බලශක්තිය තුළ රසායන විද්යාවේ කාර්යභාරය. රසායනික ශක්තිය. නැනෝ ද්රව්ය සහ ජෛව උත්ප්රේරණය
VI විද්‍යාත්මක හා අධ්‍යාපනික ව්‍යාපෘතිවල ජාත්‍යන්තර තරඟය
"අනාගත ශක්තිය"
තරඟ වැඩ
බලශක්ති අංශයේ රසායන විද්යාවේ කාර්යභාරය: රසායනිකව ඛනිජකරණය කළ ජලය සකස් කිරීම
න්යෂ්ටික බලාගාර සඳහා අයන හුවමාරු ක්රමය
නාගරික අධ්‍යාපන ආයතන ව්‍යායාම ශාලාව අංක 3 නමින් නම් කර ඇත.
, 10 "a" පන්තිය
නායකයන්:
KNPP රසායනික වැඩමුළුවේ රසායනාගාර සහකාර
- නාගරික අධ්‍යාපන ආයතනයේ ජිම්නාස්ටික් අංක 3 හි භෞතික විද්‍යා ගුරුවරයා
සම්බන්ධතා දුරකථන අංක:
විවරණ
Kalinin NPP Udomelsky දිස්ත්රික්කයේ විශාලතම ජල පාරිභෝගිකයා වේ.
මෙම කාර්යය පානීය හා පරිපථ ජලයෙහි ගුණාත්මකභාවය සඳහා වන අවශ්යතා පිළිබඳ තොරතුරු සපයයි. පානීය, වැව සහ 2 වන පරිපථ ජලයෙහි රසායනික දර්ශකවල සංසන්දනාත්මක වගු සහ හිස්ටෝග්රෑම් සපයනු ලැබේ. Kalinin NPP හි ජල පෝෂක ස්ථානය සහ රසායනික වැඩමුළුව නැරඹීමේ ප්රතිඵල පිළිබඳ කෙටි විස්තරයක් ලබා දී ඇත. අයන හුවමාරු න්‍යාය පිළිබඳ කෙටි විස්තරයක් සහ රසායනික ජල පිරිපහදු කිරීමේ මූලික යෝජනා ක්රම පිළිබඳ විස්තරයක් සහ බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් බලාගාරයක් ද ලබා දී ඇත; විකිරණශීලී දූෂණයෙන් ජලය පිරිපහදු කිරීමේ මූලධර්මය පිළිබඳ කෙටි න්යායික විස්තරයක් - විශේෂ ජල පිරිපහදු කිරීම - ද ලබා දී ඇත.
මෙම කාර්යය රසායන විද්යාව සහ භෞතික විද්යාව හැදෑරීම සඳහා අභිප්‍රේරණය වැඩි කිරීමට උපකාරී වන අතර Kalinin NPP හි උදාහරණය භාවිතා කරමින් බලශක්ති අංශයේ භාවිතා කරන රසායනික තාක්ෂණයන් හඳුන්වා දෙයි.
1. හැඳින්වීම 3
2. ක්රමය 4 භාවිතා කරමින් ජලය සකස් කිරීම පිළිබඳ සාහිත්ය සමාලෝචනය
අයන හුවමාරුව
2.1.4 VVER-1000 ප්රතික්රියාකාරක සහිත න්යෂ්ටික බලාගාර ක්රියාත්මක කිරීමේ මූලධර්මය
2.2. භාවිතා කරන ජලය සඳහා අවශ්යතා
NPP 5 හි තාක්ෂණික අවශ්යතා
2.3. ස්වභාවික හා සමෝච්ඡ ජලයේ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ රසායනික දර්ශක. 5
2.4.අයන හුවමාරු සිද්ධාන්තය 6
2.5.අයන හුවමාරු දුම්මලයේ වැඩ චක්රය 9
2.6 අයන හුවමාරු ද්රව්ය භාවිතයේ ලක්ෂණ 10
3. සිද්ධි අධ්‍යයනය 11
3.1.ජල පරිභෝජන ස්ථානයට පැමිණීම 11
3.2. Kalinin NPP වෙත පිවිසෙන්න 13
3.3.රසායනික ජල පිරිපහදු සංකල්පය පිළිබඳ විස්තරය 15
3.4. පරිපථ සටහනේ විස්තරය
බ්ලොක් ලුණු දැමූ ශාකය 18
3.5. මෙහෙයුම් මූලධර්මයේ න්යායික විස්තරය
විශේෂ ජල පිරිපහදු 20
4. නිගමනය 20
5. යොමු 22
1. හැඳින්වීම
1.1 කාර්යයේ අරමුණ:
අයන හුවමාරු ක්රමය භාවිතා කරමින් න්යෂ්ටික බලාගාර සඳහා ජලය සකස් කිරීමේ තාක්ෂණය පිළිබඳව හුරුපුරුදු වීම සහ ජලයේ ගුණාත්මකභාවය සංසන්දනය කිරීම: න්යෂ්ටික බලාගාර, පානීය සහ විල් ජලයේ තාක්ෂණික අවශ්යතා සඳහා.
1.2 රැකියා අරමුණු:
1. Kalinin NPP හි උදාහරණය භාවිතා කරමින් නවීන න්යෂ්ටික බලාගාරයක තාක්ෂණික අවශ්යතා සඳහා භාවිතා කරන ජලය සඳහා අවශ්යතා අධ්‍යයනය කරන්න.
2. අයන හුවමාරු ක්‍රමයේ න්‍යාය ගැන හුරුපුරුදු වීම,
3. Udomlya හි ජල පෝෂක ස්ථානයට ගොස් පානීය ජලය සහ විල් ජලයෙහි රසායනික සංයුතිය පිළිබඳව හුරුපුරුදු වන්න.
4. න්යෂ්ටික බලාගාරයේ දෙවන පරිපථයෙන් පානීය ජලය සහ ජලය පිළිබඳ රසායනික විශ්ලේෂණයේ දර්ශක සංසන්දනය කරන්න.
5. Kalinin NPP හි රසායනික වෙළඳසැලට ගොස් ඔබ ගැන හුරුපුරුදු වන්න:
¾ රසායනික ජල පිරිපහදු කිරීමේදී ජලය සකස් කිරීමේ ක්රියාවලිය සමඟ;
¾ බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් කම්හලක ජලය පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලිය සමඟ;
¾ දෙවන පරිපථයේ අධිවේගී රසායනාගාරයට පිවිසෙන්න;
¾ විශේෂ ජල පිරිපහදු කිරීමේ කාර්යය සමඟ න්‍යායාත්මකව ඔබව හුරු කරවන්න.
6. ජලය සකස් කිරීමේදී අයන හුවමාරුවේ වැදගත්කම පිළිබඳ නිගමනවලට එළඹෙන්න.
1.3 අදාළත්වය
රුසියාවේ බලශක්ති උපායමාර්ගය 2000 සිට 2020 දක්වා විදුලි නිෂ්පාදනය දෙගුණ කිරීමට අපේක්ෂා කරයි. න්යෂ්ටික බලශක්තියේ ප්රමුඛ වර්ධනයත් සමඟ: මෙම කාලය තුළ න්යෂ්ටික බලාගාරවල විදුලි උත්පාදනයේ සාපේක්ෂ කොටස 16% සිට 22% දක්වා වැඩි විය යුතුය.
NPP උපකරණ, අන් කිසිවකට මෙන්, ආරක්ෂාව, විශ්වසනීයත්වය සහ මෙහෙයුම් කාර්යක්ෂමතා අවශ්යතා වලට යටත් වේ.
න්යෂ්ටික බලාගාරවල විශ්වාසනීය සහ ආරක්ෂිත ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපාන වැදගත්ම සාධකයක් වන්නේ ජල රසායන විද්‍යා තන්ත්‍රයට අනුකූල වීම සහ ස්ථාපිත ප්‍රමිතීන් මට්ටමින් ජල තත්ත්ව දර්ශක පවත්වා ගැනීමයි.
න්යෂ්ටික බලාගාරයක ජල රසායන තන්ත්‍රය පරිසරයට විකිරණශීලී ද්රව්ය ව්‍යාප්ත විය හැකි මාර්ගයේ බාධක (ඉන්ධන ආවරණ, සිසිලන පරිපථ මායිම්, මුද්‍රා තැබූ වැටවල්, දේශීයකරණ ආරක්ෂණ පද්ධති) අඛණ්ඩතාව සහතික කිරීම සඳහා සංවිධානය කළ යුතුය. . NPP පද්ධතිවල උපකරණ සහ නල මාර්ග මත සිසිලනකාරක සහ අනෙකුත් වැඩ කරන මාධ්යවල විඛාදන බලපෑම එහි ආරක්ෂිත ක්රියාකාරිත්වයේ සීමාවන් සහ කොන්දේසි උල්ලංඝනය කිරීමට හේතු නොවිය යුතුය. ජල රසායන විද්‍යා තන්ත්‍රය උපකරණවල සහ නල මාර්ගවල තාප හුවමාරු පෘෂ්ඨ මත අවම තැන්පතු ප්රමාණයක් සහතික කළ යුතුය, මෙය උපකරණවල තාප හුවමාරු ගුණාංගවල පිරිහීමට තුඩු දෙන අතර එහි ප්රති result ලයක් ලෙස උපකරණවල සේවා කාලය අඩු වේ. .
2. අයන හුවමාරු ක්රමය භාවිතයෙන් ජලය සකස් කිරීම පිළිබඳ සාහිත්ය සමාලෝචනය
2.1 VVER-1000 වර්ගයේ ප්රතික්රියාකාරක සහිත න්යෂ්ටික බලාගාරවල මෙහෙයුම් මූලධර්මය
පවතින න්යෂ්ටික බලාගාර බොහොමයක මෙහෙයුම් මූලධර්මය පදනම් වී ඇත්තේ නියුට්‍රෝන වල බලපෑම යටතේ 235U න්‍යෂ්ටිය බෙදීමේදී නිකුත් වන තාපය භාවිතය මතය. ප්රතික්රියාකාරක හරය තුළ, නියුට්‍රෝනවල බලපෑම යටතේ, 235U න්‍යෂ්ටිය බෙදී, ශක්තිය මුදා හැරීම සහ සිසිලනකාරකය - ජලය රත් කරයි.
න්යෂ්ටික ඉන්ධන ප්රාථමික පරිපථ සිසිලනකාරකයට තාප ශක්තිය මාරු කරයි, එය අධි පීඩනය යටතේ ජලය (16 MPa), ප්රතික්රියාකාරකයේ පිටවන ස්ථානයේ, ජල උෂ්ණත්වය 3200. ඊළඟට, තාප ශක්තිය ද්විතියික පරිපථ ජලය වෙත මාරු කරනු ලැබේ. සිසිලනකාරකය සහ ද්විතියික පරිපථ ජලය අතර සෘජු සම්බන්ධතාවයක් නොමැත. සිසිලනකාරකය සංවෘත ලූපයක් තුළ සංසරණය වේ: ප්රතික්රියාකාරකය - වාෂ්ප උත්පාදක යන්ත්රය - ප්රධාන සංසරණ පොම්පය - ප්රතික්රියාකාරකය. එවැනි පරිපථ හතරක් ඇත. වාෂ්ප උත්පාදක යන්ත්රයේ, ප්රාථමික පරිපථයේ සිසිලනකාරකය වාෂ්ප සෑදීම තෙක් ද්විතියික පරිපථයේ ජලය උණුසුම් කරයි. මෙම වාෂ්පය හේතුවෙන් භ්රමණය වන ටර්බයිනය තුළට වාෂ්ප ඇතුල් වේ. එවැනි වාෂ්ප වැඩ කරන තරලය ලෙස හැඳින්වේ. ටර්බයිනය සෘජුවම විදුලි උත්පාදක යන්ත්රයකට සම්බන්ධ කර ඇති අතර එය විද්යුත් ශක්තිය නිපදවයි. ඊළඟට, අඩු පීඩනයකින් පිටවන වාෂ්ප සිසිලනකාරකයට ඇතුල් වන අතර, එය වැව් ජලය මගින් සිසිලනය වීම හේතුවෙන් ඝනීභවනය වේ. ඉන්පසු අතිරේක පිරිසිදු කිරීම සහ වාෂ්ප උත්පාදක යන්ත්රය වෙත ආපසු යන්න. එබැවින් චක්රය පුනරාවර්තනය වේ: වාෂ්පීකරණය, ඝනීභවනය, වාෂ්පීකරණය.
https://pandia.ru/text/77/500/images/image002_125.gif" width="408" height="336">
සහල්. 1. ද්විත්ව පරිපථ න්යෂ්ටික බලාගාරයක තාක්ෂණික රූප සටහන:
1 - ප්රතික්රියාකාරකය; 2 - turbogenerator; 3 - ධාරිත්රකය; 4 - පෝෂක පොම්පය; 5 - වාෂ්ප උත්පාදක; 6 - ප්රධාන සංසරණ පොම්පය.
2.2 න්යෂ්ටික බලාගාරවල තාක්ෂණික අවශ්යතා සඳහා භාවිතා කරන ජලය සඳහා අවශ්යතා
වාෂ්ප හා ජල පරාමිතීන් වැඩිවීමත් සමඟ ජල රසායනික තන්ත්රවල බලපෑම වැඩි වී ඇත. මෙය උනුසුම් පෘෂ්ඨවල නිශ්චිත තාප බර වැඩිවීමට හේතු විය. මෙම තත්වයන් යටතේ, පයිප්පවල අභ්යන්තර පෘෂ්ඨයන් මත සුළු තැන්පතු පවා ලෝහයේ උනුසුම් වීම හා විනාශ කිරීම සිදු කරයි. ඉහළ වාෂ්ප පරාමිතීන් (පීඩනය සහ උෂ්ණත්වය) පෝෂක ජලයේ අඩංගු අපිරිසිදු ද්‍රව්‍යවලට එරෙහිව එහි ද්රාවණ හැකියාව වැඩි කරයි. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ටර්බයින ප්රවාහ මාර්ගයේ ප්ලාවිතයේ තීව්රතාවය වැඩි වන අතර, ඒකකවල කාර්යක්ෂමතාවයේ අඩුවීමක් සහ සමහර අවස්ථාවලදී, ඒවායේ බලය සීමා කිරීම සහ උපකරණවල සේවා කාලය අඩු කිරීම සඳහා හේතු විය හැක.
ජල රසායනික පාලන තන්ත්රවල ඌනතාවයන් ඉවත් කිරීම හදිසි තත්වයක් නිර්මාණය කරන උල්ලංඝනයන් වලදී පමණක් නොව, සම්මතයන්ගෙන් පෙනෙන සුළු අපගමනයකදීද අවශ්ය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, මෙහෙයුම් අත්දැකීම් වලින් එය පහත පරිදි වේ:
§ 1 kg ප්‍රමාණයකින් මෙගාවොට් 300 ක ටර්බයිනවල අධි පීඩන සිලින්ඩරයේ තලවල ලවණ සහ විඛාදන නිෂ්පාදන තැන්පත් කිරීම ටර්බයින පාලන අදියරේ පීඩනය 0.5 - 1 MPa (5 - 10 kgf / cm2 කින් වැඩි කිරීමට හේතු වේ. ) සහ ටර්බයින බලය 5 - 10 MW කින් අඩු වීමට තුඩු දෙයි;
§ 300-500 g/m2 ප්‍රමාණයකින් අධි පීඩන හීටර පයිප්පවල අභ්යන්තර හා පිටත පෘෂ්ඨයන් මත විඛාදන නිෂ්පාදන තැන්පත් කිරීම, පෝෂක ජලය රත් කිරීමේ උෂ්ණත්වය 2-30 C කින් අඩු කරන අතර ඒකකයේ කාර්යක්ෂමතාව නරක අතට හැරේ;
§ කුට්ටි වල වාෂ්ප-ජල මාර්ගයේ තැන්පතු එහි හයිඩ්රොලික් ප්රතිරෝධය සහ ජලය සහ වාෂ්ප පොම්ප කිරීම සඳහා බලශක්ති පාඩු වැඩි කරයි. මෙගාවොට් 300 බ්ලොක් පථයේ ප්රතිරෝධය මෙගාවොට් 1 කින් (10 kgf/cm2) වැඩි වීම වසරකට kWh මිලියන 3 ක විදුලිය අධික ලෙස පරිභෝජනය කිරීමට හේතු වේ.
න්යෂ්ටික බලාගාරවල ජල රසායන විද්යාව සඳහා අවශ්යතා සපුරාලීම සඳහා පහත සඳහන් පද්ධති භාවිතා කරනු ලැබේ:
§ රසායනික ජල පිරිපහදු කිරීම;
§ ඝනීභවනය සහ වායු ඉවත් කිරීමේ පද්ධතිය;
§ බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් බලාගාරය;
§ පළමු සහ දෙවන පරිපථවල වැඩ කරන පරිසරයේ නිවැරදි කිරීමේ සැකසුම් ස්ථාපනය කිරීම;
§ deerators;
§ වාෂ්ප උත්පාදක පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිය;
§ වාෂ්ප උත්පාදක පිරිසිදු ජල පිරිපහදු බලාගාරය (විශේෂ ජල පිරිපහදු);
§ ප්රාථමික පරිපථ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිය.
2.3 ස්වාභාවික හා සමෝච්ඡ ජලයේ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ රසායනික දර්ශක
බලශක්ති පරිපථ පිරවීම සහ ඒවා නැවත පිරවීම සඳහා ජල සිසිලනකාරකය විවිධ වර්ගවල ජල පිරිපහදු මධ්‍යස්ථානවල ස්වාභාවික ජලයෙන් සකස් කර ඇති අතර සාමාන්යයෙන් ස්වාභාවික ජලය සංලක්ෂිත එකම අපද්රව්ය අඩංගු වේ, නමුත් සැලකිය යුතු ලෙස අඩු (විශාලත්වයේ ඇණවුම් කිහිපයකින්) සාන්ද්‍රණයන්.
ජලයේ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ ප්රධාන දර්ශක පහත දැක්වේ.
රළු (අත්හිටු වූ) ද්රව්යවල අන්තර්ගතය , පරිපථ ජලයේ පවතී - CaCO3 වැනි දුර්වල ද්‍රාව්‍ය සංයෝග වලින් සමන්විත රොන්මඩ ආකාරයෙන් , CaSO4, Mg(OH) 2, ව්යුහාත්මක ද්රව්යවල විඛාදන නිෂ්පාදන අංශු (Fe3O4, Fe2O3, ආදිය), එහි අන්තර්ගතය C හි වියළීම සමඟ කඩදාසි පෙරනයක් හරහා පෙරීම මගින් හෝ ජල විනිවිදභාවය මත පදනම් වූ වක්‍ර ක්රමයක් මගින් තීරණය වේ.
ලවණතාව - ජලයේ ඇති කැටායන සහ ඇනායනවල සම්පූර්ණ සාන්ද්රණය, සම්පූර්ණ අයනික සංයුතියෙන් ගණනය කර කිලෝග්‍රෑමයකට මිලිග්‍රෑම් වලින් ප්‍රකාශ වේ. ද්‍රාවිත වායු CO2 සහ NH3 නොමැති විට අඩු ලුණු අන්තර්ගතයක් සහිත ජලය සහ ඝනීභවනය සංලක්ෂිත කිරීමට සහ පාලනය කිරීමට, දර්ශකය බොහෝ විට භාවිතා වේ. විද්යුත් සන්නායකතාව . 0.5 mg/kg පමණ ලුණු අන්තර්ගතයක් සහිත ඝනීභවනය 1 µS/cm හි නිශ්චිත විද්යුත් සන්නායකතාවක් ඇත.
සාමාන්ය ජල දෘඪතාව - සම්පූර්ණ කැල්සියම් සාන්ද්රණය ( කැල්සියම් දෘඪතාව) සහ මැග්නීසියම් ( මැග්නීසියම් දෘඪතාව), කිලෝග්‍රෑමයකට මිලිග්‍රෑම්-සමාන හෝ මයික්‍රොග්‍රෑම්-සමාන ඒකක වලින් ප්‍රකාශිත:
ZhO = ZhSa + ZhMg
ජල ඔක්සිකරණය සම්මත තත්ව යටතේ ජලයේ කාබනික අපද්රව්ය ඔක්සිකරණය කිරීම සඳහා අවශ්ය ප්‍රබල ඔක්සිකාරක කාරකයක් (සාමාන්යයෙන් KMnO4) පරිභෝජනයෙන් ප්‍රකාශ වේ, සහ පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට් පරිභෝජනයට සමාන KMnO4 හෝ O2 කිලෝග්‍රෑමයකට මිලිග්‍රෑම් වලින් මනිනු ලැබේ.
හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය දර්ශකය අයන ජලයේ (pH) ජලයේ ප්‍රතික්‍රියාව (ආම්ලික, ක්ෂාරීය, උදාසීන) සංලක්ෂිත වන අතර සියලු වර්ගවල ජල පිරිපහදු කිරීම සහ භාවිතය සඳහා සැලකිල්ලට ගනී.
විද්යුත් සන්නායකතාව (χ) විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක තැන්පත් කර ඇති ද්‍රාවණයක අයන සංචලනය මගින් තීරණය වේ; පිරිසිදු ජලය සඳහා එහි අගය 0.04 µS/cm වේ, ලුණු දැමූ ටර්බයින ඝනීභවනය සඳහා χ = 0.1 µS/cm (සෙන්ටිමීටරයට මයික්‍රොසිමෙන්ස්).
2.4 අයන හුවමාරු සිද්ධාන්තය
න්යෂ්ටික බලාගාරවල පරිපථ පිරවීම සහ ඒවායේ පාඩු පිරවීම සඳහා ජලය සකස් කිරීම රසායනික ලවණ ඉවත් කිරීම මගින් සකස් කරන ලද ලුණු දැමූ ජලය භාවිතයෙන් මූලික අඩු ඛනිජකරණය වූ ජලය (නයිට්‍රජන්" href="/text/category/azot/ " rel="bookmark">නයිට්‍රජන් එන් සහ තවත් බොහෝ මූලද්‍රව්‍ය ගල් අඟුරු ප්රායෝගිකව ජලයේ දිය නොවන නමුත් ජලයේ දියවී ඇති ඔක්සිජන් සමඟ ස්පර්ශ වූ විට මන්දගාමී ඔක්සිකරණය සිදු වන අතර එමඟින් විවිධ ඔක්සිකරණය වූ කාණ්ඩ ඇතිවේ.හයිඩ්‍රොක්සයිල් හෝ කාබොක්සයිල් කාණ්ඩ සෑදී ඇත. ගල් අඟුරු මතුපිට ගල් අඟුරු පාදයට තදින් බැඳී ඇත.මෙම නොවෙනස් පාදය සාම්ප්‍රදායිකව R අකුරින් නම් කරන්නේ නම්, එවැනි ද්‍රව්‍යයක ව්‍යුහය ROH හෝ RCOOH යන සූත්‍රයෙන් විස්තර කළ හැක, එය හයිඩ්‍රොක්සයිල් ඔක්සිකරණය වූ කාණ්ඩය මත පදනම්ව OH හෝ කාබොක්සිල් COOH එහි මතුපිට ඔක්සිකරණයේදී සෑදී ඇත.මෙම කණ්ඩායම්වලට විඝටනය වීමේ හැකියාව ඇත, එනම් පරිසරයේ ජලීය ක්රියාවලීන්හිදී:
RCOOH = RCOO - + H+.
කැටායන, උදාහරණයක් ලෙස කැල්සියම්, ජලයේ පවතී නම්, කැටායන හුවමාරු ක්රියාවලීන් සිදු විය හැකිය:
2RCOOH+Ca2+ = (RCOO)2Ca +2 H+.
මෙම අවස්ථාවේ දී, කැල්සියම් අයන කාබන් මත සවි කර ඇති අතර, හයිඩ්රජන් අයන සමාන ප්රමාණයක් ද්රාවණයට ඇතුල් වේ. සෝඩියම්, යකඩ, තඹ යනාදී අයන වැනි අනෙකුත් අයන සඳහා ද හුවමාරු විය හැක.
2.4.2. කැටායන හුවමාරුකාරක සහ ඇනායන හුවමාරුකාරක.
කැටායන හුවමාරු කිරීමේ හැකියාව ඇති සියලුම ද්රව්ය කැටායන හුවමාරු ලෙස හැඳින්වේ. ඇනායන හුවමාරු කිරීමේ හැකියාව ඇති ද්රව්ය ඇනායන හුවමාරු ලෙස හැඳින්වේ. ඒවාට වෙනත් අයන හුවමාරු කණ්ඩායම් ඇත, සාමාන්යයෙන් NH2 හෝ NH, ජලය සමග NH2OH සාදයි.
කැටායන හුවමාරුකාරක ද්රාවණය සමඟ ධන ආරෝපිත අයන (කැටායන) හුවමාරු කිරීමේ හැකියාව ඇත. පිරිසිදු කිරීම සඳහා ජලයේ ගිල්වන ලද කැටායන හුවමාරුකාරකයක් අතර කැටායන හුවමාරු කිරීමේ ක්රියාවලිය සහ මෙම ජලය කැටායනකරණය ලෙස හැඳින්වේ. අයන හුවමාරුකාරක ඉලෙක්ට්‍රෝලය සමඟ සෘණ ආරෝපිත අයන හුවමාරු කිරීමේ හැකියාව ඇත. අයන හුවමාරුකාරකය සහ පිරිපහදු කළ ජලය අතර ඇනායන හුවමාරු කිරීමේ ක්රියාවලිය ඇනායනීකරණය ලෙස හැඳින්වේ.
රූපයේ. රූප සටහන 2 ක්‍රමානුකූලව අයන හුවමාරු දුම්මල ධාන්ය වල ව්‍යුහය පෙන්වයි. ජලයෙහි ප්රායෝගිකව දිය නොවන ධාන්ය, විඝටිත ධාන්ය වලින් වට වී ඇත - කැටායන හුවමාරුකාරකය සඳහා ධන ආරෝපණය (රූපය 2, a) සහ ඇනායන හුවමාරුකාරකය සඳහා සෘණ ආරෝපණය වේ (රූපය 2, b). අයන හුවමාරුකාරකයේ ධාන්ය තුළම, අයන වෙන් කිරීම හේතුවෙන්, කැටායන හුවමාරුකාරකය සඳහා සෘණ ආරෝපණයක් සහ ඇනායන හුවමාරුකාරකය සඳහා ධන ආරෝපණයක් පැන නගී.
සහල්. 2. අයනයිට් ධාන්යවල ව්යුහයේ රූප සටහන.
ඒ) - කැටෙනයිට්; b) - ඇනායන හුවමාරුකාරකය; 1- ඝන බහු පරමාණුක අයන හුවමාරු රාමුව; 2 - රාමුව හා සම්බන්ධ ක්රියාකාරී කණ්ඩායම්වල ස්ථාවර අයන (විභව-සාදන අයන); 3 - හුවමාරු කිරීමේ හැකියාව ඇති ක්රියාකාරී කණ්ඩායම්වල සීමිත ජංගම අයන (ප්රතිවිරෝධතා).
දැනට භාවිතා වන බොහෝ අයන හුවමාරු ද්රව්ය කෘතිම දුම්මල කාණ්ඩයට අයත් වේ. ඒවායේ අණු දහස් ගණනක් සහ සමහර විට දස දහස් ගණනක් අන්තර් සම්බන්ධිත පරමාණු වලින් සමන්විත වේ. අයන හුවමාරු ද්රව්ය යනු ඝන විද්යුත් විච්ඡේදක වර්ගයකි. අයන හුවමාරුකාරකයේ ක්රියාකාරී කණ්ඩායම්වල ස්වභාවය අනුව, එහි ජංගම, හුවමාරු කළ හැකි අයන ධනාත්මක හෝ සෘණ ආරෝපණයක් තිබිය හැක. ධනාත්මක, ජංගම කැටායන හයිඩ්රජන් අයන H+ වන විට, එවැනි කැටායන හුවමාරුකාරකයක් අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම බහුසංයුජ අම්ලයක් වේ, හුවමාරු කළ හැකි හයිඩ්‍රොක්සිල් අයන OH සහිත ඇනායන හුවමාරුකාරකයක් මෙන් - බහු සංයුජ පදනමකි.
හුවමාරු කළ හැකි අයනවල සංචලනය, අයන හුවමාරුකාරකයේ මතුපිට ඇති ප්රතිවිරුද්ධ ආරෝපණයේ නිශ්චල අයන සමඟ ඒවායේ ප්රතිවිරෝධතාව අහිමි නොවන දුර ප්රමාණයෙන් සීමා වේ. ජංගම සහ හුවමාරු කළ හැකි අයන ඇති අයන හුවමාරුකාරකයේ අණු වටා සීමා වූ මෙම අවකාශය අයන හුවමාරුකාරකයේ අයනික වායුගෝලය ලෙස හැඳින්වේ.
අයන හුවමාරුකාරකවල හුවමාරු ධාරිතාව අයන හුවමාරු ධාන්ය මතුපිට ක්රියාකාරී කණ්ඩායම් සංඛ්යාව මත රඳා පවතී. අයන හුවමාරුකාරකයේ මතුපිට අවපාත, සිදුරු, නාලිකා ආදියෙහි මතුපිට ද වේ, එබැවින්, සිදුරු සහිත ව්යුහයක් සහිත අයන හුවමාරුකාරක ඇති කිරීම වඩාත් සුදුසුය. දේශීය හා විදේශීය අයන හුවමාරුකාරකවල ධාන්ය ප්රමාණය 0.5-0.7 mm සාමාන්ය ධාන්ය විෂ්කම්භයක් සහ 2.0-2.5 පමණ විෂමතා සංගුණකය සමඟ 0.3 සිට 1.5 mm දක්වා වූ භාග මගින් සංලක්ෂිත වේ.
