (732 мм рт. ст.). Каким было давление взятого кислорода?
42. Газовая смесь приготовлена из 2 л H2 (P=93,3 кПа) и 5 л CH4 (P=112 кПа). Объем смеси равен 7 л. Найти парциальные давления газов и общее давление смеси.
43. Газовая смесь состоит из NO и CO2. Вычислить объемное содержание газов в смеси (в %), если их парциальные давления равны соответственно 36,3 и 70,4 кПа (272 и 528 мм рт. ст.).
44. В закрытом сосуде вместимостью 0,6 м 3 находится при 0 0 С смесь, состоящая из 0,2 кг CO2,
0,4 кг O2 и 0,15 кг CH4. Вычислить: а) общее давление смеси; б) парциальное давление каждого из газов; в) процентный состав смеси по объему.
45. Газовая смесь приготовлена из 0,03 м 3 CH4, 0,04 м 3 H2 и 0,01 м 3 CO. Исходные давления CH4, H2
и CO составляли соответственно 96, 84 и 108,8 кПа (720, 630 и 816 мм рт. ст.). Объем смеси равен 0,08 м 3 . Определить парциальные давления газов и общее давление смеси.
46. В газометре над водой находятся 7,4 л кислорода при 23 0 С и давлении 104,1 кПа (781 мм рт. ст.). Давление насыщенного водяного пара при 23 0 С равно 2,8 кПа (21 мм рт. ст.). Какой объем займет находящийся в газометре кислород при нормальных условиях?
47. 0,350 г вытеснили из кислоты 209 мл водорода, собранного над водой при 20 0 С и давлении 104,3 кПа. Давление насыщенного пара воды при этой температуре составляет 2,3 кПа. Найти эквивалентную массу металла.
48. 250 мл водорода собраны над водой при 26 0 С и давлении 98,7 кПа. Давление насыщенного пара воды при 26 0 С составляет 3,4 кПа. Вычислить объем водорода при нормальных условиях и его массу.
49. 0,604 г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 581 мл водорода, собранного над водой при 18 0 С и давлении 105,6 кПа. Давление насыщенного пара воды при 18 0 С составляет 2,1 кПа. Найти относительную атомную массу металла.
Вопросы для самоконтроля:
50. Сосуд наполнен смесью кислорода и азота. При каком соотношении парциальных давлений массы газов будут одинаковы: а) p(O 2 )=p(N 2 ); б) p(O 2 )=0,875p(N 2 ); в) p(O 2 )=1,14p(N 2 )?
51. Парциальное давление кислорода в воздухе равно 22 кПа. Чему равно содержание кислорода в процентах по объему: а) 42%; б) 21%; в) 10,5%?
52. Водород собирали в одном случае над водой, в другом — над ртутью при одинаковых условиях. В обоих случаях объем газа оказался одинаковым. Одинаковы ли количества собранного водорода: а) одинаковы; б) количество водорода, собранного над ртутью, больше; в) количество водорода, собранного над водой, больше?
Источник
—>Решение задач по химии —>
Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии. Учебное пособие для вузов / Под ред. В. А. Рабиновича и Х. М. Рубиной. – 23-е изд., исправленное – Л.: Химия, 1985. – 264 с., ил.
Задачи 41-52
41. Смешивают 0,04 м 3 азота, находящегося под давлением 96 кПа (720 мм рт. ст.), с 0,02 м 3 кислорода. Общий объем смеси 0,06 м 3 , а общее давление 97,6 кПа (732 мм рт. ст.). Каким было давление взятого кислорода? Решение с ключом
42. Газовая смесь приготовлена из 2 л H2 (P=93,3 кПа) и 5 л CH4 (P=112 кПа). Объем смеси равен 7 л. Найти парциальные давления газов и общее давление смеси. Решение с ключом
43. Газовая смесь состоит из NO и CO2. Вычислить объемное содержание газов в смеси (в %), если их парциальные давления равны соответственно 36,3 и 70,4 кПа (272 и 528 мм рт. ст.). Решение с ключом
44. В закрытом сосуде вместимостью 0,6 м 3 находится при 0 °С смесь, состоящая из 0,2 кг CO2, 0,4 кг O2 и 0,15 кг CH4. Вычислить: а) общее давление смеси; б) парциальное давление каждого из газов; в) процентный состав смеси по объему. Решение с ключом
45. Газовая смесь приготовлена из 0,03 м 3 CH4, 0,04 м 3 H2 и 0,01 м 3 CO. Исходные давления CH4, H2 и CO составляли соответственно 96, 84 и 108,8 кПа (720, 630 и 816 мм рт. ст.). Объем смеси равен 0,08 м 3 . Определить парциальные давления газов и общее давление смеси. Решение с ключом
46. В газометре над водой находятся 7,4 л кислорода при 23 °С и давлении 104,1 кПа (781 мм рт. ст.). Давление насыщенного водяного пара при 23 °С равно 2,8 кПа (21 мм рт. ст.). Какой объем займет находящийся в газометре кислород при нормальных условиях? Решение с ключом
47. 0,350 г вытеснили из кислоты 209 мл водорода, собранного над водой при 20 °С и давлении 104,3 кПа. Давление насыщенного пара воды при этой температуре составляет 2,3 кПа. Найти эквивалентную массу металла. Решение с ключом
48. 250 мл водорода собраны над водой при 26 °С и давлении 98,7 кПа. Давление насыщенного пара воды при 26 °С составляет 3,4 кПа. Вычислить объем водорода при нормальных условиях и его массу. Решение с ключом
49. 0,604 г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 581 мл водорода, собранного над водой при 18 °С и давлении 105,6 кПа. Давление насыщенного пара воды при 18 °С составляет 2,1 кПа. Найти относительную атомную массу металла. Решение с ключом
50. Сосуд наполнен смесью кислорода и азота. При каком соотношении парциальных давлений массы газов будут одинаковы: а) p(O2)=p(N2); б) p(O2)=0,875·p(N2); в) p(O2)=1,14·p(N2)? Решение с ключом
51. Парциальное давление кислорода в воздухе равно 22 кПа. Чему равно содержание кислорода в процентах по объему: а) 42%; б) 21%; в) 10,5%? Решение
52. Водород собирали в одном случае над водой, в другом – над ртутью при одинаковых условиях. В обоих случаях объем газа оказался одинаковым. Одинаковы ли количества собранного водорода: а) одинаковы; б) количество водорода, собранного над ртутью, больше; в) количество водорода, собранного над водой, больше? Решение с ключом
Источник
Нахождение парциального давления газов и общего давления смеси
Задача 47.
0,350г металла вытеснили из кислоты 209 мл водорода, собранного над водой при 20 °С и давлении 104,3 кПа. Давление насыщенного пара воды при этой температуре составляет 2,3кПа. Найти эквивалентную массу металла.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды:
Обозначив искомый объём через и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:
где Р и V — давление и объём газа при температуре T = 293К (273 +20 = 293); P0 = 101,325кПа; T0 = 273К; = 102кПа; V0 — объём газа при н.у..
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен 22,4 : 2 = 11,2л или 11200мл. Тогда, используя формулу закона эквивалентов, рассчитаем эквивалентную массу металла:
Ответ: m(Э) = 20г/моль.
Задача 48.
250 мл водорода собраны над водой при 26°С и давлении 98,7кПа. Давление насыщенного пара воды при 26°С составляет 3,4кПа. Вычислить объем водорода при нормальных условиях и его массу.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды:
где P и V — давление и объём газа при температуре T = 299К (273 +26 = 299); P0 = 101,325кПа; T0 = 273К; V0 = 95,3кПа; — объём газа при н.у..
Учитывая, что 1г Н2 занимает 11200 мл рассчитаем массу водорода, содержащуюся в 214,97мл, составив пропорцию:
Ответ:
Задача 49.
0,604г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 581мл водорода, собранного над водой при 18°С и давлении 105,6 кПа. Давление насыщенного пара воды при 18°С составляет 2,1кПа. Найти относительную атомную массу металла.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды.
где P и V — давление и объём газа при температуре T = 291K (273 + 18 = 291); T0 = 273К; P0 = 101,325 Kпа; V0 -объём газа при н.у.
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен 22,4 : 2 = 11,2л или 11200мл. Тогда, используя формулу закона эквивалентов, рассчитаем эквивалентную массу металла:
M(Me) = mЭ(Me) . B, где B — валентность металла. Тогда M(Me) = 12,16 . 2 = 24,32г/моль.
Ответ: M(Me) = 24,32г/моль.
Задача 50.
Сосуд наполнен смесью кислорода и азота. При каком соотношении парциальных давлений массы газов будут одинаковы:
Решение:
Парциальным давлением любого газа в смеси называется давление, которое производил бы газ, занимая при тех же условиях объём всей газовой смеси.
Так как 1моль любого газа занимает одинаковый объём при одинаковых физических условиях (например, 22,4л при н.у.), следовательно, и парциальные давления 1-го моля любого газа при тех же физических условиях будут одинаковы.
Молекулярная масса кислорода больше молекулярной массы азота в 1,14 раза (32/!4 = 1,14), то при одинаковых массах данных газов, соответственно, парциальное давление азота будет в 1,14 раза меньше, чем у кислорода, т. е.:
Ответ: б).
Задача 51.
Парциальное давление кислорода в воздухе равно 22 кПа. Чему равно содержание кислорода в процентах по объему: а) 42%; 6) 21%; в) 10,5%?
Решение:
Воздух представляет собой, в основном, смесь азота и кислорода. Для нахождения приведённого объёма кислорода, входящего в состав воздуха, приведённый к давлению смеси (Рвозд.) и температуре (Т) необходимо воспользоваться законом Бойля-Мариотта:
где
Сумма приведённых объёмов отдельных газов в смеси равняется общему объёму смеси, т. е.:
Отношение приведённых объёмов кислорода и азота к общему объёму воздуха называется объёмной долей и обозначается через r. Тогда:
Следовательно, содержание кислорода в процентах по объёму в воздухе с учётом закона Бойля-Мариотта, равно:
Ответ: б)
Задача 52.
Водород собирали в одном случае над водой, в другом над ртутью при одинаковых условиях. В обоих случаях объем газа оказался одинаковым. Одинаковы ли количества собранного водорода: а) одинаковы; б) количество водорода, собранного над ртутью, больше; в) количество водорода, собранного над водой, больше?
Решение:
Водород собирали над водой и над ртутью при одинаковых условиях при этом объёмы обеих систем оказались одинаковы. Учитывая, что ртуть имеет большую плотность, чем вода, то можно предположить, что количество водорода, собранное над ртутью будет больше, чем собранное над водой.
В обоих случаях объём газовой смеси будет складываться из определённого объёма водорода и паров жидкости, над которой собран газ. Так как температура кипения ртути и её плотность значительно выше, чем у воды, то в равных объёмах газов водорода будет содержаться больше над ртутью, так как ртути (её паров) будет в смеси значительно меньше, чем паров воды.
Таким образом, вследствие малой испаряемости ртути по отношению к воде парциальное давление паров ртути над жидкой ртутью будет меньше, чем парциальное давление паров воды над жидкой водой при одинаковых условиях и, следовательно, парциальное давление водорода над ртутью будет больше, чем над водой. Отсюда вытекает, что количество водорода, собранного над ртутью, больше, чем над водой.
Источник
250 мл водорода собраны над водой при
к.ф.-м.н., в.н.с. научно-исследовательского института ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова
i.m.piskarev@gmail.com
к.т.н., и.о. зав. кафедрой химии Нижнетагильского
технологического института (филиал) УГТУ (УПИ) Нижний Тагил
к.т н., Директор ООО «Фирма «СЕНИТ» Челябинск
Экспериментально изучено установление отрицательного окислительно-восстановительного потенциала в воде и в водных растворах солей при введении молекулярного водорода. В научных экспериментах использовался водород, получаемый электролизом. В промышленных экспериментах использовался водород из баллона. Минимально достижимая величина ОВП составляла — (500.. .700) мВ и не зависела от способа получения водорода. Проанализирована кинетика установления ОВП и механизм активации (снижения ОВП до отрицательных значений) водного раствора водорода.
Вода с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) и обладающая восстановительными свойствами обычно называется «активированной». Активированной называется также вода с большим положительным ОВП, обладающая заметно выраженными окислительными свойствами. Основной технологией получения таких видов воды является электролиз. Католит и анолит обладают соответственно отрицательным и большим положительным ОВП. Принято считать, что процессы, приводящие как к снижению, так и повышению ОВП, происходят в области границы с поверхностью электродов, где возможны большие напряженности электрического поля. Исследованию механизмов активации воды посвящен ряд работ 4.
