Eksperimental natijalar va muhokama

|
Eksperimental natijalar va muhokama
|
bet | 3/4 | Sana | 10.02.2024 | Hajmi | 0,49 Mb. | | #154220 |
Bog'liq Maqola boshlashEksperimental natijalar va muhokama.
Qurilma boshqariladigan avtomatlashtirilgan tizim orqali namunaga beradigan issiqlik energiyasi o‘rganilayotgan suyuqlikni (DI suvni) xona haroratidan 1 grad/min tezlik bilan ma’lum vaqtda 40 оC haroratgacha olib chiqadi va shu temperaturani o‘zgarmas holda saqlaydi (1-rasm).
1-rasm. Idishdagi deionizatsiyalngan suvning temperaturasining vaqtga bog‘liq o‘zgarishi 40 оC temperaturada.
Bug‘lanish jarayonining dastlabki bosqichida namuna solinadigan idishning ichidagi to‘yingan bug‘ bosimi ortib, vaqtning ma’lum qismidan keyin, to‘yingan bug‘ bosimi ham o‘zgarmas holatni egallaydi. Natijada vaqtga bog‘liq suyuqlik yuzasidan ajralib chiqayotgan bug‘ molekulalari soni ham o‘zgarmas va shunga ko‘ra harakat grafigi to‘g‘ri chiziqdan (2-rasm) iborat bo‘ladi. Dastlab, namuna solinadigan idishga biror miqdorda deionizatsiyalangan va distirlangan suv solinib, ularning bug‘lanish xossasi yopiq (izolyatsiyalangan) sistemada 10 marta takroran o‘rganildi. Umumiy olingan natijalardan ma’lum bo‘ldiki, olingan natijalar o‘rtasida katta farq yo‘q. Lekin distirlangan va deionizatsiyalangan suvlarning bug‘lanish tezliklarining son qiymatlari bir-biridan katta farq qildi, taqriban 4 barobar kDI=3,5 μg/s, kDS=0.85 μg/s. Deionizatsiyalangan suvning bug‘lanish tezligi standart sifatida ko‘rsatilgan. Ma'lumotlar har 1 soniyada yig‘ildi, sekundiga juda oz miqdordagi massa yo‘qolishi va kichik miqdordagi tebranish bilan ma'lumotlarda sezilarli darajada shovqin kuzatildi. O‘lchovning boshi va oxirgi qismidagi ma'lumotlarga suvning haqiqiy bug‘lanish tezligini ko‘rsatishiga ishonib bo‘lmaydi. Taxminan 200 dan 800 s gacha bo‘lgan o‘lchovlar uchun skanerlash vaqtida og‘ishlar juda kichik bo'lib, ma'lumotlarni minimal tarqalishi bilan ishonchliroq qiladi.
2-rasm. Distirlangan va deionizatsiyalangan suvlarning 40 oC temperaturada bug‘lanish tezligining vaqtga bog‘liqligi.
Termogravimetrik analiz massa o’zgarishi, kinetik tahlil uchun ishlatiladigan texnikani standartlashtirib olganimizdan keyin, kremniy dioksid nanozarrachali nanosuyuqliklarning ham barcha konsentratsiyaviy oraliqlarida 20 min vaqt davomidagi bug‘lanish natijasida massa yo‘qotishi tajribaviy natijalari olindi.
Olingan natijalar tahlilidan ma’lum bo‘ldiki, namuna harorati ma’lum vaqtdan keyin o‘zgarmas (izotermik T=const ) 40 oC temperaturada bo‘ladi. Natijada idishning ichidagi to‘yingan bug‘ bosimi ham ma’lum vaqtdan keyin o‘zgarmas (izobarik P=const) holatni saqlaydi. Bunday holatda bo‘lgan namuna bug‘lanishidagi massa yo‘qotishi ma’lum vaqt davomida (2) ko‘rinishdagi qonuniyatga bo’ysundi.
