Сборник материалов VIІІ международной научной конференции студентов и молодых ученых «Наука и образование 2013»

295 

их применения, биологическая значимость.   

Цель  работы:  получение  масел  различного  назначения  в  домашних  и  лабораторных 

условиях. 

      В связи с поставленной целью в задачи исследования входило: 

- изучить способы получения растительных и эфирных масел; 

- апробировать технологию получения масел различного назначения; 

- подобрать ингредиенты для получения масел различного назначения; 

- определить области применения и ценность полученных  продуктов.   

Практическая значимость работы: 

- описана технология получения масла; 

- произведѐн подбор сырья для масел различного назначения; 

- определѐн температурный и временной режим процесса; 

- рекомендованы различные способы получения масел; 

- представлены области применения полученных продуктов. 

Актуальность  исследования:    На  данный  момент  около  75%  населения  мира  использует 

средства  растительного  происхождения.  Не  смотря  на  тот  факт,  что  в  развитых  странах  в 

основном используются современные синтетические медицинские препараты, использование  

препаратов растительного происхождения значительно возросло. Исследования показывают 

рост  спроса  на  растительный  материал.  Следует  отметить,  что  большинство  растений  не 

изучены полностью, и их потенциал не раскрыт до конца. 

 

Экспериментальная часть 

Облепиховое масло 

Получение  облепихового масла в домашних   условиях.  

Облепиховое  масло  можно  получить  несколькими  способами:  при  помощи  другого 

растительного  масла  (оливкового,  подсолнечного,  кукурузного)  или  без  него.    В  качестве 

сырья можно использовать свежие или сушеные плоды облепихи. Способ извлечения масла 

при  помощи  растительного  масла  предусматривает  использование  сухих  плодов.  Их 

пропускают через кофемолку, помещают в высокий эмалированный или стеклянный сосуд и 

заливают  подогретым  до  40-50  градусов  растительным  маслом.  Масло  должно  на 

полсантиметра  покрыть  сырье.  Сосуд  ставят  в  темное  место  на  5-6  суток.  Помешивают. 

Затем масло сливают, дают отстояться (в темном месте) и снова сливают с осадка. Хранят в 

закрытой  посуде  в  холодильнике  не  более  полугода.    Такое  масло  содержит  от  5  до  15  % 

облепихового масла. Для того, чтобы обогатить его, то есть повысить процент, нужно этим 

маслом  залить  новую  порцию  размельченной  облепихи  и  снова  настаивать  5-6  суток. 

Применение  

•  при лучевых поражениях кожи, раке пищевода.                                                                                                          

•  при лечении язвы желудка  

•  при ожогах, трофических язвах и заболеваниях кожи.  

Масло из виноградных косточек 

Семена  винограда  обжарить:  положить  в  базовое  масло.  Смесь  держать  на  водяной  бане 

около  30  минут.  Оставить  в  темном  месте  на  30-40  дней.  Масло  отфильтровать  ,  отжать 

семена.    

Виноградное масло обладает очень широким спектром пользования:  

В качестве лечебного средства  

•  обладает уникальной композицией жирных кислот;  

•  естественным образом не содержит холестерол;  

•  способствует  понижению  уровня  холестерина  в  крови  предотвращающей  гипертонию  и 

сердечные приступы;  

•  обладает тонизирующим действием,  усиливает основной обмен, стимулирует грануляцию 

и эпителизацию поражѐнных тканей;  

•  обладает  гепатопротекторным  действием;  -  положительно  воздействует  на  почки;  - 

296 

содержит витамин Е и процианидин  

•  предотвращает возникновение онкологических заболеваний;  

•  рекомендуется сердечникам, диабетикам, тучным людям и с повышенным давлением из-за 

большого содержания льняной кислоты.  

Персиковое масло 

Способ  получения:    Косточки  персика  содержат  около  40%  жирного  масла.  Получение 

происходит  посредством  механического  прессования  и  фильтрации.  Или  экстракцией 

базовым  маслом.  Для  этого  высушенные  косточки  персика  (частично  измельченные) 

заливаем  базовым  маслом,  выдерживаем  на  водяной  бане,  оставим  в    темном  месте. 

Внешний вид и запах:  После гидратации, нейтрализации, беления и дезодорации, получают 

рафинад  светло-жѐлтого  (до  средне  жѐлтого)  цвета  со  слабым  характерным  запахом  и 

мягким вкусом 

Применение 

Легкое  питающее  масло.  Хорошо  всасывается  и  обеспечивает  быстрое  проникновение 

лекарственных веществ. Прекрасное базисное масло для массажа. Не вызывает раздражения 

или аллергических реакций, можно применять детям. Используют для ежедневного ухода за 

кожей, придает ей здоровый красивый вид.  

•   противовоспалительное,  регенерирующее,  увлажняющее,  смягчающее,  тонизирующее, 

осветляющее и омолаживающее для кожи.  

•  при утомленной коже;  

Чесночное масло. 

Чесночное  масло  в  домашних  условиях  можно  приготовить  следующими  способами:  

головку  чеснока  очистить,  растереть,  сложить  в  банку  и  залить  1  стаканом 

нерафинированного  подсолнечного  масла.  Настаивать  7  дней  в  прохладном  темном  месте;  

посуду заполняют на три четверти кашицей чеснока, доливают доверху растительное масло 

и тщательно перемешивают. Настаивают в течение 2 недель, периодически встряхивая, затем 

дают  отстояться,  профильтровывают.  Масло  должно  приобрести  острый  чесночный  запах; 

несколько  зубчиков  чеснока  прокипятите  подсолнечном  масле  и  настаивайте  в  течение  7 

дней 

Принимают  чесночное  масло  по  1  ч.  ложке  3  раза  в  день  за  30  минут  до  еды  при 

атеросклерозе  сосудов  головного  мозга,  ишемической  болезни  сердца,  одышке,  гастрите  с 

пониженной кислотностью желудочного сока, запоре. Курс лечения – 3 месяца. Перерыв – 1 

месяц, затем лечение повторить.  

Полезные свойства чесночного масла 

•  Обладает  сильным  противобактериальным  действием,  причем  диапазон  его  можно 

сравнивать  с  самыми  активными  антибиотиками  широкого  спектра  действия:  это 

грамположительная и грамотрицательная флора, простейшие, вирусы, а также глисты.  

•  Клиническими  испытаниями  установлено,  что  чеснок  повышает  сопротивляемость 

организма к простудным и другим инфекционным заболеваниям, эффективен при бронхите, 

гриппе,  туберкулезе.  Способствует  разжижению  и  отделению  мокроты,  обладает 

бронхолитическими свойствами.    

Масло гранатовых семян 

Масло из гранатовых семян получают экстракцией. В теплое масло кладут семена граната. И 

оставляют  в  темном  месте  на  30-40  дней.  Масло  фильтруют,  отжимают  семена.  Хранят  в 

темной  посуде.        Масло  гранатовых  семян  -  эффективное  смягчающее  вещество  и 

невероятно  богато  антиоксидантами.  Оно  действует  как  противовоспалительное  средство. 

Его  хорошо  использовать  для  сухой,  раздраженной  или  стареющей  кожи.  Исследования 

очевидно  продемонстрировали  что  масло  гранатовых  семян  эффективно  противостоит 

свободным радикалам и может помочь разрушить раковые клетки. 

Масло  в  основном  состоит  из  гранатовой  полиненасыщенной  жирной  кислоты,  в  составе 

также присутствуют: жирная кислота омега, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, а 

также дубильная кислота. Масло очень богато витамином Е. 

297 

Целебные свойства: 

•  запускает механизм самоуничтожения раковых клеток груди. Кроме того, гранатовый сок 

может  быть  токсичным  для  большинства  эстроген-зависимых  раковых  клеток  груди, 

оставляя при этом нормальные клетки молочной 

 железы неизменными. 

•  придает мембранам клеток эластичность и подтягивает ткани.  

•  Разглаживает,  уменьшает  количество  морщин,  поэтому  рекомендуется  к  использованию 

для ухода за увядающей, зрелой кожей и истощенной кожей.  

Морковное масло 

Морковное масло получают экстракцией мякоти моркови базовым маслом. 

Базовое масло с мякотью моркови ставят на водяную баню в течение 30 минут.    

Настаивают в темном месте в течении 20-30 суток, мякоть отжимают и фильтруют.   

Источник каротиноидов, которые в печени превращаются в витамин А (ретинол). Витамин А 

регулирует  обменные  процессы,  повышает  сопротивляемость  организма  к  инфекциям, 

положительно  влияет  на  состояние  мембран  клеток  и  тканевое  дыхание.  При  недостатке 

витамина А кожа и слизистые становятся сухими, на коже появляются трещины. Благодаря 

каротиноидам 

морковное 

масло 

активирует 

внутриклеточные 

окислительно-

восстановительные  процессы,  регулирует  водно-солевой  и  углеводный  обмены,  улучшает 

образование белковых соединений, способствует эпителизации и быстрейшему заживлению 

кожных ран, ликвидирует кожные высыпания, улучшает цвет лица. 

Миндальное масло. 

    Получают  методом холодного пресования.  

 Миндальное масло предназначено для ухода за кожей лица и тела с целью массажа, питания, 

смягчения,  увлажнения,  очистки  кожи,  уменьшения  шелушения  сухой  кожи  и  перед 

принятием солнечных ванн. 

Миндальное  масло,  получаемое  холодным  прессованием  семян  миндаля,  сохраняет  все  его 

активные  компоненты,  свойства  и  эффективность.  Оно  содержит  настоящие  природные 

компоненты без каких-либо химических добавок. 

Применение 

•  Для питания кожи, нанести несколько капель масла на кончики пальцев рук и осторожно 

втереть в кожу. 

•  Для очищения кожи лица нанести несколько капель масла на смоченный в теплой воде и 

отжатый тампон и протирать кожу до полного очищения. 

Гвоздичное масло 

 Получают  методом  экстракции  Базовым  маслом,.  Держат  на  водяной  бане  в  течение  30-45 

минут.  Настаивают  около  30-40    дней.  В  качестве  экстрагента  можно  применить  этанол, 

экстракт  подвергают  перегонке.  Отличается  изысканным  запахом.  Может  служить  

копонентом для составления духов на масленой основе.    

Используется в медицине в качестве лекарственного средства (в стоматологии), а также как 

компонент  противопростудных  препаратов  (бальзам  Золотая  звезда  и  др.)  Компонент 

современных  ароматизаторов,  используется  с  целью  стандартизации  смесей,  для  замены 

традиционной пряности — сушѐной гвоздики. 

Традиционно  это  масло  используется  для  ухода  за  углеродистой  сталью  японских  мечей 

вместе с порошком «учико» и рисовой бумагой. 

Гвоздичное масло иногда применяют как сырьѐ для производства ванилина и др. 

Розовое масло. 

В приготовлении розового масла по приведенному ниже рецепту используется сырье розы. 

Требуется: 30 г лепестков розы, 400 мл оливкового масла. 

Способ получения: очищенные от примесей лепестки розы смешивают с оливковым маслом. 

Хранят  в  стеклянном  плотно  закупоренном  сосуде,  выставленном  на  солнце.  Это  один  из 

немногих случаев, когда сырье для изготовления помещают не в темное прохладное место, а 

подставляют под солнечные лучи. Настаивают не менее недели. 