ඒවායේ සංයුතියේ අඩංගු සියලුම ක්රියාකාරී කණ්ඩායම් පාහේ හෝ ඒවායින් කුඩා ප්‍රතිශතයක් විඝටනය වන අයන හුවමාරුකාරක ඇත, ඒ අනුව ඔවුන් දැඩි ආම්ලික කැටායන හුවමාරුකාරක අතර වෙනස හඳුනා ගනී - කැටායන අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව (සෝඩියම් Na +, මැග්නීසියම් Mg2+, ආදිය. ); සහ දුර්වල ආම්ලික - දෘඪතා කැටායන අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව (මැග්නීසියම් Mg2+, කැල්සියම් Ca2+). ඇනායන හුවමාරු කණ්ඩායම් දෙකකට බෙදීම සමාන වේ: දැඩි ලෙස මූලික - ශක්තිමත් සහ දුර්වල අම්ල දෙකම අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව (උදාහරණයක් ලෙස, කාබන්, සිලිකන්, ආදිය). සහ දුර්වල මූලික - ප්රධාන වශයෙන් ප්‍රබල අම්ලවල (ආදිය) ඇනායන හුවමාරුකාරක අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව ඇත.
2.5 අයන හුවමාරු දුම්මලවල තීරුබදු චක්රය
අයන හුවමාරු ක්‍රියාවලියේදී පිරිපහදු කළ ජලයේ චලනය දිගේ අයන හුවමාරු ස්තරය (අයන හුවමාරු දුම්මල) කලාප තුනකට බෙදිය හැකිය.
පළමු කලාපය ක්ෂය වූ අයන හුවමාරු කලාපයයි, මන්ද එහි ඇති සියලුම ප්රතිවිරෝධතා පිරිපහදු කළ ජලය අයන සඳහා හුවමාරු කිරීම සඳහා භාවිතා කරයි. මෙම කලාපයේ, ජලය පිරිපහදු කරන ලද අයන අතර වරණීය හුවමාරුව අඛණ්ඩව සිදු වේ, එනම් ජලයේ අඩංගු වඩාත්ම ජංගම අයන අයන හුවමාරුකාරකයෙන් අඩු ජංගම අයන විස්ථාපනය කරයි (රූපය 3).
දෙවන කලාපය ප්රයෝජනවත් හුවමාරු කලාපය ලෙස හැඳින්වේ. පිරිපහදු කළ ජලයේ අයන සඳහා අයන හුවමාරුකාරකයේ ප්රතිවිරෝධතා ප්රයෝජනවත් හුවමාරුව ආරම්භ වී අවසන් වන්නේ මෙහිදීය. මෙම කලාපයේ, අයන හුවමාරුකාරකයේ ප්රති අයන සඳහා පිරිපහදු කළ ජලය අයන හුවමාරු කිරීමේ සංඛ්යාතය අයන හුවමාරුකාරකය මගින් අවශෝෂණය කරන ලද ජලය සහ අයනවල ප්රතිලෝම හුවමාරු සංඛ්යාතයට වඩා පවතී.
තුන්වන කලාපය නිෂ්ක්‍රීය හෝ නැවුම් අයන හුවමාරු කලාපයයි. අයන හුවමාරුකාරකයේ මෙම ස්ථරය හරහා ගමන් කරන ජලයෙහි අයන හුවමාරුකාරකයේ ප්රතිවිරෝධතා පමණක් අඩංගු වන අතර එම නිසා එහි සංයුතිය හෝ අයන හුවමාරුකාරකයේ සංයුතිය වෙනස් නොවේ.
ෆිල්ටරය ක්රියාත්මක වන විට, පළමු කලාපය - ක්ෂය වූ අයන හුවමාරු කලාපය - වැඩි වන අතර, නැවුම් අයන හුවමාරු 3 කලාපයේ අඩුවීම හේතුවෙන් වැඩ කරන කලාපය 2 වැටීමට බල කරයි, සහ අවසාන වශයෙන්, පෙරනයේ පහළ සීමාවෙන් ඔබ්බට යයි. පැටවීම. මෙහි තුන්වන කලාපයේ උස ශුන්‍ය වේ. අවම වශයෙන් sorbed අයනවල සාන්ද්රණය පෙරහන තුළ දිස්වන අතර වැඩි වීමට පටන් ගනී, අයන හුවමාරු පෙරහනෙහි ප්රයෝජනවත් කාර්යය අවසන් වේ.
පුනර්ජනන ක්රියාවලියේ තාක්ෂණය.
අයන හුවමාරු පෙරහන් වල පුනර්ජනන ක්රියාවලිය ප්රධාන මෙහෙයුම් තුනකින් සමන්විත වේ:
අයන හුවමාරු ෙරසින් ස්ථරය ලිහිල් කිරීම (ලිහිල් කිරීම සේදීම);
දී ඇති වේගයකින් ක්රියාකාරී ප්රතික්රියාකාරක ද්‍රාවණයක් එය හරහා ගමන් කිරීම;
ප්රතිජනන නිෂ්පාදන වලින් අයන හුවමාරුකාරකය සේදීම.
ලිහිල් සේදීම.
ෆිල්ටර ක්රියාත්මක වන විට, ක්‍රමයෙන් විනාශ කිරීමේ නිෂ්පාදන සහ අයන හුවමාරුකාරක ඇඹරීම සෑම විටම සාදයි, එය වරින් වර ඉවත් කළ යුතුය. මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ ලිහිල් කරන සේදීම් භාවිතයෙන් ය; එක් එක් පුනර්ජනනයට පෙර මෙම මෙහෙයුම අවශ්ය වේ.
සේදීමේ කොන්දේසි වලට අනුකූල වීම ඉතා වැදගත් වන අතර, පෙරහන සිට අයන හුවමාරු ද්රව්යවල කුඩා දූවිලි කොටස් වඩාත් සම්පූර්ණයෙන් ඉවත් කිරීම සහතික කළ යුතුය. මීට අමතරව, ලිහිල් සේදීම, ද්රව්යයේ සංයුක්තතාවය ඉවත් කරයි, අයන හුවමාරු දුම්මල ධාන්ය සමඟ ප්රතිජනන ද්රාවණය සම්බන්ධ කිරීම බාධා කරයි.
ලිහිල් කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ අයන හුවමාරු ද්රව්යයේ සම්පූර්ණ ස්කන්ධය අත්හිටුවා ඇති බව සහතික කරන වේගයකින් පහළ සිට ඉහළට ජල ප්‍රවාහයක් මගිනි. ෆිල්ටරයෙන් පිටවන ජලය පැහැදිලි වන විට, ලිහිල් කිරීම නතර වේ.
පුනර්ජනන විසඳුම මඟ හරින්න.
ප්රතිජනන නිෂ්පාදන වලින් අයන හුවමාරුකාරකයේ ප්රතිජනනය සහ සේදීම සාමාන්යයෙන් එකම වේගයකින් සිදු කෙරේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, ප්රතික්රියාකාරක ගමන් කිරීම ප්‍රතිකාර කළ ජලය ගලායාම දිගේ - ඉදිරි ප්‍රවාහයක සහ පිරිපහදු කළ ජලයේ චලනයට ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවට - ප්රති ප්‍රවාහයක, අනුගමනය කරන ලද තාක්ෂණය අනුව සිදු කළ හැකිය.
ප්රතිජනන ද්රාවණ හරහා ගමන් කරන විට, අයන හුවමාරුකාරකය මගින් අවශෝෂණය කරන ලද අයන ප්රතිජනන ද්රාවණයේ අයන සමඟ ප්රතිස්ථාපනය වේ (H+ හෝ OH - අයන අඩංගු). මෙම අවස්ථාවේදී, අයන හුවමාරුකාරක ඒවායේ මුල් අයනික ස්වරූපයට පරිවර්තනය වේ.
පුනර්ජනනය වර්ග දෙකක් තිබේ: අභ්යන්තර සහ බාහිර. ප්රතිජනන ජලය ද්විතීයික පරිපථයට ඇතුල් වීම වැළැක්වීම සඳහා බ්ලොක් ඩෙසලනීකරණ කම්හලක මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහන් වල දුරස්ථ ප්රතිජනනය භාවිතා කරයි.
ප්රතිජනන නිෂ්පාදන අපද්රව්ය සේදීම.
පුනර්ජනන චක්‍රයේ අවසාන මෙහෙයුම - සේදීම - එයින් පුනර්ජනනීය නිෂ්පාදනවල අවශේෂ ඉවත් කිරීම අරමුණු කර ගෙන ඇත.
සේදීමේ ජලයෙහි ඇතැම් තත්ත්ව දර්ශක ළඟා වන විට පෙරහන ස්ථරයේ සේදීම නතර වේ. පෙරහන භාවිතයට සූදානම්.
මෙම ක්රියාවලීන් අයන හුවමාරුකාරකය නැවත නැවතත් භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි.
2.6 න්යෂ්ටික බලාගාරවල අයන හුවමාරු ද්රව්ය භාවිතය පිළිබඳ විශේෂාංග
අයන හුවමාරුව මගින් ජලයෙන් රේඩියනියුක්ලයිඩ් ඉවත් කිරීම පදනම් වී ඇත්තේ බොහෝ රේඩියනියුක්ලයිඩ් අයන හෝ කොලොයිඩ ආකාරයෙන් ජලයේ තිබීම මත වන අතර ඒවා අයන හුවමාරුකාරකය සමඟ සම්බන්ධ වූ විට පෙරහන් ද්රව්ය මගින් අවශෝෂණය කර ගන්නා නමුත් අවශෝෂණය භෞතික වේ. ස්වභාවය. කොලොයිඩ් සම්බන්ධයෙන් දුම්මලවල පරිමාමිතික ධාරිතාව අයන වලට වඩා බෙහෙවින් අඩුය.
අයන හුවමාරුකාරක මගින් රේඩියනියුක්ලයිඩ් සම්පූර්ණයෙන් අවශෝෂණය කර ගැනීම රේඩියනියුක්ලයිඩ් වල රසායනික ප්‍රතිසමයන් වන අක්‍රිය මූලද්‍රව්‍ය විශාල සංඛ්‍යාවක ජලයේ අන්තර්ගතයට බලපායි.
අයනීකරණ විකිරණ තත්ත්වයන් යටතේ, හයිඩ්රජන් සහ හයිඩ්‍රොක්සයිල් ආකාරයෙන් ඉතා පිරිසිදු අයන හුවමාරුකාරක පමණක් භාවිතා වේ (ශක්තිමත් භෂ්ම අයන හුවමාරුකාරක සහ ශක්තිමත් අම්ල කැටායන හුවමාරුකාරක). මෙයට හේතුව අයනීකරණ විකිරණ ක්‍රියාකාරිත්වයට අයන හුවමාරු ද්රව්යවල ප්‍රමාණවත් ප්රතිරෝධය සහ න්යෂ්ටික බලාගාරයක ප්රාථමික පරිපථයේ ජල තන්ත්‍රය සඳහා වඩාත් දැඩි අවශ්යතා නිසාය.
3. සිද්ධි අධ්‍යයනය
3.1 ජල පෝෂක ස්ථානයට පිවිසෙන්න
1980 දී උඩොම්ලියා නගරයේ ජල පෝෂක ස්ථානයේ පළමු අදියර ක්රියාත්මක විය. ප්රධාන කාර්යය වන්නේ පාරිභෝගික අවශ්යතා සඳහා ජලය නිස්සාරණය කිරීම සහ සකස් කිරීමයි. ආටේෂියන් ළිං වලින් ජලය පිරිසිදු කිරීම සඳහා පොම්ප කරනු ලබන අතර එයට වාතනය සහ පෙරීම ඇතුළත් වේ. එවිට ජලය ක්ලෝරිනීකෘත කර පාරිභෝගිකයින්ට සපයනු ලැබේ.
2007 දෙසැම්බර් 14 වන දින, ජලය සකස් කිරීම, පානීය හා විල් ජලයේ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ ප්රධාන දර්ශක තීරණය කිරීම යන ක්රියාවලීන් පිළිබඳව හුරුපුරුදු වීම සඳහා ජල පෝෂක ස්ථානයට විනෝද චාරිකාවක් සිදු විය.
ජල පරිභෝජන ස්ථානයක pH මීටරයක් භාවිතයෙන් විසඳුම්වල pH අගය තීරණය කිරීම.
KFK-3 ෆොටෝකොලොරිමීටරයක් භාවිතයෙන් යකඩ නිර්ණය කිරීම සඳහා සාම්පල සකස් කිරීම.
https://pandia.ru/text/77/500/images/image018_6.jpg" width="275" height="214 src=">
පසුපස ටයිටේෂන් මගින් ක්ලෝරයිඩ් නිර්ණය කිරීම.
ලවණ දෘඪතාව තීරණය කිරීම.
ජල පරිභෝජන සේවකයින් සමඟ ඒකාබද්ධ පර්යේෂණ වලදී ලබාගත් දත්ත වගු වල ඉදිරිපත් කෙරේ.
වගුව 1. වැව සඳහා තත්ත්ව දර්ශක සංසන්දනය කිරීම (කුබිචා විලෙහි උදාහරණය භාවිතා කරමින්) සහ පානීය ජලය.
දර්ශකය | ඒකකය | වැව ජලය | පානීය ජලය | |
විල කුබිච් |
||||
ක්රෝමා | ||||
කැළඹීම | ||||
දෘඪතාව | ||||
ඛනිජකරණය | ||||
MPC* - උපරිම අවසර ලත් සාන්ද්රණය - GOST ජල තත්ත්ව මගින් නියාමනය කරනු ලැබේ.
Histogram 1. Kubycha විලෙහි pH දර්ශකය, පානීය ජලය සහ උපරිම අවසර ලත් සාන්ද්රණය.
https://pandia.ru/text/77/500/images/image024_26.gif" width="336" height="167 src=">
හිස්ටෝග්රෑම් 3. කූබිචා විලෙහි දෘඪතා ලවණවල අන්තර්ගතය, පානීය ජලය සහ උපරිම අවසර ලත් සාන්ද්රණය.
