РАЗДЕЛ 2
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Озонаторное оборудование
В качестве источников озона использовали генераторы озона с разрядными трубками
барьрного и безбарьерного типов, разработанные в ИПКиК НАН Украины совместно с
Институтом плазменной электроники и новых методов ускорения Национального
научного центра «Харьковский физико-технический институт». На рис. 2.1 показана
разрядная трубка барьерного типа.
Рис. 2.1. Разрядная трубка барьерного типа (пояснение в тексте).
Внутренний электрод 1 разрядной трубки изготовлен из нержавеющей стали.
Стеклянная трубка 7 выполняет роль диэлектрического барьера между электродами
разрядной трубки, предотвращающего переход коронного разряда между электродами
в дуговой. Металлическое покрытие 5 на внешней поверхности стеклянной трубки
служит другим электродом разрядника. Изоляторы 3, которые изготовлены из
фторопласта, фиксируют внутренний электрод в трубке 7. Величина разрядного
промежутка 4 составляет 1,5 мм. Газ подается в разрядное пространство через
патрубок 2, озоно-воздушная (или озоно-кислородная) смесь отводится через
патрубок 6. Питание разрядной трубки производится переменным током промышленной
частоты. Внешний электрод разрядной трубки заземлен, высокое напряжение (6000 –
9000 вольт) подается на металлическое покрытие 5 на внешней поверхности трубки
7. Охлаждение трубки во время работы производится вентилятором. Концентрация
озона при работе с чистым кислородом составляет до 30 мг/л, при работе с
воздухом – до 8 мг/л, поток газовой смеси – до 2 л/мин.
Одним из недостатков генератора озона барьерного типа является опасность
возникновения электрических пробоев в разрядном промежутке при работе с влажным
газом. Подобные пробои приводят к разрушению диэлектрического барьера и к
выходу разрядной трубки из строя. Более стабильно работают на влажном газе
генераторы озона безбарьерного типа, разрядные трубки, которых не имеют
диэлектрической прослойки между электродами. Один из электродов такого
генератора озона имеет вид системы остриев, на которых при подаче высокого
напряжения возникает коронный разряд. При случайном возникновении искрового
разряда между электродами переход разряда в дуговой предотвращается уменьшением
напряжения питания, и система восстанавливает свою работоспособность. Нами был
разработан генератор озона безбарьерного типа, технические характеристики
которого представлены ниже.
Технические характеристики генератора озона безбарьерного типа:
Производительность по озону до 1 г/час;
Массовая концентрация озона до 20мг/л (на кислороде)
до 8 мг/л (на воздухе)
Расход рабочего газа 1 – 6 л/мин
Энергозатраты на 1 г озона 25 Вт·час
Рабочее напряжение разрядника 13 кВ
Режим роботы длительный, не менее 6 час непрерывной работы
Потребляемая мощность не более 50 Вт
Напряжение питания 220±20 В
Охлаждение воздушное
Габариты 500Ч470Ч170 мм;
Масса 6 кг
На рис. 2.2 показан генератор озона безбарьерного типа в открытом и закрытом
видах.
Рис. 2.2. Генератор озона безбарьерного типа.
Генератор озона позволяет получать озоно-кислородную смесь с концентрацией
озона до 20 мг/л при работе на чистом кислороде. Если рабочим газом служит
воздух, то в озоно-воздушной смеси достигается концентрация озона до 8 мг/л.
Концентрация озона может плавно регулироваться в указанных диапазонах. При этом
генератор озона устойчиво работает при относительной влажности газа до 80 %.
Озон получали из кислорода производства Харьковского кислородного завода (ГОСТ
5583-78), который поставлялся в стандартных кислородных баллонах под давлением
150 атм. Кислород от баллона подавали к разрядной трубке через кислородный
редуктор БКО-50-2 (БКО-50ДМ). Поток газа на входе в генератор озона измеряли
при помощи ротаметра из комплекта СО2 –инкубатора LP–50 производства шведской
фирмы LKB. Систему измерения потока газа калибровали при помощи образцового
ротаметра типа 88, предоставленного Харьковским государственным центром
метрологии и стандартизации.
Концентрацию озона измеряли спектрофотометрическим методом по поглощению света
на полосе Хартли (длина волны 255 нм).
Данный метод применим как для измерения концентрации озона в газовой фазе, так
и в жидкости.
Для введения требуемых доз озона в биологические объекты использовали озон,
растворенный в известных концентрациях в физиологическом растворе. Исходный
концентрат был идентичен во всех экспериментах.
С этой целью предварительно исследовали растворение озона в физиологическом
растворе. Исследования проводили методом оптической спектроскопии в
ультрафиолетовом диапазоне с помощью спектрофотометра SPECORD UV VIS.
2.2. Биофизические и биохимические исследования
В исследованиях применяли стандартные коммерческие препараты:
1. бычий сывороточный альбумин фирмы “SERVA”, Fraction V, мм 6700;
2. лошадиную ацетилхолинэстеразу, VI класса чистоты, стандартной активностью 25
АЕ/мг. В опытах концентрация белка и фермента составляла 0,2 – 2 мг/мл.
Активность ацетилхолинэстеразы определяли по стандартной методике
фотоколориметрическим методом с субстратом бутирилтиохолина йодидом [27].
Принцип методики: Холинэстераза гидролизует субстрат бутирилтиохолина с
образованием кислоты и тиохолина. Тиохолин взаимодействует с
5,5/-дитио-бис-(2-нитробензойной кислотой) с образованием
2-нитро-5-меркаптобензоата, окрашенного в желтый цвет.
Основная реакция:
холинэстераза
Бутирилтиохолин + Н2О > тиохолин + бутират
Индикаторная реакция:
Тиохолин + 5,5/-дитио-бис-(2-нитробензойная кислота) >
2-нитро-5-меркаптобензоат
Фотоколориметрирование полученной смеси проводили при длине волны 400 нм.
Спектр
- Київ+380960830922