اکسیژن محلول و نانوحباب
مقدمه
اکسیژن محلول یا DO به سطح اکسیژن آزاد و غیر ترکیبی موجود در آب یا مایعات دیگر اشاره دارد. مقدار DO پارامتر مهمی برای کیفیت آب و فرآیندی است که برای آن از آب استفاده می کنید. حباب یا نانوحباب بسیار ریز اکسیژن محلول نیست، حباب یک حفره گازی در آب یا مایع دیگر است.
هوادهی به طور معمول یک فناوری برای افزایش مقدار DO در آب است. اکنون با فناوری نانوحباب، دو سطح برای افزایش اکسیژن در آب داریم، سطح اول اکسیژن محلول و سطح دوم از طریق حباب ها یا حفره های گاز در آب است. به همین دلیل، ما تولید نانوحباب را فناوری هوادهی پیشرفته نیز می‌نامیم.
سطح اکسیژن محلول تحت تأثیر عوامل زیر است:
1) دمای آب
2) شوری آب
3) ارتفاع عملیات (فشار اتمسفر)
4) بیولوژی آب، تنفس ماهی و گیاهان
رابطه بین دمای آب و DO معکوس است: آب سرد نسبت به آب گرم قادر است مقدار DO بیشتری را در خود نگه دارد. ژنراتورهای حباب بسیار ریز موجود در این وب سایت گاز و مایعات را تحت فشار قرار می دهند و به همین دلیل می توانند آب را بیش از حد اشباع کنند. در طبیعت در شرایط عادی سطح اشباع 100% حداکثر است.
هوا حاوی 20.95 درصد اکسیژن است. در فشار فشاری استاندارد (760 میلی‌متر جیوه)، فشار یا «کشش» اکسیژن در هوا 159 میلی‌متر جیوه است (2095×760). هنگامی که فشار اکسیژن در آب و اتمسفر برابر است، حرکت خالص مولکول های اکسیژن از جو به آب متوقف می شود. آب در حالت تعادل یا در حالت اشباع است، با اکسیژن محلول یا DO هنگامی که فشار اکسیژن در آب وجود دارد. برابر با فشار اکسیژن در جو است.
PPM در مقابل mg/L
ما اغلب با این سوال مواجه می شویم که تفاوت بین DO ppm در مقابل DO mg/L چیست. در ابتدا دو شکل بسیار متفاوت اندازه گیری به نظر می رسد. آنها هر دو نسبت هستند، و برای اینکه ببینید چگونه با یکدیگر همسو می شوند، ساده ترین کار با ppm یا قسمت در میلیون است. به عنوان مثال، فرض کنید سعی می کنید شوری آب دریا را تعیین کنید و مقدار 36000 ppm را دریافت می کنید. این بدان معناست که به ازای هر میلیون قسمت آب، 36000 قسمت نمک وجود دارد.
قطعات چیست؟ قطعات می توانند هر معیاری باشند. لیتر، سطل یا یک قطره آب (آب پرتقال، بنزین و غیره). اندازه نمونه مهم نیست. این نسبت قطعات آزمایش شده (نمک) به تعداد کل قطعات (آب دریا) مهم است. درک ppm آسان است، اما mg/L چطور؟
یک لیتر آب (که اندازه گیری متریک حجم یا ظرفیت است) 1 کیلوگرم وزن دارد. این 1000 گرم است. حالا به یک میلی گرم فکر کنید. 1 بر1000 گرم است که آن را 1 بر 1,000,000 ام کیلوگرم می کند. به عبارت دیگر، یک لیتر آب 1000000 میلی گرم وزن دارد. یک میلیون میلی گرم... ببینید این به کجا می رود؟ برای اهداف ما، 36000 میلی گرم در لیتر برابر با 36000 قسمت در میلیون است.
در واقع، برای اینکه این اندازه‌گیری‌ها کاملاً برابر باشند، باید با آب خالص در دما و فشار استاندارد انجام شوند. اکثر ابزارهای تست دارای ویژگی جبران دمای خودکار (ATC) هستند که این تفاوت را تصحیح می کند.
