Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разделение ионов кальция и магния в водных растворах хлоридов под действием внешнего ассиметричного электромагнитного поля

Работа №11978

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

физика

Объем работы50
Год сдачи2016
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
520
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Реферат 7
Определения 8
Введение 9
1 Электрофизические и электрохимические методы в элементном и изотопном
разделении 12
1.1 Электродиализ 12
1.2 Метод ионных подвижностей 16
1.3 Обратный осмос 17
1.4 Дистилляция 19
1.5 Ректификация 22
2. Практическая часть 24
2.1 Модель эффекта 24
2.2 Описание установки 30
2.3 Описание Эксперимента 32
2.4 Результаты анализа эксперимента 35
Выводы 42
Заключение 43
Список Литературы 44
Приложение А 45
Приложение Б 46


В современном мире существует высокая потребность в получении особо чистых и моноизотопных органических, и неорганических веществ, которые в дальнейшим будут использоваться в современной технике, таких как: атомная промышленность, квантовая электроника, полупроводниковая техника и прочее. Ответом на многие задачи, являющиеся в приоритете, таких как непосредственное превращение тепловой энергии в электрическую, создание термически, химически и механически устойчивых материалов, непосредственно связаны с проблемой получения особо чистых и моноизотопных веществ. Несмотря на то, что в мире используется огромное количество методов, способных получать особо чистые вещества, все они требуют большое количество энергии.
Так же, нельзя забывать о таком важном и очень волнующим вопросе, как очистка и переработка радиоактивных отходов. Этот вопрос уже долгие годы остается открытым, ведь его решение не является простым. К самому понятию «радиоактивные отходы» относится вещества, которые не могут быть использованы в дальнейшей работе, так как в них содержится большое количество радионуклидов, которые превышают определенные нормы. Особенность заключается в том, что любые физико-химические и химические способы обработки не позволяют обеспечить биологическую безопасность этих веществ.
Изучение процессов массопереноса в водных растворах солей, редкоземельных металлов, щелочноземельных металлов, при индуцирования внешними воздействиями, может составить основу, для поиска новых способов очистки и обогащения. Однако, получить эти элементы не так просто, ввиду их большой стоимости и необходимости в других сферах.
Действие электрического и магнитного полей, а также электромагнитных волн на вещество является предметом фундаментальных и прикладных исследований на протяжении всей истории человечества. Предположение о том, что внешнее поле не изменяет свойств вещества, означает, что действующие внутри вещества микрополя считаются очень большими по сравнению с внешним полем и влияние этого поля на вещество мало. При этом существуют эффекты, указывающие на то, что одновременное действие двух полей на вещество приводит к результату, не совпадающему с результатом независимого действия каждого из этих полей на вещество.
Раствор является смесью как минимум двух веществ. Важным моментом является то, что действие одного и того же поля на эти вещества в отдельности может не вызывать никаких изменений их свойств, а действие того же поля на смесь этих веществ приводит к необратимым изменениям. Для описания этого используется привычный аппарат физики, составляющий основу электрохимии, например.
Большинство приложений различных физических явлений и процессов в науке, технике и технологиях базируется на том, что при каком-либо инициирующем действии происходит цепь последовательных событий, приводящих в итоге к требуемому результату. В такой цепи событий обязательно присутствует звено, в котором задействовано вещество как таковое в том или ином физическом состоянии и агрегатной форме. Вещество может быть просто посредником. В этом случае, выполнив свою функцию, оно останется тем же веществом. Простой пример этому - вещество проводника, по которому проходит ток, не вызывающий его значительного разогрева. В другом случае вещество, выполняя свою функцию, претерпевает качественные изменения. Тот же самое вещество проводника, по которому проходит значительный ток, может за несколько микросекунд перейти в плазменное состояние. Это так называемый электрический взрыв проводников. Выполнить функцию проводника направленного движения электронов в ограниченном объеме в первом случае вещество может многократно, а во втором - только один раз. С точки зрения техники и технологий удобно, чтобы вещество свою функцию выполняло многократно, сохраняя при этом свои свойства перед очередным действием.
И так, в силу всех этих моментов можно сказать, что актуальность этой работы заключается в том, чтобы попробовать отыскать такой способ очитки веществ, который будет более эффективным, по сравнению с уже существующими методами, который будет прост в использовании и сборке очистительной установки.
Целью данной работы является исследование процессов электроиндуцированного переноса сольватированных ионов в растворе под действием ассиметричного электрического поля.
Опираясь на выше сказанное, можно выделить следующие задачи, которые необходимо выполнить:
1. Разработка конструкции экспериментальной установки.
2. Экспериментальное изучение процесса электроиндуцированного переноса сольватированных ионов кальция и магния в растворах электролитов.
3. Исследование частотной зависимости эффекта разделения ионов кальция и магния.
4. Составление выводов по проделанной работе

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В ходе проведенной работы была собрана экспериментальная установка, с помощью которой проводились опыты, по истечению которых, были получены результаты, благодаря которым можно судить о наличии явления селективного дрейфа ионов. Так же, была проведена статистическая обработка результатов эксперимента, с помощью пакета «Statistica», приведена в таблицах Б.1-Б.4 (Приложения Б). Был определен коэффициент разделения, который достигает своего максимального значения, при частоте сигнала в 1200 Гц и напряжению 60 В, равен 1,49.


1. Казарян М.А., Ломов И.В., Шаманин И.В. Электрофизика структурированных растворов солей в жидких полярных диэлектриках. - М. :Физматлит, 2011. - 190с.
2. Способ разделения ионов металлов. Патент РФ № 2428759 (2011) / Гаврилов П.М., Гусев А.Л., Трутнев Ю.А., Казарян М.А., Шаманин И.В. и др.
3. Kazaryan M.A., Shamanin I.V., Mel’nik N.N., Lomov I.V., Dolgopolov S.Yu The Structure and Radiophysical Properties of Solutions of Salts in Liquid Polar Dielectrics // Russian Journal of Physical Chemistry B, 2009, Vol. 3, No. 1, p.p. 40-45
4. Shamanin I.V., Kazaryan M. A. Clusters Formation in Salts Solution in Polar Dielectric Liquids and Electrically-induced Separation of Solvated Ions // British Journal of Applied Science and Technology. - 2014 - Vol. 4 - №. 18, p.p. 2538-2550
5. Shamanin I.V., Kazaryan M. A., Sidko D. F. Cluster Structure of Salt Solutions in Polar Dielectric Liquids // Advanced Materials Research. - 2015 - Vol. 1084, p.p. 97-107
6. Пуховский Ю.П., Сахаров Д.В., Сафонова Л.П. Исследование структуры сольватных оболочек ионов Na+ и K+ в ^^диметилформамиде при различной температуре методом молекулярно-динамического моделирования //Журнал структурной химии, Том 43, № 2, 2002, с. 307-316
7. Burgess J. Metal ions in solutions. - Ellis Horwood: Chichester, UK., 1978. - 481 p.
8. Ломов И.В. Эффект электроиндуцированного селективтного дрейфа катионных аквакомплексов в водных растворах солей щелочно- и редкоземельных металлов [Электронный ресурс], URL: http://search.rsl.ru/ru/record/01003280979
9. Обратный осмос и принцип работы обратноосмотической мембраны [Электронный ресурс], URL: http://aqua-mart.com.ua/txt.php?category=ca6e0&id=78
10. Дистилляция [Электронный ресурс], URL: http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/84835
11. Ректификация [Электронный ресурс], URL: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3870.html
12. Анализ современной промышленной ректификации и ректификационная технология Линас [Электронный ресурс], URL: http://www.linas.ru/intro.htm
13. Электродиализ [Электронный ресурс], URL: http://www.mediana-filter.ru/kh6_11.html
14. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение: учебнометодическое пособие / И.Г. Видяев, Г.Н. Серикова, Н.А. Гаврикова, Н.В. Шаповалова, Л.Р. Тухватулина З.В. Криницына; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. - 36 с.
15. Федеральный закон от 24.07.2009 №212-ФЗ «О страховых взносах в Пенсионный фонд Российской Федерации, Фонд социального страхования Российской Федерации, Федеральный фонд обязательного медицинского страхования»
16. Федеральный закон «Об основах охраны труда» от 17.07.1999 г. № 181-ФЗ.
17. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). СП 2.6.1.2523-09.
18. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы».
19. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность..
20. Пожаро- и взрывобезопасность промышленных объектов. ГОСТ Р12.1.004-85 ССБТ Пожарная безопасность.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