УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ИОНОВ ЭЛЕКТРОЛИТА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ, соаёржашиб источмж питания, прозрачную емкость с электролите, магнит и связанные с истс«яиком питания электрощл, о т л н ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения наглядности, «лкость имеет прямоугольное сечение и подключенную к одному из полюсов источника питания и расположенную в ней перегород. ку из электропроводного матертала, раэаелякяную емкость на два сообшаюшюсся сосуда, электроды расположены на внутренних стенках емкости параллельно перегородке и подключены к второму полюсу истсзчннка. &)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
РЕСПУБЛИН
„.Я0„„1 027754
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ГЮ ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К. ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{2 1) 340О847/28-12
{22) 22.02..82 (4б) 07.07.83. Бюл. No 25 (72) Д. С. Кройтор
{ 71) Кишиневский государственный медицинский институт (53) б58,686.06 (068.8) (56) 1. Марголис А. А., Парфентьева Н. Е., Иванова А. А. Практикум ла физическому эксперименту. М., Просвещение," 1&77, с. 212, рис. 22-10. (54)(57) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕ
МОНСТРАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ИОНОВ ЭЛЕ,КТРОЛИТА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ, с с
Держаший источник литания, прозрачную емкость с электролитом, магнит и -связанные с источником питания электроды, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с пелью повьпцения наглядности, емкость имеет прямоугольное сечение и подключенную к одному из полюсов источника питания и расположенную в ней перегородку из электропроводного материала, раз-деляющую емкость на. два сообшающнхся сосуда, электроды расположены на внутренних стенках емкости параллельно перегородке и подключены к второму полюсу источника.
Изобретение относится к демонстрационным приборам и наглядным пособиям для применения в учебном. процессе, в; частности к приборам по физике.
Известен прибор для демонстрации движения ионов электролита в магнитном поле. Прибор выполнен следующим абра; зом. На кольцевые керамические магниты поставлен плоский стеклянный сосуд, например кристаллизатор, внутрь которого 10 вставлены два электрода (кольцевой и центральный прямолинейный). В сосуд налит pacmop медного купороса тек, . чтобы уровень жидкости был ниже края сосуда на несколько миллиметров. На!5 поверхности жидкости плавает ликоподий или пробковая пыль. При процускании через электролит тока ионы при своем движении отклоняются магнитным полем и жидкость между электродамн приходит 0 во вращение, увлекая за собой плавающие материалы 1 .
Недостатком этого прибора является малая наглядность демонстрации при проведении опыта в большой аудитории.Цель изобретения — повышение наглядности демонстрации движения ионов электролита в магнитном поле.
Указанная цель достигается тем, что
; s приборе для демонстрации движения 30 иойов электролита в магнитном поле, содержащем источник питания, прозрачную емкость с электролитом, магнит и связанные с источником питания электроды, емкость имеет прямоугольное сечение и подключенную к одному из полюсов ис точника питания и расположенную в ней 1 перегородку из электропроводного материа ла, разделяющую емкость íà два сообщающихся сосуда, электроды расположены на внутренних стенках емкости паралхиль но перегородке и подключены к второму полюсу источника.
На фиг. l. изображен прибор, общий вид„на фиг. 2 - то же, поперечный раз 45 резу
Прибор содержит емкость 1 прямоугольного сечения из органического стек= ла. Перегородка 2 из электропроводного материала делит ее на две части, но йе доходит до дна, образуя тем самым два сообщающихся сосуда 3 и 4. К боковым стенкам емкости 1 с внутренней стороны параллельно перегородке укреплены два электрода 5 и 6. Емкость 1 фиксируют между полюсами электромагнита. Один полюс постоянного источника тока подключают к перегородке 2, а другой — к боковым электродам 5 и 6. ,Пля проведения опыта в емкость 1 наливают раствор медного купороса так, чтобы уровень жидкости был на 5-7 см ниже края сосуда. Затем включают электр
poMBI íèò и наблюдают, что жидкость в сосудах 3 и 4 остается на том же уровне.