جدول مقادیر DO
اکسیژن محلول نقطه اشباع و بیش از مقادیر اشباع را ارزیابی می کند
| Temperature | DO (mg/L) | DO (mg/L) | DO (mg/L) | DO (mg/L) | DO (mg/L) |
|---|---|---|---|---|---|
| (degrees C) | 100% | 200% | 300% | 400% | 500% |
| 0 | 14.6 | 29.2 | 43.8 | 58.4 | 73 |
| 1 | 14.19 | 28.38 | 42.57 | 56.76 | 70.95 |
| 2 | 13.81 | 27.62 | 41.43 | 55.24 | 69.05 |
| 3 | 13.44 | 26.88 | 40.32 | 53.76 | 67.2 |
| 4 | 13.09 | 26.18 | 39.27 | 52.36 | 65.45 |
| 5 | 12.75 | 25.5 | 38.25 | 51 | 63.75 |
| 6 | 12.43 | 24.86 | 37.29 | 49.72 | 62.15 |
| 7 | 12.12 | 24.24 | 36.36 | 48.48 | 60.6 |
| 8 | 11.83 | 23.66 | 35.49 | 47.32 | 59.15 |
| 9 | 11.55 | 23.1 | 34.65 | 46.2 | 57.75 |
| 10 | 11.27 | 22.54 | 33.81 | 45.08 | 56.35 |
| 11 | 11.01 | 22.02 | 33.03 | 44.04 | 55.05 |
| 12 | 10.76 | 21.52 | 32.28 | 43.04 | 53.8 |
| 13 | 10.52 | 21.04 | 31.56 | 42.08 | 52.6 |
| 14 | 10.29 | 20.58 | 30.87 | 41.16 | 51.45 |
| 15 | 10.07 | 20.14 | 30.21 | 40.28 | 50.35 |
| 16 | 9.85 | 19.7 | 29.55 | 39.4 | 49.25 |
| 17 | 9.65 | 19.3 | 28.95 | 38.6 | 48.25 |
| 18 | 9.45 | 18.9 | 28.35 | 37.8 | 47.25 |
| 19 | 9.26 | 18.52 | 27.78 | 37.04 | 46.3 |
| 20 | 9.07 | 18.14 | 27.21 | 36.28 | 45.35 |
| 21 | 8.9 | 17.8 | 26.7 | 35.6 | 44.5 |
| 22 | 8.72 | 17.44 | 26.16 | 34.88 | 43.6 |
| 23 | 8.56 | 17.12 | 25.68 | 34.24 | 42.8 |
| 24 | 8.4 | 16.8 | 25.2 | 33.6 | 42 |
| 25 | 8.24 | 16.48 | 24.72 | 32.96 | 41.2 |
| 26 | 8.09 | 16.18 | 24.27 | 32.36 | 40.45 |
| 27 | 7.95 | 15.9 | 23.85 | 31.8 | 39.75 |
| 28 | 7.81 | 15.62 | 23.43 | 31.24 | 39.05 |
| 29 | 7.67 | 15.34 | 23.01 | 30.68 | 38.35 |
| 30 | 7.54 | 15.08 | 22.62 | 30.16 | 37.7 |
| 31 | 7.41 | 14.82 | 22.23 | 29.64 | 37.05 |
| 32 | 7.28 | 14.56 | 21.84 | 29.12 | 36.4 |
| 33 | 7.16 | 14.32 | 21.48 | 28.64 | 35.8 |
| 34 | 7.05 | 14.1 | 21.15 | 28.2 | 35.25 |
| 35 | 6.93 | 13.86 | 20.79 | 27.72 | 34.65 |
| 36 | 6.82 | 13.64 | 20.46 | 27.28 | 34.1 |
| 37 | 6.71 | 13.42 | 20.13 | 26.84 | 33.55 |
| 38 | 6.61 | 13.22 | 19.83 | 26.44 | 33.05 |
| 39 | 6.51 | 13.02 | 19.53 | 26.04 | 32.55 |
| 40 | 6.41 | 12.82 | 19.23 | 25.64 | 32.05 |
| 41 | 6.31 | 12.62 | 18.93 | 25.24 | 31.55 |
| 42 | 6.22 | 12.44 | 18.66 | 24.88 | 31.1 |
| 43 | 6.13 | 12.26 | 18.39 | 24.52 | 30.65 |
| 44 | 6.04 | 12.08 | 18.12 | 24.16 | 30.2 |
| 45 | 5.95 | 11.9 | 17.85 | 23.8 | 29.75 |
حلالیت اکسیژن در آب
نمودار حلالیت اکسیژن در آب در فشارهای مختلف را نشان می دهد. هنگام انتخاب یک متمرکز کننده اکسیژن مطمئن شوید که با فشار مورد نظر شما مطابقت دارد.