В  домашних  условиях  можно  получить  розовую  воду,  в  которой  в  растворенном  виде 

298 

содержится  эфирное  масло.  Процесс  отгонки  эфирного  масла  и  получения  ароматической 

воды заключается в перегонке его (масла) водяным паром. 

Это  один  из  самых  древних  и  надежных  способов  получения  эфирных  масел.  Чтобы  с 

водяным паром отогнать летучие вещества, загрузите в аппарат измельченное сырье, залейте 

водой и нагрейте до кипения.  

Лимонное масло. 

        Ароматическое  масло  лимона  получают  методом  холодного  прессования  из  свежей 

кожуры  плодов.  Для  получения  1кг  эфирного  масла  требуется  около  300  кг  лимонов.  Сок, 

выжатый  из  кожуры  лимона,  собирают  губкой.  Собранная  таким  образом  жидкая  смесь 

переносится  в  сосуд,  при  отстаивании  на  поверхности  появляется  тонкая  пленка  эфирного 

масла. Разделение можно произвести отгонкой или с помощью делительной воронки.  

Или методом отгонки из цедры с последующим разделением дистилята  

1

 

Обладает обезболивающими, спазмолитическими свойствами: 

2

 

Антисептическое, противовоспалительное, противоинфекционное средство: 

3

 

Эффективно при заболеваниях кожи, стимулирует заживление: 

4

 

При заболеваниях десен и зубов: 

Апельсиновое масло 

Получают  из  кожуры  и  целых  плодов  путѐм  прессования  без  нагревания  или    отгонки  с 

водяным паром. 

Апельсиновое масло - эфирное масло получаемое из кожуры и плодов апельсина 

Свойства: 

Апельсиновое  масло  —  жѐлтая  или  оранжевая  жидкость  с  запахом  плодов  апельсина  и 

негорьким вкусом, при охлаждении мутнеет. 

Применение:  

•  Нормализует действие кишечного тракта. Обладает повышенно успокаивающим действием 

при  повышенной  нервозности,  истерии  и  чувстве  тревоги.  Стоит  избегать  воздействия 

прямого солнечного света 

Лавровое масло. 

      Свежие  плоды  лавра  используют  для  получения  жирного  лаврового  масла,  которое  в 

основном применяется в медицине. Масло получают: 

а)  путем  горячего  прессования  или  перегонкой  с  водой.  Это  зеленая  зернистая  масса, 

имеющая консистенцию мази.  

б) гидродистилляцией из листьев  

в)  экстрагированием  лавровых  листьев  базовым  маслом  на  водяной  бане  с  последующим 

настаиванием  

Действующие  вещества.  В  листьях  находят  эфирное  масло  и  горечи.  В  плодах  кроме 

эфирного  имеется  еще  30%  жирного  масла,  крахмал  и  сахар.  Отжатое  (лавровое)  масло 

содержит эфирное масло и глицериды лауриновой, пальмитиновой, олеиновой и линоловой 

кислот, а также мирициловый спирт. 

Лавровое  масло  заключает  в  себе  главным  образом  триглицерид  лавровой  кислоты  С3H5 

(ОСОС11H23)3, назыв. трилаурином, или просто лаурином. Кроме лаурина в лавровом масле 

содержатся в небольшом количестве триглицериды олеиновой, стеариновой, пальмитиновой 

и миристиновой кислот.  

Выводы 

      Данная  работа  содержит большой объем  информации  о получении и назначении масел. 

Основой  всех    перечисленных    масел  является    оливковое.  Выбор,  которого  не  случаен, 

благодаря  отсутствию запаха, высокой  стойкости  при хранении, кроме  того оно не вызывает 

кожных аллергических реакции. Как показывает опыт, получение вышеперечисленных масел 

(сам  технологический  процесс)  прост  в  исполнении,  а  ценность  полученных  продуктов 

уникальна. Не случайно отдельные представители масел редки на потребительском рынке  или 

имеют  высокую  стоимость.  Примером  может  служить  продукция  компании  «ЮСТ». 