දෙසැම්බර් 25" href="/text/category/25_dekabrya/" rel="bookmark">දෙසැම්බර් 25, 2007, රසායනික වැඩමුළුවේ දෙපාර්තමේන්තු කටයුතු පිළිබඳව දැන ගැනීම සඳහා Kalinin න්යෂ්ටික බලාගාරය වෙත විනෝද චාරිකාවක් සිදු විය. විනෝද චාරිකාව අතරතුර, අපි රසායනික ජල පිරිපහදු මධ්‍යස්ථානයට ගොස් රසායන ද්රව්ය නිෂ්පාදනය කිරීමේ තාක්ෂණය ගැන දැන ගතිමු.මැෂින් කාමරයට ගිය විට, ද්විතියික පරිපථයේ ප්රධාන ඝනීභවනය පිරිපහදු කිරීමේ තාක්ෂණය පිළිබඳව අපි දැන හඳුනා ගත්තෙමු. ද්විතියික පරිපථයේ අධිවේගී රසායනාගාරයේ වැඩ, සහ ද්විතියික පරිපථ ජලයෙහි ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ දත්ත ලැබුණි.
Kalinin NPP හි ද්විතියික පරිපථ ජලයේ ගුණාත්මක භාවය සහ ජල පරිභෝජනයේදී ලබාගත් පානීය ජලය පිළිබඳ සමහර රසායනික දර්ශක සංසන්දනය කිරීම සිත්ගන්නා කරුණකි.
වගුව 2. න්යෂ්ටික බලාගාරයේ දෙවන පරිපථයෙන් පානීය ජලය සහ ජලයෙහි සංසන්දනාත්මක ලක්ෂණ.
* - මෙම දර්ශකය තීරණය කිරීමේ ක්‍රමයේ සංවේදිතාවයට වඩා දෘඪතාව සාන්ද්රණය අඩු බැවින් දත්ත දක්වා නැත.
නිගමනය: 1. 2 වගුවෙන් පහත පරිදි, උපරිම අවසර ලත් සාන්ද්රණය පානීය ජලය සහ ද්විතියික පරිපථ ජලයෙහි පාලන අගයන් සැලකිය යුතු වෙනස්කම් ඇත. මෙයට හේතුව ක්‍රියාවලි අවශ්යතා සඳහා භාවිතා කරන ජලය සඳහා ඉහළ අවශ්යතා, උපකරණවල ආරක්ෂිත සහ විශ්වාසදායක ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා අවශ්ය වීමයි.
2. ජල පරිභෝජනයේදී ලබා ගන්නා පානීය ජලය උසස් තත්ත්වයේ, රසායනික දර්ශක උපරිම අවසර ලත් සාන්ද්‍රණයට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩුය. පානීය ජලයේ අඩංගු අපද්රව්ය.
3. ද්විතියික පරිපථ ජලය පාලන අගයන්ට අනුරූප වේ. මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ අයන හුවමාරු ක්රමය භාවිතයෙන් ජලය පිරිසිදු කිරීම සහ බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් පැලවල ඝනීභවනය පසු පිරිසිදු කිරීමෙනි.
Histogram 4. Kalinin NPP හි පානීය ජලය සහ ද්විතියික පරිපථ ජලයෙහි ක්ලෝරයිඩ් අන්තර්ගතය.
https://pandia.ru/text/77/500/images/image027_24.gif" width="362" height="205 src=">
ද්විතියික පරිපථ ජලයෙහි දෘඪතාවයේ ලවණවල අන්තර්ගතය සඳහා ඉහළ අවශ්යතා ඇති වන්නේ තාප හුවමාරුකාරකවල බිත්ති මත පරිමාණයෙන් සාදන ලුණු තැන්පතු දිස්වන බැවිනි. මෙය තාප හුවමාරුවෙහි පිරිහීම, හයිඩ්රොලික් ප්රතිරෝධය අඩු වීම සහ උපකරණවල සේවා කාලය අඩු කිරීමට හේතු වේ.
Histogram 6. පානීය ජලය සහ ද්විතියික පරිපථ ජලයෙහි යකඩ අන්තර්ගතය.
සිසිලන පද්ධති" href="/text/category/sistemi_ohlazhdeniya/" rel="bookmark">ජනක යන්ත්‍ර ස්ටටෝර එතීෙම්, විද්යුත් විච්ඡේදක ටැංකි, විශේෂ රෙදි සෝදන සඳහා සිසිලන පද්ධති. demineralized ජලය සඳහා රසායනික ජල පිරිපහදු ධාරිතාව = 150 m3.
රසායනික ජල පිරිපහදු කිරීමේ කොටසෙහි ප්රධාන තාක්ෂණික යෝජනා ක්‍රමයේ විස්තරය.
යාන්ත්රික පූර්ව ප්‍රතිකාර පෙරහනට පසුව පැහැදිලි කරන ලද ජලය N-cation හුවමාරු පෙරහන් දාමයකට සපයනු ලැබේ. 1 වන අදියරේදී H-cation exchanger ෆිල්ටරය, දුර්වල ආම්ලික කැටායන හුවමාරුකාරකයක් සමඟ පටවා ඇති අතර, ජලය දෘඩ අයන (Ca2+ සහ Mg2+) වලින් පිරිසිදු කෙරේ. 2 වන අදියරේදී H-cation exchanger ෆිල්ටරය, ශක්තිමත් අම්ල කැටායන හුවමාරුකාරකයක් සමඟ පටවා ඇති අතර, 1 වන අදියරෙන් පසුව ඉතිරිව ඇති දෘඪතා අයන සහ Na+ අයන වලින් ජලය තවදුරටත් පිරිසිදු කෙරේ.
2 වන අදියරෙන් පසු N-cation හුවමාරු ජලය කැටායන හුවමාරු ෆිල්ටරයේ අර්ධ වශයෙන් ලුණු දැමූ ජල ටැංකි වල එකතු කරනු ලැබේ.
අර්ධ වශයෙන් demineralized ජලය සහිත ටැංකියකින්, පොම්ප OH-anion පෙරහන් දාමයකට ජලය යවයි. 1 වන අදියරේ OH-anion ෆිල්ටරය, අඩු මූලික ඇනායන හුවමාරු දුම්මලයකින් පටවා ඇති අතර, ප්‍රබල අම්ල ඇනායන වලින් ජලය පිරිසිදු කෙරේ (https://pandia.ru/text/77/500/images/image010_45.gif" width=" 37" height=" 24 src=">).දෙවන අදියරේ OH-anion ෆිල්ටරය තුළ, ඉතා මූලික ඇනායන හුවමාරුකාරකයක් සමඟ පටවා ඇති අතර, පසුව ඉතිරිව ඇති ප්‍රබල අම්ලවල ඇනායන සහ දුර්වල අම්ලවල ඇනායන වලින් ජලය තවදුරටත් පිරිසිදු කෙරේ. 1 වන අදියර (; ).
2 වන අදියර ඇනායන හුවමාරු පෙරහන පසු OH-ඇනෝනික් ජලය සහායක ටැංකිය තුළ එකතු කර ඇත.
සහායක ටැංකියෙන් ලුණු දැමූ ජලය පොම්පය මගින් ඩිසල්ට් කිරීමේ 3 වන අදියර වෙත යවනු ලැබේ - මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහන. මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහන 1:1 අනුපාතයකින් ප්‍රබල අම්ල කැටායන හුවමාරුකාරකයක් සහ ප්‍රබල මූලික ඇනායන හුවමාරුකාරකයක මිශ්‍රණයකින් පටවා ඇත. 3වන අදියරේ දී ලුණු ඉවත් කිරීමේ දී, STP-EO ව්‍යවසාය ප්‍රමිතියට අනුව අවශ්ය සාන්ද්‍රණයන් දක්වා කැටායන සහ ඇනායන වලින් ඉවත් කරන ලද ජලය තවදුරටත් පිරිසිදු කෙරේ. පොදු නල මාර්ගයේ, මිශ්ර-ක්රියාකාරී පෙරහනට පසු රසායනිකව ක්රියා විරහිත ජලය පෙරහන් ද්රව්යවල සමාන්තර සම්බන්ධිත උගුල් 2 කින් සමන්විත වේ (1 - ක්රියාත්මක වන විට; 1 - පළමුවැන්න අලුත්වැඩියා කිරීමේදී රක්ෂිතයේ) ටැංකියෙන් රසායනිකව demineralized ජලය එහි අවශ්යතාවයන් සහ මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහන පාරිභෝගිකයින්ට ලබා දීමෙන් පසුව: නැවත පිරවීම සඳහා 2 -වන පරිපථය ටර්බයින් කාමරයට; විශේෂ ගොඩනැගිල්ලේ 1 වන පරිපථය නැවත පිරවීම සඳහා; රසායනික ජල පිරිපහදු කිරීමේ පෙර-පිරිසිදු පරිපථයට, රසායනික ගබඩාවට, විශේෂ රෙදි සෝදන කාමරයට, විද්යුත් විච්ඡේදක කාමරයට, ආරම්භක සහ රක්ෂිත බොයිලර් කාමරයට, රසායනිකව ඛනිජ ඉවත් කළ ජල ගබඩා ටැංකි (V=3000 m3) වෙත.
රසායනික ජල පිරිපහදු කිරීමේ විශ්වසනීයත්වය වැඩි කිරීම සහ රසායනිකව ඛනිජකරණය කළ ජලය රක්ෂිතයක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා, රසායනිකව demineralized ජල ගබඩා ටැංකි (එක් එක් 3000 m3 පරිමාවක් සහිත) රසායනික ජල පිරිපහදු කිරීමේ desalting කොටස සැලසුම් කිරීම සඳහා ඇතුළත් වේ.
සාන්ද්‍ර සහ තනුක අම්ල ද්‍රාවණවල ලෝහ නල මාර්ග විඛාදනය වීම වැළැක්වීම සඳහා, සාන්ද්‍රිත අම්ල ඒකකයේ නල මාර්ග සහ මිශ්‍රකාරකයේ සිට H-cation හුවමාරු පෙරහන් වෙත ප්රතිජනන අම්ල ද්රාවණය සැපයීමේ මාර්ගය ෆ්ලෝරෝප්ලාස්ටික් රේඛා සහිත නල මාර්ග වලින් සාදා ඇත.
කොමිස් කිරීම" href="/text/category/vvod_v_dejstvie/" rel="bookmark">2007 අගෝස්තු මාසයේදී ක්රියාත්මක කරන ලදී, සේවා කාලය වසර 20 ක් පමණ වන අතර, අපජල බෙදා හැරීමේ අරය කිලෝමීටර 3 ක් පමණ වේ.
මේ අනුව, ගැඹුරු බැහැර කිරීමේ ස්ථානයක් ආරම්භ කිරීම කාර්මික විකිරණශීලී නොවන අපජලය පරිසරයට මුදා හැරීමේ හැකියාව ඉවත් කරන බව අපට නිගමනය කළ හැකිය.
3.4 බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් කම්හලක ක්‍රමානුරූප රූප සටහනේ විස්තරය (කොන්ඩෙන්සේට් පිරිසිදු කිරීම)
බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් කම්හලක ඝනීභවනය පිරිසිදු කිරීම අදියර දෙකකින් සිදු කෙරේ:
පළමු අදියර වන්නේ මෘදු-චුම්බක වානේ බෝලවලින් පටවා ඇති විද්යුත් චුම්භක පෙරහන් භාවිතයෙන් ව්යුහාත්මක ද්රව්ය වලින් නොවිසඳුණු විඛාදන නිෂ්පාදන ඉවත් කිරීමයි;
දෙවන අදියර වන්නේ මිශ්ර ක්රියාකාරී අයන හුවමාරු පෙරහන් භාවිතයෙන් විසුරුවා හරින ලද අයනික අපද්රව්ය සහ කොලොයිඩල් විසිරුණු ද්රව්ය වලින් පිරිසිදු කිරීමයි.
ටර්බයින් ඝනීභවනය පළමු අදියරේ ඝනීභවන පොම්ප මගින් විද්යුත් චුම්භක පෙරහනකට සපයනු ලැබේ, එය යාන්ත්රික අපද්රව්ය වලින් පිරිසිදු කරනු ලැබේ, ප්රධාන වශයෙන් ව්යුහාත්මක ද්රව්යවල නොවිසඳුණු විඛාදන නිෂ්පාදන.
විද්යුත් චුම්භක ෆිල්ටරයෙන් පසුව, ඝනීභවනය දෙවන අදියරේ ඝනීභවනය වන පොම්පවල චූෂණ බහුවිධයට ඇතුල් වේ (බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් ඒකකයේ අයන හුවමාරු කොටස ක්රියා විරහිත කර ඇත), හෝ විසුරුවා හරින ලද සහ කොලොයිඩල් විසිරී ඇති අපද්රව්ය වලින් එය පිරිසිදු කිරීම සඳහා මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහනකට යවනු ලැබේ. .
බෝල භාරය මත රඳවා ඇති ෆෙරෝ චුම්භක සහ චුම්බක නොවන යකඩ ඔක්සයිඩ ඉවත් කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ විද්යුත් චුම්භක ෆිල්ටරය demineralized ජලයෙන් පහළ සිට ඉහළට සේදීමෙන් දඟරවල වෝල්ටීයතාවයෙන් ඉවත් කර බෝල demagnetized තත්වයෙන් ය.
ක්රියාකාරී මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහන පිටුපස ඇති ඝනීභවනයේ ගුණාත්මක භාවය අසතුටුදායක නම්, ෆිල්ටරය පුනර්ජනනය සඳහා නිවා දමනු ලබන අතර, උපස්ථ මිශ්ර-ක්රියාකාරී පෙරහන ක්රියාත්මක වේ.
පුනර්ජනනය සඳහා ඉවත් කරන ලද මිශ්ර දුම්මල පෙරහන්-ප්‍රතිජනනයකට නැවත පටවනු ලැබේ, එහිදී එය කැටායන හුවමාරුකාරක සහ ඇනායන හුවමාරුකාරක ලෙස හයිඩ්රොලික් ලෙස බෙදා ඇත. කැටායන හුවමාරුකාරකය සහ ඇනායන හුවමාරුකාරකය වැඩ කරන ආකාරයක් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා, ඒවා නැවත උත්පාදනය කරනු ලැබේ.
Fig.5. බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් බලාගාරයේ යෝජනා ක්රමය.
EMF - විද්යුත් චුම්භක පෙරහන; FSD - මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහන; LFM - පෙරහන් ද්රව්ය උගුල.
සියලුම පුනර්ජනනීය ජලය විකිරණ පාලන ටැංකි වෙත සපයනු ලබන අතර, විකිරණ පාලනයෙන් පසුව, ස්ථාපිත මට්ටම් ඉක්මවා නොගියහොත්, රසායනික ජල පිරිපහදු කිරීම සඳහා උදාසීන කිරීමේ ටැංකි වලට පොම්ප කරනු ලැබේ.
එක් එක් මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහන පසු, පෙරහන් ස්ථාපනය කර ඇත - අයන හුවමාරු උගුල්.
Kalinin NPP හි සංචාරයකදී, බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් කම්හලේ ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳ පහත දත්ත ලබා ගන්නා ලදී:
ඝනීභවනය 100% විද්යුත් චුම්භක පෙරහන් හරහා ගමන් කරයි; මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහන හරහා ජලයෙන් 100% සහ එහි කොටසක් යන දෙකම ගමන් කළ හැකිය. එබැවින්, එක් වැඩ කරන මිශ්ර පෙරහන (20% ඝනීභවනය පිරිපහදු කිරීම) සමඟ නිශ්චිත විද්යුත් සන්නායකතාවය අඩු විය: χ = 0.23 µS / cm - බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් බලාගාරයට පෙර සහ χ = 0.21 µS/cm - බ්ලොක් ඩෙසල්ටින් බලාගාරයෙන් පසුව.
3.5 විශේෂ ජල පිරිපහදු කිරීමේ මෙහෙයුම් මූලධර්මය පිළිබඳ න්යායික විස්තරය
ප්රාථමික පරිපථයේ අයන හුවමාරු පෙරහන්, රීතියක් ලෙස, අඛණ්ඩව ක්රියාත්මක වන අතර, පරිපථයේ ප්රධාන ජල ප්‍රවාහයෙන් ආසන්න වශයෙන් 0.2 - 0.5% ඒවා වෙත මාරු කරනු ලැබේ.
ප්රාථමික පරිපථ ජලය මිශ්ර ක්රියාකාරී පෙරහනකින් සමන්විත විශේෂ ජල පිරිපහදු යන්ත්‍රයක පිරිසිදු කෙරේ. ප්රතික්රියාකාරක ජලයෙන් විඛාදන නිෂ්පාදන ඉවත් කිරීම සහ ජලයෙහි භෞතික හා රසායනික සංයුතිය නියාමනය කිරීම (සම්මත දර්ශක පවත්වා ගෙන යනු ලැබේ) යන දෙකටම එය සේවය කරයි. විශේෂ ජල පිරිපහදු පද්ධතියක් ස්ථාපනය කිරීමෙන් විකිරණ තත්ත්වය වැඩි දියුණු කරයි, සිසිලනකාරකයේ විකිරණශීලිත්වය විශාලත්වයේ එක් හෝ දෙකක අනුපිළිවෙලකින් අඩු කරයි.
ප්රාථමික පරිපථයේ සංසරණ ජලය ප්රධාන සංසරණ පොම්පයෙන් විශේෂ ජල පිරිපහදු මධ්‍යස්ථානයට සපයනු ලබන අතර පිරිසිදු කිරීමෙන් පසු නැවත පරිපථයට පැමිණේ.
විකිරණශීලී ජලය පිරියම් කිරීම සඳහා මිශ්ර ස්ථරයක, අයන හුවමාරුකාරක 1: 1 හෝ 1: 2 ට සමාන කැටායන හුවමාරු සහ ඇනායන හුවමාරු අනුපාතය සමඟ භාවිතා වේ.
අයන හුවමාරුකාරකවල සමජාතීය මිශ්රණයක් (ආරෝපණය) මඟින් දුර්වල ගුණාත්මක පිරිසිදු කිරීමේදී අහම්බෙන් ඇතුළු වන පරිපථ ජල අපවිත්‍ර ද්රව්ය පරිපථ නැවත පිරවීම හා සම්බන්ධ ස්ථාපන පෙරහන් ප්රතික්රියාකාරක වලින් මෙන්ම බලපෑම යටතේ අයන හුවමාරු ද්රව්යවල වියෝජන නිෂ්පාදන වලින් ඉවත් කිරීමට ඔබට ඉඩ සලසයි. අයනීකරණ විකිරණ සහ අධික උෂ්ණත්වය.
ක්ෂය වූ විට, විශේෂ ජල පිරිපහදු යන්ත්‍රවල අයන හුවමාරුකාරක ප්රතිජනනය කරනු ලැබේ: කැටායන හුවමාරුකාරකය - නයිට්‍රික් අම්ලය සමඟ (මෙම අවස්ථාවේදී එය එච්-ආකාරය බවට පරිවර්තනය වේ), ඇනායන හුවමාරුකාරකය - කෝස්ටික් සෝඩා හෝ පොටෑසියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සමඟ (නැවත OH ආකෘතියට මාරු කරනු ලැබේ. )
නිගමනය
VVER-1000 වර්ගයේ ප්රතික්රියාකාරක සමඟ න්යෂ්ටික බලාගාරවල බලශක්ති නිෂ්පාදන තාක්ෂණය පිළිබඳ ද්රව්ය අධ්‍යයනය කිරීමෙන් පසු, න්යෂ්ටික බලාගාරවල විශ්වාසනීය ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා වඩාත් වැදගත් සාධකයක් වන්නේ උසස් තත්ත්වයේ සකස් කළ ජලය බව අපි නිගමනය කළෙමු. මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ ජලය පිරිපහදු කිරීමේ විවිධ භෞතික හා රසායනික ක්රම භාවිතා කිරීමෙනි, එනම් ප්රාථමික පිරිසිදු කිරීම - අයන හුවමාරු ක්රමය භාවිතා කරමින් පැහැදිලි කිරීම සහ ගැඹුරු ඩෙසල්ට් කිරීම භාවිතා කිරීමෙනි.
පාසැලේ භාවිතා නොකරන උපකරණ සහ උපකරණ භාවිතයෙන් රසායනික විශ්ලේෂණ ක්‍රියාකාරීත්වය, එනම් ජල පරිභෝජන මධ්‍යස්ථානයට පැමිණීම මා විශේෂයෙන් සිත් ගත්තේය. මෙය නගරයේ අවශ්යතා සඳහා ජල පෝෂක මධ්‍යස්ථානයෙන් සපයන පානීය ජලයේ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ විශ්වාසය වැඩි කළේය. නමුත් Kalinin NPP හි භාවිතා කරන ජලයෙහි ගුණාත්මක පරාමිතීන් වැඩි හැඟීමක් ඇති කළේය. Kalinin NPP හි සංචාරයකදී අපට හුරුපුරුදු වූ රසායනික වෙළඳසැලේ ජලය සැකසීමේ තාක්ෂණික ක්රියාවලීන් විශාල උනන්දුවක් ඇති කළේය.
අයන හුවමාරු ක්රමය භාවිතයෙන් ජලය සකස් කිරීම මඟින් උපකරණවල ආරක්ෂිත, විශ්වාසදායක සහ ආර්ථික ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා අවශ්ය අවශ්ය අගයන් ලබා ගැනීමට ඔබට ඉඩ සලසයි. කෙසේ වෙතත්, මෙය තරමක් මිල අධික ක්‍රියාවලියකි: රසායනිකව ලුණු දැමූ ජලය 1 m3 ක පිරිවැය රූබල් 20.4 ක් වන අතර පානීය ජලය 1 m3 ක මිල රුබල් 6.19 කි. (2007 දත්ත).
මේ සම්බන්ධයෙන්, සංවෘත ජල සංසරණ චක්‍ර භාවිතා කරන රසායනිකව ලුණු දැමූ ජලය වඩාත් ලාභදායී ලෙස භාවිතා කිරීම අවශ්ය වේ. අවශ්ය ජල පරාමිතීන් පවත්වා ගැනීම සඳහා (පැමිණෙන අපද්රව්ය ඉවත් කරන්න), ඝනීභවනය (දෙවන පරිපථය මත) සහ විශේෂ ජල පිරියම් කිරීම (ප්රාථමික පරිපථය මත) භාවිතා කරනු ලැබේ. සංවෘත චක්‍ර තිබීම ප්රාථමික හා ද්විතියික පරිපථ ජලය පරිසරයට මුදා හැරීම වළක්වන අතර කාර්මික අපජල සඳහා උදාසීන හා ප්‍රතිචක්‍රීකරණ පද්ධතියක් ඇති අතර එමඟින් මානව බර අඩු කරයි.
ව්‍යාපෘතියේ ඉදිරිපත් කර ඇති ද්රව්ය පාසල් විෂය මාලාවේ විෂය පථයෙන් ඔබ්බට ගියද, එය සමඟ හුරුපුරුදු වීම උසස් පාසල් සිසුන් රසායන විද්යාව වඩාත් ගැඹුරින් හැදෑරීමට මෙන්ම න්යෂ්ටික බලශක්තියට අදාළ අනාගත වෘත්තියක් පිළිබඳ දැනුවත් තේරීමක් කිරීමට පොළඹවයි.
ග්‍රන්ථ නාමාවලිය.
1. , සෙනිනා - VVER සමඟ න්යෂ්ටික බලාගාරවල තාක්ෂණික ක්රම: විශ්ව විද්‍යාල සඳහා පෙළපොතක්. - එම්.: MPEI ප්රකාශන ආයතනය, 2006. - 390 පි.: අසනීප.
2., න්යෂ්ටික බලාගාර වල Martynov පාලන තන්ත්‍රය. - එම්.: Atomizdat, 1976. - 400 p.
3. අයන හුවමාරුකාරක සහිත Mazo ජලය. - එම්.: රසායන විද්යාව, 1980. - 256 පි.: අසනීප.
4. , Kostrikin ජල පිරිපහදු කිරීම. - එම්.: Energoizdat, 1981. - 304 පි.: අසනීප.
5., Zhgulev බලශක්ති කුට්ටි. - එම්.: Energoatomizdat, 1987. - 256 පි.: අසනීප.
6., Churbanova ජල තත්ත්වය: තාක්ෂණික පාසල් සඳහා පෙළපොත්. - M.: Stroyizdat, 1977. - 135 p.: අසනීප.
රසායනික ශක්තිය සෑම නවීන පුද්ගලයෙකුටම දන්නා අතර එය ක්‍රියාකාරකම්වල සියලුම ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ.
එය පුරාණ කාලයේ සිටම මානව වර්ගයා දන්නා අතර එදිනෙදා ජීවිතයේදී සහ නිෂ්පාදනයේදී සෑම විටම භාවිතා කර ඇත. රසායනික ශක්තිය භාවිතා කරන වඩාත් පොදු උපාංග වනුයේ: ගිනි උදුන, උදුන, ෆෝජ්, පිපිරුම් උදුන, විදුලි පන්දම, ගෑස් දාහකය, උණ්ඩ, ෂෙල්, රොකට්, ගුවන් යානය, මෝටර් රථය. ඖෂධ, ප්ලාස්ටික්, කෘතිම ද්රව්ය ආදිය නිෂ්පාදනය කිරීමේදී රසායනික ශක්තිය භාවිතා වේ.
මූලාශ්ර
වැඩිපුරම භාවිතා වන රසායනික බලශක්ති ප්රභවයන් නම්: තෙල් ක්ෂේත්‍ර (තෙල් සහ එහි ව්‍යුත්පන්න), ගෑස් ඝනීභවනය (ස්වාභාවික වායු), ගල් අඟුරු ද්‍රෝණි (තද ගල් අඟුරු), වගුරු බිම් (පීට්), වනාන්තර (ලී), මෙන්ම කෙත්වතු (හරිත ශාක) ), තණබිම් (පිදුරු), මුහුද (ඇල්ගී) ආදිය.
රසායනික බලශක්ති ප්රභවයන් "සාම්ප්රදායික", නමුත් ඒවායේ භාවිතය ග්රහලෝකයේ දේශගුණය කෙරෙහි බලපෑමක් ඇත. පරිසර පද්ධතියේ සාමාන්ය ක්‍රියාකාරිත්වය අතරතුර, සූර්ය ශක්තිය රසායනික ස්වරූපයක් බවට පරිවර්තනය කර දිගු කාලයක් එහි ගබඩා වේ. මෙම ස්වභාවික සංචිත භාවිතය, සහ ඇත්ත වශයෙන්ම ග්රහලෝකයේ බලශක්ති සමතුලිතතාවය කඩාකප්පල් කිරීම, අනපේක්ෂිත ප්රතිවිපාකවලට තුඩු දෙයි.
මිනිසා රසායනික ශක්තිය කෙලින්ම භාවිතා නොකරයි (සමහර රසායනික ප්රතික්රියා එවැනි භාවිතයක් ලෙස වර්ගීකරණය කළ නොහැකි නම්).
සාමාන්යයෙන්, අධි ශක්ති රසායනික බන්ධන බිඳී අඩු ශක්ති රසායනික බන්ධන සෑදීමෙන් නිකුත් වන රසායනික ශක්තිය තාප ශක්තිය ලෙස පරිසරයට මුදා හැරේ. පුරාණ කාලයේ සිට අද දක්වා වඩාත් සුලභ හා බහුලව භාවිතා වන ශක්තිය රසායනික ශක්තිය ලෙස හැඳින්විය හැක. දහනය හා සම්බන්ධ ඕනෑම ක්‍රියාවලියක් කාබනික (අඩු නිතර ඛනිජ) ද්රව්ය හා ඔක්සිජන් වල රසායනික අන්තර්ක්‍රියා ශක්තිය මත පදනම් වේ.
නවීන කාර්මික අධි තාක්ෂණික "දහන" අභ්යන්තර දහන එන්ජින් සහ ගෑස් ටර්බයින, ප්ලාස්මා ජනක යන්ත්‍ර සහ ඉන්ධන සෛල තුළ සිදු කෙරේ. කෙසේ වෙතත්, අමුද්‍රව්‍ය (රසායනික ශක්තිය) සහ අවසාන නිෂ්පාදනය (විද්යුත් ශක්තිය) අතර ටර්බයින සහ අභ්යන්තර දහන එන්ජින් වැනි උපාංගවල නරක අතරමැදියෙකු ඇත - තාප ශක්තිය. විද්යාඥයින් සහ ඉංජිනේරුවන්ගේ මහත් කණගාටුව, කාර්යක්ෂමතාව. තාප එන්ජින් තරමක් කුඩායි - 40% ට වඩා වැඩි නොවේ. තවදුරටත් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීම සඳහා සීමාවන් පනවනු ලබන්නේ ද්රව්ය මගින් නොව ස්වභාවධර්මය විසින්මය. 40% යනු තාප එන්ජිමක උපරිම කාර්යක්ෂමතාව වන අතර එය තවදුරටත් වැඩි කිරීමට නොහැකි ය.
ඉන්ධන සෛලය සෘජුවම රසායනික බන්ධනවල ශක්තිය විද්යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරයි. සමහර ආකාරවලින්, ප්ලාස්මා උත්පාදක යන්ත්රය එකම දේ කරයි. කෙසේ වෙතත්, අවස්ථා දෙකේදීම, ශක්තියෙන් කොටසක් තවමත් ජනනය වන සහ විසුරුවා හරින ලද තාප ස්වරූපයෙන් අහිමි වේ. හොඳම පරිවර්තක ස්ථාපනය පවා කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරන තාපය විසුරුවා හැරීමේ ගැටලුව විසඳීමට තවමත් ක්රමයක් නොමැත.
රසායනික අන්තර්ක්‍රියා මානව සහ සත්ව ශරීර චලනය වීමේ යාන්ත්රික ශක්තියට යටින් පවතී. පුද්ගලයෙකු ශාක හා සතුන් අනුභව කරන අතර, ඔවුන්ගෙන් රසායනික බන්ධනවල ශක්තිය ලබා ගන්නා අතර එය ප්‍රභාසංශ්ලේෂණය හරහා සෑදී ඇත. මේ අනුව, රසායනික ශක්තිය සඳහා මූලික මූලාශ්‍රය වන්නේ විකිරණ සූර්ය ශක්තිය හෝ, ඇත්ත වශයෙන්ම, සූර්යයා තුළ සිදුවන ක්‍රියාවලීන්ගෙන් ලැබෙන න්යෂ්ටික විලයන ශක්තියයි. පෘථිවියේ සියලුම ජීවීන් මෙන්, මිනිසුන් අවසානයේ සූර්යයාගේ ශක්තියෙන් පෝෂණය වේ.
රසායනික ශක්ති පරිවර්තන දාම සඳහා උදාහරණ කිහිපයක් මෙන්න
පුළුස්සා දැමූ විට වෙඩි බෙහෙත් උණුසුම් වායූන් බවට පත් වන අතර එමඟින් උණ්ඩයට චාලක ශක්තිය ලබා දෙයි. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, උණ්ඩය උණුසුම් වායූන්ගේ තාපය (ඔවුන්ගේ "අසංවිධිත" චාලක ශක්තිය) හේතුවෙන් ඇණවුම් කළ චාලක ශක්තිය ලබා ගනී. අණු තමන් විසින්ම තාප ශක්තිය ලබා ගන්නේ කොහෙන්ද? මෙම පිපිරීමට පෙර, වෙඩි බෙහෙත් යනු "රසායනික බලශක්ති" ගබඩාවක් අඩංගු සීතල ඝන ද්රව්යයකි. එහි ප්රාථමික ඉන්ධනවල ශක්තිය අඩංගු විය - ගල් අඟුරු, දැව, තෙල්. තවද මෙය අණුක ශක්තිය, ඔබ කැමති නම්, පරමාණුවල බල ක්ෂේත්‍රවල ගබඩා කර ඇත. රසායනික සංයෝගයක් පරමාණු වලින් සමන්විත වේ යැයි සිතන්න, විකර්ෂක වසන්ත අන්තර් පරමාණුක බලවේග තිබියදීත්, අණුවෙහි ඒවායේ ස්ථානවල වාඩි වී ඇති අතර "අගුල වසා ඇත." විභව ශක්තිය "සම්පීඩිත උල්පත්" තුළ ගබඩා කර ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, රසායනික ශක්තිය මෙම ආකෘතියට වඩා බෙහෙවින් සංකීර්ණ ය, නමුත් සමස්ත පින්තූරය පැහැදිලිය: පරමාණු සහ අණු ශක්තිය ගබඩා කරයි, සමහර රසායනික වෙනස්කම් වලදී මුදා හරින අතර අනෙක් ඒවා තුළ ගබඩා වේ. බොහෝ දහනය කළ හැකි ද්රව්ය ඔක්සිජන් තුළ දහනය වන විට ඒවායේ ශක්තිය මුදා හරින අතර, එබැවින් ඒවායේ ශක්තිය ඉන්ධන සහ ඔක්සිජන් අණු වල බල ක්ෂේත්‍ර සමඟ සම්බන්ධ වේ. එය පිහිටා ඇත්තේ කොතැනද යන්න සඳහන් කිරීම අපහසුය, නමුත් එහි ප්රමාණය තරමක් නිශ්චිතය, මන්ද ශක්තිය වෙනත් ආකාරවලට පරිවර්තනය කළ විට, අපට කාර්යය මැනිය හැකිය, එනම් බලයේ සහ දුරවල නිෂ්පාදිතය ලබා ගත හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස, එක් එක් කිලෝග්‍රෑමයකට ජූල් ගණන. සම්පූර්ණයෙන්ම දැවී ගිය ඉන්ධන වලින්. වෙඩි බෙහෙත්වල රසායනික ශක්තිය හෝ ගිනිකෙළි රොකට් ආරෝපණය දේශීයකරණය කිරීම පහසුය. ඒ සියල්ල එහි ඉන්ධන අණු තුළ පිහිටා ඇත.
ආහාර යනු රසායනික ශක්ති ප්‍රභවයකි
ආහාර යනු රසායනික ශක්ති ප්‍රභවයකි. ආහාර මිනිසුන්ට සහ සතුන්ට ඉන්ධන වන අතර, ඔවුන්ට අවශ්ය මාංශ පේශි වෙත රුධිර ප්‍රවාහය මගින් ගෙන යන රසායනික ශක්තිය සපයයි. මාංශ පේශිවලට තමන්ට ලැබෙන ශක්තියෙන් කොටසක් යාන්ත්රික ශක්තියක් බවට පරිවර්තනය කිරීමට, බර එසවීමට සහ වෙනත් ප්රයෝජනවත් කාර්යයන් කිරීමට හැකිය. ආහාරවල ප්රධාන වශයෙන් කාබන්, ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන් පරමාණු අඩංගු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, මාංශ පේශි ක්‍රියාකාරිත්වයට සහාය වන සරලම සීනි අණුව වන ග්ලූකෝස් C6H12O6 සලකා බලන්න.
මාංශ පේශි ක්රියා කරන විට සහ විවේක ගන්නා විට, මෙම ඉන්ධනයේ අණු දෙකට බෙදී, පසුව H2O අණු හයක් බෙදී, කාබන් පරමාණු පෙණහලුවලින් එන ඔක්සිජන් පරමාණු සමඟ එකතු වී CO2 අණු හයක් නිපදවයි. මෙය කෙටියෙන් කිවහොත් ජීවිතයේ රසායන විද්යාව පිළිබඳ අතිශය සරල චිත්‍රයකි. ආහාරවල මූලික කොටස් - පිෂ්ඨය, සීනි, මේද සහ ප්‍රෝටීන - පරමාණු වලින් සෑදූ කුඩා අණුක ව්‍යුහයන්ගෙන් ගොඩනගා ඇති විශාල අණු වේ.
මෙම කුඩා සංකීර්ණ ශාක මගින් සංස්ලේෂණය කර කාබෝහයිඩ්‍රේට් සහ සෙලියුලෝස් වැනි ශාක ද්රව්ය සෑදීමට යම් ආකාරයකින් එකට බැඳී ඇත. සතුන්, ශාක හෝ සත්ව ආහාර අනුභව කිරීම, මෙම ද්රව්ය බිඳ දැමීම සහ අවශ්ය විශාල අණු සෑදෙන පරිදි ඒවායේ සංරචක නැවත බෙදා හැරීම. කෙසේ වෙතත්, සතුන් විසින්ම ඔවුන්ගේ කොටස් සංස්ලේෂණය නොකරයි. ඔවුන් චලනය හා අනෙකුත් ක්‍රියාකාරකම් සඳහා අවශ්ය ශක්තිය ලබා ගන්නේ ඇතැම් අණුක සංකීර්ණ කාබන්ඩයොක්සයිඩ් සහ ජලය බවට තවදුරටත් බිඳවැටීම මගිනි. මෙම ශක්තිය මුලින් සූර්යාලෝකයෙන් ශාක විසින් "උසස්" කරන ලද අතර රසායනික බන්ධනවල ශක්තියේ ස්වරූපයෙන් එවැනි සංකීර්ණ සංශ්ලේෂණය කිරීමේදී ගබඩා කර ඇත. සතෙකුගේ ආහාර ජීර්ණ පද්ධතියේ මෙම කුඩා සංකීර්ණ බන්ධනය හා බිඳවැටීම සාමාන්යයෙන් සරල කාරණයක් වන අතර වැඩි ශක්තියක් අවශ්ය නොවේ; එය ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් හෝ එන්සයිම මගින් ඉක්මනින් ඉටු වේ. අපගේ ආහාරවල ඇති විශාල අණු කාබෝහයිඩ්‍රේට් සිට සෙලියුලෝස් දක්වා අඩංගු වන අතර ඒවා ග්ලූකෝස්, දිගු දාම මේද CH2 සහ ප්‍රෝටීන වැනි සරල සීනි අණු කාණ්ඩ ගණනාවකින් සමන්විත වේ - පටක ගොඩනැගීමට සහ අලුත් කිරීමට අවශ්ය ඊටත් වඩා විශාල හා ඉතා සංකීර්ණ අණු. රසායනික ශක්තිය ශරීරයේ තාපය හෝ මාංශ පේශි ක්‍රියාකාරිත්වය බවට පරිවර්තනය කිරීමේ ක්රියාවලිය අවශ්‍යයෙන්ම දහනය වේ. ඉන්ධන දැල්ලක දැවෙන විට, එය ඔක්සිජන් සමඟ එකතු වී ජලය සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සාදයි. ග්ලූකෝස් වැනි අපගේ ශරීරයේ සරලම ඉන්ධනය පෙනහළු වලින් එන ඔක්සිජන් සමඟ ජලය සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සාදයි, නමුත් මෙම ක්රියාවලිය දැල්ලක සරල දහනයකට වඩා බෙහෙවින් මන්දගාමී සහ කපටි ය; උෂ්ණත්වය අඩු වන අතර ශක්තිය මුදා හැරීම සමාන වේ. ශාක වාතයෙන් ජලය සහ CO2 අවශෝෂණය කර, ඒවා ඒකාබද්ධ කර සීනි, පිෂ්ඨය සහ සෙලියුලෝස් නිර්මාණය කරයි - සතුන් සඳහා ප්රධාන ශක්ති ප්රභවයන්.
මාංශ පේශි සඳහා සතුන්ගේ රසායනික ශක්තිය නිස්සාරණය කිරීම මේ වගේ ය: සරල සීනි අණු ආහාර වලින් නිස්සාරණය කරනු ලැබේ (රසායනික ශාකයක ලී පල්ප් වලින් ඇල්කොහොල් නිස්සාරණය කරන ආකාරයටම), ඒවා දිය නොවන "සත්ව" අණු නියෝජනය කරන පොකුරු වල ගබඩා කර ඇත. පිෂ්ඨය. මෙම පිෂ්ඨ අණු සැපයුම අවශ්ය පරිදි බිඳී මාංශ පේශීවලට සීනි සැපයුම පවත්වාගෙන යයි. මාංශ පේශී සංකෝචනය වී වැඩ කරන විට, සීනි අදියර දෙකකින් ජලය සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් බවට පරිවර්තනය වේ. ඔවුන්ගේ ශාක ආහාර වලින්, සතුන් ද මේදය ගබඩා කර ශරීරය උණුසුම් කිරීම සඳහා "දැවෙන".
එවිට මිනිසා සහ සතුන් විසින් නාස්ති කරන සෑම දෙයක්ම නැවත ශාක මගින් ප්‍රතිනිර්මාණය වන අතර නැවතත් සියල්ල භාවිතයට සූදානම් වේ. ශාක මෙය කරන්නේ කෙසේද? අපට දැල්ලෙහි බලපෑම "ආපසු හැරවීමට" සහ පිළිස්සුණු ද්රව්ය "පුනර්ජීවනය" කළ නොහැකිය. අන්තර් අණුක බලවේගවල උල්පත් සම්පීඩනය කිරීමෙන් සහ අගුල් වසා දැමීමෙන් මෙම “ජීවිතයේ සංස්ලේෂණය” ඉටු කිරීමට ශාක සමත් වන්නේ කෙසේද? "අගුල විවෘත කිරීම" රසායනික ශක්තිය මුදාහරින බැවින්, සමස්තයක් සෑදීමේදී ශාක එය ආයෝජනය කළ යුතුය. ඔවුන්ට බලශක්ති සැපයුමක් සහ H2O සහ CO2 අණු සීනි සහ පිෂ්ඨය අණු බවට සංස්ලේෂණය කිරීමට භාවිතා කරන උපකරණයක් යන දෙකම අවශ්ය වේ. සූර්යාලෝකය ඔවුන්ට ශක්තිය සපයයි - ආලෝක තරංගවල කොටස්, කතා කිරීමට, “ඇසුරුම්” ආකාරයෙන්, සහ සියලු මෙහෙයුම් සිදු කරනු ලබන්නේ හරිත හරිතප්‍රද වැනි “ස්මාර්ට්” ශාක අණු මගිනි. සූර්යාලෝකයට නිරාවරණය වන විට, ශාකයේ කොළ පැහැති කොළ CO2 අවශෝෂණය කර පිෂ්ඨය නිර්මාණය කරයි. මේ අනුව, ශාක හා සත්ව ජීවිතය ජලය, කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ සූර්යාලෝකයෙන් ආරම්භ වන චක්‍රයක් සාදයි, ජලය, කාබන් ඩයොක්සයිඩ්, තාපය සහ සතුන්ගේ යාන්ත්රික ශක්තියෙන් අවසන් වේ. ගල් අඟුරු, තෙල්, සුළඟ, වැටෙන ජලය, ආහාර පරිභෝජනය කරන සියලුම සතුන්, අවසානයේ ඉන්ධන ලබා ගන්නේ සූර්යයාගෙන්.
සංකීර්ණය ගැන සරලව - රසායනික ශක්තිය
- පින්තූර, පින්තූර, ඡායාරූප ගැලරිය.
- රසායනික ප්රතික්රියාවක ශක්තිය - මූලික, හැකියාවන්, අපේක්ෂාවන්, සංවර්ධනය.
- රසවත් කරුණු, ප්රයෝජනවත් තොරතුරු.
- හරිත පුවත් - රසායනික ප්රතික්රියා ශක්තිය.
- ද්රව්ය සහ මූලාශ්ර වෙත සබැඳි - රසායනික ශක්තිය.
බලශක්ති සැපයුම යනු ඕනෑම රටක සමාජ-ආර්ථික සංවර්ධනය, එහි කර්මාන්තය, ප්රවාහනය, කෘෂිකර්මය, සංස්කෘතික සහ එදිනෙදා ජීවිතය සඳහා වඩාත්ම වැදගත් කොන්දේසියයි.
රසායනික කර්මාන්තය විශේෂයෙන් විශාල ශක්තියක් පරිභෝජනය කරයි. එන්ඩොතර්මික් ක්රියාවලීන්, ද්රව්ය ප්රවාහනය, ඝන ද්රව්ය තලා දැමීම සහ ඇඹරීම, පෙරීම, වායූන් සම්පීඩනය කිරීම යනාදිය සඳහා ශක්තිය වැය වේ. කැල්සියම් කාබයිඩ්, පොස්පරස්, ඇමෝනියා, පොලිඑතිලීන්, අයිසොප්‍රීන්, ස්ටයිරීන් ආදිය නිෂ්පාදනය සඳහා සැලකිය යුතු බලශක්ති වියදම් අවශ්ය වේ. ඛනිජ රසායනික නිෂ්පාදනය සමඟ, කර්මාන්තයේ බලශක්ති-අධික ප්රදේශ වේ. කාර්මික නිෂ්පාදනවලින් 7% ක් පමණ නිෂ්පාදනය කරන ඔවුන් සමස්ත කර්මාන්තය විසින් භාවිතා කරන බලශක්තියෙන් 13-20% අතර ප්රමාණයක් පරිභෝජනය කරයි.
බලශක්ති ප්රභවයන් බොහෝ විට සාම්ප්රදායික නොවන පුනර්ජනනීය ස්වභාවික සම්පත් වේ - ගල් අඟුරු, තෙල්, ස්වාභාවික වායු, පීට්, ෂේල්. මෑතක සිට ඔවුන් ඉතා ඉක්මනින් ක්ෂය වී ඇත. තෙල් හා ස්වාභාවික වායු සංචිත විශේෂයෙන් වේගවත් වේගයකින් අඩු වෙමින් පවතී, නමුත් ඒවා සීමිත හා ආපසු හැරවිය නොහැකි ය. මෙය බලශක්ති ගැටළුවක් ඇති කිරීම පුදුමයක් නොවේ.
විවිධ රටවල, බලශක්ති ගැටළුව වෙනස් ආකාරයකින් විසඳනු ලැබේ, කෙසේ වෙතත්, රසායන විද්යාව සෑම තැනකම එහි විසඳුම සඳහා සැලකිය යුතු දායකත්වයක් සපයයි. මේ අනුව, රසායනඥයින් විශ්වාස කරන්නේ අනාගතයේ දී (තවත් වසර 25-30 ක් පමණ) තෙල් එහි ප්රමුඛ ස්ථානය රඳවා තබා ගන්නා බවයි. නමුත් බලශක්ති සම්පත් සඳහා එහි දායකත්වය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වන අතර ගල් අඟුරු, ගෑස්, න්යෂ්ටික ඉන්ධන වලින් හයිඩ්රජන් ශක්තිය, සූර්ය බලශක්තිය, පෘථිවි ගැඹුරෙන් ලැබෙන ශක්තිය සහ ජෛව බලශක්ති ඇතුළු වෙනත් පුනර්ජනනීය බලශක්තිය වැඩි කිරීම මගින් වන්දි ලබා දෙනු ඇත.
අද වන විටත්, රසායනඥයින් ඉන්ධන සම්පත් උපරිම හා විස්තීර්ණ බලශක්ති-තාක්ෂණික භාවිතය ගැන සැලකිලිමත් වේ - පරිසරයට සිදුවන තාප අලාභ අවම කිරීම, තාපය ප්රතිචක්රීකරණය කිරීම, දේශීය ඉන්ධන සම්පත් භාවිතය උපරිම කිරීම යනාදිය.
බන්ධන තෙල් ඉවත් කිරීම සඳහා රසායනික ක්රම සකස් කර ඇත (ඉහළ අණුක බර හයිඩ්‍රොකාබන අඩංගු වේ), එයින් සැලකිය යුතු කොටසක් භූගත වලවල් වල පවතී. තෙල්වල අස්වැන්න වැඩි කිරීම සඳහා, සංයුතියට එන්නත් කරන ජලයට මතුපිටක්කාරක එකතු කරනු ලැබේ; ඒවායේ අණු තෙල්-ජල අතුරු මුහුණතේ තබා ඇති අතර එමඟින් තෙල්වල සංචලතාව වැඩි වේ.
අනාගත ඉන්ධන සම්පත් නැවත පිරවීම තිරසාර ගල් අඟුරු සැකසුම් සමඟ ඒකාබද්ධ වේ. නිදසුනක් ලෙස, තලා දැමූ ගල් අඟුරු තෙල් සමඟ මිශ්ර කර ඇති අතර, නිස්සාරණය කරන ලද පේස්ට් පීඩනය යටතේ හයිඩ්රජන් වලට නිරාවරණය වේ. මෙය හයිඩ්‍රොකාබන මිශ්රණයක් නිපදවයි. කෘතිම පෙට්‍රල් ටොන් 1 ක් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ගල් අඟුරු ටොන් 1 ක් සහ හයිඩ්රජන් මීටර් 1500 ක් පමණ වැය වේ. මෙතෙක්, කෘතිම පෙට්‍රල් තෙල් වලින් නිපදවන ප්‍රමාණයට වඩා මිල අධිකය, කෙසේ වෙතත්, එය නිස්සාරණය කිරීමේ මූලික හැකියාව වැදගත් වේ.
හානිකර විමෝචනයක් ජනනය නොවන හයිඩ්රජන් දහනය මත පදනම් වූ හයිඩ්රජන් ශක්තිය ඉතා යහපත් බව පෙනේ. කෙසේ වෙතත්, එහි සංවර්ධනය සඳහා හයිඩ්රජන් පිරිවැය අඩු කිරීම, එය ගබඩා කිරීම සහ ප්රවාහනය කිරීම සඳහා විශ්වසනීය ක්රම නිර්මාණය කිරීම, ආදිය සම්බන්ධ ගැටළු ගණනාවක් විසඳීම අවශ්ය වේ. මෙම ගැටළු විසඳිය හැකි නම්, හයිඩ්රජන් ගුවන්, ජලය සහ ගොඩබිම තුළ බහුලව භාවිතා වේ. ප්රවාහන, කාර්මික සහ කෘෂිකාර්මික නිෂ්පාදනය.
න්යෂ්ටික ශක්තියේ විස්තර කළ නොහැකි හැකියාවන් අඩංගු වේ; විදුලිය සහ තාපය නිෂ්පාදනය සඳහා එහි සංවර්ධනය සැලකිය යුතු ප්රමාණයක් පොසිල ඉන්ධන මුදා හැරීමට හැකි වේ. න්යෂ්ටික බලශක්තිය භාවිතා කරමින් එන්ඩොතර්මික් ප්රතික්රියා වලදී සිදුවන බලශක්ති පිරිවැය ආවරණය කිරීම සඳහා සංකීර්ණ තාක්ෂණික පද්ධති නිර්මාණය කිරීමේ කාර්යයට රසායන විද්යාඥයින් මුහුණ දී ඇත.
සූර්ය විකිරණ (සූර්ය ශක්තිය) භාවිතය කෙරෙහි විශාල බලාපොරොත්තු තබා ඇත. ක්‍රිමියාවේ, ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල සූර්යාලෝකය විදුලිය බවට පරිවර්තනය කරන සූර්ය පැනල ඇත. සූර්ය ශක්තිය තාපය බවට පරිවර්තනය කරන සූර්ය තාප ඒකක, ජලයේ ලවණ ඉවත් කිරීම සහ නිවාස උණුසුම් කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. සූර්ය පැනල දිගු කලක් නාවික ව්‍යුහයන් සහ අභ්‍යවකාශ යානා මත භාවිතා කර ඇත. තුල
න්යෂ්ටික ශක්තිය මෙන් නොව සූර්ය පැනල භාවිතයෙන් නිපදවන බලශක්ති පිරිවැය නිරන්තරයෙන් අඩුවෙමින් පවතී.
සූර්ය කෝෂ නිෂ්පාදනය සඳහා, ප්රධාන අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය සිලිකන් සහ සිලිකන් සංයෝග වේ. රසායනඥයින් දැන් ශක්තිය පරිවර්තනය කරන නව ද්රව්ය නිපදවීමට කටයුතු කරමින් සිටී. මේවා බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ උපකරණ ලෙස විවිධ ලවණ පද්ධති විය හැකිය. සූර්ය ශක්තියේ තවත් සාර්ථකත්වයන් රසායන විද්යාඥයින් බලශක්ති පරිවර්තනය සඳහා ඉදිරිපත් කරන ද්රව්ය මත රඳා පවතී.
නව සහස්‍රයේ දී සූර්ය බලශක්තිය දියුණු කිරීම මෙන්ම ගෘහාශ්‍රිත අපද්‍රව්‍යවල මීතේන් පැසවීම සහ අනෙකුත් සම්ප්‍රදායික නොවන බලශක්ති ප්රභවයන් හේතුවෙන් විදුලි නිෂ්පාදනයේ වැඩි වීමක් සිදුවනු ඇත.
මාතෘකාව පිළිබඳ වාර්තාව:
"රසායන විද්යාවේ වැදගත්කම
බලශක්ති ගැටළුව විසඳීමේදී. »
11 පන්තියේ සිසුන් "ඒ"
ද්විතීයික පාසල් අංක 1077
Sergeeva Taisiya.
බලශක්තිය ශිෂ්ටාචාරයේ හා නිෂ්පාදනයේ සංවර්ධනය සඳහා පදනම වන අතර එබැවින් එය රසායනික කර්මාන්තයේ ප්රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. කර්මාන්තයේ, එදිනෙදා ජීවිතයේදී සහ කෘෂිකර්මාන්තයේ උපාංග බල ගැන්වීම සඳහා විදුලිය භාවිතා වේ.
එය රසායනික කර්මාන්තයේ කාර්මික පහසුකම් ගණනාවක භාවිතා වන අතර ඇතැම් තාක්ෂණික ක්රියාවලීන් (විද්යුත් විච්ඡේදනය) සඳහා සහභාගී වේ. බොහෝ ආකාරවලින්, විද්‍යාත්මක හා තාක්ෂණික ප්‍රගතියේ සංවර්ධනයේ දෛශිකය සකසා ඇත්තේ ශක්තියට ස්තූතිවන්ත වන බැවිනි.
විදුලි බල කර්මාන්තය "ඇවන්ගාඩ් තුනේ" කොටස් වලින් එකක් බව විශ්වාස කෙරේ. එයින් අදහස් කරන්නේ කුමක් ද? මෙම සංකීර්ණය තොරතුරුකරණය සහ ස්වයංක්‍රීයකරණය සමඟ සමාන්තරව තබා ඇත. ලෝකයේ සෑම රටකම බලශක්තිය වර්ධනය වෙමින් පවතී. ඒ අතරම, ඇතැමුන් න්යෂ්ටික බලාගාර ඉදිකිරීම කෙරෙහි ද තවත් අය තාප බලාගාර කෙරෙහි ද අවධානය යොමු කරන අතර තවත් සමහරු පැරණි ඒවා වෙනුවට සාම්ප්රදායික නොවන විදුලි ප්රභවයන් වෙත යොමු වනු ඇතැයි විශ්වාස කරති.
රසායනික කර්මාන්ත අංශයේ බලශක්ති භූමිකාව
රසායනික කර්මාන්තයේ දී, සියලු ක්රියාවලීන් සිදු කරනු ලබන්නේ එක් වර්ගයක සිට තවත් ශක්තියකට ශක්තිය මුදා හැරීම, පරිභෝජනය කිරීම හෝ පරිවර්තනය කිරීමෙනි. මෙම අවස්ථාවේ දී, විදුලිය රසායනික ප්රතික්රියා සහ ක්රියාවලීන් සඳහා පමණක් නොව, ප්රවාහනය, ඇඹරීම සහ වායුමය ද්රව්ය සම්පීඩනය සඳහා වැය වේ. එබැවින් රසායනික අංශයේ සියලුම ව්යවසායන් විදුලිබලයේ ප්රධාන පාරිභෝගිකයින් අතර වේ. බලශක්ති තීව්රතාවයේ කර්මාන්තයේ සංකල්පයක් තිබේ. එය නිෂ්පාදනය කරන නිෂ්පාදන ඒකකයකට විදුලි පරිභෝජනය පෙන්නුම් කරයි. සියලුම ව්යවසායන් නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන්හි විවිධ බලශක්ති තීව්රතාවයක් ඇත. එපමණක්ද නොව, සෑම ශාකයක්ම තමන්ගේම ආකාරයේ ශක්තියක් භාවිතා කරයි.
- විද්යුත්. එය විද්යුත් රසායනික හා විද්යුත් චුම්භක තාක්ෂණික ක්රියාවලීන්හිදී භාවිතා වේ. යාන්ත්රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා විදුලිය බෙහෙවින් බහුලව භාවිතා වේ: ඇඹරීම, තලා දැමීම, සංශ්ලේෂණය, උණුසුම. විදුලි පංකා, සම්පීඩක, ශීතකරණ යන්ත්‍ර සහ පොම්ප උපකරණ ක්රියාත්මක කිරීම සඳහා විදුලි ශක්තිය භාවිතා වේ. කර්මාන්තය සඳහා ප්රධාන විදුලි ප්රභවයන් වන්නේ න්යෂ්ටික බලාගාර, තාප බලාගාර සහ ජල විදුලි බලාගාර ය.
- රසායනික කර්මාන්තයේ තාප ශක්තිය. නිෂ්පාදනයේ භෞතික වැඩ සිදු කිරීම සඳහා තාප ශක්තිය භාවිතා වේ. එය රත් කිරීමට, වියළීමට, උණු කිරීමට සහ වාෂ්ප වීමට භාවිතා කළ හැකිය.
- අභ්යන්තර න්යෂ්ටික. එය හයිඩ්රජන් න්යෂ්ටික හීලියම් න්‍යෂ්ටීන් බවට විලයනය වීමේදී නිකුත් වේ.
- රසායනික ස්වභාවයේ ශක්තිය. ගැල්වනික් සෛල සහ බැටරි වල භාවිතා වේ. මෙම උපාංගවල එය විද්යුත් ශක්තිය බවට හැරේ.
- ආලෝක ශක්තිය. එහි යෙදුමේ විෂය පථය වන්නේ ප්‍රකාශ රසායනික ප්රතික්රියා, හයිඩ්රජන් ක්ලෝරයිඩ් සංශ්ලේෂණයයි.
තෙල් හා ගෑස් කර්මාන්තය වඩාත් ගතිකව සංවර්ධනය වන බලශක්ති අංශයක් ලෙස සැලකේ. සම්පත් නිස්සාරණය ගෝලීය නිෂ්පාදනයේ එහි නිකේතනය දරයි; එය සමස්ත ශිෂ්ටාචාරයේ සංවර්ධනයේ ප්රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. තෙල් හා ගෑස් පදනමක් නොමැතිව රසායනික කර්මාන්තය සාමාන්යයෙන් ක්රියා නොකරනු ඇත.
රසායනික කර්මාන්තයේ බලශක්තිය කෙරෙහි වැඩි අවධානයක් යොමු කෙරේ. එය නොමැතිව, නවීන කර්මාන්තයේ බොහෝ රසායනික ක්රියාවලීන් සිදු කිරීමට නොහැකි වනු ඇත.
රසායන විද්යාව 2016 ව්‍යාපෘතියෙන් අපේක්ෂා කළ යුතු දේ
ප්‍රදර්ශනයේ රසායනික අංශයෙන් නව්‍ය වර්ධනයන්, තාක්ෂණික ක්රියාවලීන් සහ ශිල්පීය ක්රම විශාල ප්රමාණයක් ඇතුළත් වේ. ප්‍රදර්ශනයේ එක් මාතෘකාවක් වනුයේ බලශක්තිය සහ රසායනික කර්මාන්තයේ දියුණුවට එහි බලපෑමයි.
මෙම අවස්ථාවට ලොව පුරා සිටින විශාල පිරිසක් සහභාගී වීමට නියමිතය. ඒ අතරම, ප්‍රදර්ශනයට පැමිණෙන අයට ප්රමුඛ පෙළේ නිෂ්පාදකයින්ගේ නිෂ්පාදන පිළිබඳව දැන හඳුනා ගැනීමට පමණක් නොව, අන්‍යෝන්‍ය වශයෙන් වාසිදායක ගිවිසුම් අවසන් කිරීමට, සහයෝගීතා ගිවිසුම් අත්සන් කිරීමට සහ පවත්නා ව්‍යාපාරික හවුල්කරුවන් අතර සබඳතා නැවුම් කිරීමට ද හැකි වේ. රසායනික කර්මාන්තයේ දේශීය හා විදේශීය නියෝජිතයින් මෙම අවස්ථාවට සහභාගී වීමට සතුටුයි, මන්ද "රසායන විද්යාව" යනු අදාළ නිෂ්පාදනයේ සියලුම කොටස් ආවරණය වන ව්යාපෘතියකි.
එක්සත් ජනපද සබ්මැරීනවල න්යෂ්ටික බලාගාර බොහෝ රසායනික මූලද්‍රව්‍ය සහ කෘතිම කාබනික සංයෝග භාවිතා කරයි. ඒවා අතර විඛණ්ඩ සමස්ථානිකයකින් පොහොසත් යුරේනියම් ආකාරයේ න්යෂ්ටික ඉන්ධන ද වේ; ප්රතික්රියාකාරක හරයෙන් කාන්දු වීම අඩු කිරීම සඳහා නියුට්‍රෝන පරාවර්තක ලෙස භාවිතා කරන මිනිරන්, බර ජලය හෝ බෙරිලියම්; පාලක සහ ආරක්ෂණ දඬු වල කොටසක් වන බෝරෝන්, කැඩ්මියම් සහ හැෆ්නියම්; ඊයම්, කොන්ක්රීට් සමග ප්රතික්රියාකාරකයේ ප්රාථමික ආරක්ෂාව සඳහා භාවිතා වේ; ඉන්ධන මූලද්රව්යවල ෂෙල් වෙඩි සඳහා ව්යුහාත්මක ද්රව්යයක් ලෙස සේවය කරන ටින් සමඟ මිශ්ර කර ඇති සර්කෝනියම්; අයන හුවමාරු පෙරහන් පැටවීමට භාවිතා කරන කැටායන හුවමාරුව සහ ඇනායන හුවමාරු දුම්මල, ස්ථාපනයේ ප්රාථමික සිසිලනකාරකය - අධික ලෙස පිරිසිදු කරන ලද ජලය - එහි දිය වී අත්හිටුවන ලද අංශු වලින් නිදහස් වේ.
විවිධ සබ්මැරීන් පද්ධතිවල ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා රසායන විද්යාව වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි, උදාහරණයක් ලෙස, බලාගාරයේ පාලනයට සෘජුවම සම්බන්ධ වන හයිඩ්රොලික් පද්ධතිය. අධික පීඩනයකදී (වායුගෝල 210 දක්වා) ක්රියා කළ හැකි, ගිනි ආරක්ෂිත සහ විෂ රහිත මෙම පද්ධතිය සඳහා ක්රියාකාරී තරල නිර්මාණය කිරීමට ඇමරිකානු රසායනඥයින් දිගු කලක් තිස්සේ කටයුතු කර ඇත. මුහුදු ජලයෙන් ගංවතුර ඇති විට හයිඩ්රොලික් පද්ධතියේ නල මාර්ග සහ උපාංග විඛාදනයෙන් ආරක්ෂා කිරීම සඳහා සෝඩියම් ක්‍රෝමේට් වැඩ කරන තරලයට එකතු කරන බව වාර්තා විය.
විවිධ කෘතිම ද්රව්ය - ෙපොලිස්ටිරින් පෙන, කෘතිම රබර්, පොලිවිවයිල් ක්ලෝරයිඩ් සහ අනෙකුත් යාන්ත්‍රණවල ශබ්දය අඩු කිරීමට සහ ඒවායේ පිපිරුම් ප්රතිරෝධය වැඩි කිරීමට බෝට්ටු වල බහුලව භාවිතා වේ.ශබ්ද පරිවාරක ආලේපන සහ ආවරණ, කම්පන අවශෝෂක, නල මාර්ගවල ශබ්ද පරිවාරක ඇතුළු කිරීම්, සහ ශබ්දය-ඩෑම්ප් පෙන්ඩන්ට් එවැනි ද්රව්ය වලින් සාදා ඇත.
ප්රධාන බැලස්ට් ටැංකි හදිසි පවිත්‍ර කිරීම සඳහා රසායනික ශක්ති සමුච්චක, ඊනියා කුඩු පීඩන සමුච්චය කිරීමේ ස්වරූපයෙන් (තවමත් පර්යේෂණාත්මක පදනමකින් වුවද) භාවිතා කිරීමට පටන් ගෙන තිබේ. එක්සත් ජනපද මිසයිල සබ්මැරීනවල සහ පොලාරිස් මිසයිල දිය යට දියත් කිරීමට සහාය වීම සඳහා ඝන ප්‍රචාලක ආරෝපණ භාවිතා වේ. නැවුම් ජලය ඉදිරිපිට එවැනි ආරෝපණයක් පුළුස්සා දැමූ විට, විශේෂ උත්පාදක යන්ත්රයක් තුළ වාෂ්ප-වායු මිශ්රණයක් සාදනු ලබන අතර, රොකට්ටුව දියත් කිරීමේ නලයෙන් පිටතට තල්ලු කරයි.
සේවයේ යෙදී සිටින සහ විදේශයන්හි සංවර්ධනය වෙමින් පවතින සමහර ටෝපිඩෝ වර්ග සඳහා සම්පූර්ණයෙන්ම රසායනික බලශක්ති ප්රභවයන් භාවිතා වේ. මේ අනුව, ඇමරිකානු Mk16 අධිවේගී වාෂ්ප-ගෑස් ටෝර්පිඩෝ එන්ජිම ඇල්කොහොල්, ජලය සහ හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් මත ධාවනය වේ. මුද්‍රණාලයේ වාර්තා කර ඇති පරිදි සංවර්ධනය වෙමින් පවතින Mk48 ටෝර්පිඩෝ ගෑස් ටර්බයිනයක් ඇති අතර එහි ක්‍රියාකාරිත්වය ඝන ප්‍රචාලක ආරෝපණයකින් සහතික කෙරේ. සමහර පර්යේෂණාත්මක ජෙට් ටෝර්පිඩෝ ජලය සමඟ ප්රතික්රියා කරන ඉන්ධන මත ක්රියාත්මක වන බලාගාර වලින් සමන්විත වේ.
මෑත වසරවලදී, රසායන විද්යාවේ නවතම දියුණුව මත පදනම්ව, විශේෂයෙන් ඊනියා ඉන්ධන සෛල බලශක්ති ප්‍රභවයක් ලෙස භාවිතා කිරීම මත පදනම්ව සබ්මැරීන සඳහා නව වර්ගයේ "තනි එන්ජිමක්" ගැන බොහෝ විට කතා කර ඇත. මෙම පොතේ විශේෂ පරිච්ඡේදයක ඒවා වඩාත් විස්තරාත්මකව සාකච්ඡා කෙරේ. දැනට, අපි පෙන්වා දෙන්නේ මෙම එක් එක් මූලද්‍රව්‍ය තුළ විද්යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක්, විද්යුත් විච්ඡේදනයේ ප්‍රතිලෝමයක් සිදුවන බව පමණි. මේ අනුව, ජලය විද්යුත් විච්ඡේදනය කිරීමේදී ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන් මුදා හරිනු ලැබේ. ඉන්ධන සෛලයක දී ඔක්සිජන් කැතෝඩයට සපයනු ලබන අතර හයිඩ්රජන් ඇනෝඩයට සපයනු ලබන අතර ඉලෙක්ට්රෝඩ වලින් ගන්නා ධාරාව මූලද්‍රව්‍යයට බාහිර ජාලයකට යන අතර එහිදී සබ්මැරීනයක ප්‍රචාලක මෝටර ධාවනය කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, ඉන්ධන කෝෂයක, සාම්ප්රදායික බලාගාර දාමයක මෙන්, අතරමැදි ඉහළ උෂ්ණත්වයකින් තොරව රසායනික ශක්තිය කෙලින්ම විද්යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය වේ: බොයිලේරු - ටර්බයින් - විදුලි උත්පාදක.
ඉන්ධන සෛලවල ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය නිකල්, රිදී සහ ප්ලැටිනම් ඇතුළත් විය හැක. දියර ඇමෝනියා, තෙල්, ද්රව හයිඩ්රජන් සහ මෙතිල් මධ්යසාර ඉන්ධන ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. ද්රව ඔක්සිජන් සාමාන්යයෙන් ඔක්සිකාරක කාරකයක් ලෙස භාවිතා කරයි. ඉලෙක්ට්‍රෝලය පොටෑසියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් ද්‍රාවණයක් විය හැක. එක් බටහිර ජර්මානු සබ්මැරීන් ඉන්ධන සෛල ව්‍යාපෘතියක් මඟින් ඉහළ සාන්ද්‍රණයකින් යුත් හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් භාවිතා කිරීමට යෝජනා කරයි, එය දිරාපත් වූ විට ඉන්ධන (හයිඩ්රජන්) සහ ඔක්සිකාරක (ඔක්සිජන්) යන දෙකම නිපදවයි.
ඉන්ධන සෛල සහිත බලාගාරයක්, බෝට්ටු මත භාවිතා කරන්නේ නම්, ඩීසල් උත්පාදක සහ බැටරි සඳහා අවශ්යතාවය ඉවත් කරනු ඇත. එය ප්රධාන එන්ජින්වල නිශ්ශබ්ද ක්‍රියාකාරිත්වය, කම්පනය නොමැතිකම සහ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව - සියයට 60-80 පමණ වන අතර එය කිලෝවොට් එකකට කිලෝග්‍රෑම් 35 ක් දක්වා පොරොන්දු වූ ඒකක බරක් සහතික කරයි. විදේශීය විශේෂඥයින්ගේ ගණනය කිරීම් වලට අනුව, ඉන්ධන සෛල සහිත සබ්මැරීනයක් තැනීමේ පිරිවැය න්යෂ්ටික සබ්මැරීනයක් සෑදීමේ පිරිවැයට වඩා දෙතුන් ගුණයකින් අඩු විය හැකිය.
ඉන්ධන සෛල සහිත බෝට්ටු බලාගාරයක භූමිය පදනම් කරගත් මූලාකෘතියක් නිර්මාණය කිරීමට එක්සත් ජනපදයේ කටයුතු සිදු වෙමින් පවතින බව පුවත්පත් වාර්තා කළේය. 1964 දී, එවැනි ස්ථාපනයක් පරීක්ෂා කිරීම අතිශය කුඩා පර්යේෂණ සබ්මැරීනය වන Star-1 මත ආරම්භ විය, එහි ප්‍රචාලක එන්ජින් බලය කිලෝවොට් 0.75 ක් පමණි. Schiff und Hafen සඟරාවට අනුව, ඉන්ධන සෛල සහිත නියමු බලාගාරයක් ස්වීඩනයේ ද නිර්මාණය කර ඇත.
බොහෝ විදේශීය විශේෂඥයින් විශ්වාස කරන්නේ මේ ආකාරයේ බලාගාරවල බලය කිලෝවොට් 100 නොඉක්මවන අතර ඔවුන්ගේ අඛණ්ඩ මෙහෙයුම් කාලය පැය 1000 කි. එබැවින්, මාසයක පමණ ස්වයං පාලනයක් සහිත පර්යේෂණ හෝ කඩාකප්පල් කිරීම් සහ ඔත්තු බැලීමේ අරමුණු සඳහා මූලික වශයෙන් අතිශය කුඩා සහ කුඩා සබ්මැරීන මත ඉන්ධන සෛල භාවිතා කිරීම වඩාත් තාර්කික ලෙස සැලකේ.
ඉන්ධන සෛල නිර්මාණය කිරීම දිය යට යෙදුම්වල විද්යුත් රසායන විද්යාවේ ජයග්‍රහණ යෙදීමේ සියලුම අවස්ථා අවසන් නොවේ. මේ අනුව, එක්සත් ජනපද න්යෂ්ටික සබ්මැරීන ක්ෂාරීය නිකල්-කැඩ්මියම් බැටරි භාවිතා කරයි, ඒවා ආරෝපණය කළ විට හයිඩ්රජන් වෙනුවට ඔක්සිජන් මුදා හරියි. මේ රටේ සමහර ඩීසල් සබ්මැරීනවල ඇසිඩ් බැටරි වෙනුවට තුන් ගුණයක ශක්ති ඝනත්වයක් ඇති ක්ෂාරීය රිදී-සින්ක් බැටරි භාවිතා කරයි.
සබ්මැරීන් විදුලි ටෝර්පිඩෝ සඳහා ඉවත දැමිය හැකි රිදී-සින්ක් බැටරි වල ලක්ෂණ ඊටත් වඩා ඉහළ ය. වියළි තත්වයක (විද්යුත් විච්ඡේදකයක් නොමැතිව) ඒවා කිසිදු සැලකිල්ලක් අවශ්ය නොවී වසර ගණනාවක් ගබඩා කළ හැකිය. ඒවා සූදානම් කිරීමට වචනාර්ථයෙන් තත්පරයක් ගත වන අතර බැටරි පැය 24 ක් ආරෝපණය කර තබා ගත හැකිය. එවැනි බැටරිවල මානයන් සහ බර සමාන ඊයම් (අම්ලය) ඒවාට වඩා පස් ගුණයකින් අඩුය. ඇමරිකානු සබ්මැරීන සමඟ සේවයේ යෙදී සිටින සමහර වර්ගයේ ටෝපිඩෝවල මුහුදු ජලය මත ක්රියා කරන මැග්නීසියම් සහ රිදී ක්ලෝරයිඩ් තහඩු සහිත බැටරි ඇති අතර කාර්ය සාධනය ද වැඩි වේ.