(1)
bu yerda m- nanosuyuqlikning bug‘langandan keyingi massasi, mo-sanoq boshidagi massa, k-bug‘lanish tezligi. Ya’ni 0X o‘qi bilan hosil qilingan burchak tgα=k. Bu ishda deionizatsiyalangan suvdagi nanozarrachalarning mos chiziqli o’lchamlaridagi har bir massaviy konsentratsiyalari uchun bug‘lanish tezligi k [mg/min] topildi. Namuna uchun deionizatsiyalangan suv va suvdagi SiO2 nanozarrachalarining chiziqli o’lchami 16 nm, turli massaviy konsentratsiyalarida ma’lum vaqt davomida eng ko’p va eng kam bug’langan massasiga ko’ra bug’lanish tezligini aniqlash uchun ilova qilindi. Biz foydalangan barcha chiziqli o’lchamdagi nanozarrachalar uchun ham shu qonuniyatdan foydalanildi. (3-rasm)
3-rasm. Asosiy suyuqligi deionizatsiyalangan suv va SiO2 nanozarrachali nanosuyuqlikning vaqtga bog‘liq bug‘langan massasini o‘zgarishi.
(2)
Bu yerda - vaqt davomida bug‘langan massa
Deionizatsiyalangan suv va suvdagi SiO2 nanozarrachalarining har bir massaviy konsentratsiyasi uchun tgα=k qiymatlar aniqlanib 1-jadvallada ilova qilindi. 4-5-6 rasmlardan.
1-jadval.
Bug‘lanish tezligining o‘zgarishi.
massaviy [%]
|
k [10-6 g/s]
12 nm
|
k [10-6 g/s]
16 nm
|
k [10-6 g/s]
40 nm
|
0.05
|
1,4
|
1,9
|
3,1
|
0.1
|
1,1
|
1,2
|
2,1
|
0.2
|
1,4
|
1,4
|
2,3
|
0.3
|
1,5
|
1,8
|
2,4
|
0.4
|
1,8
|
2,9
|
2,7
|
0.5
|
3,1
|
3,1
|
3
|
1
|
3,2
|
3,4
|
3,2
|
3
|
3,2
|
3,3
|
3,3
|
5
|
3,1
|
3,4
|
3,3
|
DI suv
|
3.5
|
3.5
|
3.5
|
4-rasm. Deionizatsiyalanga suvdagi SiO2 nanozarralarining massaviy konsetratsiyasiga va chiziqli o’lchamiga bog’liq bug‘lanish tezligining o‘zgarishi.
5-rasm. Deionizatsiyalanga suvdagi SiO2 nanozarralarining massaviy konsetratsiyasiga va chiziqli o’lchamiga bog’liq bug‘lanish tezligining o‘zgarishi.
6-rasm. Deionizatsiyalanga suvdagi SiO2 nanozarralarining massaviy konsetratsiyasiga va chiziqli o’lchamiga bog’liq bug‘lanish tezligining o‘zgarishi.
Xulosa
Olingan natijalar tahlilidan, ma’lum bo’ldiki deionizatsiyalangan suvdagi kremniy dioksid nanozarrachalarining massaviy konsentratsiyalaridagi ayni bir oraliq konsentratsiyasida eng kichik bug‘lanish tezligi 0.1% da va eng katta bug‘lanish tezligi 1% da kuzatildi. Masalan Nanozarrachalarning deionizatsiyalangan suvdagi massaviy konsentratsiyasining 1% dan keyengi deyarli istalgan konsentratsiyasida bug‘lanish tezligining o‘zgarmay qolishi kuzatildi. Deionizatsiyalangan suvdagi nanozarrachalarning chiziqli o’lchamiga bog’liq holda suvning bug’lanish tezligining o’zgarishi asosan, suvdagi nanozarrachalarnig massaviy konsentratsiyasi 1% gacha bo’lgan oraliq konsentratsiyaviy qiymatlarida kuzatildi. Eng qiziqarlisi 1 % dan katta istalgan massaviy konsentratsiyalarda deyarli nanozarrachalarning chiziqli o’lchamiga bog’liqligi kuzatilmadi. Demak, nanozarrachalar yordamida suvning bug‘lanish xususiyatlarini boshqarishda nanozarrachalarning suvdagi eng optimal konsentratsiyasini tanlab olish orqali erishish mumkin.
Bir qancha tajribalarda [22, 23] olingan natijalar suvning bug‘lanish tezligi nanosuyuqlikning sirt taranglik koeffetsiyenti orqali tahlil qilingan. Suvning bug’lanish xususiyatlarini nanozarrachalar yordamida o‘zgarishiga olib keluvchi fizik jarayonlarning mexanizmlarini aniqlash maqsadida nanozarrachalarning va suvning sirt xususiyatlaridan kelib chiqib qo‘shimcha tadqiqotlar olib borish talab etiladi.
|
| |