Исследовать изменение в воде при ее трансформации в аэрозоль

Как известно, под действием ультразвука с интенсивностью, превышающей порог кавитации, в воде и водных растворах, насыщенных воздухом могут образовываться азотная и азотистая кислота и перекись водорода.

Около 0,01% молекул Н₂О при высокой температуре внутри кавитационного пузырька, образующегося под действием ультразвука, диссоциируют на водородные  и гидроксильные  свободные радикалы:

Образующиеся свободные радикалы могут диффундировать в раствор и вступать в реакции с растворителем или растворенными веществами, инициируя радикальные химические процессы. В результате этих реакций образуются перекись водорода, а также азотная и азотистая кислоты.

Данные вещества весьма активны: перекись водорода – активный инициатор окислительно-восстановительных реакций с различными веществами в растворе, а азотистая НNO₂ и азотная НNO₃ кислоты могут активно реагировать с биоорганическими молекулами.

Для изучения возможности появления в аэрозолях перекиси водорода, ионов азотной и азотистой кислот, возникающих при кавитации в насыщенной воздухом воде, следует:

1. собрать установку, схематически приведенную на рис.2.

Рис.2 Схема установки для трансформации жидкости в аэрозоль и обратной конденсации аэрозоля в жидкость. 1. ультразвуковой генератор аэрозолей, 2. раствор, 3. аэрозоль., 4. сконденсированный аэрозоль, 5. ванночка для льда.

2. Заполнить льдом ванночку для льда, чтобы ускорить конденсацию аэрозоля

3. Включить ультразвуковой генератор аэрозолей (ультразвуковой ингалятор)

4. Включить водоструйный насос

5. Дождаться, когда сконденсируется достаточное для анализа количество конденсата.

6. Остаток воды из кюветы для распыления, а также воду, накопившуюся в конденсирующем устройстве, проанализировали на наличие ионов NO₂⁺, NO₃⁺ и перекись водорода, по спектрам оптического поглощения в области от 200 до 250 нм, или по реакции на реактив Грисса.

( Реактив Грисса - Раствор сульфаниловой кислоты и альфа-нафтиламина в разбавленной уксусной кислоте. С нитрит-ионом образует красный азокраситель (максимум поглощения 520 нм). Применяется для фотометрического обнаружения нитритов, азотистой кислоты, а также органических веществ выделяющих азотистую кислоту (оксимы, гидроксамовые кислоты, нитрамины).

7. Полученные данные внести в таблицу.

Таблица: Содержание перекиси водорода, азотной и азотистых кислот в исходной и сконденсированной жидкости:.

Пользуясь данными, из источников литературы, ссылки на которые приведены в списке литературы, объяснить полученные результаты и сформулировать выводы.   

ЗАДАНИЕ  2