ПАРАМЕТРЫ ПОДВОДНОГО РАЗРЯДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

  • Ivan I. Oshchenko Ивановский государственный химико-технологический университет
  • Sergey A. Smirnov Ивановский государственный химико-технологический университет http://orcid.org/0000-0002-3949-8219
DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226511.6696
Ключевые слова: неравновесный разряд, эмиссионная спектроскопия, напряженность поля, эффективная колебательная температура, температура газа, интенсивность излучения, плотность мощности источников нагрева

Аннотация

В работе приводятся результаты экспериментальных исследований параметров подводного разряда переменного тока частотой 50 Гц, горящего между двумя проволочными электродами из меди, молибдена и стали (Ст3). При различном межэлектродном расстоянии определены геометрические размеры пузырьков с микроразрядом (диаметр 0,54±0,03 мм), вольтамперные характеристики разряда по которым оценены: длительность отдельных микроразрядов ~1,0±0,2 мс, падение напряжения между электродами 510±60 В и приблизительная мощность тепловых источников нагрева жидкой фазы ~120±10 Вт. В зарегистрированных спектрах излучения разряда обнаружены линии атомарного водорода (Hα, Hβ, Hγ) и кислорода, а также полосы гидроксил радикала (переход A2Ʃ,V´ → X2P,V´´). Полосы излучения молекулярного азота в спектре не обнаружены. Рассчитаны абсолютная интенсивность излучения линий атомарного водорода и кислорода, а также полос гидроксил радикалов. В пределах погрешности измерения интенсивность излучения не зависит от материала электродов, но существенно изменяется с межэлектродным расстоянием. Рассчитана эффективная колебательная температура 7500±300 К для OH(A2Ʃ). Заселенность вращательных уровней OH(A2Ʃ) можно описать двумя температурами, характеризующими нижние и верхние вращательные уровни с температурами 1800±100 К и 3300±200 К соответственно. Оцененная приведенная напряженность поля в исследованном разряде (1,8±0,5·10-16 В·см2) в пределах погрешности определения не отличается от приведенной напряженности электрического поля положительного столба разряда атмосферного давления постоянного тока, горящего между металлическим электродом и водой. После зажигания разряда зарегистрировано изменение проводимости и pH жидкой фазы, выпадение микрокристаллического осадка оксидов металлов материала электродов.

Для цитирования:

Ощенко И.И., Смирнов С.А. Параметры подводного разряда переменного тока. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 11. С. 6-12. DOI: 10.6060/ivkkt.20226511.6696.

Литература

Akishev Yu.S. Non-thermal plasma at atmospheric pressure and its opportunities for applications. Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 8. P. 26-60 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196208.5908.

Becker K.H., Kogelschatz U., Schoenbach K.H., Barker R.J. Non-equilibrium air plasmas at atmospheric pres-sure. Institute of Physics Publ. 2005. 682 p. DOI: 10.1201/9781482269123.

Fridman A., Kennedy L.A. Plasma Physics and Engineering. New York, London: Taylor & Francis. 2004. 853 p. DOI: 10.1201/9781315120812.

Gordina N.E., Melnikov A.A., Gusev G.I., Gushchin A.A., Rumyantsev R.N., Astrakhantseva I.A. The use of mechanochemical and plasma-chemical treatments in the synthesis of catalytic systems based on vermiculite and zirconium oxychloride. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 5. P. 43-57 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20226505.6612.

Gusev G.I., Gushchin A.A., Grinevich V.I., Izvekova Т.V., Kvitkova E.Yu., Rybkin V.V. Destruction of Aqueous Solutions of 2,4-Dichlorophenol in a Plasma Catalytic Barrier Discharge Reactor. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 11. P. 103-111 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216411.6507.

Manukyan A.S., Seyoum M.B., Rybkin V.V. Decompo-sition of organic dyes in their aqueous solutions under action of electric discharges of atmospheric pressure. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 3. P. 4-12. DOI: 10.6060/ivkkt.20216403.6339.

