Cơ chế lắng đọng ion canxi từ nước cứng sử dụng phóng điện tia lửa xung

Plasma Chemistry and Plasma Processing - Tập 31 - Trang 51-66 - 2010
Yong Yang1, Hyoungsup Kim1, Andrey Starikovskiy1, Young Cho1, Alexander Fridman1
1Department of Mechanical Engineering and Mechanics, Drexel University, Philadelphia, USA

Tóm tắt

Quá trình xử lý bằng phóng điện tia lửa xung trực tiếp được phát hiện có khả năng kích thích sự lắng đọng của ion canxi trong nước cứng bão hòa (Yang et al. trong Water Res 44:3659, 2010). Nghiên cứu hiện tại đã điều tra các con đường có thể cho sự lắng đọng ion do plasma gây ra. Cả hai yếu tố UV và các loài phản ứng đều không phải là yếu tố chính kích thích sự lắng đọng trong thiết lập hiện tại. Phương pháp dây nóng tạm thời đã được sử dụng để điều tra tác động của sự gia nhiệt vi mô cục bộ do plasma gây ra. Một sự giảm khoảng 15% nồng độ ion canxi đã được quan sát, cho thấy rằng tác động gia nhiệt vi mô cục bộ có thể là yếu tố đóng góp chính. Thêm vào đó, một phóng điện corona xung nano giây đã được sử dụng để nghiên cứu tác động không nhiệt của plasma, và một sự giảm tối đa 7% độ cứng canxi đã được quan sát. Calcite với hình thái hình thoi đã được quan sát trong cả hai trường hợp, tương tự như cấu trúc quan sát trong trường hợp xử lý phóng điện tia lửa, cho thấy rằng quá trình lắng đọng ion canxi có thể được quy cho cả tác động nhiệt và không nhiệt do plasma sản sinh ra.

Từ khóa

#lắng đọng ion canxi #nước cứng #phóng điện tia lửa xung #gia nhiệt vi mô #plasma

Tài liệu tham khảo

Yang Y, Kim H, Starikovskiy A, Fridman A, Cho YI (2010) Water Res 44:3659 Bruggeman P, Leys C (2009) J Phys D: Appl Phys 42:053001 Locke BR, Sato M, Sunka P, Hoffmann MR, Chang JS (2006) Ind Eng Chem Res 45:882 Akiyama H (2000) IEEE Trans Dielectr Electr Insul 7:646 Sunka P (2001) Phys Plasmas 8:2587 Joshi A, Locke BR, Arce P, Finney WC (1995) J Haz Mater 41:3 Sun B, Sato M, Harano A, Clements JS (1998) J Electrostat 43:115 Sunka P, Babicky V, Clupek M, Lukes P, Simek M, Schmidt J, Cernak M (1999) Plasma Sources Sci Technol 8:258 Locke BR, Burlica R, Kirkpatrick MJ (2006) J Electrostat 64:35 Feeley TJ, Skone TJ, Stiegel GJ Jr, McNemar A, Nemeth M, Schimmoller B, Murphy JT, Manfredo L (2008) Energy 33:1 Rodriguez-Clemente R, Gomez-Morales J (1996) J Cryst Growth 169:339 Cho YI, Fridman AF, Lee SH, Kim WT (2004) Adv Heat Transf 38:1 Cho YI, Lee SH, Kim WT (2003) ASHRAE Trans 109:346 Fathi A, Mohamed T, Gabrielli C, Maurin G, Mohamed BA (2006) Water Res 40:1941 Coetzee PP, Yacoby M, Howell S, Mubenga S (1998) Water SA 24:77 Lee GJ, Tijing LD, Pak BC, Baek BJ, Cho YI (2006) Int Commun Heat Mass Transf 33:14 Lide DR (2005) CRC handbook of chemistry and physics, 86th edn. CRC Press, Boca Raton Gabrielli C, Maurin G, Francy-Chausson H, Thery P, Tran TTM, Tlili M (2006) Desalination 206:150 Fridman A, Kennedy L (2006) Plasma physics and engineering. Taylor and Francis Group, New York Muller-Steinhagen H (1999) Adv Heat Transf 33:415 Robinson JW, Ham M, Balaster AN (1973) J Appl Phys 44:72 Lin L, Johnston CT, Blatchley ER III (1999) Water Res 33:3321 Buxton GV, Elliot AJ (1986) Radiat Phys Chem 27:241 Crittenden JC, Hu S, Hand DW, Green SA (1999) Water Res 33:2315 Choi HS, Shikovab TG, Titov VA, Rybkin VV (2006) J Colloid Interface Sci 300:640 Billamboz N, Grivet M, Foley S, Baldacchino G, Hubinois J-C (2010) Radiat Phys Chem 79:36 Rosario-Ortiz FL, Mezyk SP, Doud D, Snyder SA (2008) Environ Sci Technol 42:5924 Siegal F, Reams MW (1966) Sedimentology 7:241 Nagasaka Y, Nagashima A (1981) Rev Sci Instrum 52:229 Xie H, Gu H, Fujii M, Zhang X (2006) Meas Sci Technol 17:208 Assael MJ, Karagiannidis L, Malamataris N, Wakeham WA (1998) Int J Thermophys 19:379 Incropera FP, Dewitt DP, Bergman TL, Lavine AS (2007) Fundamentals of heat and mass transfer. 6 ed. Wiley, New York Staack D, Fridman A, Gutsol A, Gogotsi Y, Friedman G (2008) Angew Chem Int Ed 47:8020 Chibowski E, Holysz L, Wojcik W (1994) Colloids Surf A: Physicochem Eng Asp 92:79 He F, Hopke PK (1993) J Chem Phys 99:9972 Katz JL, Fisk JA, Chakarov VM (1994) J Chem Phys 101:2309 Dhanasekaran R, Ramasamy P (1986) J Cryst Growth 79:993 Baker JS, Judd SJ (1996) Water Res 30:247 Gehr R, Zhai ZA, Finch JA, Rao SR (1995) Water Res 29:933 Higashitani K, Oshitan J (1997) Trans I ChemE B 75:115 Levine IN (1978) Physical chemistry. McGraw-Hill, New York Probstein RF (1989) Physicochemical hydrodynamics. Butterworths, Boston Sarkisov GS, Zameroski ND, Woodworth JR (2006) J Appl Phys 99:083304 Bruggeman P, Walsh J, Schram D, Leys C, Kong MG (2009) Plasma Sources Sci Technol 18:045023 Bruggeman P, Verreycken T, González MÁ, Walsh JL, Kong MG, Leys C, Schram DC (2010) J Phys D: Appl Phys 43:124005