Стоимость 50мл масла этой фирмы составляет от 600 до 2000 тенге  . Следует отметить, что 

299 

некоторые из полученных масел вообще являются редкостью в ассортименте производителей 

такой  продукции  (масло  из  косточек  винограда,  персиковое  масло,  лавровое  масло  и  т.д.). 

Убедительным  аргументом  в  пользу  практической  значимости  работы    по  получению 

описанных  масел  является  факт  наличия    в  нашем  регионе  большого  количества  исходного 

сырья:  персиковых,  виноградных  косточек,  лепестков  роз,  цедры  лимона    и  т.д.  Масло, 

полученное  в  домашних  условиях,  имеет  низкую  себестоимость  и  высокий  выход  продукта. 

Например, 100мл персикового масла складывается из: 

1)

 

основа – оливковое масло 100мл          200тг 

2)

 

косточки персика                                        - 

3)

 

работа                                                         50тг           250тг 

4)

 

энергоресурсы  

Но если задаться целью реализации продукта, то конечно нужны серьезные маркетинговые и 

рекламные  исследования о рынках сбыта, спросе. 

Опыт применения масел дает очень хорошие результаты в качестве косметических средств. 

Продукция  может  стать  альтернативой  дорогим  кремам,  польза  от  которых  иногда 

сомнительна.  Продолжением  работы  могут  стать  опыты  по  созданию  духов  на  масляной 

основе. Пробным экспериментом можно считать образец по соединению 3 масел (1- базовая 

основа, 2- гвоздичное 3-персиковое) 

В процессе

 

работы над проектом фраза  «удивительное - рядом» стала как никогда реальной 

Значимыми результатами, полученными в ходе исследований можно считать следующие:    

1. получение различных масел в домашних условиях это реально и интересно 

2. состав масел их назначение - широкое поле для творчества 

3. определена технология получения разного по назначению масла  

4. методика получения эфирных масел может быть предложена в качестве     

    домашних практических работ по химии. 

 

Список использованных источников 

 

1.

 

Cannell: Natural Products Isolation YA 

2.

 

Блинова К. Ф. Ботанико-фармакогностический словарь / К. Ф.  

3.

 

Вичканова А. Эфирное масло как источник новых противогрибковых препаратов  

4.

 

Clevenger J. H. Apparatus for the determination of volatile oil / J. H. Clevenger // Journal of 

American Pharmaceutical Association, 17 (1928), p. 346. 

 

 

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ БЕСХЛОРНОЕ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ, 

ЗАГРЯЗНЕННОЙ БАКТЕРИЯМИ E.COLI  

 

Ергешбаева С.Б., 

sandugash_90@mail.ru

 

Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана  

Научный руководитель – И.С. Иргибаева 

 

Деионизированную  воду,  загрязненную  бактериями  E.coli,  дезинфицировали 

импульсным  током  при  низком  напряжении  и  малом  токе.  В  качестве  электролита 

использовали  сернокислый  натрий.  Обработку  осуществляли    в  циркуляционной  системе, 

включающей  электрохимическую  ячейку  с  медными  электродами.  Проведена  оценка 

эффективности  процесса  и  показано,  что  количество  убитых  бактерий  прямо 

пропорционально  времени  обработки  воды  и  концентрации  генерируемых  в  процессе 

электролиза гидроксильных радикалов и ионов меди. Рекомендованы методы по увеличению 

эффективности процесса и уменьшению времени обработки воды. 

 

ВВЕДЕНИЕ 

300 

Присутствие  E.coli  свидетельствует  о  фекальном  загрязнении  воды,  вызывает 

кишечные  расстройства,  протекающие  по  типу  острой  дизентерии.  Продукты  питания 

животного и растительного происхождения нередко бывают заражены E.coli [1]. 

