Ãëaâa 1. Ocíoâû êaâèòaöèoííoé oápaáoòêè

1.1 Ôèçèêo-xèìè÷ecêèe ýôôeêòû êaâèòaöèoííoé oápaáoòêè

 

Ïpoÿâëeíèe paçëè÷íûx ôèçèêo-xèìè÷ecêèx ýôôeêòoâ ïpè êaâèòaöèoíío-êóìóëÿòèâíoé oápaáoòêe ìoæío oáúÿcíèòü câepxcêopocòíûì ïpoíèêaíèeì êóìóëÿòèâíûx ìèêpocòpóeê â cpeäó, ÷òoácoïpoâoæäaeòcÿ âoçíèêíoâeíèeì âûcoêèx óäapíûx äaâëeíèé, ïoâûøeíèeì òeìïepaòópû, âûcoêèìè cäâèãoâûìè íaïpÿæeíèÿìè èõò.ä. Ìíoãèe èccëeäoâaòeëè, çaíèìaâøèecÿ óëüòpaçâóêoâoé oápaáoòêoé paçëè÷íûx ìaòepèaëoâ èõôèçèêo-xèìè÷ecêèì äeécòâèeì óëüòpaçâóêa, óæe äaâío íaáëþäaëè öeëûé pÿä ôèçèêo-xèìè÷ecêèx ïpeâpaùeíèé, ocoáeíío èíòeícèâíûx ïpèçóëüòpaçâóêoâoé êaâèòaöèè [1,2].

Âo ìíoãèx cëó÷aÿx eùe íeò íaéäeío oäíoçía÷íoão oáúÿcíeíèÿ íaáëþäaeìûx ÿâëeíèé, íeò ócòaíoâëeíû êoëè÷ecòâeííûe câÿçè ìeæäó èíòeícèâíocòüþ êaâèòaöèoíío-êóìóëÿòèâíoão âoçäeécòâèÿ èõ íaáëþäaeìûìè òexíoëoãè÷ecêèìè ýôôeêòaìè. Ïoäèccëeäoâaíèþ âëèÿíèÿ ãèäpoäèíaìè÷ecêoé êaâèòaöèè íaìôèçèêo-xèìè÷ecêèe ïpeâpaùeíèÿ âûæèäêèx cpeäax cäeëaíû ëèøü ïepâûe øaãè.

Áoëüøèícòâo xèìè÷ecêèx ïpeâpaùeíèé ïpèçãèäpoäèíaìè÷ecêoé êaâèòaöèè ïpoècxoäèò âûâoäíûx pacòâopax. Ïpèçáoëüøèx óäapíûx âoçäeécòâèÿx, ïoäèíàäeécòâèeì âûcoêèx äaâëeíèé èõcäâèãoâûx íaïpÿæeíèé, a òaêæe âcëeäcòâèe ëoêaëüíoão ïoâûøeíèÿ òeìïepaòópû ïpoècxoäèò âûcâoáoæäeíèe âoäopoäíûx câÿçeé, äecòpóêòèpèpoâaíèe êapêaca âoäû èõêëaòpaòíûx êocìïëeêcoâ âïëoòü äoìoäíoé ìoëeêóëû âoäû [3]. Âoäa oòíocèòcÿ ê oòêpûòûì cècòeìaì, cïocoáíûì oáìeíèâaòücÿ c âíeøíeé cpeäoé íeòòoëüêo ýíepãèeé, íoæèõâeùecòâoì. Ïoýòoìó ocíoâíûìè êoíe÷íûìè ïpoäóêòaìè ïpèçêaâèòaöèoííoé oápaáoòêe oáû÷íoé äècòèëëèpoâaííoé âoäû (âûïpècóòcòâèè êècëopoäa, açoòa, èíepòíûx ãaçoâ è ò.ä.) ÿâëÿþòcÿ ÍO2,ÎO-2,ÑOÍ,ÑÍ2O2,ÍO2, ÍCÍO, oápaçóþùèecÿ âûpeçóëüòaòe peaêöèé ìeæäó âoçíèêaþùèìè paäèêaëaìè èõïpècóòcòâóþùèìè âeùecòâaìè. Êoíe÷íûé cocòaâóïpoäóêòoâ âûòexíè÷ecêoé âoäe ïocëe êaâèòaöèoííoé oápaáoòêè eùe áoëee cëoæeí èç-ça áoëüøoão êoëè÷ecòâa pacòâopeííûx èõíepacòâopeííûx coëeé [4,5].

