ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 3, 2014

Ñîíîõèìèÿ îòíîñèòñÿ ê õèìèè âûñîêèõ ýíåðãèé.

Â íåé ïîñðåäñòâîì íàäòåïëîâîãî âîçäåéñòâèÿ íà ðå-

àãåíòû â ýíäîòåðìè÷åñêèõ æèäêîôàçíûõ ðåàêöèÿõ

áåç íàãðåâà âñåãî ðàñòâîðà îáåñïå÷èâàåòñÿ çíà÷è-

ìûé ýêîíîìè÷åñêèé ýôôåêò äàæå â óñëîâèÿõ ïðî-

ìûøëåííûõ îáúåìîâ.

Îñíîâíûì ôàêòîðîì ñîíîõèìè÷åñêèõ ðåàêöèé

ÿâëÿåòñÿ êàâèòàöèÿ, ïðè êîòîðîé â æèäêîñòè ãå-

íåðèðóþòñÿ ãèãàíòñêèå èìïóëüñû äàâëåíèÿ, ïî-

ðîæäàåìûå ïóëüñàöèåé êàâèòàöèîííûõ ïóçûðüêîâ,

êîòîðûå â ôàçå ñæàòèÿ óìåíüøàþòñÿ äî íàíîìåò-

ðîâûõ ðàçìåðîâ, à ïàðîãàçîâàÿ ñìåñü âíóòðè íèõ

ðàçîãðåâàåòñÿ äî âûñîêèõ òåìïåðàòóð è ïåðåõîäèò

â ñîñòîÿíèå ïëàçìû, ñîïðîâîæäàåìîå èñïóñêàíèåì

êâàíòîâ ñâåòà — ñîíîëþìèíåñöåíöèåé [1]. Ýòè

êâàíòû äàæå ïðè îáû÷íûõ óñëîâèÿõ ìîãóò äîñòè-

ãàòü ýíåðãèè óëüòðàôèîëåòîâûõ.

Èçâåñòíû ïîïûòêè îñóùåñòâèòü â êàâèòàöèîí-

íûõ ïóçûðüêàõ, íàïîëíåííûõ ïàðàìè äåéòåðèðî-

âàííîãî àöåòîíà, èíåðöèàëüíûé òåðìîÿäåðíûé ñî-

íîñèíòåç. Ïîñêîëüêó ïðîöåññ êàâèòàöèè ïðîòåêàåò

â àäèàáàòíûõ óñëîâèÿõ, à ñóììàðíûé îáúåì ñîäåð-

æèìîãî ïóçûðüêîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ îáúåìîì æèä-

êîñòè íè÷òîæíî ìàë, òî ñîíîõèìè÷åñêèå ðåàêöèè,

ïðîèñõîäÿùèå â ãàçîâîé ôàçå, â îòëè÷èå îò æèä-

êîôàçíûõ èìåþò ñëàáîå ïðèêëàäíîå çíà÷åíèå. Íî

îíè è íå ïîðîæäàþò âðåäíûõ ôàêòîðîâ, êîòîðûå áû

ïðåïÿòñòâîâàëè ïðèìåíåíèþ ñîíîõèìèè, íàïðè-

ìåð, â ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè.

Â õîäå ïðîâåäåííûõ ñåðòèôèêàöèîííûõ èñïû-

òàíèé ñîíîõèìè÷åñêèõ ðåàêòîðîâ áûë óñòàíîâëåí

ôàêò íåèçìåíÿåìîñòè çíà÷åíèÿ ïåðìàíãàíàòíîé

îêèñëÿåìîñòè ïîñëå îáðàáîòêè ïðîáû, ñîäåðæàùåé

0,4 ìã/ë ñâîáîäíûõ ãóìèíîâûõ êèñëîò.

Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî òàêèå ëåãêî îêèñ-

ëÿåìûå ñîåäèíåíèÿ, êàê ãóìèíîâûå êèñëîòû, íå

òðàíñôîðìèðóþòñÿ â äðóãèå êèñëîðîäîñîäåðæàùèå

ñîåäèíåíèÿ, ÿâëÿþùèåñÿ âîññòàíîâèòåëÿìè ïî îò-

íîøåíèþ ê ïåðìàíãàíàòó êàëèÿ. Ñêîðîñòü æå ðàñ-

òâîðåíèÿ òàáëåòèðîâàííîãî õèìè÷åñêè ÷èñòîãî íà-

òðèÿ õëîðèäà â âîäå ïîñëå åå îáðàáîòêè çíà÷èòåëüíî

ïîâûøàåòñÿ [2].

Ïðîèñõîäÿùàÿ â ãàçîâîé ôàçå êàâèòàöèîííûõ

ïóçûðüêîâ òåðìè÷åñêàÿ äèññîöèàöèÿ ìîëåêóë âîäû

ïðèâîäèò ëèøü ê íåçíà÷èòåëüíîìó ñìåùåíèþ ðÍ

â ùåëî÷íóþ îáëàñòü è ê ñèíòåçó ïåðîêñèäà âîäîðî-

äà â êîëè÷åñòâàõ, ñîñòàâëÿþùèõ ïðè ñàìûõ èí-

òåíñèâíûõ ïðîöåññàõ åäèíèöû ïðîìèëëå ê ìàññå

âîäû. Ïðàêòè÷åñêè çíà÷èìûå ñîíîõèìè÷åñêèå ðå-

àêöèè ïðîòåêàþò â æèäêîé ôàçå â ðåçóëüòàòå äåéñò-

âèÿ ðàñïðîñòðàíÿåìûõ â íåé ïóçûðüêàìè èìïóëü-

ñîâ äàâëåíèÿ, ñòèìóëèðóþùèõ ðåàêöèè ðàñòâîðåí-

íûõ âåùåñòâ ÷åðåç ìåõàíè÷åñêîå âîçäåéñòâèå íà

ñòðóêòóðó èõ ãèäðàòíûõ îáîëî÷åê è ñàìîé âîäû.

Ðàçðàáîòàíû ñïîñîáû âîçäåéñòâèÿ íà èíòåíñèâ-

íîñòü êàâèòàöèè, ïîçâîëÿþùèå ñäåëàòü ýòè ñîíîõè-

ìè÷åñêèå ïðîöåññû óïðàâëÿåìûìè [3].

Òðàíñôîðìàöèÿ ýíåðãèè êàâèòàöèîííûõ èìïóëü-

ñîâ äàâëåíèÿ â âîäå ðåàëèçóåò íàäòåïëîâîé ìåõà-

íèçì ðàçðóøåíèÿ ìîëåêóëÿðíûõ àññîöèàòîâ âîäû,

ãèäðàòíûõ îáîëî÷åê èîíîâ è êîëëîèäîâ ðàñòâî-

ðåííûõ âåùåñòâ, ïðåïÿòñòâóþùèõ âñòóïëåíèþ èõ

â õèìè÷åñêèå ðåàêöèè, è ñîïðîâîæäàåòñÿ ëèøü íå-

çíà÷èòåëüíûì óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû ñðåäû. Âî-

äà ïðè ýòîì íà âðåìÿ ïåðåõîäèò â òåðìîäèíàìè-

÷åñêè íåðàâíîâåñíîå ñîñòîÿíèå, êîòîðîå õàðàêòå-

ðèçóåòñÿ åå àíîìàëüíî âûñîêîé ðàñòâîðÿþùåé

ñïîñîáíîñòüþ.

Ðàâíîâåñèå äëèòñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà ïîëó÷åííàÿ

ýíåðãèÿ ïîñòåïåííî íå áóäåò îòäàíà â âèäå òåïëîòû

ãèäðàòàöèè. Îíà ïðîòåêàåò ìåæäó ìîëåêóëàìè âîäû,

âíîâü âîññòàíàâëèâàÿ âîäîðîäíûå ñâÿçè è ñîîòâåò-

ñòâóþùóþ òåðìîäèíàìè÷åñêîìó ðàâíîâåñèþ ñòðóê-

òóðó âîäû, åñëè åå ïîñëå êàâèòàöèîííîé îáðàáîòêè

íè ñ ÷åì íå ñìåøèâàòü [4].

Ñî âðåìåíåì íåèçáåæíî ïðîèñõîäèò ðåëàêñàöèÿ

íåðàâíîâåñíîãî ñîñòîÿíèÿ. Åñëè ñðàçó ïîñëå êàâè-

òàöèîííîãî âîçäåéñòâèÿ â âîäå ðàñòâîðèòü ñóõóþ

ïèùåâóþ áèîìàññó, íàïðèìåð ñóõîå ìîëîêî èëè

ñûâîðîòêó, òî èìåþùèåñÿ òàì ýëåêòðîëèòû ïî÷òè

ïîëíîñòüþ äèññîöèèðóþò íà èîíû, êîòîðûå áóäóò

èììîáèëèçèðîâàíû ìîíîìîëåêóëàìè âîäû, à ìî-

ëåêóëû áåëêà ïðèîáðåòóò ïëîòíûå ãèäðàòíûå îáî-

ëî÷êè èç íèõ. Ýòî óâåëè÷èò ìàññó áåëêà, ïîñêîëü-

êó âîäà ñîåäèíèòñÿ ñ íèì áëàãîäàðÿ äåéñòâèþ ìå-

õàíèçìîâ, àíàëîãè÷íûõ òåì, êîòîðûå èìåþò ìåñòî

â æèâîé ïðèðîäå â ïðîöåññå ñèíòåçà, è ïî÷òè íà-

ñòîëüêî æå ïðî÷íî, íàñêîëüêî ïðî÷íû â áåëêå ñâÿ-

çè, ôîðìèðóþùèå åãî ñòðóêòóðó.

Ýíåðãèÿ ñâÿçè âîäû ñ áåëêîì, õàðàêòåðèçóþùàÿ

åå ïðî÷íîñòü, ïðèíèìàåò íàèáîëüøåå çíà÷åíèå, êîã-

äà ãèäðàòíàÿ îáîëî÷êà áåëêà ñòðîèòñÿ èç îòäåëüíûõ

ìîëåêóë âîäû, íå ñâÿçàííûõ ìåæäó ñîáîé. À òóí-

íåëüíî-ìèêðîñêîïè÷åñêèìè èññëåäîâàíèÿìè áûëî

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

УДК 544.576

Сонохимичес!ий реа!тор для водопод+отов!и

в пищевой промышленности

Ä-ð òåõí. íàóê Ò.Â.ØËÅÍÑÊÀß; êàíä. áèîë. íàóê Ò.Â.ÁÀÓËÈÍÀ;

ä-ð òåõí. íàóê Î.Í.ÊÐÀÑÓËß; ä-ð òåõí. íàóê Ñ.Ä.ØÅÑÒÀÊÎÂ

Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò

òåõíîëîãèé è óïðàâëåíèÿ èì. Ê.Ã.Ðàçóìîâñêîãî

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека