Site Loader

Содержание

О чем нужно знать, но редко упоминают на сайтах водоочистки

Что такое микрон и нанометр?

Если Вы искали фильтр для воды, то скорее всего сталкивались с названием «микрон». Когда речь идет о механических картриджах, часто можно увидеть такие фразы, как «блок фильтрует грубые частички загрязнений размерами до 10 микрон и более». Но сколько же это — 10 микрон? Хотелось бы знать, какие загрязнения и примести картридж, рассчитанный на 10 микрон, пропустит. Касательно мембран (будь то проточный фильтр или обратный осмос) используется другой термин — нанометр, тоже сложный для представления размер. Один микрон — это 0,001 миллиметра, то есть если условно разделить один миллиметр на 1000 делений, то как раз получим 1 микрон. Нанометр — это 0,001 микрона, то есть по сути одна миллионная миллиметра. Названия «микрон» и «нанометр» придуманы для упрощения представления столь малых чисел.

Микроны чаще всего используются для представления глубины фильтрации, производимой полипропиленовыми или угольными картриджами, нанометры — для представления уровня фильтрации, производимой ультрафильтрационными или обратноосмотическими мембранами.

Чем отличаются фильтры для воды?

Существует 3 основных типа фильтров: проточные, проточные с ультрафильтрационной мембраной (мембранные) и фильтры обратного осмоса. В чем главное различие этих систем? Проточный фильтр можно считать базовой очисткой, так как он редко очищает воду до состояния питьевой – то есть в отличие от двух других типов фильтров, после проточного воду нужно кипятить перед употреблением (исключением являются системы, содержащие материал Арагон, Аквален и Ecomix). Мембранные фильтры – фильтры с ультрафильтрационной мембраной очищают воду от всех типов загрязнений, однако оставляют нетронутым солевой баланс воды – то есть в воде остается естественный кальций, магний и другие минералы. Обратноосмотическая система очищает воду полностью, включая минералы, бактерии, соли – на выходе фильтра вода содержит, как ни странно, исключительно молекулы воды.

Хлор — самый хитрый из загрязнителей воды

Обычно, чтобы очистить воду от загрязнителя мембранной системой, поры мембраны должны быть меньше, чем размеры элемента. Однако это не работает с хлором, так как размеры его молекулы равны размерам молекулы воды и если сделать поры мембраны меньше, чем размеры хлора — то и вода тоже пройти не сможет. Вот такой парадокс. Поэтому все обратноосмотические системы в составе предфильтров и в качестве постфильтра имеют угольные картриджи, которые тщательно очищают хлор из воды. Причем заметьте, так как главная «головная боль» украинской воды — это именно хлор, если Вы хотите купить обратный осмос, стоит подбирать систему с двумя угольными картриджами в предфильтре — это говорит о качестве очистки.

Надеемся представленная информацию стала полезной для Вас. Больше информации можно найти на сайте http://filter.ua/

Основы молекулярной физики. Размеры молекул.

 ЗАДАЧНИК ОНЛ@ЙН
 БИБЛИОТЕКА 1  БИБЛИОТЕКА 2

Молекула (новолат. molecula, уменьшительное от лат. moles — масса) — это частица, образованная двумя или большим количеством атомов, характеризующаяся определённым количеством входящих в неё атомных ядер и электронов, а также определённой структурой. Молекулы вещества имеет постоянный состав, то есть одинаковое количество атомов, объединённых главными взаимодействиями — химическими связями, при этом химическая индивидуальность молекулы определяется именно совокупностью и конфигурацией химических связей. 


в Вакуум в физике — это такое состояние газа, когда его давление меньше атмосферного. Давление от атмосферного до наименьшего достижимого условно делиться на четыре областию эти области вакуума характеризируется отношением средней длины свободного пробега l молекул газа к линейным размерам d сосуда, в котором находиться газ.
В области низкого вакуума средняя длина свободного пробега молекул во много раз меньше линейного размера сосуда (l/d) В области среднего вакуума средняя длина свободного пробега молекул соизмерима с линейным размером сосуда (l/d) ≈ 1.
В области высоко вакуума средняя длина свободного пробега молекул значительно превосходит линейный размер сосуда (l/d) >>> 1.



Размеры молекул. Расстояние между атомами в молекулах. Масса молекул. Средняя скорость движения молекул газа.  Длина свободного пробега молекул газа. Среднее число столкновений молекул.


Размеры молекул

Вещество

Диаметр молекулы, нм

Вещество

Диаметр молекулы, нм

Азот (N2) 0,32 Оксид серы (IV) 0,34
Вода (H
2
O)
0,30 Оксид углерода (IV) 0,33
Водород (H2) 0,25 Оксид углерода (II) 0,32
Гелий (He) 0,20 Хлор (CI2) 0,37
Кислород (O2) 0,30 Хлороводород (HCI) 0,30
  • Размер частиц пыли — 0,1 — 0,001 мм (100-1мкм)
  • Размер частиц тумана — 0,01 — 0,001 мм (10 — 1) мкм
  • Размер броуновской частицы — 0,0004 мм (40 нм)
  • Размер молекулы гемоглобина — 6,4 нм

Расстояние между атомами в молекулах

Вещество

Расстояние, нм

Вещество

Расстояние, нм

Азот (N2) 0,11 Ртуть (Hg2) 0,33
Водород (H2) 0,07 Сера (S2) 0,19
Гидрид натрия (NaH) 0,19 Фосфор (Р2) 0,19
Кислород (O2) 0,12 Углерод (С2) 0,13
Натрий (Na2)
0,31    

Примечание. Расстояние между атомами в молекуле имеет строго определенное значение. Оно определяется рановесным расстоянием, на котором испытываемые каждым атомом силы приложения уравновешиваются силами оталлкивания.


Масса молекул некоторых элементов и соединений

m, 10-27кг

m, 10-27кг

Азот (N2) 46,5 Карбонат кальция (CaCO3
)
166
Аммиак (NH3) 28,3 Нафталин (C1010H8) 213
Ацетон [(CH3)2CO] 96,5 Нитрат серебра (AgNO3) 282
Вода (H2O) 29,9 Оксид ртути (II) 360
Водород (H2) 3,3 Серная кислота (H2SO4) 163
Едкий натр (NaOH) 66,4 Сульфат меди (CuSO4) 265
Едкое кали (KOH) 93,2 Хлороводород (HCI) 60,6
Глицерин [C3H5(OH)3] 153 Хлорид натрия (NaCI) 97
Кислород (O2) 53,2    


Средняя скорость движения молекул газа

Газ

Водород

Кислород

Углекислый газ

t,  C

Скорость, м/с

0 1693 425 362
20 1755 440 376
100 1980 496 422
200 2232 556 475

Зависимость средней скорости движения молекул газа от температуры


Распределение молекул по скоростям движения

Интервал скоростей, м/с

Относительное число молекул, %

Интервал скоростей, м/с

Относительное число молекул, %

Менее 100 1,4 600-700 9,2
100-200 8,1 700-800 4,8
200-300 16,5 800-900 2,0
300-400 21,4 900-1000 0,6
400-500 20,6 Более 1000  
500-600 15,1    

В таблице приведены интервалы скоростей молекул и соответстующее им относительное число молекул в процентах, имеющих скорость в данном интервале. Данные относятся к молекулам газообразного кислорода, находящегося при нормальных условиях (t=0 oC, p=101 325 Па =760 мм рт.ст.).


Длина свободного пробега молекул газа

при различном давлении (t=20 oC)

Давление

Средняя длина свободного пробега

Давление

Средняя длина свободного пробега

Па

мм рт.ст.

Па

мм рт.ст.

101 325

760

62 нм

10-2

10-4

0,5

100

≈ 1

47 мкм

10-3

10-5

4,7

50

0,4

190 мкм

10-4

10-6

47 м

10

0,1

0,5 мм

10-5

10-7

0,5 км

1

0,01

4,7 мм

10-6

10-8

4,7 км

10-1

0,001

47 мм

10-7

10-9

47 км

Длина свободного пробега молекул различных газов

при нормальных условиях (t=0 oC, p=101 325 Па)

Газ

Азот

Водород

Водянной пар (100 oC

Воздух

Гелий

Кислород

Углекислый газ

Длина свободного пробега, нм

63

110

67

60

175

63

39

Длина свободного пробега молекул газа на различной высоте над землей

Высота, км Длина свободного пробега Высота, км Длина свободного пробега
0 66,3 нм 10 196 нм
0,05 66,6 нм 20 914 нм
0,1 67,0 нм 30 4410 нм
0,2 67,6 нм 50 ≈ 79 мкм
0,5 69,9 нм 60 ≈ 0,26 мм
1 73,1 нм 80 4,4 мм
2 80,7 нм 90 23,8 мм
5 110 нм 100 ≈ 14 см
8 155 нм 120 2,93 м

В таблицах приведены средняя длина свободного пробега молекул газов.


Среднее число столкновений молекул

Азот 7,2 х 109 Кислород 6,7 х 109
Водород 1,5 х 1010 Неон 1,3 х 109
Воздух 7,5 х 109 Углекислый газ 9,3 х 109

Число молекул в единице объема

Число молекул в 1 см
3 при различных давлениях (t=20 oC)

Диапазон давлений

Примерное число молекул воздуха в 1 см3

Область вакуумав

Па

мм рт. ст.

101 325 — 133 760 — 1  1019— 1016 Низкий вакуум
133 — 0,13 1 — 10-3 1016 — 1013 Средний вакуум
0,13 — 1,3 х 10-5 10-3— 10-7  1013— 1010 Высокий вакуум
1,3 х 10-5 и менее 10-7 и ниже 1010 и менее Сверхвысокий вакуум

Классификация мембран для очистки воды

Одним из способов очистки воды являются фильтры мембранного типа
Типы мембран:

  • мембрана обратного осмоса
  • мембрана нанофильтрации
  • мембрана ультрафильтрации
  • мембрана микрофильтрации

Отличие состоит в размерах пор мембраны и, соответственно, в размере частиц, которые они способны удержать. 


1мкм(микрометр)=0,001мм(миллиметр)

Классификация мембран для очистки воды:

Макрофильтрация (механическая очистка воды).
Размер пор от 1 до 100 мкм.
Виды загрязнений: механические взвеси, окисленные загрязнения.

Микрофильтрация.
Размер пор от 0,1 до 1 мкм.
Виды загрязнений: бактерии, коллоиды, взвеси.

Микрофильтрация — механическое фильтрование тонкодисперсных и коллоидных примесей размером, как правило, выше 0,1 мкм. Обычно элементы микрофильтрации устанавливаются в качестве подстраховки на последних ступенях очистки в комплексах водоподготовки. Микрофильтрация применяется в медицине,пищевой промышленности на предприятиях производящих алкогольные и безалкогольные напитки, вино, пиво, растительное масло, другие продукты, для очистки воды в системах водоподготовки, для фильтрования полуфабрикатов, ингредиентов, различных технологических сред, готового продукта перед розливом, для очистки воздуха и газов и т.д. 

Ультрафильтрация.
Размер пор от 0,002 до 0,1 мкм.
Виды загрязнений: коллоиды, бактерии, вирусы, молекулы больших соединений.

Ультрафильтрационные мембраны позволяют задерживать тонкодисперсные и коллоидные примеси, макромолекулы (молекула с высокой молекулярной массой), водоросли, одноклеточные микроорганизмы, цисты, бактерии, вирусы и т.д.

Нанофильтрация.
Размер пор от 0,001-0,002 мкм.
Виды загрязнений: многозарядные ионы, молекулы, вирусы

Нанофильтрация применяется для получения особо чистой воды, очищенной от бактерий, вирусов, микроорганизмов, коллоидных частиц органических соединений (в том числе пестицидов), молекул солей тяжелых металлов, нитратов, нитритов и других вредных примесей. Большим плюсом при очистке воды в домашних условиях является сохранение жизненно необходимых для здоровья человека солей и микроэлементов. 

Обратный осмос.
Размер пор < 0,0001 мкм.
Виды загрязнений: ионы

Обратный осмос применяется для произвостдва сверх чистой воды, размеры пор в обратноосмостических мембранах сопоставимы с размером молекулы воды. Таким образом происходит очистка воды от всех растворимых и нерастворимых примесей. Вода полученная очисткой методом обратного осмоса применяется в медицине для приготовления дистилята, в химической металлизации для приготовления реагентов.

При переходе от микрофильтрации к обратному осмосу размер пор мембраны уменьшается и, следовательно, уменьшается минимальный размер задерживаемых частиц. При этом, чем меньше размер пор мембраны, тем большее сопротивление она оказывает потоку и тем большее давление требуется для процесса фильтрации.

Для очистки воды обратным осмосом требуется давление от 3-х атмосфер.

На сегодняшний день мембранные технологии одни из самых надежных, эффективных и экономичных методов очистки воды. Фильтры для воды и системы, использующие для очистки воды обратный осмос, и нанофильтрацию устроены достаточно просто: основной элемент – это мембрана. Остальные элементы обеспечивают благоприятные условия работы таких систем.

Вода, прошедшая очистку методом обратного осмоса или нанофильтрации по своим свойствам очень близка к талой воде древних ледников, которая признается наиболее экологически чистой и полезной для человека, именно такими, когда то были воды Байкала.

Есть три основных фактора влияющих на качество и количество производимой очищенной воды:


1 — Давление. Чем больше давление, тем больше количество и выше качество очистки воды.

2 — Температура. Для идеальной очистки вода должна быть определенной температуры. Рекомендуемая температура воды 24°. Понижение температуры воды до 5° уменьшит производительность вдвое.


3 — Загрязненность исходной воды. Чем выше загрязненность исходной воды, тем меньше производительность мембраны. Высокое загрязнение воды может компенсироваться увеличением давления.

Системы фильтрации воды для дома и производственного назначения

ПРИНЦИП РАБОТЫ ФИЛЬТРОВ С СИСТЕМОЙ
ОБРАТНОГО ОСМОСА
 

6 ступенчатая система очистки воды методом обратного осмоса

 

Первая ступень PP – картридж предварительной механической очистки (материал: витой или вспененный полипропилен), предназначен для удаления механических частиц и взвесей диаметром ~ 5мкм (микрон) таких как песок, ил, осадок, частицы грязи и ржавчины.

 

Вторая ступень GAC – картридж содержащий гранулированный активированный уголь (GAC), удаляет хлор и его соединения, органические вещества, газы, улучшает вкусовые качества.

 

Третья ступень CTO – картридж на основе спрессованного активированного угля (CBC-CarbonBlock), предназначен для доочистки воды от хлорорганических соединений и механических примесей размером до 1-5 мкм (микрон).

 

Четвертая ступень UF – основной элемент очистки воды – обратноосмотическая мембрана 0,01-0,1 микрон, мембрана очищает от всех бактерий, вирусов, взвешенных частиц, микроорганизмов и микрочастиц.

 

Пятая ступень POST – угольный постфильтр. Удаляет запахи и привкус, улучшает вкусовые качества воды.

 

Шестая ступень –  минерализатор. Добавляет необходимые для организма минералы.

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАТНОГО ОСМОСА

 

Процесс очистки воды методом обратного осмоса

 

Осмос – от греч. толчок, давление. В основе обмена веществ всех живых организмов лежит явление осмоса. Благодаря ему в каждую живую клетку поступают питательные вещества и, наоборот, выводятся шлаки. В технологических процессах явление осмоса наблюдается, когда два соляных раствора с разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной. Мембрана пропускает молекулы и ионы предельно малого размера, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера. Молекулы воды способны проникать через мембрану, а молекулы растворенных в воде солей – нет.

 

В процессе обратного осмоса вода и растворенные в ней вещества разделяются на молекулярном уровне. Размер ячейки мембраны – всего 0,01 микрон, что сопоставимо с размером молекулы воды! Для сравнения: размеры вирусов: 0,02-0,3 микрон, размеры бактерий: 0,5-5 микрон. Все они слишком крупные, чтобы пройти через мембрану. Через мембрану проходят только молекулы воды и кислорода, как самые маленькие, в результате чего с одной стороны мембраны накапливается практически идеально чистая вода, а все примеси и загрязнения остаются по другую ее сторону, уходя в канализацию. Таким образом, обратный осмос обеспечивает намного более высокую степень очистки, чем большинство обычных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ с помощью активированного угля.

 

Фильтр поставляется в комплекте с картриджами и мембраной, насосом, краном для чистой воды, накопительным баком, комплектом подсоединительной арматуры. Фильтр и накопительный бак устанавливаются в пространство под мойкой, питьевой кран крепится на мойке.

 

Мембрана для систем обратного осмоса

Обратноосмотическая мембрана — это сердце и душа системы обратного осмоса. Мембрана имеет пористую структуру. Диаметр поры (0,0001 микрон) достаточен, чтобы пропускать молекулы воды, но мал для прохождения ионов и молекул растворенных веществ.

Размеры некоторых растворенных веществ (например, ионы натрия, хлор-ионы и т.д.) незначительно отличаются по размеру от молекул воды. Однако следует иметь в виду не фактические размеры ионов, а диаметры их гидратных оболочек, которые равны (0,0004 – 0,001 микрон), что значительно больше диаметров молекул воды. Таким образом, молекулы воды беспрепятственно проходят через мембрану, а все другие растворённые субстанции остаются по ту сторону. Это явление реализовано в бытовых обратноосмотических устройствах.
Принцип работы системы основан на прохождении потока воды под давлением через полупроницаемые мембраны. В результате этогопоток воды разделяется на две части: примерно 10 % входящего потока воды проходит через мембрану, а 90 % потока и загрязнения, находящиеся в концентрированном растворе солей, во избежание засорения пор мембраны смываются в дренаж. Соответственно жизнеспособность и производительность фильтров предочистки должна быть гораздо выше производительности обратноосмосмотической мембраны. Как правило, их нужно менять в 2-8 раз чаще, чем мембрану, в зависимости от чистоты исходной воды и водопотребления, но не реже 1 раза в год, во избежание образования колоний бактерий и другой микрофлоры на развитой поверхности предфильтров. Очистка воды методом обратного осмоса происходит на молекулярном уровне и требует повышенного качества исходной воды. Для предупреждения повреждения мембран в некоторых случаях требуется установка надежной системы предварительной очистки исходной воды. Эффективность обратноосмотических мембран настолько велика, что они могут задерживать до девяноста девяти процентов всех растворенных веществ. Использование данных мембран широко распространено в таких отраслях промышленности, как фармацевтика, производство алкогольных и безалкогольных напитков, электронная и пищевая промышленность и прочие отрасли.

Подробнее о системах обратного осмоса

 

НЕПРАВДА: Вирусы проникают сквозь маски, поэтому их не стоит носить

Проверка фейков в рамках партнерства с Facebook

В сети распространяется информация, что маски пропускают СOVID-19 из-за того, что размеры пор в маске значительно больше, чем сам вирус.

Однако, это неправда. И вот почему.

Размер вируса SARS-CoV-2 — около 0,1 микрона (микрометра), однако вирусы не летают в воздухе самостоятельно. Они прикрепляются к частицам воды, которые попадают в воздух при дыхании, чихании, кашле и говорении инфицированным человеком. Так, размер вируса и частицы воды вместе больше 1 микрон, обычно 5-15 микрон в диаметре.

Хирургические маски (как показано на фото) защищают человека от попадания крупных капель с вирусом, которые выделяются при чихании или кашле других. Размер пор в обычной маске составляет от 0,3 до 10 микрон. Наиболее эффективными для защиты является респираторы N95. В них размер пор — 0,1—0,3 микрона (микрометра).

Поскольку размер частицы с коронавируса более 1 микрона, а размер пор в медицинских масках — от 0,3 до 10 микрон, заражение может произойти, если частица коронавируса меньше поры. Впрочем, если частица коронавируса больше поры, то маска будет защищать от заражения. Именно поэтому ношение маски уменьшает вероятность заражением коронавируса.

К тому же 239 ученых со всего мира недавно обратились к ВОЗ с выводами, что новый коронавирус передается аэрозольным путем (при дыхании человека выделяются капли, которые могут некоторое время оставаться в воздухе).

Аэрозольные капли вместе с вирусом могут оставаться в воздухе до трех часов.

О том, что вирусы не летают в воздухе самостоятельно, также писали независимые фактчекеры из USAToday и из AFP.

Эффективность масок неоднократно доказывали исследования. Маски уменьшают вероятность проникновения вируса в организм здорового человека.

Тезисы о вредном влиянии масок мы опровергали ранее.

Важно также не пренебрегать правилами ношения масок. Напоминаем основные:

  • Перед тем, как надевать маску, нужно продезинфицировать руки.
  • Маска должна плотно прилегать к лицу и закрывать рот и нос.
  • Нельзя касаться к маске руками. Если вдруг коснулись к маске — помойте руки.
  • Менять маску нужно каждые 2-3 часа или когда она станет влажной.
  • Нельзя повторно использовать одноразовые маски.
  • Не забывайте мыть руки после того, как сняли маску.

Новости управляющей компании

Уважаемые жители ЖК «5 Звезд»!

Хотим сообщить очень важную информацию. Не все знаю, что в вашем комплексе на парковке -1 этажа около входа во второй дом установлен водомат компании «Жизни Вкус». Данный водомат имеет 10-ти уровневую систему фильтрации, о которой мы расскажем Вам ниже:

1. ПП5-В первом элементе имеется полипропиленовый пяти микронный картридж механической очистки, выполняющий важную функцию, он производит фильтрацию воды от нерастворимых частиц, имеющих размер больше 5 микрон (помогает избавиться от ржавчины, песка и прочих примесей).

2. Уголь — Во втором фильтрующем элементе находится картридж, содержащий  активированный уголь, он позволяет очистить воду от хлора, хлорорганических соединений, пестицидов и гербицидов, неприятного привкуса и запаха.

3. ПП1- В третьем фильтрующем элементе есть картридж 1 микрон Он должен удалять из воды  мелкие частицы угольной пыли, оказывающие пагубное воздействие на мембрану, они вымываются на 2-ой ступени фильтрации.

4. Мембраны обратного Осмоса — Пройдя предварительную очистку, направляется на мембрану, которая является главным фильтрующим элементом системы — осмос, очистка жидкости при этом производится на глубоком уровне, позволяя получить питьевую воду самого высокого качества. Другими словами, она является своего рода сеткой, а размер ее ячеек можно сравнить с размером молекул воды. Конечно, через эту «сетку» могут проходить или частицы жидкости, или вещества, имеющие меньший размер молекул, – растворенный в воде водород, кислород и т.д.

5. Минерализатор — Минерализатор состоит из смеси специальных природных материалов, проводит обогащение природными материалами. Реализует насыщение воды ионами магния калия кальция натрия и другими компонентами.

6. Уголь – дополнительная абсорбирующая фильтрация, для улучшения вкуса воды.

7. Постфильтр — ПП фильтр тонкой очистки. задерживает угольную пыль. частицы минерализатора.

8. Биокерамика — турмалиновая ступень понижает ОВП и повышает PH воды.

9. УФ — Ультрафиолетовая лампа в баке убивает бактерии и микроорганизмы в баке (стерилизует воду).

10. Озон —  Озон является сильнейшим окислителем. Озонирование убивает микробы находящиеся в таре при повторном использовании, также стерилизует носик камеры налива.

Покупайте воду, а не бутылки-берегите планету!

Оплата временно принимается монетами, цена литра 3 рубля, в ближайшее время будет добавлена оплата банковской картой для вашего удобства.  

С заботой о вас команда “Level Up” и инициативная группа дома.

24.12.2020

Насколько мала молекула воды?

Молекула воды крупным планом

Итак, насколько велика одна молекула воды в микрометрах?

Быстрый ответ: Диаметр молекулы воды (H 2 O), по точным расчетам, составляет около 0,000282 мкм (микрометры — миллионные доли метра) в диаметре.

Вы можете сказать это число (0,000282 мкм) как:
«Двести восемьдесят две миллионных доли микрометра ».

Или вы можете переместить десятичную дробь на три разряда (0.282 нм) и скажите: «Двести восемьдесят две тысячных от нанометра ».

Или вы можете переместить десятичный знак еще на три позиции, так что число будет целым (282.0 pm), и сказать:
«Двести восемьдесят два пикометров » или (282 триллионных долей метра).

Подведем итоги

0,000282 мкм (микрометры — миллионные доли метра) равно,
0,282 нм (нанометры — миллиардные доли метра) равно,
282.0 pm (пикометры — триллионные доли метра).

Теперь это мало!

Основная геометрическая структура молекулы воды. Модель заполнения пространства молекулы воды.

Молекула воды странной формы

При описании размера молекулы воды имейте в виду, что форма отдельной молекулы воды не является идеальной сферой. К атому кислорода с обеих сторон примыкают два атома водорода под углом примерно 104,45 градуса.

Расстояние от центра атома кислорода до центра одного из атомов водорода составляет около 95.84 пм (пикометры — триллионные доли метра), что равняется 0,0000958 мкм (микрометры — миллионные доли метра).

В 1967 году термин «микрон» был официально признан устаревшим и официально больше не использовался как синоним термина «микрометр». Международная система единиц (СИ) отменила этот термин, потому что он вызвал бы путаницу, если бы его использовали в паре с термином «микро», означающим миллионные доли единицы. Сегодня термин «микрометр» и символ μ приняты во всем мире как официальный термин для обозначения миллионных долей метра.Источник: Википедия: Micrometre

Общие сведения о метрических префиксах для измерения мелких вещей

Все эти важные префиксы относятся к метру (метр — это британское написание):

миллиметр (мм) составляет одну тысячную долю метра — 0,001 метра (10 -3 )
микрометр (мкм) составляет одну миллионную долю метра — 0,000 001 метр (10 -6 )
нано — нанометр (нм) составляет одну миллиардную часть метра — 0.000 000 001 метр (10 -9 )
пик — пикометр (pm) составляет одну триллионную долю метра — 0,000 000 000 001 метр (10 -12 )

Преобразование метрической системы в старую имперскую систему

Старая имперская система, в которой вещи измеряются в футах, дюймах и фунтах, к сожалению, все еще широко используется в Соединенных Штатах. Если вы не ученый, инженер или врач, вы, скорее всего, знакомы со старой имперской системой. Давайте поймем размер молекулы воды в дюймах.

1 метр равен 39,36996 дюйма (1,09361 ярда).
Размер одной молекулы воды в метрической системе составляет 282 пм (двести восемьдесят два пикометра).
282 x 10 -12 => (0,000 000 000 282) умножить на 39,36996 дюймов = 11,102 -9 дюймов (0,000000011102 дюймов).

Вы можете сказать это число как «одиннадцать целых сто две миллиардных доли дюйма». Это размер одной молекулы воды (H 2 O) в дюймах.

Я раньше говорил «маленький» !?

Примечание: См. Диаграмму ниже, где расположена молекула воды ( H 2 O ). Молекулы CL 2 — это хлор , а C 6 H 6 — бензол , оба токсичные соединения. Как видите, эти молекулы немного больше молекулы воды.

Все больше и больше людей устанавливают домашние фильтры для воды с обратным осмосом под раковинами на кухне, которые очищают питьевую воду от этих и других вредных химикатов.

Поры в фильтре обратного осмоса имеют размер от самых маленьких 0,0001 мкм до самых больших пор около 0,0003 мкм («три десятитысячных микрометра»). Большинство этих пор достаточно велики, чтобы молекулы воды могли протиснуться через них, но слишком малы, чтобы через них могли пройти более крупные загрязнения.

Эти примеси физически не проходят через поры фильтра обратного осмоса. Это физическое, механическое действие — это то, как загрязнители отделяются от вашей питьевой воды с помощью фильтра обратного осмоса.

Бытовая система обратного осмоса — это наиболее эффективный способ удалить из питьевой воды широкий спектр загрязняющих веществ, делая ее безопасной для питья и приготовления пищи.

Щелкните диаграмму, чтобы увеличить

Человеческий глаз способен видеть частицы размером до 40 микрон без использования микроскопа. Используйте эту таблицу размеров частиц в микронах, чтобы получить представление о размерах частиц.


Что такое микрон и почему размер микрон имеет значение для фильтров для воды?

Если вы ищете фильтр для воды, вполне вероятно, что вы увидите рейтинг в микронах в каждом описании продукта, с которым столкнетесь, но что означает «микрон» и почему он так важен для характеристик фильтров для воды?

Что такое микрон?

Проще говоря, микрон — это единица измерения.Микрон равен миллионной доле метра или 1/1000 миллиметра. Это невероятно малое измерение, которое трудно визуализировать, но очень важно знать микронный рейтинг при работе фильтров микроскопического уровня.

Микрон Размер для фильтров для воды

Огромное количество минералов, металлов, химикатов и бактерий в нашей воде можно обработать с помощью фильтра для воды. Фильтры для воды не убивают и не «стерилизуют» эти бактерии, а выводят их из воды, эффективно задерживая их внутри самого фильтра.

Секция фильтра, отвечающая за улавливание элементов в воде, является пористой. Идея состоит в том, что вода может проходить через эти поры, а другие элементы — нет. Какие элементы застревают в фильтре и не могут пройти через поры, зависит от их размера. Микрон — это микроскопическое измерение, используемое для оценки этого, и как таковое является мерой того, насколько эффективен фильтр для более мелких частиц.

Почему это важно?

Микронный размер фактически является мерой эффективности фильтра с точки зрения чистоты.Чем меньше микрон, тем больше воды извлекается из воды, оставляя чистый h30. Фильтры микронного размера будут прикреплены к таким продуктам, как фильтры с активированным углем и фильтры обратного осмоса.

Фильтр с размером микрона один или меньше часто используется в домах, а также переносные фильтры для воды для других методов сбора воды. Фильтры в один микрон удаляют из воды паразитов, а также многие (но не все) бактерии.

Бактерии обычно колеблются от 0.Размером 4 и 2 мкм. Бактерии размером 0,4 микрона проходят через фильтр размером 1 микрон, поэтому, чтобы убедиться, что вы удалили все возможные бактерии, вам следует выбрать размер фильтра 0,4 микрона или меньше. Часто это будет дороже, но оно того стоит.

Для большинства достаточно одного микрона. Подсчитано, что фильтр такого размера удалит из воды 99,9% всех бактерий. Если ваша вода уже была обработана хлором, то многие из этих бактерий все равно больше не будут присутствовать в воде, а фильтрация более эффективна для тяжелых металлов и других материалов.

Проще говоря, чем мельче микрон, тем лучше для фильтрации, но у этого есть свои недостатки. Пропускная способность и скорость могут снизиться с более мелкими порами. Это с большей вероятностью станет проблемой, если вы используете воду из колодца, так как в этой системе водоснабжения скорее всего будет присутствовать осадок. Ключевым признаком того, что вы, возможно, боретесь с отложениями, является то, что фильтр на смесителе на кухне нуждается в регулярной замене.

Чем больше пор в фильтре, тем меньше вероятность его засорения.Таким образом, замена фильтра будет требоваться реже. Если вам не нужна слишком тонкая микронная фильтрация, то поры большего размера могут быть предпочтительнее, чем поры меньшего размера, которые могут забиваться или требовать частого ухода.

Фильтр «Класс»

Вы можете видеть фильтры, которым присвоена оценка «класса» в зависимости от их эффективности. Этот рейтинг также основан на микронном размере. Классы перечислены ниже с соответствующими измерениями.

  • Класс I — от 0,5 до <1 мкм
  • Класс II — от 1 до <5 мкм
  • Класс III — от 5 до <15 мкм
  • Класс IV — от 15 до <30 мкм
  • Класс V — от 30 до <50 микрон
  • Класс VI -> 50 микрон

Муниципальное водоснабжение и колодезная вода

Если вы используете городское водоснабжение, вода уже была обработана хлором, и хотя вы все еще можете удалить этот хлор, это означает, что что вам не придется иметь дело ни с чем, как с бактериями или паразитами.Это может дать вам немного больше места для использования большего размера в микронах.

Если вы используете систему водоснабжения из колодца, некоторые из этих паразитов или бактерий могут все еще присутствовать. Гораздо более вероятно, что они будут обнаружены в колодце, и следует использовать более тонкую микронную фильтрацию, чтобы избавиться от как можно большего количества.

Контроль размера частиц в режимах адсорбции и конденсации воды на минеральных поверхностях

  • Юинг, Дж. Э. Тонкопленочная вода в окружающей среде на поверхностях изолятора.Chem. Ред. 106, 1511–1526 (2006).