 В  промышленных  масштабах  для  очистки  воды  применяется  метод  хлорирования. 

Продолжительность  действия  хлора  мала  и  при  этом  образуются  токсичные  органические 

вещества.    Предлагаемый  метод  является  бесхлорным  и  более  безвредным,  чем 

хлорирование воды, так как при этом не образуются токсичные соединения. 

Механизм  образования  ОН-радикалов  при  электролизе  водных  растворов 

электролитов обсуждался в работах [2-4]. Показано, в частности, что общепринятые схемы 

анодного окисления и катодного восстановления в реакциях: 

2Н

2

О = 4Н

+

 + 4е 

+

 О

2

 

4Н

2

О + 4е = 2Н

2

 + 4ОН

–

 

являются упрощенными. Одним из промежуточных этапов процесса образования молекулы 

водорода  в  реакции  катодного  восстановления  является  образование  атомарного  водорода 

(Н*).  Часть  атомарного  водорода  при  этом  инициирует  следующую  последовательность 

реакций: 

Н* + О

2

 = НО

2

 

НО

2

 + Н* = Н

2

О

2

 

В  нашей  работе,  когда  электроды  изготовлены  из  металла  (М),  перекись  водорода 

участвует в реакции, которая приводит к образованию гидроксильных радикалов: 

Н

2

О

2

 + М

2+

 = М

3+

 + •OH + ОН

–

 

Помимо ОН-радикалов в процессе обеззараживания могут также  участвовать другие 

промежуточные высокоактивные соединения типа анион-радикалов. В случае электролита на 

основе сульфатов это могут быть персульфатные и сульфатные радикалы. 

  В нашей работе представлены результаты по электрохимическому обеззараживанию 

деионизированной  (ДИ)  воды,  загрязненной  E.  coli,  содержащей  0,5%  раствор  Nа

2

SO

4

  в 

качестве электролита в лабораторной установке, включающую электрохимическую ячейку с 

медными  электродами.  Проведено  сравнение  использования  электродов  из  никеля,  стали, 

графита  и  меди.  Предложена  кинетическая  модель  разрушения  бактерий  и  подобрано 

минимальное  значение  напряжения,  при  котором  одновременно  происходит  образование 

гидроксильных радикалов и ионов меди, ответственных за убийство бактерий.  Рассмотрено 

влияние таких параметров, как время обработки, форма и значение подаваемого напряжения, 

начальная концентрация бактерий, контактная разность. 

 

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 

Растворы  ДИ  воды  содержали  электролит  Na

2

SO

4

    концентрацией  0.5%.  Выбор 

Na

2

SO

4

  как  электролита  обусловлен  тем,  что  он  относительно  безвреден  и  дешев.    Для 

получения раствора, содержащего около  10

6

  КОЕ/мл  бактерий,  5    литров  приготовленного 

раствора смешивались с 20 мл высококонцентрированной суспензии E.coli (приблизительно 

10

9

 КОЕ/мл). 

Схема  экспериментального  устройства  по  обеззараживанию  воды    показана  на 

рисунке 1. Она содержит: 1 - насос, 2 - водомер, 3 - пластмассовая электрохимическая ячейка 

с  двумя  медными  электродами  в  форме  сетки      диаметром  5,5  см,  установленными 

параллельно друг другу на расстоянии 3 мм.  К медным электродам прикреплены контактные 

медные проволоки.  

 

301 

 

Рис. 1. Лабораторная установка для электрохимического обеззараживания воды. 

 

Перед  началом  обработки  воды,  загрязненной  бактериями  E.coli,    лабораторный 

аппарат  был  продезинфицирован  путем  прокачивания  горячей  воды  (75-80

0

C,  20  минут). 

Загрязненная  бактериями  вода  объемом  5000  мл    была  помещена  в  аппарат.  Все 

эксперименты  были  выполнены  при    начальной    температуре  воды  20

0

C.  Cкорость 

прокачивания воды через электрохимическую ячейку  28л/мин. 