Ócêopeíèe èõáoëee ãëóáoêoe ïpoòeêaíèe peaêöèè â ïpoöeccax o÷ècòêè äèôôóçèoííûx coêoâ ïpèçêaâèòaöèoíío-êóìóëÿòèâíoé oápaáoòêe âûCÊ-aïïapaòax oáúÿcíÿeòcÿ, ïo-âèäèìoìó, aêòèâaöèeé èoíoâ Ca+ çaäc÷eòópaçpóøeíèÿ ãeêcaaêâaêoìïëeêcoâ Ca(Í2O)+6 c âûcâoáoæäeíèeìíèç ïoëocòè êëaòpaòíoé còpóêòópû èoía Ca+, ÷òo çía÷èòeëüío ïoâûøaeò xèìè÷ecêóþ aêòèâíocòü âoäíoão pacòâopa aêòèâíûx paäèêaëoâ OÍ- è Í+ âcëeäcòâèe paçpóøeíèÿ ìoëeêóë âoäû è âoäopoäíûx câÿçeé, oáëaäaþùèx cèëüíoé oêècëèòeëüíoé cïocoáíocòüþ.

Ïpoècxoäèò òaêæe aêòèâaöèÿ, ò.e. paçpóøeíèe ìeæìoëeêóëÿpíûx è ìoëeêóëÿpíûx câÿçeé â êècëoòax, cëoæíûx áeëêoâûx coeäèíeíèÿx è ò.ä. Âce ýòè âoïpocû o÷eíü cëoæíû è òpeáóþò áoëee äeòaëüíoão èçó÷eíèÿ. Áoëüøoe êoëè÷ecòâo äaííûx ïoääeécòâèþ óëüòpaçâóêoâoé êaâèòaöèè ïpèâeäeío â oáoáùaþùèx ìoíoãpaôèÿx [6-9], oäíaêo, èccëeäoâaíèÿ ïo äeécòâèþ ãèäpoäèíaìè÷ecêoé êaâèòaöèè ïpaêòè÷ecêè oòcóòcòâóþò. Aíaëèç èccëeäoâaíèé ïoäècïoëüçoâaíèþ óëüòpaçâóêa ïoêaçûâaeò, ÷òo âceìocíoâíûe ôèçèêo-xèìè÷ecêèe ýôôeêòû câÿçaíû c ýíepãèeé êóìóëÿòèâíûx ìèêpocòpóeê, ïoýòoìó peçóëüòaòû, ïoëó÷eííûe ïpèçoápaáoòêe paçëè÷íûx æèäêèx cpeäóóëüòpaçâóêoì, ìoæío c äocòaòo÷íûì ocíoâaíèeì ècïoëüçoâaòü ïpèçãèäpoäèíaìè÷ecêoé êaâèòaöèè.

Êpoìe ÷ècòoão xèìè÷ecêoão äeécòâèÿ, ïpè êaâèòaöèoíío-êóìóëÿòèâíoé oápaáoòêe áoëüøóþ poëü èãpaþò ôèçè÷ecêèe ýôôeêòû: êaâèòaöèoííoe äècïepãèpoâaíèe, ýìóëüãèpoâaíèe, ãoìoãeíèçaöèÿ è äpóãèe, íaáëþäaeìûe ïpÿìo â peaêöèoííoé cpeäe. Ýòo oáócëoâëèâaeò èíòeícèôèêaöèþ paçëè÷íûx òexíoëoãè÷ecêèx ïpoöeccoâ: aäcopáöèè, ýêcòpaêöèè, âûùeëa÷èâaíèÿ, pacòâopeíèÿ è äp.

Èçìeíeíèe ôèçèêo-xèìè÷ecêèx câoécòâ æèäêocòeé ïoä äeécòâèeì êaâèòaöèoííoé oápaáoòêè ìoæeò áûòü ècïoëüçoâaío â caìûx paçëè÷íûx oáëacòÿx. Ïpèçêaâèòaöèoííoé oápaáoòêe ócêopÿþòcÿ ìíoãèe ôèçèêo-xèìè÷ecêèe ïpoöeccû, ïpoòeêaþùèe â æèäêèx cpeäax, íoæcëeäóeò oòìeòèòü, ÷òoááoëüøaÿ cëoæíocòü íaáëþäaeìûx ÿâëeíèé òpeáóeòñÿâ êaæäoì êoíêpeòíoì cëó÷ae òùaòeëüíoão èçó÷eíèÿ c ïoìoùüþ caìoão coâpeìeííoão íaó÷íoão oáopóäoâaíèÿ.