Smirnova K.V., Shutov D.A., Ivanov A.N., Manukyan A.S., Rybkin V.V. Plasma-solution synthesis of iron (III) oxide. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 7. P. 83-88. DOI: 10.6060/ivkkt.20216407.6409.

Shutov D.A., Sungurova A.V., Smirnova K.V., Manu-kyan A.S., Rybkin V.V. Oxidativereducing processes with participation of manganese ions initiatedby electric discharge in aqueous solution. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2018. V. 61. N 9. P. 23-29. DOI: 10.6060/ivkkt20186109-10.5802.

Gusev G.I., Gushchin A.A., Grinevich V.I., Rybkin V.V., Izvekova Т.V., Sharonov A.V. Treatment of wastewater containing 2,4-dichlorophenol in dielectric barrier discharge plasma. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 7. P. 88-94. DOI: 10.6060/ivkkt.20206307.6182.

Shutov D.A., Ivanov A.N., Rybkin V.V., Manukyan A.S. Comparative Study of the Electrophysical Character-istics of a Glow Discharge with Surface Solutions of Anion Active and Cation Active Surfactants. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 2. P. 91-98. DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6194.

Hu X., Shen X., Takai O., Saito N. Facile fabrication of PtAu alloy clusters using solution plasma sputtering and their electrocatalytic activity. J. Alloys Compd. 2013. V. 552. P. 351-355. DOI: 10.1016/J.JALLCOM.2012.08.033.

Starikovskiy A., Yang Y., Cho Y. Non-equilibrium plasma in liquid water: dynamics of generation and quenching. Plasma Sour. Sci. Technol. 2011. N 2. P. 1–7. DOI:10.1088/0963-0252/20/2/024003.

Oshenko I.I., Smirnov S.A. Electrophysical parameters of AC plasma system. J. Phys.: Conf. Ser. 2022. 2270. P. 012027. DOI: 10.1088/1742-6596/2270/1/012027.

CyberWit Diatomic http://cyber-wit.com/products_Diatomic.html

Ochkin V.N. Spectroscopy of Low Temperature Plasma. Wiley-VCH. 2009. 630 p. DOI: 10.1002/9783527627509.

Lapshinov B.A., Suvorinov A.V., Timchenko N. Determination of the temperature of the emitting object by spectral pyrometry. Kontrol’ Izmereniya. 2018. N 6. P. 116-119 (in Russian). DOI: 10.22184/1992-4178.2018.177.6.116.119.

Konovalov A.S., Golubev S.N., Ivanov A.N., Shutov D.A., Smirnov S.A., Rybkin V.V. Electrophysical param-eters of a glow discharge with a liquid electrode in air at reduced pressure. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2012. V. 55. N 12. P. 55-58 (in Russian).

Bobkova E.S., Smirnov S.A., Zalipaeva Ya.V., Rybkin V.V. Modeling Chemical Composition for an Atmospheric Pressure DC Discharge in Air with Water Cathode by 0-D model. Plasma Chem. and Plasma Proc. 2014. V. 34. N 4. P. 721 – 743. DOI: 10.1007/s11090-014-9539-z.

Petrov A.E., Titov V.A., Smirnov S.A. The concentration of oxygen atoms in a glow discharge of atmospheric pressure in air. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2013. V. 56. N 2. P. 80-84 (in Russian).

Titov V.A., Rybkin V.V., Smirnov S.A., Kulentsan A.L., Ho-Suk Choi. Properties of atmospheric pressure glow discharge with liquid electrolyte cathode. High Temp. Mater. Proc. 2007. V. 11. N 4. P. 515 – 526. DOI: 10.1615/HighTempMatProc.v11.i4.40.

Опубликован
2022-10-19
Как цитировать
Oshchenko, I. I., & Smirnov, S. A. (2022). ПАРАМЕТРЫ ПОДВОДНОГО РАЗРЯДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 65(11), 6-12. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226511.6696
Выпуск
Том 65 № 11 (2022)
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)