CC BY
34
7. Aziz, A. K Mathematical Foundations of the Finite Element Method with Applications to Partial Differential Equations [Text] / A. K. Aziz, I. M. Babuska. — New York: Academic Press, 1972. — P. 12-32.
8. Мухин, В. Н. Особенности экспертизы промышленной безопасности биметаллических сосудов и аппаратов [Текст] / В. Н. Мухин, Ю. Н. Самохин, А. В. Гришин // Химическая техника. — 2010. — № 5. — С. 20-24.
9. ^ричевский, В. В. Нелинейные деформации термомеханики конструкций из слабосжимаемых эластомеров [Текст] /
B. В. ^ричевский, А. С. Сахаров. — K.: Будівельник, 1992. —
C. 209-215.
10. Сахаров, A. C. Моментная схема конечных элементов (МСЮ) с учетом жестких смещений [Текст] / А. С. Сахаров // Сопротивление материалов и теория сооружений. — K.: Будівельник, 1974. — Вып. 24. — С. 147-156.
11. Tierean, M. Computing of Stress Intensity Factor using J-In-tegral Method with F.E.A [Text] / M. Tierean, L. Baltes // Annals of DAAAM 2009, Proc of the 20th Int. DAAAM Symp, 2009. — P. 1105-1106.
12. Броек, Д. Основы механики разрушения [Текст]: пер. с англ. / Д. Броек. — М.: Высш. школа, 1980. — С. 365-368.
13. Герц, Е. В. Пневматические устройства и системы в машиностроении [Текст]: справочник / Е. В. Герц. — М.: Машиностроение, 1981. — С. 281-288.
ЧИСлЕННОЕ МОдЕлИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТРЕщИН
в биметаллических пространственных конструкциях
В работе, на базе комплекса AПРOKС, путем интегрирования уравнений движения во времени, в зависимости от параметров трещинообразования, выполняется численное моделирование процесса распространения трещины в многослойных оболочечных конструкциях. Расчеты, на примере колонны ректификации, проводились при номинальном и испытательном режиме нагрузки. На основе полученных результатов были обнаружены нелинейные зависимости параметров распространения трещин.
ключевые слова: АПРОКС, трещина, численное моделирование, многослойные оболочечные конструкции, колонна ректификации.
Гондлях Олександр Володимирович, доктор технічних наук, професор, кафедра хімічного, полімерного та силікатного машинобудування, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Україна, е-mail: avg_ru@mail.ru. Нікітін Роман Євгенович, кафедра хімічного, полімерного та силікатного машинобудування, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Україна, е-mail: nromik@gmail.com.
Онопрієнко Владислав Юрійович, кафедра хімічного, полімерного та силікатного машинобудування, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Україна, е-mail: ixtofobius@mail.ru.
Гондлях Александр Владимирович, доктор технических наук, профессор, кафедра химического, полимерного и силикатного машиностроения, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Украина.
Никитин Роман Евгеньевич, кафедра химического, полимерного и силикатного машиностроения, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Украина.
Оноприенко Владислав Юрьевич, кафедра химического, полимерного и силикатного машиностроения, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Украина.
Gondlyakh Alexander, National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Ukraine, e-mail: avg_ru@mail.ru.
Nikitin Roman, National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Ukraine, e-mail: nromik@gmail.com. Onopriienko Vladyslav, National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Ukraine, e-mail: ixtofobius@mail.ru
УДК 621:311
Мартиняк М. А., розробка методу визначення
Мисак й. с. ефективності роботи
децентралізованої системи теплопостачання
Актуальною задачею на сьогоднішній день є вибір оптимального джерела енергії для забезпечення ефективного її використання, а також дослідження та визначення ефективності використання теплової енергії в децентралізованих системах теплопостачання. В статті приведений аналіз роботи децентралізованої системи теплопостачання та метод розрахунку ефективності її роботи.
ключові слова: децентралізована система теплопостачання, джерело енергії, тепловий споживач, коефіцієнт корисної дії системи.
1. Вступ
Призначення систем теплопостачання полягає в забезпеченні тепловою енергією побутових та промислових об’єктів з відповідними параметрами енергоносія.
В децентралізованих системах теплопостачання система генерації теплової енергії та тепловий споживач
об’єднанні в один об’єкт або розміщенні один від одного на незначній відстані.
Дослідження та визначення ефективності використання теплової енергії в децентралізованих системах теплопостачання є важливою задачею забезпечення ефективного використання енергії. Мінімізація витрати теплової енергії та визначення економічності роботи
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ АУДИТ
ISSN 2226-3780
децентралізованої системи теплопостачання об’єктів є важливою складовою загальної проблеми теплопостачання промислових та побутових об’єктів.
Враховуючи ці проблеми потрібно розробити метод визначення ефективності роботи системи та проводити її систематичний моніторинг.
2. Аналіз літературних даних
Основне призначення систем теплопостачання полягає в забезпеченні теплових споживачів енергією відповідних параметрів [1]. В залежності від розміщення джерела енергії по відношенню до теплових споживачів системи теплопостачання діляться на централізовані та децентралізовані. Децентралізовані системи теплопостачання відрізняються від централізованих тим, що джерело енергії та тепловий споживач об’єднанні в один об’єкт або розміщені достатньо близько один до одного.
Аналіз роботи та метод визначення ефективності роботи централізованих систем теплопостачання розглянуто в [2].
Згідно [3, 4] системи децентралізованого теплопостачання можна поділити на індивідуальні та місцеві.
В індивідуальних системах теплопостачання кожний об’єкт забезпечується теплом індивідуально від окремого джерела енергії. До таких систем, як правило, можна віднести офісне (поквартирне) та покімнатне опалення. В місцевих системах теплопостачання забезпечення теплом об’єктів (побутових або промислових) відбувається від окремого джерела енергії, наприклад котельні. До них часто відносять системи центрального опалення будинків [3, 4].
З розвитком теплотехнічної інженерії вдосконалюється система децентралізованого теплопостачання.
Ряд наукових досліджень та інженерних розробок присвячений питанням підвищення економічної та екологічної ефективності генераторів теплоти систем теплопостачання [5-8].
Можна відмітити наступні тенденції та напрямки удосконалення устаткування: економічність, екологічна безпека, точність регулювання, раціональна технологія монтажу, зменшення габаритних розмірів та покращення дизайну, підвищення надійності та зручності для споживачів. Окрім того, сучасне технологічне устаткування відрізняється зменшенням об’ємів монтажних операцій у споживача за рахунок основного складання на заводі.
Так, на сьогоднішній день, паралельно з роботою потужних ТЕЦ і котелень на внутрішній ринок України пропонуються теплоагрегати різного призначення та потужності, які виробляються як підприємствами європейських фірм, так і спільними підприємствами, розташованими в Україні.
3. Постановка проблеми
На сьогоднішній день в системах децентралізованого теплопостачання актуальною задачею є вибір оптимального джерела енергії та ефективного використання тепла в тепловому споживачі.
Метою роботи була розробка методу визначення ефективності роботи децентралізованої системи теплопостачання.
До ефективності використання теплової енергії треба в першу чергу віднести економічність роботи кот-
лів (котельні), а для теплового споживача — раціональне використання теплової енергії.
Для систем децентралізованого теплопостачання, коли джерело енергії та тепловий споживач розглядається як один об’єкт втрати теплової енергії при генерації тепла дещо змінюються, що не враховується при визначенні ККД котлів і котельні [9-14].
Визначення ефективності роботи децентралізованої системи теплопостачання та розроблення методу розрахунку економічності її роботи наведено в даній статті.
4. Метод аналізу ефективності
роботи децентралізованої системи теплопостачання
Розглянемо систему децентралізованого теплопостачання, яка складається із джерела генерації тепла (котел, котельня), трубопроводів подачі теплової енергії споживачу, та теплового споживача, рис. 1.
Рис. 1. Принципова схема децентралізованого теплопостачання:
1 — джерело генерації тепла (котел); 2 — трубопроводи подачі теплової енергії споживачу; 3 — тепловий споживач; 4 — об'єкт дослідження децентралізованого теплопостачання
Для аналізу роботи децентралізованого теплопостачання споживачу та розробки методу розглянемо теплопостачання індивідуального об’єкту (будинку) побутового або промислового значення, в якому котел (котельня) розміщені безпосередньо в об’єкті теплового споживача. При такій схемі теплопостачання кількість теплоти, яку генерує котел визначимо:
*2п = Q + AQ
(1)
де Ок — корисне тепло, що генерує котел і подає в систему теплопостачання об’єкту; ДОктр — втрати тепла в котлі.
При роботі п котлів в котельні кількість теплової енергії за період роботи т визначимо:
q1=Е J Q1d т •
i=1 0
(2)
Втрати тепла в котлі ДОктр визначимо як добуток втрат ді тепла на кількість теплоти Оп, що поступає в котел:
ДОівтр = Оп 2 д. (3)
і=2
При роботі п котлів сумарні втрати теплової енергії в котельні визначимо:
i = n ( i=б
AQT = Е QhЕqi
i = 11 i=2
(4)
технологический аудит и резервы производства — № 3/1(17), 2014
де Ч2 — втрати тепла з відхідними газами; дз — втрати тепла з хімічною неповнотою згорання; 44 — втрати тепла з механічним недопалом; 45 — втрати тепла в навколишнє середовище; дб — втрати тепла з фізичним теплом жужелю.
Загальна кількість теплоти, що генерує котельня та її теплові втрати можна визначити як суму складових теплового балансу об’єкту за формулою [3]:
I — 11 t L — It v
Qn = EJ Qid т+EjAQid Т.
= 10
=10
Окор = Qn . Лк . п
Q2
q2 =--------100,
QP
Kq2 =
рк- Q6 = 1 - Q& = AQ2
ак ак ак,
Чоб = Ч2 ■ Кд 2.
Зміна п£б при цьому знайдемо: ДПд2 = Ч2 ■ Кд 2 =Ддоб,
(9)
(10)
(5)
де Дд26 — тепло корисно спожите в тепловому об’єкті за рахунок зменшення втрат тепла з відхідними газами.
Втрати тепла в навколишнє середовище д5 котлами можна визначити в залежності від величини теплового потоку за рівнянням [9]:
При цьому кількість теплоти, що корисно споживає тепловий споживач в централізованій системі теплопостачання можна визначити так [3]:
q5 =
q. Fк 102 q. Fк n6g . 10-
ак
(11)
(б)
де Пк, ПтР, Птс — відповідно коефіцієнти корисної дії котла (котельні), транспорту тепла та теплового споживача.
Для децентралізованої системи теплопостачання, коли об’єкт генерації тепла та тепловий споживач розглядається як один загальний децентралізований об’єкт теплопостачання та споживання тепла, визначимо основні складові втрат тепла та корисне тепло.
Для котлів в децентралізованих системах, як правило, використовується природній газ — первинне органічне паливо.
При спалюванні в котлах природного газу втрати тепла з д3, д4 та дб приймаємо незмінними при цьому д4 та дб відсутні, а д3 в залежності від організації топкового процесу повинні бути відсутні або суттєво малими, які визначають при налагодженні режиму роботи котлів.
Найбільш суттєвими втратами тепла є з д2. Згідно [8, 10] їх можна визначити:
де q — реальний тепловий потік, ккал/м2-год); Fк — площа зовнішньої поверхні котла, м2; В — витрата палива на котел, кг/год, м3/год; QP — нижча теплота згоряння робочої маси палива, ккал/кг, ккал/м3; пбр — ККД котла брутто, %; Qк — теплопродуктивність котла, Гкал/год.
Експериментально встановлено, що для котлів номінальною теплопродуктивністю 0,086 до 50 Гкал/год втрати тепла з q5 знаходяться в межах від 0,1 до 0,5 % і залежать від конструктивних особливостей котлів. У кожному випадку q5 визначається індивідуально для кожного типу котла та умов його розміщення та експлуатації.
Для визначення частки корисно спожитого тепла введемо безрозмірний коефіцієнт КЧ5, який знайдемо за формулою:
Kq5 =
Q5 - QT
Q5
= 1 -
QT AQ5
Q5 = Q5 ,
(12)
(7)
де О2 — тепло відхідних газів на 1 м3 використаного природного газу, ккал/м3; Ор — наявне тепло на 1 м3 природного газу, ккал/м3.
На основі експериментальних досліджень котлів різної продуктивності, що використовуються в децентралізованих системах теплопостачання встановлено, що д2 знаходиться в межах від б до 12 %.
При цьому в децентралізованих системах теплопостачання втрати тепла з д2 можуть дещо зменшуватися за рахунок віддачі частини тепла в огороджуючих поверхнях в димоході.
Для аналізу досліджень введемо безрозмірний коефіцієнт Кд2, який визначається:
де О5 — втрати тепла в навколишнє середовище котлом; О5втр — втрати тепла в навколишнє середовище в системи теплового споживача;ДО5 — корисно спожите тепло втрат в навколишнє середовище.
Втрата тепла в навколишнє середовище в об’єкті децентралізованого теплопостачання визначимо:
Ч5о6 = д5 ■ Кд5 , а зміну ККД об’єкту знайдемо: ДПд5 = д5 ■ Кд5 = Дд56,
(1З)
(14)
де Дд56 — тепло корисно спожите в тепловому об’єкті за рахунок зменшення втрат тепла в навколишнє середовище.
Тоді коефіцієнт корисної дії генеруючого об’єкту в системі децентралізованого теплопостачання визначимо:
(8)
де Ок — втрати тепла з відхідними газами за котлом; Об — втрати тепла з відхідними газами на виході із об’єкту теплового споживача; ДО2 — корисно використане тепло з відхідними газами.
Коефіцієнт Кд2 характеризує частку використаного тепла з відхідними газами в системі теплового споживача.
Тоді втрати тепла з відхідними газами в об’єкті визначимо так:
пк6 = Пк + Aq06 + Aq^6,
або пк6 = Пк +An? 2 +An?5.
(15)
(16)
В табл. 1 наведені результатами експериментальних досліджень зміни ККД котла з поправками.
Як видно з табл. 1 при врахуванні поправок на зміну втрат теплоти з відхідними газами Дд26, які є несуттєвими та зміни втрат тепла в навколишнє середовище Дд§6, ККД котла брутто п£6 може змінюватися (збільшуватися) від 0,2 до 0,5 %.
Таблиця 1
Зведена таблиця експериментальних досліджень зміни ККД котлів та поправок в системі децентралізованого теплопостачання
Технічні \ дані Котли Теп- лова по- туж- ність, кВт Витрата природ- ного газу, м3/год ККД, % Agf Ag?6 пкб Ма- са, кг Тем- пера- тура води, °С
АННА-НОВА
24 ОК 27 2,9 9O,5 O,15 O,2O 9O,B5 33 B5
24 ЗК комфорт 25 2,6B 97,2 O,1O O,15 97,45 33 B5
2B ЗК 31 3,33 91 O,15 O,25 9l,4O 43 B5
3O ЗК комфорт 31 3,33 97 O,1 O,15 97,25 47 B5
Viessman
Vitopend 1OOWH1D 24 2,6 93 O,12 O,2O 93,32 31 76
Vitopend 1OOWH1B 3O 3,53 9O O,15 O,25 9O,4O 31 76
TERM з бойл
2B LXZ 31 1,4-3,25 9O O,2O O,2O 9O,4O 36 BO
2O LXZ 22,2 O,9-2,3 9O O,2O O,25 9O,45 35 BO
12 TLXZ 2O 1,15-2,1 9O O,2O O,25 9O,45 35 BO
DUO5OT 49 2,1-5,2 92 O,15 O,2O 92,35 5B BO
Dacon DUA 24 24 1,1-2,4 93 O,15 O,2O 93,35 47 4O-BO
DUA 3O 3O 1,5-3,2 93 O,1O O,2O 93,3 55 4O-BO
Protherm tiger
24 KTZ 23,7 — 91 □,15 O,25 9l,4O 7O B5
12 KTZ 11,5 — 91 □,15 O,25 9l,4O 7O B5
Ргойегтра^га 24 KTO 24,6 — 92,5 O,1O O,15 92,75 35,5 B5
Viessman-Vitogas 1OO 29 3,39 92 O,1O O,2O 92,3O 142 B5
GENiO TECNiC
TS25B 31,6 3,3 91,9 O,15 O,2O 92,25 21O BO
TS3OB 34,6 3,7 91,3 O,15 O,25 9l,7O 21O BO
Ргайегт 24KLO 17 l,4-2,O 92 O,2O O,25 92,45 9O 9O
3OKLO 26 2,l-3,O 92 O,2O O,25 92,45 11O 9O
4OKLO 35 2,9-4,O 92 O,2O O,2O 92,4O 136 9O
5OKLO 44,5 3,6-5,2 92 O,2O O,25 92,45 164 9O
BuderasLogano 124WS 2O 2,3 9O O,25 O,3 9O,55 127 BO
Данко-24 (Рівне) 24 2,B 92 O,25 O,2O 92,45 1O2 9O
Рівнетерм-32 32 3,2 91 O,25 O,25 9l,5O 125 9O
Рівнетерм-48 4B 5 91 O,2O O,2O 9l,4O 17O 9O
Богдан-40 (Біла Церква) 4O 4,2B 9O O,2O O,3O 9O,5O 14O 95
Богдан-47 Еко 47 5,O5 9O O,2O O,3O 9O,5O 155 95
Богдан-55 55 5,2B 9O O,2O O,25 9O,45 17O 95
УКРІНТЕРМ 2O 2O 2,39 B9 O,25 O,3O B9,55 1OO B5
УКРІНТЕРМ 42 42 4,55 97 O,1O O,1O 97,2O 7O B5
ІВАС-ЩФастів) 1B 2,1 9O O,2O O,25 9O,45 42 B5
ІВАС-35 35 4,1 9O O,2O O,25 9O,45 43 B5
5. Висновки
1. Децентралізоване теплопостачання в системах забезпечення тепловою енергією споживачів є важливою складовою загальної проблеми теплозабезпечення промислових та побутових об’єктів.
2. Розроблено метод визначення ефективності роботи децентралізованої системи теплопостачання. Показано, що при такій системі потрібно враховувати не лише ККД генеруючого об’єкту (котла, котельні), а й втрати теплової енергії, яка частково може використовуватися тепловим споживачем в залежності від його розміщення.
3. H основі розробленого методу розрахунку ефективності роботи децентралізованої системи теплопостачання експериментальним шляхом визначені зміни ККД котлів та генеруючого об’єкту з врахуванням корисного тепла відхідних газів Aq2°6 та корисного тепла в навколишнє середовище Aq5°6 для різних типів котлів та їх розташування.
Література
1. Шидловський, А. К. Енергетичні ресурси та потоки [Текст] / за заг. ред. А. К. Шидловського. — Київ: Українські енциклопедичні знання, 2003. — 468 с.
2. Мартиняк, М. А. Метод аналізу роботи системи централізованого теплопостачання та математична модель теплового режиму передачі тепла [Текст] / М. А. Мартиняк, Й. С. Мисак // Вісник інженерної академії України. — 2013. — № 3-4. — С. 297-299.
3. Соколов, Е. Я. Теплофикация и тепловые сети [Текст] / Е. Я. Соколов. — М.: Энергоиздат, 1982. — 360 с.
4. Ионин, А. А. Теплоснабжение [Текст] / А. А. Ионин, Б. М. Хлыбов, В. H. Братенков, Е. H. Терлецкая. — М.: Стройиздат, 1982. — 336 с.
5. Смагін, Д. М. Досвід проектування автономних джерел і систем теплопостачання [Текст] / Д. М. Смагін, А. К. Зуєв // ^ва тема. — 2007. — № 2. — С. 40-42.
6. Song, Zhi-Ping. A theoretical study on decentralized space heating system [Electronic resource] / Zhi-Ping Song // Journal of Energy Resources Technology. — 2008. — Vol. 130, Issue 3. — P. 032401. — Available at: \www/URL: doi:10.1115/1.2955479
7. Карп, К. H. Децентрализованное теплоснабжение зданий и сооружений [Текст] / К. H. Карп, H. М. Мхітарян // Экотехнологии и ресурсосбережение. — 2000. — № 1. — С. 5-12.
8. Юрочковський, Ю. А. Проектування автономних джерел теплопостачання дахових котелень [Текст] / Ю. А. Юрочковський // ^ва тема. — 2008. — № 1. — С. 32-34.
9. Воінов, О. П. Перспективи оновлення котлів у малих системах теплопостачання [Текст] / О. П. Воінов, С. О. Воінов, М. М. Полунін // Енергетика та електрифікація. — 2013. — № 4. — С. 11-13.
10. Маляренко, В. А. Енергетичні установки [Текст] / В. А. Ма-ляренко. — Харків: САГА, 2008. — 320 с.
11. Пеккер, Я. Л. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива [Текст] / Я. Л. Пеккер. — М.: Энергетика, 1977. — 256 с.
12. Трембовля, В. И Теплотехнические испытания котельных установок [Текст] / В. И. Трембовля, Е. Д. Фингер, А. А. Авдеева. — М.: Энергия, 1977. — 297 с.
13. Антонов, Е. А. Повышения надежности тепловых сетей [Текст] / Е. А. Антонов // Энергетические станции. — 1978. — № 1. —
С. 36-39.
14. ГКД 34.2.302-2002. Котли водогрійні продуктивністю до 58,1 МВТ (50 Гкал/год). Методика визначення і норми втрат тепла в навколишнє середовище [Текст] / Л. В. Го-лишев, Й. С. Мисак, І. І. Марчак. — К.: Мінпаливенерго України, 2002. — 13 с.
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Актуальной задачей на сегодняшний день является выбор оптимального источника энергии для обеспечения эффективного
технологический аудит и РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 3/117) 2014
ее использования, а также исследования и определения эффективности использования тепловой энергии в децентрализованных системах теплоснабжения. В статье приведен анализ работы децентрализованной системы теплоснабжения и метод расчета эффективности ее работы.
Ключевые слова: децентрализованная система теплоснабжения, источник энергии, тепловой потребитель, коэффициент полезного действия системы.
Мартиняк Марта Андріївна, аспірант, кафедра теплотехніки і теплових електричних станцій, Інститут енергетики та систем керування, Національний університет «Львівська політехніка», Україна, e-mail: marta.martynyak@gmail.com. Мисак Йосиф Степанович, доктор технічних наук, професор, кафедра теплотехніки і теплових електричних станцій, Інститут енергетики та систем керування, Національний
університет «Львівська політехніка», Україна, e-mail: marta.martynyak@gmail.com.
Мартыняк Марта Андреевна, аспирант, кафедра теплотехники и тепловых электрических станций, Институт энергетики и систем управления, Национальный университет «Львовская политехника», Украина.
Мысак Иосиф Степанович, доктор технических наук, профессор, кафедра теплотехники и тепловых электрических станций, Институт энергетики и систем управления, Национальный университет «Львовская политехника», Украина.
Martynyak Marta, National University «Lviv Polytechnic», Ukraine, e-mail: marta.martynyak@gmail.com.
Mysak Joseph, National University «Lviv Polytechnic», Ukraine, e-mail: marta.martynyak@gmail.com.
УДК 00Б+Б21.317.1+543.3+Б58.5Б2
Міхалєва М. С., можливості ВИКОРИСТАННЯ
Світлик 1 В ЕЛЕКТРОХІМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ВОДИ
Метою проведених досліджень є розроблення методів та способів використання окислюваль-но-відновлювальних процесів та відповідних вимірювань для удосконалення технологічних процесів та контролю якості продукції.
Представлено аналіз результатів експериментів електричних вимірювань та отриманих залежностей складу та ступенів окислення складників модельних рідин та реальних об’єктів рідинної продукції і довкілля від їх споживчих властивостей.
Ключові слова: окислювально-відновлювальний потенціал, оцінювання якості природної питної води, технічні води.
1. Вступ
Водні суміші є найпоширенішими об’єктами для вимірювання та контролю характеристик в промисловості, медицині, сільському господарстві, та при екологічному моніторингу
За результатами аналізу теми, літературного огляду нових наукових даних та результатів власних експериментальних досліджень зроблено припущення про можливість визначення нормованих характеристик води через вимірювання електричних параметрів.
Запропоновано нову характеристику якості води, харчових продуктів, та продукції інших галузей промисловості — окислювально-відновлювальний потенціал (ОВП), а також фізичні та хімічні методи регулювання і збереження цього показника. Пропонується метод електрохімічної активації, який вивчений у класичній аналітичні хімії, та використання його у галузі очищення стічних вод.
Тематика досліджень є актуальною, тому що вирішує завдання підвищення надійності контролю, сприяє економії матеріальних ресурсів та забезпечує мінімальний вплив на здоров’я людини.
Активна реакція водних систем знаходиться у взаємозв’язку з процесами окислення-відновлення, що включає
як можливу стадію переходу електронів від одної групи часточок до іншої. Процес перегрупування електронів за валентними станами часточок продовжується до тих пір, доки не встановлюється динамічна рівновага, що відповідає певному окислювально-відновлювальному потенціалу — ЕЬ. Тому характеристику редокс-систе-ми можна отримати на базі відношення молярних або іонних концентрацій окисної і закисної форм будь-якої речовини, що знаходиться у воді:
[0x1] _ [Ox2] _ [Oxi] _ [H+] [Re d1] [Re d1] [Re di ] [H] .
(1)
Для встановлення зв’язку між ЕЬ і рH використовують:
2
(2)
2,3RT Гн+1 Eh _ Eo +------— lg
nF
[H2 ] '
Зміна рН обумовлена розрядом молекул води на електродах, а ЕЬ — розрядом іонів, що присутні у воді або за рахунок продуктів розчинення анодів. Важлива особливість і практична цінність електрохімічних процесів при зміні ЕЬ і рН — це можливість створити ці процеси як на межі розчин-електрод (катод і анод),