В  установку  с  2  медными  электродами  подавалось  переменное  импульсное 

напряжение 2В прямоугольной формы.  Пробы по 10 мл отбирали через открытую крышку 

электролитической  ячейки.  Для  проведения исследования  лактопозитивной  культуры  E.coli 

была  использована    питательная  среда  Эндо.  С  каждой  пробы  засевали  по  0,1мл  на 

питательную среду. Засеянные чашки инкубировали  в обычной атмосфере при температуре 

37° C в течение 24ч.   

В  качестве  спиновой  ловушки  для  гидроксильных  радикалов  использовали  N,N-

диметил-п-нитрозоанилин (RNO). Концентрацию ОН-радикалов, образовавшихся в процессе 

электролиза, оценивали с помощью спектрофотометра по изменению интенсивности спектра 

оптического поглощения RNO с максимумом в области 440 нм. 

Присутствие ионов меди было определено атомным абсорбционным спектрометром 

Analytic jena 300 при длине волны 324 нм.  

 

РЕЗУЛЬТАТЫ  И ОБСУЖДЕНИЯ 

Снята вольт-амперная кривая 0,5 % раствора сульфата натрия с добавлением RNO с 

помощью прибора Гальваностат-Потенциостат Gillas (Рис.2).  Для снятия вольта-амперных 

кривых использовали 3х-электродную ячейку: рабочий электрод – медный,  

вспомогательный электрод – платиновый и электрод сравнения - хлорсеребряный электрод. 

На катодной части вольт-амперной кривой наблюдается волна восстановления в области 

потенциалов от -700мВ до -1200мВ.  Необходимое напряжение для генерирования ОН-

радикалов для данного типа электролита составляет 1,6 В.    

 

 

Рис. 2. Вольт-амперная кривая 0,5% раствора Nа

2

SO

4

 с RNO. 

 

Установлено,  что  использование  импульсного  тока  прямоугольной  формы  частотой 

50  Гц  и  напряжением  2В    выгоднее  по  сравнению  с  переменным  током  синусоидальной 

формы.  При  использовании  одного  и  того  же  значения  пикового  напряжения  2В 

302 

эффективное  напряжение  для  прямоугольной  формы  тока  составляет  1,6В  и  для 

синусоидального  тока  1,2В  из-за  искажения  форм  импульсов.    Форма  импульсов  и 

амплитуда подаваемого напряжения фиксировалась на осциллографе.  

В работе применялись электроды из никеля, графита, нержавеющей стали. При этом 

образование  гидроксильных  радикалов  наблюдается  только  при  одноразовом  применении 

контактной  медной  проволоки  (рис.3).  В  случае  повторного  использования  медной 

контактной проволоки и указанных электродов изменения спектров поглощения RNO нет. 

 

 

 

Рис.3.  Спектры  поглощения  RNO  в  0,5%  растворе  Na

2

SO

4

  после  электролиза 

никелевыми, стальными и графитовыми электродами, с использованием медных контактных 

проволок в течение времени, мин – 1 до обработки, 2 (2), 5 (3), 10 (4), 20 (5), 25 (6).  

 

Были  попытки  изолировать  место  контакта  эпоксидным  клеем,  лаком,  клеем  из 

органического стекла  и серебряным припоем. При изолировании контакта эффект исчезает – 

спада спектров поглощения RNO не происходит.  

При  соприкосновении  двух  металлов    возникает  разность  потенциалов,  образуется 

гальваническая  пара.  Металлы  не  растворяются  в  воде

. 

При  использовании  серебряного 

припоя,    по  ряду  Вольта  серебро  заряжается  положительно  относительно  никеля  и  стали. 

Возникает так называемая контактная разность и образования гидроксильных радикалов не 

наблюдается.  