При подключении источника постоянного така (соблюдая полярность, указанную на фиг. 1), плавно увеличивая вели яну тока, получают плавное изменение уровня жид кости в сосудах 3 и 4. Сила, действующая на ионный йоток в левом сосуде 3, направлена вниз, а в правом сосуде 4вверх. В результат ге этого эффект дейсз вия магнитного ноля удваивается и уровещ жидкости при достижении величины тока в 5 А в левом сосуде 3 окажется ниже уровня, чем s правом на 4-5 см, При плавном понижении величины тока жидкость в сосудах 3 и 4 возвращается
K прежнему, одинаковому уровню., Затем повторяют опыт при перемене полярности и уровень жидкости в правом сосуде 4 становится ниже, чем в левом 3.
Изобретение позволяет повысить нагпядиость демонстрации и, тем самым, повысить качество усвоения учебного материала и эффективность использования пособия в учебном процессе.
Возникновение электрического поля и электрического тока при движении электропроводной жидкости или ионизированного газа в магнитном полеОписание
Магнитогидродинамический эффект - возникновение электрического поля и электрического тока при движении электропроводной жидкости или ионизированного газа в магнитном поле. Магнитогидродинамический эффект основан на явлении электромагнитной индукции, т.е. на возникновении тока в проводнике, пересекающем силовые линии магнитного поля. В данном случае, проводниками являются электролиты, жидкие металлы и ионизированные газы (плазма). При движении поперек магнитного поля в них возникают противоположно направленные потоки носителей зарядов противоположных знаков. На основе магнитогидродинамического эффекта созданы устройства - магнитогидродинамические генераторы (МГД генераторы), которые относятся к устройствам прямого преобразования тепловой энергии в электрическую.
Если проводником является жидкость, то генерирование электроэнергии идет только вследствие преобразования части кинетической или потенциальной энергии потока электропроводной жидкости практически при постоянной температуре.
На рис. 1 показан принцип действия МГД генератора, где указано направление магнитного поля В , приложенного к проводнику (движущемуся электролиту, металлу, ионизированному газу, плазме) со скоростью V .
Принцип действия МГД генератора
Рис. 1
Электрическая энергия снимается с концов электродов (кондукционные МГД генераторы), контактирующих с движущейся токопроводящей средой (на рис. 1 показано сопротивление нагрузки R ) или с помощью индуктивной связи потока с цепью нагрузки (индукционные МГД генераторы).
Временные характеристики
Время инициации (log to от -9 до -6);
Время существования (log tc от -6 до 15);
Время деградации (log td от -9 до -6);
Время оптимального проявления (log tk от -8 до -6).
Диаграмма:
Технические реализации эффекта
Линейный фарадеевский секционированный МГД - генератор
Техническая реализация - схема линейного фарадеевского секционированного МГД - генератора - показана на рис. 2.
Линейный МГД генератор
Рис. 2
Обозначения:
2 - электроды;
3 - межэлектродные изоляторы;
4 - боковые изоляционные стенки;
5 - сопротивления нагрузки; стрелками указано направление тока в нагрузке
Применение эффекта
МГД эффект используется в электрореактивных ракетных двигателях, в расходомерах электропроводящих жидкостей, в магнитогидродинамических генераторах электроэнергии, в которых осуществляется прямой переход тепловой энергии в электрическую. Основное преимущество МГД - генераторов перед тепловыми (например, газовыми турбинами) состоит в том, что плазма имеет высокую температуру, а это приводит к повышению КПД.
СООЭ СОВЕТСНИХв:мхащиРЕСПУБЛИК 75 09) Ш) А ГОСУДАРСТВЕ П 0 АЕЛАМ ИЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН. АВТОИНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7).) Кишиневский государствнныйцинский институт(54)(57) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯМОНСТРАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ИОНОВ,КТРОЛИТА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ,держащий источник питания, проэрачнуюемкость с атектролитом, магнит и связанные с источником питания электроды,о т л и ч а ю ш и й с я тем что, сцелью новы)цения наглядности, емкостьимеет прямоугольное сечение и подклк)- ченную к одному из полюсов источникапитания и распоаокенную в ней перегород, ку иэ электропроводного материала, раз деляющую емкость на. два сообщающихсясосуда, электроды расположены на внутренних стенках емкости параллельно перегородке и подключены к второму полюсу источника,1027 Изобретение относится к демонстрационным приборам и нагляднымпособиямдля применения в учебном. процессе, в,частности к приборам по физике.Известен прибор для демонстрациидвижения ионов электролита в магнитномполе. Прибор выполнен слеующим абра;зом. На кольцевые керамические магнитыпоставлен плоский стеклянный сосуд, например кристаллиэатор, внутрь которого:10вставлены два электрода (кольцевой ицентральный прямолинейный). В сосудналит раствор медного купороса тек, .чтобы уровень жидкости был ниже крайсосуда на несколько миллкметров. На 5поверхности жидкости плавает ликоподийили пробковая пыль. При процусканиичерез электролит тока ионы при своемдвижении Отклоняются магнитным полеми жидкость между электродамн приходит 0во вращение, увлекая за собой плавающие материал 1),Недостатком этого прибора являетсямалая наглядность демонстрации при проведении опыта в болыдой аудитории. 5цель изобретения - повышение на"глядности демонстрации движения ионовэлектролита в магнитном поле.Указанная цель достигается тем, что; в приборе для демонстрации движения 30иойов электролита в магнитном поле,содержащем источник питания, прозрачнуюемкость с электролитом, магнит и связанные с источником питания электроды,емкость имеет прямоугольное сечение иПОДКЛЮЧЕННУЮ К ОДНОМУ Иэ ПОЛЮСОВ ИСточника питания и расположенную в нейперегородку из электропроводного материала, разделяющую емкость на два сообщающйхся сосудаэлектроды расположенына внутренних стенках емкости паращельно перегородке и подключены к второмуполюсу источника.На фиг. 1. Изображен прибор, общийвидна фиг, 2 - то же, поперечный раз 45резу 784 2Прибор содержит емкость 1 прямоугольного сечения иэ органического стекла. Перегородка 2 иэ электропроводного материала делит ее на две части, но йе доходит до дна, образуя тем самым два сообщающихся сосуда 3 и 4. К боковым стенкам емкости 1 с внутренней стороны параллельно перегородке укреплены два электрода 5 и 6, Емкость 1 фиксируют между полюсами электромагнита. Один полюс постоянного источника тока подключают к перегородке 2, а другой - к боковым электродам 5 и 6.Пля проведения опыта в емкость 1 наливают раствор медного купороса так, чтобы уровень жидкости был на 5-7 см ниже края сосуда. Затем включают электр ромагнит и наблюдают, что жидкость в сосудах 3 и 4 остается на том же уровне. При подключении источника постоянноготака (соблюдая полярность, указанную нафиг. 1), плавно увеличивая вели пву тока,получают плавке изменение уровня жид кости в сосудах 3 и 4, Сила, действующая на ионный Ьток в левом сосуде 3,направлена вниз, а в правом сосуде 4 вверх, В резульйфге этого эффект действия магнитного ноля удваивается и уровещжидкости при достижении величины токав 5 А в левом сосуде 3 окажется нижеуровня, чем в правом на 4-5 см,При плавном понижении величины токажидкость в сосудах 3 и 4 возврюцаетсяк прежнему одинаковому уровню.,Затем повторяют опыт припеременеполярности и уровень жидкости в правомсосуде 4 становится ниже, чем в левом 3. Изобретение позволяет повысить нагпядиость демонстрации и, тем самым, повысить качество усвоения учебного материала и эффективность использования пособий в учебном процессе.1027784 Составитель Г. Самбикекарь Техред Т.Мат очка рек РедактоТиго Подписное д. 4/5 филиал ППП фПатенж, г, Ужгород роектная 4745/55 Тираж 488 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская
Заявка
3400847, 22.02.1982
КИШИНЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ
КРОЙТОР ДМИТРИЙ СЕМЕНОВИЧ
МПК / Метки
Код ссылки
Учебный прибор для демонстрации движения ионов электролита в магнитном поле
Похожие патенты
Пластины 5по две штуки на каждом углу (сверху и снизу), которые крепятся к оболочке 1 емкости при помощи клеевого. и болтовых соединений б. Болты проходят через отверстия в 10 пластинах 5 и оболочке 1. Пластины 5 имеютотверстия 7 диаметром, достаточным для прохода крюка грузоподъемного средства.Внутри оболочки 1 эластичной емкости установлены прерывающиеся в центре послед ней перегородки 8 из эластичного материала,состоящие из двух частей, каждая из которых установлена на верхней и нижней частях оболочки 1 емкости.В рабочем положении части перегородки 8 20 зашнурованы при помощи эластичной тесьмы9 путем поочередного продевания ее в петли 10, установленные по краям полуперегородок.Тесьма 9 завязывается узлом в начале и конце...
УДК 541.13
ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА И ВЫДЕЛЕНИЕ МЕТАЛЛА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Н.П. Горленко, Г.М. Мокроусов
Томский государственный архитектурно-строительный университет E-mail: [email protected]
Рассмотрены процессы выделения металла и развитие конвективных потоков жидкости в условиях воздействия скрещенных постоянных электрического и магнитного полей на примере электролиза сернокислой меди различной концентрации. Показаны зависимости процессов массопереноса и массообмена в кольцевой осесимметричной ячейке от величины магнитной индукции и плотности тока
Известно, что воздействие магнитного поля на гетерогенные водно-солевые системы приводит к интенсификации процессов массопереноса и массообмена . Механизм этих явлений изучен недостаточно. Одним из возможных и информативных способов изучения процессов, протекающих в условиях внешних воздействий, является использование в качестве модельных электрохимических систем. Однако, принято считать, что гальваномагнит-ные эффекты значимо проявляются в тех материалах, в которых носителями заряда являются электроны. В жидкости, в силу малой подвижности ионов в растворах и необходимости соблюдения условия электронейтральности, процессы развития направленного переноса частиц несущественны. С другой стороны, движение электропроводящей жидкости в присутствии магнитного поля достаточно хорошо изучено и описано с позиций законов гидродинамики . При этом, как правило, не учитывается взаимодействие с магнитным полем движущейся в жидкости заряженной частицы. Практически не рассматривается возможность развития направленного потока вещества на фоне хаотического движения молекул. Наиболее полно теоретические и экспериментальные исследования в этом направлении отражены в работах .
Целью настоящей работы является исследование развития направленных потоков жидкости в условиях скрещенных электрического и магнитного полей и выявление закономерностей интенсификации гетерогенных процессов методом магнитоэлектро-лиза.
Выбор электрохимической системы в качестве модельной обусловлен тем, что перенос массы - это одновременно и перенос электрических зарядов. Отсюда следует, что поток вещества и ток здесь являются одной и той же переменной; скорость массообмена может определяться по силе электрического тока, что существенно облегчает исследование кинетики массообмена в условиях внешних воздействий.
В работе исследовано воздействие скрещенных постоянного электрического и магнитного полей на сернокислые растворы меди. При использовании электрохимической ячейки прямоугольной формы рассмотрено (по выделению меди на "меченых" секциях электрода) распределение ионов меди по высоте электролита вблизи электрода и влияние маг-
нитного поля на выход металла. Выделение меди проводили в гальваностатическом режиме при силе тока 3-10"2 А в течение 1,8-103 с на 12-ти секционном платиновом катоде. Секциями ("метками") служили окна размером 2 10"5 м2, которые формировались в слое защитного покрытия фотолитографическим способом. Магнитное поле с индукцией В накладывалось таким образом, чтобы сила Лоренца, действующая на заряженные частицы в растворе, была направлена перпендикулярно направлению движения частиц под действием электрического поля.
Так как изучение конвективных потоков в ячейке прямоугольной формы требует специальных приемов визуализации, то данные исследования были проведены также в ячейке цилиндрической формы, представляющей собой внутренний платиновый электрод, диаметром НО-2 м и внешний угольный электрод диаметром 4-Ю-2 м.
В табл. 1 приведены данные эксперимента по распределению меди на секциях катода в прямоугольной ячейке на примере 0,02 М раствора сульфата меди.
Из экспериментальных результатов по распределению меди на секциях электрода можно сделать заключение, что воздействие магнитного поля не
Таблица 1. Распределение меди на секциях платинового катода при электролизе сернокислого 0,02 М раствора сульфата меди без и при воздействии магнитного поля
Номер секции катода Количество осажденной меди, 10"3 г
Д = 0Тл В = 0,2 Тл
1 0,86 + 0,02 0,93 ± 0,02
2 0,87 ± 0,02 0,94 ± 0,02
3 0,85 ± 0,02 0,94 ±0,02
4 0,83 ± 0,03 0,92 ± 0,03
5 0,86 ± 0,02 0,94 ± 0,02
6 0,84 ± 0,02 1,02 + 0,03
7 0,84 + 0,02 0,99 ± 0,02
8 0,88 ± 0,02 0,94 ± 0,02
9 0,85 ±0,03 0,93 ± 0,02
10 0,84 ± 0,02 0,88 ± 0,02
11 0,85 ± 0,02 0,90 ± 0,03
12 0,85 ± 0,02 0,88 ±0,03
Таблица 2. Общее количество осажденной меди из растворов различной концентрации в обычных условиях и при воздействии магнитного поля
Концентрация электролита, М Общее количество осажденной меди, 10"3 г
5 = 0 Тл 5 = 0,2 Тл
0,02 8,5 ± 0,03 9,4 ±0,02
0,05 10,5 ±0,02 11,7 + 0,02
1,0 14,5 ± 0,03 15,9 ±0,03
Фо _1пгн!гвн
Из уравнений (4) следует, что сопротивление ячейки и протекающий через нее ток не зависят от ее радиуса, в то время как напряженность электрического тока является зависимой величиной. Электрическое поле увеличивается при приближении к внутреннему электроду. Соответственным образом изменяется и концентрационный профиль электролита, если в растворе отсутствует перемешивание. При перемешивании градиент концентрации име-
ет место только в граничных областях. Величина силы Лоренца (Е, = 1еВИ) пропорциональна Е, поэтому при ЕШс учетом (3), она также будет увеличиваться при приближении к внутреннему электроду-
вызывает заметного перераспределения ионов металла в растворе по его высоте /г, а количество осажденной меди возрастает в среднем на 10 % для каждой из исследуемых концентраций раствора (табл. 2).
Полученный результат можно объяснить уменьшением перенапряжения электроосаждения металла, например, за счет возникновения конвективных потоков которые экспериментально удобно наблюдать в кольцевой осесимметричной ячейке визуальным способом.
Под действием силы электрического поля Е= ггЕ ионы массой т двигаются с ускорением аЕ~ геЕ/т. Их среднюю скорость в направлении электрического поля за время х0 можно принять равной:
иЕ = аЕх0 = геЕт(/т =\хЕ = гР^Е, (1) где де - заряд частицы, Е - напряженность электрического поля, (I - подвижность иона, Р- число Фарадея.
Среднестатистическую плотность ионов в растворе можно считать неизменной, так как иЕ» ив (ив - скорость движения иона под действием силы Лоренца). Тогда ток, протекающий через сечение площадью 5, может быть выражен:
1 = гецЕ5 = аЕЯ, (2)
где о - проводимость раствора.
Напряженность электрического поля Е(г) в зависимости от внутреннего и внешнего радиусов ячейки и прикладываемой к ней разности потенциалов ф0 = фн -фвн выразится как:
£(г) = ф0Мп(г„ 1гт), (3)
где г - радиус ячейки, гн, гт - радиусы наружного и внутреннего электрода соответственно.
Тогда величина полного тока (Г), протекающего через некоторое сечение площадью £ = 2пгИ и сопротивления ячейки (К) с учетом (2, 3):
где В - значение магнитной индукции, V- скорость движения ионов.
Развивающееся в граничной области под действием электрического поля ускорение заряженных частиц и их взаимодействие с магнитным полем приводит к тому, что средняя скорость гидратированных ионов становится больше скорости перемещения жидкости. Если средняя скорость различна, то при обмене ионами в параллельных слоях будет происходить перенос определенного количества движения, поэтому медленные слои жидкости ускоряются. Это приводит к общему движению раствора в кольцевой ячейке в направлении действия силы Лоренца, которое через определенное время приобретает стационарную скорость. На рис. 1, 2 приведены зависимости скорости вращения жидкости в цилиндрической ячейке от магнитной индукции и величины плотности тока на примере 0,1М раствора сернокислой меди.
Скорость стационарного течения жидкости в центре канала с определенным уровнем приближения может быть рассчитана по уравнению : и_ 1Вг г4 - 2г21пУ + 1
16тс/гт| г2(г + 1) ’ ^
где т) - кинематическая вязкость раствора.
