Original title:
Studium vlastností plazmatem aktivované vody
Translated title:
Study of plasma activated water properties
Authors:
Maďarová, Štefánia ; Trunec, David (referee) ; Mazánková, Věra (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2023
Language:
slo Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[slo][eng]
ABSTRAKT Cieľom diplomovej práce bolo previesť odbornú rešerš zameranú na tvorbu chemicky aktivných častíc v plazme a jej identifikaciu. Bol vykonaný experiment na prípravu plazmy aktivovanou vodou, pri použití hydrodynamického kavitačného plazmovo tryskového zariadenia (HCPJ). Hlavným cieľom experimentálnej časti diplomovej práce bola analýza a stanovenie koncentrácie aktívnych častíc generovaných počas experimentu. Aktivnými časticami, ktorými som sa v práci zaoberala, boli dusičnany, dusitany a peroxid vodíka. Látky som analyzovala v úžitkovej (Dunajskej) vode, opracovanej destilovanej vode, opracovanej kohútkovej vode a opracovanej Mixbedovej vode. Okrem produkcie reaktívnych častíc bola študovaná aj ich časová stabilita. Vzorky boli uskladnené pri izbovej teplote. Starnutím vzoriek sa hodnoty koncentrácií aktívnych častíc menili v dôsledku vzájomných interakcií medzi časticami, kedy docházelo k oxidaci dusitanov na dusičnany. V práci boli sledovane fyzikálne vlastností PAW, hodnota pH a vodivosť. Po príprave PAW dochádza k zvýšeniu vodivosti kvôli zvýšeniu koncentrácie aktívnych častíc vzniknutých pri disociacií a ionizácií molekúl vody opracovaním plazmou. K zvýšeniu vodivosti prispievajú častice prítomné vo vzduchu tie disociujú a ionizujú plazmu, ktoré difundujú do kapaliny. Pokles pH je príčinou nárastu koncentrácie vodíkových iónov a vzniku dusíkatých kyselin. Bolo zistené, že PAW si nezachováva svoje aktivované účinky príliš dlho, starnutím koncentrácia aktívnych častíc klesala. Teoretická časť je zamarená na plazmatem aktivovanou vodu jej prípravu, produkované častice a ich stabilitu. V práci je tiež popísané využitie, aplikácia PAW v poľnohospodárstve, biomedicíne a ďalších odvetviach. Popísané sú rôzne druhy prípravy plazmatického výboje. Taktiež sa zaoberám prípravou Mixbedovej vody z Dunajskej vody. V diplomovej práci sme analyzovali plazmatický výboj pomocou optickej emisnej spektroskopie. Meranie pomocou OES bolo v rozsahu vlnových dĺžok od 200 až 1100 nm. V prehľadovom spektre s použitím kohútikovej vody nameranej vo viditeľnej oblasti je vidieť H- alfa, H-beta, H- gama.
ABSTRAKT The goal of the diploma thesis was to carry out professional research focused on the formation of chemically active particles in plasma and their identification. The experiment was performed for the preparation of plasma activated water (PAW), using a hydrodynamic cavitation plasma jet device (HCPJ). The main goal of the experimental part of the thesis was the analysis and determination of the concentration of active particles generated during the experiment. The active particles I dealt with in my work were nitrates, nitrites and hydrogen peroxide. Samples of commercial (Danube) water, treated distilled water, treated tap water and treated Mixbed water were analysed. In addition to the production of reactive particles, their temporal stability was also studied. The samples were stored at room temperature. As the samples aged, the concentration values of the active particles changed due to mutual interactions between the particles, when nitrites were oxidized to nitrates. Physical properties of PAW, pH value and conductivity were monitored in the work. After PAW preparation, the conductivity increases due to the increase in the concentration of active particles created during the dissociation and ionization of water molecules by plasma treatment. The particles present in the air contribute to the increase in conductivity, they dissociate and ionize the plasma, which diffuse into the liquid. A drop in pH is the cause of an increase in the concentration of hydrogen ions and the formation of nitric acids. It was found that PAW does not retain its activated effects for too long, with aging the concentration of active particles decreased. The theoretical part is focused on plasma-activated water, its preparation, produced particles and their stability. The work also describes the use and application of PAW in agriculture, biomedicine and other industries. Various types of plasma discharge preparation are described. I also deal with the preparation of Mixbed water from Danube water. In the diploma thesis, we analyzed the plasma discharge using optical emission spectroscopy (OES). The measurement by OES was in the range of wavelengths from 200 to 1100 nm. The measurement by OES was in the range of wavelengths from 200 to 1100 nm. In the overview spectrum using tap water measured in the visible region, H-alpha, H-beta, H-gamma can be seen.
Keywords:
determination of nitrates; hydrodynamic cavitation; nitrites and hydrogen peroxide; optical emission spectroscopy (OES); Plasma; plasma activated water (PAW)
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/209760
guest ::
