Ультразвуковые колебания могут быть получены и магнитострикцион-ным способом, который основан на свойстве металлического стержня (никелевого или стального), быстро намагничиваемого и размагничиваемого (который при этом периодически удлиняется или укорачивается), издавать звук определенной частоты. Данный метод рентабельнее пьезоэлектрического, но менее эффективен. На рис. 260 представлены принципиальные схемы магнитострикционного и пьезоэлектрического ультразвуковых генераторов.[ ...]
Биологическое действие ультразвуковых волн известно давно. Замечали, что вблизи источников ультразвука мелкие рыбы и лягушки гибли; крупные клетки, особенно нитеобразной формы, разрывались, в мелких клетках разрушалась протоплазма и хлоропласт; дрожжевые клетки утрачивали способность размножаться; молоко становилось стерильным.[ ...]
Единой теории, объясняющей бактерицидное действие ультразвука, до настоящего времени не существует. Однако большинство исследователей [183, 184 и др.] придерживаются мнения, что в ультразвуковом поле происходит преимущественно механическое разрушение бактерий в результате ультразвуковой кавитации. Эту гипотезу подтверждают данные электронной микроскопии. На снимках, сделанных при помощи электронного микроскопа, у озвученных бактерий можно четко заметить разрушение клеточной оболочки, чего не наблюдается у бактерий, убитых нагреванием [185—189].[ ...]
Впоследствии было показано [194], что 80% всех разрушений клетки механические, а 20% — электроакустические. Акияма [195] наблюдал полную гибель тифозных палочек, попавших в поле воздействия ультразвука, причем бактериальные клетки были не только убиты, но и почти полностью раздроблены.[ ...]
Результаты многих исследований свидетельствуют об эффективности применения ультразвуковых волн для обеззараживания питьевых и сточных вод. Так, С. Л. Стародубцев [196] установил, что при воздействии ультразвука, полученного при помощи магнитострикционной установки, на тонкие слои жидкости в течение 1—2 мин 95% кишечных палочек было уничтожено. Эти данные подтверждаются исследованиями Вильямса, Гейнса, Иена и др. [197—199].[ ...]
Изучая эффективность ультразвуковых волн в качестве обеззараживающего средства, Кантор установил, что при экспонировании взвеси кишечной палочки в ультразвуковом поле с частотой 2,8 МГц в течение 10, 20 и 30 мин и соответственно при температуре 51, 52, 57°С количество микробов уменьшилось на 20, 95 и 100% [200]. Имеются данные о бактерицидном действии ультразвуковых волн на дизентерийные палочки [201], культуру коклюша [202] и сыпнотифозный вирус [203].[ ...]
Исследования, проведенные Л. И. Эльпинером [204], подтвердили правомерность использования кишечной палочки в качестве санитарно-показательного организма при обеззараживании ультразвуком воды, зараженной наиболее типичными представителями семейства энтеробактерий. Найденные для каждого вида бактерий бактерицидные дозы ультразвука сохраняют свое значение и при действии на бактериальные взвеси, содержащие несколько видов микробов.[ ...]
Применяя комбинированное действие ультразвука и малых небактерицидных доз хлора, Л. И. Эльпинер [204, 205] постоянно получал полный бактерицидный эффект при скорости протока 0,1—0,4 см/с, времени озвучивания 51—54 с, толщине слоя 1 см и минимальной концентрации хлора 0,05 мг/л. Он показал перспективность совместного использования ультразвука и перекиси водорода (35—65 мг/л), а также установил, что при озвучивании проточных масс воды бактерицидное действие ультразвука значительно усиливается [204, 205].[ ...]
Наиболее губительно действие ультразвука с длиной волны, соизмеримой с размерами озвучиваемых организмов. Опыты Л. Н. Фальковской [206—208] показали, что частоты 20, 26, 30 кГц по бактерицидному действию практически равноценны; основная масса бактерий гибнет за 2—5 с.[ ...]
Толщина слоя воды при озвучивании (в определенных пределах) мало влияет на бактерицидный эффект, и процент гибели клеток для слоев до 10 см практически одинаков. Бактерицидный эффект ультразвука не зависит от мутности (в пределах до 50 мг/л) и цветности озвучиваемой воды, распространяется в равной мере как на вегетативные, так и на споровые формы микроорганизмов, сильно зависит от интенсивности колебаний. Увеличение интенсивности, как правило, приводит к повышению бактерицидного действия ультразвука [209—214]. Озвучивание микроорганизмов с малой интенсивностью может стимулировать их рост [210]. На основании опытных -данных можно заключить, что для получения эффекта обеззараживания воды, отвечающего требованиям ГОСТа, необходима интенсивность ультразвука 2 Вт/см2 при частоте колебаний 46 000 в 1 с.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Волновой спектр |
 |
| Ультразвуковые магнитострикцион-ный (а) и пьезоэлектрический (б) генераторы |
|
| Ультразвуковое устройство для обеззараживания воды. |
 |
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Обеззараживание воды ультразвуковыми волнами |