В соответствии с уравнением (6), скорость движения электролита обратно пропорциональна его вязкости. Последняя возрастаете увеличением концентрации и оказывает существенное влияние на развитие конвективного движения раствора. Экспериментальные данные показывают, что при увеличении концентрации соли меди на порядок, скорость течения изменяется на 8... 10 %. В то же время для близких значений вязкости электролита, концентраций, зарядов ионов значения скоростей одинаковы в пределах ошибки измерений.
Зависимость интенсивности массообмена от скорости движения электролита выражается соотноше-
Рис. 1. Зависимость скорости вращения (II) 0,1 М раствора сернокислой меди от величины магнитной индукции (В) при плотности тока 400 А/м2
Рис. 2. Зависимость скорости вращения 0,1М раствора суль -фата меди от плотности тока и величины магнитной индукции (J±B)B, Тл: 1) О,1;2) 0,2;3) 0,3;4) 0,4
Рис. 3. Зависимость интенсивности массообмена от скорости вращения 0,1 М раствора сульфата меди при различных значениях индукции магнитного поля Си. В) В, Тл: 1) 0,1; 2) 0,2; 3) 0,3; 4) 0,4
Рис. 4. Потенциодинамические характеристики электролиза 0,1М раствора сернокислой меди в осесимметричной ячейке при воздействии магнитным полем (11В): 1) В=0Тл; 2) В = 0,2 Тл; 3) В = 0,4 Тл; 4) при перемешивании раствора со скоростью 0,08 м/с
1 поток ча-
ниями: БЬ = ^¡и = Лз = I, где /- общий I стиц, БЬ = - безразмерный критерий Шервуда,
характеризующий интенсивность массообмена и соотношение размеров тела и диффузионного слоя, Р - коэффициент массопередачи, пропорциональный /-линейный размер тела, 5-толщина диф-
фузионного слоя. На рис. 3 показана зависимость интенсивности массообмена от скорости вращения жидкости в цилиндрической ячейке и величины магнитной индукции.
Сравнивая экспериментальные данные на рис. (1-3) с уравнением диффузионного потока в случае
обтекаемой
пластины: У = 0,34 0
4и_(Т1 л/п* I о
Ку/и, можно утверждать, что интенсификация процесса массообмена при данных условиях эксперимента обусловлена развитием направленного конвективного потока электролита, так как в условиях скрещенных электрическом и магнитном полей выполняются подобные зависимости: / = ¡(и)1/2, и=/(В). В свою очередь, ]=/(и){>2, и значение скорости движения заряженных частиц также определяется величиной индукции магнитного поля.
Катодные поляризационные кривые, полученные в потенциодинамическом режиме при механическом перемешивании раствора и при воздействии магнитным полем показывают, что воздействие магнитным полем приводит к более существенным изменениям вида поляризационных кривых по сравнению с принудительной конвекцией, даже если скорость искусственного перемешивания больше скорости, достигаемой за счет силы Лоренца (рис. 4).
Приведенные данные доказывают, что развитие конвективного потока жидкости - результат действия силы Лоренца, проявляющейся непосредственно в области приэлектродного слоя. Таким образом, при действии магнитного поля создаются новые условия формирования границы раздела фаз, недостижимого другими известными способами, например, простым перемешиванием раствора, что может быть эффективно использовано при разработке энергосберегающих технологий при выделении металлов электрохимическими способами. Можно утверждать, что интенсификация массопе-реноса при воздействии магнитным полем обусловлена развитием направленного движения электролита в объеме раствора и, как следствие, уменьшением толщины диффузионного слоя. Учитывая взаимосвязь 5 с интенсивностью потока частиц на поверхность обтекаемого электрода, можно записать следующие зависимости: и=^В); г =Д 11)^2^=Лс10); ¿о=/(иА/2). Выявленные закономерности, по-видимому, проявляются в любой гетерогенной системе, где осуществляется направленный перенос заряженных частиц, что может являться одной из причин проявления эффектов магнитной обработки, наблюдаемых при проведении широкого ряда гетерогенных процессов, например, кристаллизации, ионного обмена, твердении цементных композиций и др.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Классен В.И. Омагничивание водных систем. - М.: Химия, 1982. - 196 с.
2. Блум Э.Я., Михайлов Ю.А., Озолс Р.Я. Тепло- и мас-сообмен в магнитном поле. - Рига: Зинатне, 1980. -355 с.
3. Библиографический указатель 1959-1979 гг. Влияние электромагнитных и магнитных полей на электрохимические и химические процессы. - Новосибирск, 1980. - 124 с.
4. Бондаренко Н.Ф., Гак Е.З. Электромагнитные явления в природных водах. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984.
5. Гак Е.З. К вопросу о гидродинамическом эффекте в сильных электролитах // Электрохимия. - 1967. -Т. 3. - № 1. - С. 89-91.
6. Зайченко В.Н. Магнитные поля в электрохимии // В кн.: Теоретические вопросы электрохимической кинетики. - Киев, 1984. - С. 85-94.
7. O"Brien K.N., Santhanam K.S. Magnetic field on the growth on the diffusion layer at vertical electrodes during electrodeposition //J. Electrochem. Soc. - 1982. -V. 129. - № 6. - P. 1266-1268.
8. Noninski C.J., Noninski V.C., Terziyski V.J. Copper deposition and overvoltage in magnetic field in the tafel potential region // Renn. Soc. int. electrochim. - Lion. 6-10 sept. 1982. - V. 2. - P. 939-941.
9. Пехтелева A.B., Смирнов А.Г. Гидродинамика электролита при электрохимических процессах в прямоугольной ванне с плоскими электродами в постоянном магнитном поле // Магнитная гидродинамика.
1965. - № 2. - С. 89-91.
10. Guraichi M.S., Fahidy T.Z. A technique for the study of flow patterns in electrolysis // J. Electrochem. Soc. -1980.-V. 127. - P. 666.
УДК 543:615.2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАТИНЫ МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЯХ У БОЛЬНЫХ РАКОМ ЛЕГКОГО
H.A. Колпакова, Е.А. Смышляева, A.A. Завьялов, А.Ю. Добродеев, С.А. Тузиков, С.А. Антипов
Томский политехнический университет Тел.: (382-2)-415-832
Методом инверсионной вольтамперометрии изучена способность различных тканей и крови концентрировать платину, входящую в состав цисплатина, используемого при лечении больных раком легкого. Наибольшая концентрация определялась в опухолевой ткани 29,9±0,081 мг/кг в сравнении с регионарны ми лимфатическими узлами 3,7±0,247 мг/кг, легочной тканью 1,7±0,117 мг/кг и периферической кровью 0,8±0,086 мг/кг. Полученные результаты позволяют использовать цисплатин в качестве радиосенсибилизатора для усиления лучевого воздействия при проведении интраоперационной лучевой терапии у боль -ных раком легкого III стадии.
Рак легкого занимает ведущее место как причина смерти среди онкологических больных в нашей стране и за рубежом. Увеличение темпов роста заболеваемости и смертности от рака этой локализации сочетаются с трудностями своевременной диагностики, а, следовательно, и с неудовлетворительными результатами лечения.
К настоящему времени хирургическое лечение рака легкого достигло весьма высокого уровня развития, но, в известной степени, исчерпало свои возможности. Показатель пятилетней выживаемости радикально оперированных пациентов на протяжении последних десятилетий не превышает 30 %. Определенные надежды связываются с развитием комбинированного лечения, когда хирургическое вмешательство сочетается с лучевой терапией .
В последнее время при раке легкого используется метод интраоперационной лучевой терапии (ИОЛТ), позволяющий подвести эффективную однократную дозу облучения непосредственно назоны регионарного метастазирования . Совершенство-
вание метода интраоперационной лучевой терапии может быть связано с увеличением разовой дозы облучения. Однако это неизбежно приведет к увеличению числа послеоперационных осложнений и летальности, что полностью будет нивелировать положительный эффект облучения. Более перспективным подходом к повышению эффективности лучевой терапии является использование радиосенсибилизаторов.
По мере изучения препаратов платины выяснилось многообразие механизмов их действия. Цисплатин, являясь противоопухолевым препаратом на основе платины, обладает свойствами цитостатика и радиосенсибилизатора одновременно: кроме непосредственного токсического влияния на опухоль, он повышает чувствительность опухолевых клеток к лучевой терапии, причем для этого необходимы дозы, значительно меньшие, чем терапевтические.
В опухолевой клетке комплексы платины ковалентно связываются с ДНК, формируя сшивки внутри и между нитями ДНК. При воздействии ионизи-