نمودار حلالیت اکسیژن در آب دریا در فشارهای مختلف را نشان می دهد. هنگامی که یک نمودار با شوری متفاوت مورد نیاز است برای محاسبه با ما تماس بگیرید.
پیوندها
13 پیوند به صفحات دیگر: اکسیژن محلول
حباب ها در اطراف ما هستند، در غذاها، آبجو، نان و پنیر نوشیدنی های پاپ، و همچنین در آجرهای خانه ما. حباب‌ها حفره‌های پر از گاز در آب هستند، عمر حباب حداکثر چند دقیقه کوتاه است، فقط حباب‌های بسیار ریز برای مدت‌های طولانی‌تری مانند ماه‌ها پایدار هستند، این امر آنها را بسیار خاص می‌کند و ما را قادر می‌سازد تا خواص آب را تغییر دهیم.
نانوحباب ها حفره های پر از گاز در آب هستند. در آّب، سطح تماس بین حباب های ریز بسیار بزرگتر از آبی است که با حباب های بزرگتر پر شده است. فشار گاز درون یک حباب کوچک بیشتر از یک حباب بزرگ است، بنابراین کشش سطحی یک حباب کوچک نیز بیشتر است.
شکوفه های جلبک اغلب دلیلی برای شروع بهسازی استخر است. پروبیوتیک ها در ترکیب با حباب های بسیار ریز می توانند کارایی فرآیند تصفیه فاضلاب را افزایش دهند. آکنیتی پروبیوتیک ها را به شکل قرص عرضه می کند، راهی آسان و ایمن برای دوز و استفاده از باکتری های مفید.
miniGaLF مدل GaLF سطح ورودی آکنیتی است که برای شرکت‌ها، دانشگاه‌ها، موسسات تحقیقاتی و افرادی که می‌خواهند در مورد فناوری حباب های بسیار ریز بیاموزند طراحی شده است. در این وبلاگ فیلمی از اتصالات و عملکرد ایجاد حباب بسیار ریز (نانو حباب) با آب DO بالا نشان داده شده است.
نانوحباب ها در تسریع متابولیسم موجودات زنده مفید هستند، اما مکانیسم آن هنوز به خوبی شناخته نشده است. در یک مطالعه، آنها تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) توسط نانو حباب‌ها و تأثیر آن بر جوانه‌زنی بذر را بررسی کردند. نتیجه‌گیری این مطالعه این بود که دانه‌های موجود در آب نانوحباب، سرعت جوانه‌زنی بالاتری نسبت به همه دانه‌هایی که در محلول‌های مختلف مورد استفاده متعارف غوطه‌ور شده بودند، داشتند.
سیستم کنترل اکسیژن محلول: کنترل کننده DO برای کاربردهایی که به دقت بالایی در سطوح اکسیژن محلول مانند آبزی پروری و هوادهی تصفیه آب نیاز دارند، بکار می رود. همراه با کنترلر DO به محیطی بهینه با صرفه جویی در انرژی دست یابید.
پرورش دهندگان گل میخک در ژاپن از فناوری آبیاری نانوحباب علیه فوزاریوم، گیاهان پژمرده و در حال مرگ برای بهبود کیفیت ساقه، اندازه گل، تعداد ساقه، حجم ساقه و سرعت رشد استفاده می کنند. در فصل رشد 2017 / 2018، آکنیتی آزمایشاتی را انجام داد، منطقه آزمایش دارای آب آبیاری با میلیاردها حباب بسیار ریز با اندازه متوسط 110 نانومتر و آب DO بالا با 30 میلی گرم در لیتر بود.
مولد حباب فوق ریز غوطه ور با حجم زیاد در ترکیب با یک ژنراتور اکسیژن محلول، برای هوادهی موثر دریاچه ها، باغبانی، استخرهای ماهی و پرورش میگو. هوادهی برای بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی بسیار مهم است. واحد شناور Acniti مقادیر بالای DO را برای فعالیت‌های بیولوژیکی ایده‌آل تضمین می‌کند و محیطی بهینه برای خروجی تولید بالا ایجاد می‌کند.
شریک آکنیتی، Foreport در تایوان، آزمایشی برای کشت گیاهان جوان، آبیاری با نانوحباب‌های اکسیژن انجام داد. آب آبیاری با نانوحباب دارای DO برابر 20 پی پی ام بود در مقابل آب آبیاری معمولی که 8/6 پی پی ام داشت. پس از 6 هفته آزمایش، این نتیجه حاصل شد که محصول تیمار شده با نانوحباب، 25 تا 30 درصد سنگین تر است. محصول آبیاری شده با نانوحباب همچنین دارای سیستم ریشه توسعه یافته بهتری بود که باعث کمتر شدن بیماری های گیاهی و نرخ بقای بهتر در تابستان های گرم می شود.
آب یکی از اجزای اساسی زندگی است. بخش بزرگی از سلول های زنده از آب تشکیل شده است. پرندگان دو برابر غذایی که می خورند به آب نیاز دارند. برای رفع نیاز طیور و پرندگان به آب، باید آب را آزادانه در اختیار آنها قرار دهید. توجه داشته باشید که در دسترس نبودن و محدودیت آب مصرفی طیور رشد آنها را کند می کند. آب مصرفی در تغذیه طیور نباید حاوی انگل، باکتری، آلودگی یا مواد شیمیایی باشد و باید آب آشامیدنی تازه و تمیز تهیه شود. عوامل باکتریایی یکی از شایع ترین عفونت های منتقله از طریق آب هستند. نوشیدن آب آلوده و تصفیه نشده می تواند خسارات زیادی را در صنعت طیور ایجاد کند.
اکسیژن نقش مهمی در تنفس گیاه دارد که باعث تولید انرژی و رشد گیاه می شود. افزایش درصد اکسیژن در آب باعث بهبود ساختار ریشه و فعالیت میکروب های مفید در ریزوسفر می شود. طبیعتاً یک سیستم موثر و کاربردی می تواند با بهبود کیفیت آب آبیاری و افزایش اکسیژن محلول در آب آبیاری، بهره وری را افزایش دهد. اکسیژن ساز آکنیتی و Acniti turbiti O3 مکمل های بسیار موثری برای آبیاری مزارع کشاورزی و در عین حال بهبود کیفیت آب و افزایش اکسیژن محلول (DO) و ازن در آب آبیاری هستند. برای تعیین نقش نانوحباب‌های اکسیژن و ازن در رشد کاهو، یک تحقیق تجربی انجام شد. تحقیقات نشان داد که با استفاده از مولدهای نانوحباب آکنیتی، سطح اکسیژن محلول در آب افزایش یافته و باعث رشد بیشتر ریشه کاهو و افزایش وزن آن می شود.
بتن جزء اصلی مصالح ساختمانی است و جایگزینی بتن با سایر منابع طبیعی تقریباً غیرممکن است. بر اساس چندین مقاله علمی، استفاده از نانوحباب ها باعث بهبود مقاومت فشاری و کششی بتن شد. از سوی دیگر مخلوط زئولیت، چکنه پوزولان و آب نانوحباب به طور قابل توجهی استحکام و دوام بتن را بهبود می بخشد که جایگزین معنی داری برای سیمان و اختلاط آب برای کاهش آلودگی هوا، افزایش عملکرد بتن و کاهش هزینه های تولید بتن است. فناوری نانوحباب‌ها بهترین، ارزان‌ترین، ساده‌ترین و مطمئن‌ترین راه برای بهبود ویژگی‌های مکانیکی مصالح ساختمانی است.
تأثیر نانوحباب‌های هوا بر انتقال اکسیژن، جذب اکسیژن و تنوع کنسرسیوم میکروبی هوازی در راکتورهای لجن فعال