Для протекания процесса на электроде потенциал его относительно раствора должен 

быть  смещен  от  равновесного  (поляризация)  [5].    В  нашей  работе  это  достигается 

применением медных электродов, в этом случае не требуется припаивать медные контактные 

проволоки  к  медным  электродам  припоем.    Результаты  показали,  что  такая  конструкция 

контактов при многократном использовании не приводит к старению электрода и проволок.  

 

 

Рис. 4.  Спектры поглощения RNO после электролиза при использовании медных 

электродов и медных проволок в течение времени, мин: 1 – без приложения напряжения, 10 

минут (2), 20 минут (3). 

   

При  использовании  медных  электродов  и  медных  проволок  при  напряжении  2В  и 

низком  импульсном  токе  прямоугольной  формы  происходит  сокращение  количества 

бактерий  E.coli  до  0  за  малое  время.  Для  анализа  были  взяты  разные  начальные 

концентрации бактерий E.coli – 10

6

, 5∙10

5

, 10

5 

(рис.5).   

303 

 

 

 

Рис. 5. Зависимость количества живых бактерий от времени обработки в установке при 

разных исходных концентрациях: а – 10

6

 Кое/мл, в - 5∙10

5 

Кое/мл, с - 10

5

 Кое/мл E.coli 

 

 Анализ  экспериментальных  данных  показывает,  что    использование  импульсного 

тока  прямоугольной  формы  и  медных  электродов  в  отсутствии  контактной  разности 

позволяет  сократить  количество  бактерий  до  0  в  течение  небольшого  времени.  Убийство 

бактерий до 0 Кое/мл происходит в течение 25 минут, 20 минут, 15 минут  при начальных 

концентрациях E.coli 10

6

 Кое/мл, 5∙10

5

 Кое/мл, 10

5

 Кое/мл соответственно. 

Анализ,  сделанный  на  атомном  абсорбционном  спектрометре  показал,  что 

присутствие меди в наших экспериментах в количестве 0,2-0,3 мг/л (предельные допустимые 

концентрации для питьевой воды составляют: медь — 1 мг/л). 

Для увеличения эффективности обеззараживания в установке использовали 4 медных 

электрода с параллельным подключением (рис.6).  

    

 

           Рис.6.  Схема  параллельного  подключения  электродов  в  электрохимической  ячейке 

экспериментальной установки. 

 

Результаты  бактериологического  посева  показали,  что  при  использовании  4  медных 

электродов параллельного подсоединения бактерии погибают в течение 6 минут (рис.7). 

 

 

 

Рис. 7. Результаты бактериологического посева при применении  параллельного 

подсоединения электродов 

 

Заключение 

 

304 

1.

 

Бесхлорная  электрохимическая  дезинфекция  переменным  импульсным  током 

прямоугольной формы при низких напряжениях и низком токе является эффективным 

методом обеззараживания ДИ-воды, загрязненной бактериями E.coli. 

2.

 

 Использование  медных  электродов  позволяет  сократить  количество  бактерий  до  0  в 

течение  25  минут  при  использовании  2  электродов  и  6  минут  при  использовании  4 

электродов параллельного подсоединения в установке. 

 

 

Список использованных источников 

 

1.

 

 Sampson R.L., Sampson A.H. Pat. 6416645 (US), 2002. 

2.

 

  Patermarakis G., Fountoukidis E. // Water Res. 1990.V. 24. P. 1491. 

3.

 

  Shinohara H., Kojima J., Yaoita M., Aizawa M. // Bioelectrochem. Bioenerg. 1989. V. 22. 

P. 23. 

4.

 

  Grahl T., Markl H. // Appl. Microbiol.Biotechnol.1996. V. 45. P. 148.  

5.

 

  Скорчелетти В.В. //Теоретическая электрохимия.  1963г. Изд. 3-е. Л. Химия с. 203.  

 

 

УДК 542.61 

жүктеу/скачать 15,22 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: