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. После 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 Пилимин, (ОВП = 570 мВ, [O3] = 0,3 ± 0,02 мг/л, [O2] = 13 мг/л, Т = 4 - 5 °С).
2) Отстоявшаяся в закрытой посуде сутки, (ОВП = 250 мВ, [O3] = 0,05 ± 0,02 мг/л, [O2] = 12 - 13 мг/л, Т = 20 - 21 °С).
3) Отстоявшаяся в закрытой посуде не менее недели (ОВП = 130 - 150 мВ, [O3] < 0,02 мг/л, [O2] = 10 - 12 мг/л, Т = 20 - 21 °С).
4) Дистиллированная вода, отстоявшаяся в стеклянной 20 л бутыли неделю (ОВП = 360 ± 30 мВ, [O2] = 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 -т 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-
137
источниками Cs (энергия гамма-квантов 662 кэВ) с разными активностями
и нейтронным Ra-a-Be источником. Поток гамма-квантов в бутыли
2 -1
составлял 320 и 480 (см .с) . Поток быстрых нейтронов также в районе
2 -1
бутыли составлял 430 (см с) . Ошибка определения потока гамма-квантов и нейтронов не превышала 20%.