В процессе электролиза на катоде образуется атомарный водород, быстро превращающийся в молекулярный. Аналогично, на аноде образуется атомарный кислород, быстро соединяющийся в молекулы. Водород и кислород в отсутствии других соединений являются соответственно восстановителем и окислителем. Согласно уравнению Нернста, потенциал системы определяется соотношением концентраций восстановителя и окислителя. Потенциал, создаваемый водородом и кислородом, определяются равновесиями [5]:
2 H + + 2 e — H 2 (Е = 0 В) (1)
O 2 + 2 H 2 O +4 e — 4 OH — (Е = +0,401 В) (2)
Потенциалы получены в нормальных условиях при давлении газов 1 атм, концентрации ионов 1 моль/л, т.е. равновесие (1) получено при рН = 0, а равновесие (2) при рН = 14.
Равновесие (1) в общем случае является электродным, этот процесс протекает на поверхности платины, используемой для измерения ОВП, так как платина является катализатором превращения H 2 => 2 H + + 2 e — .
Известно, что сам по себе молекулярный водород является малоактивным веществом. В газообразном состоянии он может длительное время храниться в замкнутом объёме без заметных изменений. При комнатной температуре водород инертен. Гремучая смесь водорода с кислородом может некоторое время находиться без изменений, пока не будет толчка к началу цепной реакции. Водород становится активным только при более высоких температурах, когда связь между атомами ослабевает. Если смешать водород с кислородом и оставить их в стеклянном сосуде при комнатной температуре, то даже через несколько лет в нём нельзя будет обнаружить следов воды. Через несколько дней образуется немного воды, если температура сосуда будет 300 о С, и только при 500 о С водород полностью соединится с кислородом за несколько часов. Реакцию можно ускорить введением катализатора (порошок платины).
В растворе молекулярный водород нейтрален, если в молекулярной форме он не может непосредственно вступать в реакцию. С этой точки зрения потенциал, измеряемый платиновым электродом, может не иметь прямого отношения к окислительно-восстановительным процессам, протекающим в конкретном растворе.
В растворе с участием молекулярного водорода может осуществляться другое равновесие (при рН = 14):
2 H 2 O + 2 e — H 2 + 2 OH — (Е = -0,828 В) (3)
Это равновесие не предполагает разложение молекулярного водорода на атомы, поэтому оно может влиять на процессы в растворе, а не только на потенциал платинового электрода. Следует отметить, что если мы формально пересчитаем потенциал для равновесия (1) на случай, когда рН = 14, то получим практически то же значение Е, что и для равновесия (3).
Водород быстро диффундирует в растворе, и если в газовой фазе над поверхностью воды его нет, водород должен мгновенно выделиться из раствора. Поэтому возможность активации воды молекулярным водородом отвергалась.
Когда в растворе одновременно присутствуют водород и кислород, результирующий потенциал будет определяться отношением их концентраций и величиной рН.
Интерес к активации водорода возник в связи с тем, что были обнаружены необычные свойства «живой» и «мёртвой» воды, католита и анолита, образующейся при электролизе [4]. Активные свойства воды сохранялись часами, а в закрытой посуде — и более. Величина окислительно-восстановительного потенциала воды (ОВП), достигаемая в католите при электролизе, оказалась существенно ниже той величины, которую можно ожидать исходя из образования на катоде водорода (восстановителя) [2 — 4]. Причины активации усматривались в образовании при электролизе радикалов различной природы, несмотря на то, что эти радикалы имеют очень малое время жизни (не более секунды). В работе [6] рассматривалась активация воды при введении в неё молекулярного водорода. Обнаружено достижение низких значений ОВП, близких к значениям, достижимым при электролизе, однако на установление потенциала требовалось время (сутки и более). В работе [7] исследовались причины медленного установления потенциала в воде, насыщенной водородом и анализировался механизм активации водорода, растворённого в воде.
В данной работе проводится обзор результатов по установлению потенциала в воде, насыщенной водородом, полученных к настоящему времени, и обсуждаются возможные технологии, основанные на использовании наблюдаемых явлений. Проблематичным остаётся вопрос о причинах удержания низкого потенциала в течение длительного времени после открывания сосуда.
Особенности измерения величины ОВП в области отрицательных значений.
При измерении ОВП в области отрицательных значений существует проблема, связанная с отсутствием надежно установленных и признанных электрохимиками эталонов. Любой раствор, приготовленный на воздухе, быстро поглощает кислород воздуха. Поглощение кислорода ведет к быстрому и неконтролируемому увеличению ОВП в сторону положительных значений. Эталоны ОВП существуют для положительных значений, где поглощение кислорода из воздуха не играет существенной роли.
Удобные в работе портативные коммерческие приборы (карандаши) изготовлены на основе электродов, секреты производства которых не раскрываются. Калибровка таких приборов по стандартным растворам красной и желтой кровяной соли в области положительных ОВП не дает никакой гарантии на правильность показаний при отрицательных ОВП. Использование платиновых электродов и стандартных электродов сравнения (например, хлор-серебряных), на первый взгляд гарантирует правильный результат.
Однако здесь большое значение имеет чистота платинового электрода. Измеряемой величиной является разность потенциалов между двумя электродами. Входное сопротивление измерительной цепи велико, но не бесконечно, оно составляет обычно 10 10 — 10 12 Ом. При ЭДС = 0,1 В ток измерительной цепи составит
10 -13 А или 10 -13 кулон в секунду. Напомним, что заряд электрона равен 1,6 10 -19 кулон. Т.е. в цепи при R = 10 12 Ом протекает в секунду
10 6 электронов. Пусть наша «батарейка», один из электродов которой состоит из примесей, осевших на платине, может давать ток примерно 1 час. За это время в цепи пройдёт около 10 10 электронов. Отсюда следует, что количество примесей было не менее
В ходе экспериментов нами принимались меры по поддержанию чистоты платинового электрода. В конце каждого рабочего дня платиновый электрод помещали в разбавленный раствор ОСЧ соляной кислоты (1:5), использовалась дважды дистиллированная вода. Утром перед измерениями электрод промывали дважды дистиллированной водой. Тем не менее, нельзя доказать, что такая процедура гарантированно обеспечивала чистоту электрода, так как отсутствует принятый репер для отрицательных значений ОВП. Например, эталонный раствор для положительного ОВП давал одни и те же показания даже в том случае, если измеряемый потенциал оказывался порядка +100 мВ вместо -200 мВ, получаемых после промывания электрода соляной кислотой и водой.
Процедура получения воды, насыщенной водородом, и измерения ОВП.
Водород получался в электролитической ячейке с никелевыми электродами. Электролит — 30% водный раствор KOH . Ток электролизера 5 А. Производительность по молекулярному водороду 2,1 л/ч. Сначала бутыль заполнялась исследуемым водным раствором доверху. Горлышко бутыли закрывали пробкой. Затем бутыль вверх дном опускали в ванну с водой 3 (см. рис. 1). Под водой пробку открывали, и через трубку в бутыль вводился водород из электролизной ячейки. Какая-либо очистка водорода не проводилась. Растворимость водорода составляет 1,78 мл в 100 мл воды при 20 ° С. В объеме 0,5 л растворится 8,9 мл водорода, поэтому для получения воды, насыщенной водородом, в пол-литровую бутыль следует вводить не менее 9 мл водорода. Бутыль заправляли таким образом, чтобы над поверхностью воды оставался пузырёк газа не менее 10 мл. После введения требуемого количества водорода бутыль снова под водой закрывали пробкой. Заполненную водородом бутыль извлекали из ванны, держали вверх дном либо на боку, но ни в коем случае не переворачивали вверх горлышком.
После выдержки в таком положении в течение заданного времени пробку открывали, в специальный сосуд для измерения ОВП заливали примерно 250 мл испытываемой жидкости. Окислительно-восстановительный потенциал измеряли хлор-серебряным и платиновым электродами. В процессе измерений, при погружении электродов в исследуемый раствор, показания измерительного прибора сначала уменьшались, достигали минимума, потом увеличивались. Время достижения минимального отсчета составляло для разных растворов от 1 до 30 минут. Увеличение отсчёта потенциала происходило намного медленнее, чем его уменьшение. Учитывалось, что собственный потенциал хлор-серебряного электрода относительно нормального водородного элемента (н.в.э.) согласно данным завода-изготовителя составлял + 201 мВ для 3М раствора KCl при 20 ° С. За величину потенциала принимался минимальный отсчет милливольтметра. Отсюда на основе соотношения ОВП = Е (мВ) + 201 мВ, где Е — потенциал, непосредственно измеренный прибором, получали значение ОВП (потенциал относительно н.в.э.). Концентрация кислорода, растворённого в воде, определялась электродом Кларка. Все измерения проводились прибором Эксперт-001 фирмы «Эконикс». Использовались стандартные хлор-серебряный и платиновый электрод.
Рисунок 1. Заполнение бутыли с водой водородом. 1 — заполненная водородом полость; 2 — бутыль с водным раствором; 3 — ванна с водой; 4 — подача водорода.
Для экспериментов по установлению потенциала использовали бутыли разного типа: а) пластиковые из-под питьевой воды объемом 0,5 л; б) стеклянные бутыли емкостью 0,5 л с закручивающимися металлическим пробками, имеющими тонкий пластиковый уплотнитель; в) стеклянные бутыли емкостью 1 л с полиэтиленовыми пробками; г) бутыли из фторопласта емкостью 1л. Во всех экспериментах использовалась вода, очищенная холодной плазмой на установке БЭР-49-М серии «Пилимин» [8]. Обработанная на этой установке вода очищалась от хлора, ионов тяжелых металлов, органики. Органические примеси разлагались до углекислого газа и воды. Исходное значение ОВП через сутки после очистки (к началу заправки проб жидкости водородом) составляло + (150 — 250) мВ, рН = 7,3 . 7,4. Перманганатная окисляемость воды составляла не более 1 мг О/л. Вода при обработке дезинфицировалась. Разливаемая в посуду вода содержала примерно 0,3 мг/л озона, что обеспечивало дезинфекцию посуды и находящихся в ней химических реактивов. В контрольных опытах использовалась дважды дистиллированная вода.
Сначала в бутыли вводилось вещество, раствор которого предполагалось исследовать. Затем бутыли доверху заливались водой непосредственно с выхода установки БЭР-49-М. Заправка водородом производилась на следующие сутки после наполнения бутыли водой для того, чтобы озон, содержащийся в очищенной воде, успевал полностью распасться. После заправки водородом в бутылях оставался газовый пузырь, заполненный водородом.
Свойства воды, насыщенной водородом, и хранящейся в закрытых сосудах.
Зависимость ОВП от времени выдержки бутыли с момента заполнения водородом до откупоривания для пластиковых и стеклянных бутылей представлена на рисунках 2, 3. Сначала бутыли заполняли водопроводной водой, очищенной на установке БЭР-49-М без каких-либо добавок. Через сутки после разлива воды в бутыли вводили водород. Количество водорода составляло 40 — 50 мл и контролировалось по величине газового пузырька над поверхностью воды, который занимал не менее 40 см 3 . Минимальное время выдержки бутыли с водородом составляло 2 минуты. За это время успевало установиться значение ОВП на уровне — (200 . 250) мВ. В течение часа ОВП уменьшалось примерно до — 400 мВ. Это значение практически не менялось в течение 4 . 5 часов. Затем через 12 . 15 часов после введения водорода ОВП достигало значения около — 600 мВ. Характер изменения ОВП от исходного до — 600 мВ в первые 15 суток примерно одинаков для пластиковых и стеклянных бутылей. При хранении более 15 дней между пластиковыми и стеклянными бутылями проявляются отчетливые различия. В стеклянных бутылях ОВП сохранялся на уровне минус 600 мВ за
3 месяца наблюдения (см. рис. 3). При хранении от 3 до 6 месяцев в отдельных пробах наблюдалось повышение ОВП, связанное с утечкой водорода через некачественную пробку. В пластиковой бутыли через 15 дней ОВП начинает возрастать, наблюдается сильный разброс экспериментальных точек, и через месяц ОВП достигает значения 0 . 50 мВ. Пузырь газа в стеклянной бутыли с металлической пробкой за все время наблюдений остается неизменным. В пластиковой бутыли пузырь газа (водорода) постепенно уменьшается, бутыль сжимается. Изменение формы бутыли показано на рисунке 4. Когда пузырь водорода в пластиковой бутыли практически исчезает, ОВП возрастает примерно до нуля. Аналогично меняется ОВП во фторопластовой бутыли. Там пузырек водорода тоже постепенно уменьшается, бутыль сдавливается. В стеклянных бутылях объемом 1 л, закрытых полиэтиленовой пробкой, при хранении с водородом более 2 недель наблюдается сильный разброс ОВП, почти от 0 до минус (400 . 500) мВ, что свидетельствует о возможной утечке водорода через полиэтиленовую пробку.
Рисунок 2. Установление ОВП в первые часы после введения водорода. Жидкость — вода, очищенная установкой БЭР-49-М. Количество вводимого водорода 40 . 50 мл. Слева — пластиковая бутыль, справа — стеклянная. Объем бутыли 0,5 л. Слева — пластиковые бутыли, справа — стеклянные бутыли с закручивающимися металлическими пробками. Первая точка на всех графиках получена при времени выдержки бутыли с водородом 2 минуты.
Рисунок 3. Сохранение величины ОВП в закрытой бутыли за длительное время после заправки водородом. Жидкость — вода, очищенная установкой БЭР-49-М. Слева — пластиковые бутыли, справа — стеклянные бутыли с закручивающимися металлическими пробками. Объем бутылей 0,5 л. Первая точка получена через 2 минуты после введения водорода. Газовый пузырёк в стеклянной бутыли остаётся всё время наблюдения 40 — 50 мл, а в пластиковой бутыли через неделю пузырёк начинает заметно уменьшаться.
Значение рН воды при выдержке с водородом не меняется и остается равным 7,3 . 7,4 как в исходной воде до заполнения бутылей водородом.
Обнаруженное увеличение ОВП в пластиковых бутылях через 15 дней после заправки водородом можно объяснить утечкой водорода. Водород легко диффундирует через пластмассу. Азот и кислород, содержащиеся в атмосферном воздухе, диффундируют обратно намного медленнее, поэтому после утечки водорода бутыль оказывается сдавленной (см. рис. 4). В стеклянных бутылях, закрытых металлическими пробками с тонкими пластмассовыми уплотнениями, уменьшение газового пузыря за
3 месяца хранения не наблюдалось. Пузырь водорода во фторопластовой бутыли также постепенно уменьшался, и бутыль сдавливалась. В стеклянных бутылках, закрытых полиэтиленовой пробкой, изменения размера пузыря газа не наблюдалось, однако через пробку могла быть утечка водорода. Давление в стеклянной недеформируемой бутыли при этом сильно падает, и возможен подсос атмосферного воздуха. Из-за этого значение ОВП могло сильно меняться.
Рисунок 4. Бутыли объемом 1,5 л после хранения в течение 20 дней.
1 — бутыль была заправлена водородом;
2 — бутыль заправлена воздухом.
Водород диффундировал из бутыли 1, в результате она оказалась сдавленной. Значение ОВП воды в обеих бутылях примерно одинаково и составляет 50 . 70 мВ.
Изменение ОВП в открытых сосудах.
Кинетика установления ОВП в открытом сосуде объемом 1 л при пробулькивании водорода через поверхностный слой толщиной 3 . 4 мм, представлена на рисунке 5а. Скорость подачи водорода составляла 1 л/ч. Из рисунка видно, что через час после начала продува ОВП достигает значения минус 150 мВ, через 2,5 . 3 часа примерно минус 300 мВ. Через сутки продува устанавливается ОВП = — 450 мВ.
Кинетика возрастания ОВП при хранении насыщенной водородом воды в открытом сосуде объемом 250 мл представлена на рис. 5б. Начальное значение ОВП минус 520 мВ. За 6 часов ОВП возрастает до минус 380 мВ. Далее в течение трех суток ОВП возрастает до минус 100 мВ.
Рисунок 5. Изменения ОВП в открытой посуде.
а) Уменьшение ОВП при продуве водородом через верхний слой воды, полный объем воды 1 л. Скорость продува водородом 1 л/ч. Через 24 часа ОВП становится равным минус 450 мВ.
б) Увеличение ОВП, насыщенной водородом, при хранении в открытой посуде объемом жидкости 250 мл.
Зависимость ОВП от объема водорода в бутыли.
Зависимость ОВП воды, очищенной на установке БЭР-49-М, от объема водорода, вводимого в стеклянную бутыль 0,5 л, через сутки после введения водорода представлена на рис. 6а. Объем водорода от 9 до 63 мл. Из рисунка видно, что с увеличением объема водорода ОВП уменьшается от минус 400 до минус 600 мВ. При введении 120 мл водорода через сутки ОВП достигало минус 790 мВ. После измерения ОВП жидкость выливали обратно в бутыль, пробка закрывалась. Закрытая бутыль лежала на боку сутки, после чего процедуру измерения ОВП повторяли. Зависимость ОВП воды, первоначально насыщенной разными объемами водорода, от времени хранения после первого откупоривания бутыли представлена на рис. 6б. Из этого рисунка видно, что значения ОВП при хранении воды в откупоренных после заправки водородом бутылях увеличивались, через трое суток они составляли от минус 50 до минус 150 мВ, через 5 суток 30 . 50 мВ.
Зависимость ОВП от состава водного раствора и концентрации соли.
В опыте, аналогичном описанному выше, исследовалась зависимость ОВП водного раствора от концентрации соли. В качестве соли использовался сернокислый аммоний. Выбор соли обусловлен тем, что ни анион, ни катион не могут изменяться при взаимодействии с водородом. Объем вводимого водорода составлял 40 . 50 мл, концентрация соли от 1 до 64 г/л. Образцы растворов приготовляли следующим способом. В стеклянные бутыли вместимостью 0,5 л засыпали навеску сернокислого аммония. Затем бутыли заправляли водой, очищенной на установке БЭР-49-М. На следующие сутки после заливки воды вводился водород. Через сутки после введения водорода бутыли открывали и производили первое измерение ОВП.
Полученная зависимость ОВП от концентрации сернокислого аммония представлена на рис. 7а. Сравнивая с ОВП чистой воды, измеренной в аналогичных условиях (минус 580 мВ, см. рис. 4) видим, что при концентрации соли 1 г/л значение ОВП (минус 570 мВ) примерно такое же, как в чистой воде. При увеличении концентрации соли до 2 г/л и более ОВП увеличивается до минус 500 мВ и практически не зависит от концентрации сернокислого аммония. Также, как в случае с водородом без добавок соли, после измерения ОВП раствор заливали обратно в бутыль, закрывали пробку. Закрытая бутыль лежала на боку сутки, после чего процедуру измерения ОВП повторяли (рис. 7б). Также, как в чистой воде с водородом, наблюдалось увеличение ОВП практически до нуля за четыре дня.
а) Зависимость ОВП от количества водорода, вводимого в стеклянную бутыль объемом 0,5 л, при откупоривании бутыли через сутки после введения водорода.
б) Изменения ОВП воды, насыщенной разными объемами водорода (от 9 до 63 мл), при хранении после откупоривания бутыли. Бутыли были заправлены водородом за сутки до начала измерений. Бутыли открывали при измерении ОВП, затем их снова закрывали.
Зависимость ОВП при откупоривании бутылей через сутки после введения водорода от вида жидкости представлена на рис. 8. Цифрами обозначены: 1 — дистиллированная вода; 2 — вода, очищенная на установке БЭР-49-М, без каких-либо добавок; 3 — раствор NaCl ; 4 — раствор NH 4 SO 4; 5 — раствор Na 2 CO 3; 6 — раствор KCl ; 7 — раствор KI ; 8 — раствор резорцина. Использовались химически чистые реактивы, концентрация всех добавок была 1 г/л. Из рисунка 8 видно, что при открывании бутыли через сутки после введения водорода ОВП практически не зависит от вида жидкости и составляет минус (600 . 670) мВ.
а) Зависимость ОВП от концентрации сернокислого аммония через сутки после заправки бутылей водородом и сразу после откупоривания бутыли.
б) Зависимость ОВП водного раствора сернокислого аммония от времени после откупоривания бутыли (сутки) при концентрациях сернокислого аммония от 1 до 64 г/л. Бутыли открывали при измерении ОВП, затем их снова закрывали.
Рисунок 8. Зависимость ОВП через сутки после введения водорода от вида жидкости. Концентрация всех добавок 1 г/л. 1 — дистиллированная вода, 2 — вода, очищенная на установке БЭР-49-М, 3 — NaCl ; 4 — NH 4 SO 4 , 5 — Na 2 CO 3 , 6 — KCl , 7 — KI , 8 — резорцин.
Зависимость ОВП от времени хранения после первого открывания бутыли для тех же жидкостей, что и на рис. 8, представлена на рис. 9. Для всех жидкостей, кроме раствора углекислого натрия, ОВП увеличивается до значений 0 . минус 50 мВ. В растворе углекислого натрия ОВП увеличивается до величины примерно минус 200 мВ, равной значению ОВП в исходном растворе при концентрации 1 г/л.
Рисунок 9. Зависимость ОВП при разном времени после откупоривания бутылей и начала наблюдения от вида добавки. Время наблюдения: 0 — начало измерений, 1 — первый день, 2 — второй день, 3 — третий день, 4 — четвертый день. Вид добавки (концентрация всех добавок 1 г/л): 1 — дистиллированная вода, 2 — вода, очищенная на установке БЭР-49-М, 3 — NaCl ; 4 — NH 4 SO 4 , 5 — Na 2 CO 3 , 6 — KCl , 7 — KI , 8 — резорцин.
Наблюдение восстановительных реакций в воде, насыщенной водородом.
Восстановление молекулярного иода.
В пластиковую бутыль объемом 1 л налили 10 мл раствора KI концентрацией 0,1М. Затем бутыль заполнили доверху водой непосредственно с выхода установки БЭР-49-М. Так как эта вода содержит озон (0,3 мг/л), то раствор сразу пожелтел. После этого в бутыль ввели 50 мл водорода. Бутыль положили на бок. Сразу никаких изменений не наблюдалось, однако на следующий день раствор стал бесцветным. Бутыль была открыта, значение ОВП = — 606 мВ.
Восстановление иода описывается реакцией:
Стандартный потенциал этой реакции Е = + 536 мВ, поэтому восстановление возможно при ОВП . 400 мВ, значение потенциала до минус 600 мВ устанавливается примерно через сутки. Поэтому сразу после введения водорода, когда потенциал уменьшился ещё недостаточно, изменений цвета раствора не видно, а через сутки, когда потенциал достигает примерно минус 600 мВ, молекулярный иод восстанавливается и раствор становится бесцветным.
Восстановление марганца в растворе перманганата калия.
ОВП раствора перманганата калия концентрацией 1 г/л не менялся при введении водорода и составлял плюс 330 мВ и никаких изменений в растворе при введении водорода не происходило. Исходный раствор имел ОВП = + 330 мВ, после заполнения водородом и выдержки в течение нескольких суток значение ОВП оставалось прежним, цвет раствора не менялся.
Когда взяли бледный раствор марганцевки (концентрация не более 0,01 г/л), ситуация изменилась. При введении в бутыль объёмом 0,5 л с розовым раствором марганцевки примерно 150 мл водорода (при этом через сутки ОВП падало до минус 790 мВ) раствор начал менять цвет. Через сутки раствор стал прозрачным, а на дне бутыли образовался осадок окиси марганца.
Процесс может идти в две стадии
Стандартный потенциал первой реакции составляет +540 мВ, второй + 580 мВ. Значение ОВП раствора после выпадения осадка составило минус 530 мВ. Таким образом, когда количество введенного водорода было недостаточным для восстановления всего вещества, находящегося в бутыли, ОВП не менялся. Когда водорода хватило с избытком, выпал осадок продуктов восстановления, и значение ОВП осталось отрицательным.
Окисление металлического железа.
Наблюдалось влияние водорода на окисление пластинок металлического железа в воде. В бутыли объемом 0,7 л помещали одинаковые железные пластинки размерами 10 х 30 мм толщиной 1 мм и заполняли их очищенной, отстоявшейся одни сутки водой. В одной бутыли оставляли воздушный пузырек примерно 50 мл. Вторую бутыль заполняли полностью и вводили 50 мл водорода. Обе бутыли лежали на боку. Бутыли лежали примерно три месяца. Раз в месяц газовая среда обновлялась, бутыль открывали и снова запускали туда воздух или водород. Следует подчеркнуть, что первоначально налитая в обе бутыли вода содержала кислород. На рисунке 10 приведены фотограции бутылей через три месяца. Разница в цвете осадка, образующегося в бутылях, была видна всегда. В бутыли, заправленной водородом, после первого месяца эксперимента тоже наблюдался красноватый осадок, но его было намного меньше, чем в бутыли с воздухом. После введения свежей порции водорода через месяц хранения осадок стал черным. После введения водорода на третий месяц цвет оставался черным и не менялся. Черный осадок лежал на дне, сама вода выглядела совершенно прозрачной. В бутыли с воздухом красный осадок постепенно увеличивался.
Отсюда видно, что продукты, образующиеся в среде водорода и без него, существенно различаются. Это указывает на химическую активность молекулярного водорода в условиях эксперимента.
Рисунок 10. Наблюдение окисления металлического железа в воде. Слева — в газовой фазе воздух. Справа — в воду, первоначально содержащую растворенный кислород воздуха, вводился водород. Видно, что продукты окисления разные.
Оценка возможности бесконтактной активации воды.
В работах, выполненных первооткрывателями активированной воды [4], исследовались изменения ОВП воды, находящейся в стакане, погруженном в католит. Наблюдалось уменьшение ОВП воды, налитой в полиэтиленовый мешок или в тонкостенный пластиковый стакан. Изменения ОВП воды, налитой в стеклянный стакан, не зарегистрированы. Обнаруженное изменение ОВП было названо бесконтактной активацией. Термин «бесконтактная» был использован в связи с тем, что жидкости не могли обмениваться молекулами. Проведенные нами исследования показывают, что результаты этих работ можно объяснить диффузией водорода через тонкую пластмассовую перегородку. Диффузия водорода через стекло намного менее вероятна, поэтому изменения ОВП воды в стеклянном стакане, погруженном в жидкость с меньшим ОВП, не наблюдалось.
Нами исследована возможность изменения ОВП в случае, когда диффузия водорода между сосудами с разным ОВП исключена, а геометрия опыта аналогична случаю, когда стакан погружен в жидкость. Если изменения ОВП связано со сверхкогерентным излучением, о существовании которого сообщается в ряде работ, то эти изменения могут быть обнаружены в описанном ниже опыте.
Эксперимент выполнялся следующим образом. Была набрана «батарея» из 24 стеклянных бутылей емкостью 0,5 л. Бутыли заполняли очищенной водой и вводили по 40 . 50 мл водорода в каждую. Бутыли с водородом укладывались на бок. В этих условиях ОВП воды в каждой бутыли составлял порядка минус 600 мВ.
Очищенную воду наливали доверху в пластиковые бутыли того же объема, пузырек воздуха практически отсутствовал. Эти бутыли положили на батарею так, чтобы каждая бутыль с простой водой была окружена со всех сторон бутылями с отрицательным ОВП. Кроме того, в батарею поместили пластиковые бутыли, заправленные водородом, как стеклянные. Такие же бутыли с простой очищенной водой в пластиковых бутылях поместили на расстоянии 2 метра от батареи.
Через 7 дней измерили ОВП воды в бутылях, лежавших на батарее и на удалении от неё. Результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1. ОВП воды в бутылях, лежавших на батарее с потенциалом минус 600 мВ и на расстоянии 2 метра от неё.
Бутыли, лежавшие на батарее
Бутыли, удаленные от батареи
Из таблицы видно, что разницы ОВП в бутылях, лежавших на батарее, и удаленных от неё, не наблюдается. В пластиковых бутылях, заправленных водородом и лежавших в батарее, пузырек газа (водорода) постепенно уменьшался и через месяц пропал совсем. Бутыли стали сдавленными, как показано на рис. 4. Значение ОВП, в первые дни равное минус 500 . 600 мВ, через месяц оказалось в пределах 50 . 100 мВ.
Таким образом, зависимость ОВП от расстояния до батареи не наблюдалась, но остается неясной причина получения в этом эксперименте пониженного значения ОВП обработанной воды. Обычно при длительном хранении в лаборатории ОВП находится в пределах 70 . 150 мВ. Нельзя исключить, что это проявление эффектов свехкогерентного излучения.
Зависимость ОВП от места проведения анализа.
В этом эксперименте сравнивались пробы одной и той же воды в Москве и в Нижнем Тагиле. В первой серии экспериментов пробы воды из разных источников Нижнего Тагила доставляли в Москву и измеряли ОВП. Пробы той же воды анализировались на месте (в Нижнем Тагиле). Оказалось, что в Нижнем Тагиле ОВП всех проб на 150 . 200 мВ меньше. Аналогичным образом, пробы воды из Москвы доставлялись в Нижний Тагил и анализировались. И в этом случае ОВП московской воды, измеренный в Нижнем Тагиле, оказался на 100 . 200 мВ меньше.
Во второй серии экспериментов ОВП воды измеряли одним и тем же прибором с теми же электродами (платиновым и хлор-серебряным). Оказалось, что ОВП московской воды, измеренный тем же прибором в Нижнем Тагиле, на 100 . 200 мВ меньше, чем в Москве. ОВП проб нижнетагильской воды, измеренный на месте московским прибором, совпадал с показаниями нижнетагильского прибора.
В числе причин обнаруженного эффекта можно указать наличие в уральском воздухе молекулярного водорода. Известно, что в районах разломов земной коры из недр в атмосферу выделяется водород, и его концентрация в воздухе этих районов заметно выше, чем в других районах, где разломов коры нет. Таким образом, и в этом случае понижение ОВП воды может быть объяснено наличием в атмосфере газов, обладающих восстановительными свойствами.
Проведенные эксперименты позволяют предположить, что для исследованных процессов основную роль в понижении ОВП жидкости играет газ, обладающий восстановительными свойствами, в первую очередь, водород. Другие явления могут играть роль, но их вклад в понижение ОВП намного меньше.
Оценка механизма активации водорода. Постановка задачи.
Для этого исследовалась связь между содержанием кислорода и его активных форм на величину ОВП после введения водорода и влияние ионизирующего излучения радиоактивных источников.
Эксперимент проводился ранней весной, когда температура водопроводной воды составляла 4 . 5 ° С. Вода насыщалась кислородом до предела растворимости при данной температуре, концентрация кислорода в воде составляла
13 мг/л. Воду наливали в бутыли так, чтобы практически не оставался воздушный пузырёк, и закрывали. В закрытой посуде концентрация кислорода сохранялась длительное время после того, как температура воды повышалась до комнатной.
Содержание активных частиц (окислителей) в воде определялось с помощью раствора KJ по стандартной методике. Концентрация окислителей сразу после обработки холодной плазмой в пересчёте на озон составляла 0,3 ± 0,02 мг О3/л. Псле выдержки в закрытом сосуде в течение суток концентрация активных частиц уменьшалась до 0,05 ± 0,02 мг О3/л. Активные частицы практически полностью пропадали (до уровня меньше предела обнаружимости) после выдержки в закрытой посуде не менее недели.
Для экспериментов использовалась вода четырёх видов:
1) Свежеприготовленная непосредственно с выхода прибора для очистки воды, (ОВП = 570 мВ, [ O 3 ] = 0,3 ± 0,02 мг/л, [ O 2 ] = 13 мг/л, Т = 4 . 5 ° С).
2) Отстоявшаяся в закрытой посуде сутки, (ОВП = 250 мВ, [ O 3 ] = 0,05 ± 0,02 мг/л, [ O 2 ] = 12 . 13 мг/л, Т = 20 . 21 ° С). 3) Отстоявшаяся в закрытой посуде не менее недели (ОВП = 130 . 150 мВ, [ O 3 ] O 2 ] = 10 . 12 мг/л, Т = 20 . 21 ° С). 4) Дистиллированная вода, отстоявшаяся в стеклянной 20 л бутыли неделю (ОВП = 360 ± 30 мВ, [ O 2 ] = 8 ± 0,5 мг/л, T = 20 — 21 ° С). В ней содержание кислорода меньше, активных форм кислорода не должно быть. Воду разливали в стеклянные бутылки ёмкостью 0,5 л с металлической заворачивающейся пробкой и пластиковой прокладкой. В каждую бутыль вводили водород, образующийся в электролизёре. Для заправки бутыли её горлышко помещали в воду, пробку в воде отворачивали. После введения через фторопластовую трубку водорода бутыль под водой закрывали и оставляли в лежачем положении на боку или вверх дном, чтобы водород не мог улетучиваться через уплотнение пробки. Водород не подвергали какой-либо очистке или сушке. Длина трубки, по которой подавали водород из электролизёра, составляла 50 см, внутренний диаметр трубки 3 мм, скорость подачи водорода 1 л/ч. Заправка проводилась таким образом, чтобы над поверхностью воды образовался пузырь водорода объёмом 10 ± 1 мл.
После выдержки в заданных условиях бутыль открывали, определяли окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) и концентрацию растворенного кислорода. Величина рН во всех экспериментах оставалась постоянной и составляла рН = 7,2 . 7,3.
Для каждых условий эксперимента готовили 6 бутылок воды (6 проб). Ошибка результатов, приводимая далее в таблицах, характеризует разброс измеряемых величин в разных пробах.
В отдельном опыте бутыли, заправленные водородом, облучали гамма-излучением и нейтронами, после чего измеряли значения ОВП и концентрацию растворённого кислорода. Облучение проводилось гамма-источниками Cs 137 (энергия гамма-квантов 662 кэВ) с разными активностями и нейтронным Ra — a — Be источником. Поток гамма-квантов в бутыли составлял 320 и 480 (см 2 .с) -1 . Поток быстрых нейтронов также в районе бутыли составлял 430 (см 2 с) -1 . Ошибка определения потока гамма-квантов и нейтронов не превышала 20%.
Установление ОВП при разных концентрациях растворённого кислорода.
Результаты измерений характеристик воды, приготовленной в перечисленных выше (1 — 4) условиях, представлены в таблице 2. В не заправленной водородом воде (1) содержание растворённого кислорода уменьшается за 40 суток от 13 до 7,9 мг/л, потенциал уменьшается от 570 до 120 . 150 мВ. В воде, заправленной сразу (2), содержание кислорода уменьшается сильно, через 40 суток кислорода почти не остаётся, ОВП падает до -350 мВ. В отстоявшейся воде (3) концентрация растворённого кислорода также уменьшается, но при большом времени выдержки (11 — 40 суток) кислорода в растворе остаётся заметно больше. ОВП сразу заправленной водородом воды уменьшается медленнее, чем в отстоявшейся воде, хотя достигает примерно тех же значений. В отстоявшейся дистиллированной воде (4), отличающейся тем, что в ней меньше концентрация растворённого кислорода, и при её обработке нет стадий, когда могут образовываться активные частицы, уже через 1 час (0,041 суток) ОВП уменьшился до — 170 мВ, хотя концентрация растворённого кислорода ещё не изменилась. В ней отчётливо проявляется тенденция более быстрого уменьшения ОВП и достижения более низких значений потенциала. Обращает на себя внимание тот факт, что в обработанной холодной плазмой воде (3) после длительного отстаивания (40 суток) концентрация растворённого кислорода в воде почти такая же, как и в дистиллированной (4), хотя потенциал намного меньше. За 5 часов (0,21 суток) в первых трёх видах воды уменьшение потенциала составило 250 — 350 мВ, в то время как в дистиллированной воде (4) потенциал уменьшился на
Изменения потенциала воды, заправленной водородом, под действием источников ионизирующего излучения представлены в таблице 3. Исходная вода относилась к категории (3) — долго отстаивавшаяся вода, в которой должны были распасться активные формы кислорода. После заправки водородом во всех бутылях происходило уменьшение ОВП и [ O 2 ], поэтому сравнивали ОВП в облучённой и необлучённой бутылях, приготовленных одновременно в одинаковых условиях. При использовании источника малой интенсивности влияние излучения не было обнаружено: изменение ОВП по сравнению с необлучённой водой не наблюдалось, концентрация кислорода не изменилась. Для гамма-источника, имеющего в 1,5 раза большую интенсивность, изменения ОВП и [ O 2 ] после облучения по сравнению с необлучённой водой стали заметны: после облучения ОВП уменьшился на 80 мВ, а концентрация кислорода уменьшилась на 1 мг/л. При облучении нейтронами эффект стал более заметен: за то же время (30 мин) ОВП уменьшился на 240 мВ по сравнению с необлучённой водой, концентрация растворённого кислорода уменьшилась на 2,6 мг/л по сравнению с контрольным необлучённым образцом. Большая разница ОВП и [ O 2 ] в отдельных сериях контрольных необлучённых образцов обусловлена разницей во времени доставки образцов к месту облучения и обратно при работе с радиоактивными источниками разного типа. Проводилось облучение отстоявшейся воды источником Со 60 с интенсивностью,
Таблица 2. Значения концентрации растворённого кислорода [ O 2 ] (мг/л) и окислительно-восстановительного потенциала ОВП (мВ) для разных партий воды: 1) Без водорода — вода непосредственно с выхода установки для очистки воды через разные промежутки времени. Вода разливалась в стеклянные бутыли с закручивающимися пробками, пробки после заправки воды закрывали. 2) Заправлена сразу — водород вводили сразу после заполнения бутыли свежеобработанной водой с выхода установки. 3) Отстоявшаяся — бутыли заправляли водой сразу из установки и выдерживали в закрытом виде сутки. После этого вводили водород. 4) Дистиллированная — дистиллированная вода хранилась в стеклянной бутыли 20 л неделю, после этого воду заливали в бутыли 0,5 л и заправляли водородом. Водород вводили так, что после заправки оставался пузырёк водорода объёмом 10 ± 1 мл.
Источник