    CAS PubMed Google ученый

  • Сонг, X. и Бойли, Дж. Ф. Взаимодействие водяного пара с поверхностями частиц FeOOH. Chem. Phys. Lett. 560, 1–9 (2013).

    ADS CAS Google ученый

  • Фридман М.А. Возможные места зарождения льда на минералах алюмосиликатной глины и родственных материалах. J. Phys. Chem.Lett. 6. С. 3850–3858 (2015).

    CAS PubMed Google ученый

  • Тан М., Чичо Д. Дж. И Грассиан В. Х. Взаимодействие воды с аэрозолем минеральной пыли: адсорбция воды, гигроскопичность, конденсация облаков и зарождение льда. Chem. Ред. 116, 4205–4259 (2016).

    CAS PubMed Google ученый

  • Джордж, К., Амманн, М., Д’Анна, Б., Дональдсон, Д.Ю., Низкородов, С. А. Неоднородная фотохимия в атмосфере. Chem. Ред. 115, 4218–4258 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • Андреэ, М. О. и Розенфельд, Д. Взаимодействие аэрозольных облаков и осадков. Часть 1. Природа и источники облачно-активных аэрозолей. Earth-Science Reviews 89, 13–41 (2008).

    ADS Google ученый

  • Хус, К.& Мёлер, О. Гетерогенное зародышеобразование льда на атмосферных аэрозолях: обзор результатов лабораторных экспериментов. Атмос. Chem. Phys. 12. С. 9817–9854 (2012).

    ADS CAS Google ученый

  • Ehlmann, B. L. et al. Геохимические последствия широко распространенного образования глинистых минералов в древней коре Марса. Обзоры космической науки 174, 329–364 (2013).

    ADS CAS Google ученый

  • Розенфельд, Д.Подавление дождя и снега городским и промышленным загрязнением воздуха. Science 287, 1793–1796 (2000).

    ADS CAS PubMed Google ученый

  • Clement, A.C, Burgman, R. & Norris, J.R. In Science Vol. 325 460–464 (2009).

  • Рубазингхеге, Г. и Грассиан, В. Х. Роль (и) адсорбированной воды в химии поверхности границ раздела сред с окружающей средой. Chem. Commun. 49, 3071–3094 (2013).

    CAS Google ученый

  • Schuttlefield, J.Д., Кокс, Д. и Грассиан, В. Х. Исследование поглощения воды глинистыми минералами с помощью спектроскопии НПВО-ИК-Фурье в сочетании с измерениями микровесов кристаллов кварца. J. Geophys. Res.-Atmos. 112, 14 (2007).

    Google ученый

  • Ломанн, У. и Фейхтер, Дж. Глобальные непрямые аэрозольные эффекты: обзор. Атмос. Chem. Phys. 5, 715–737 (2005).

    ADS CAS Google ученый

  • Филлипс В.Т. Дж., ДеМотт П. Дж. И Андронак К. Эмпирическая параметризация гетерогенного образования зародышей льда для множества химических видов аэрозолей. J. Atmos. Sci. 65, 2757–2783 (2008).

    ADS Google ученый

  • Арчулета, К. М., ДеМотт, П. Дж. И Крейденвейс, С. М. Зарождение льда суррогатами атмосферной минеральной пыли и минеральной пыли / частиц сульфата при перистых температурах. Атмос. Chem. Phys. 5. С. 2617–2634 (2005).

    ADS CAS Google ученый

  • ДеМотт, П.J. et al. Прогнозирование глобального распространения ядер атмосферного льда и их воздействия на климат. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 107, 11217–11222 (2010).

    ADS CAS PubMed Google ученый

  • Фринак, Э. К., Машберн, К. Д., Толберт, М. А. и Тун, О. Б. Инфракрасная характеристика поглощения воды низкотемпературным монтмориллонитом натрия: последствия для Земли и Марса. J. Geophys. Res.-Atmos. 110, 7 (2005).

    Google ученый

  • Золлес, Т.и другие. Идентификация активных центров зарождения льда на частицах пыли полевого шпата. J. Phys. Chem. А 119, 2692–2700 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • Cziczo, D. J. et al. Выяснение доминирующих источников и механизмов образования перистых облаков. Science 340, 1320–1324 (2013).

    ADS CAS PubMed Google ученый

  • Добинский, В.Криосфера и ледниковая мерзлота как ее неотъемлемый компонент. Central Eur. J. Geosci. 4, 623–640 (2012).

    ADS Google ученый

  • Tecon, R. & Or, D. Подвижность жгутиков бактерий на гидратированных шероховатых поверхностях контролируется толщиной водной пленки и связностью. Sci. Отчет 6, 19409 (2016).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • Кулькарни, Г., Сандерс, К., Чжан, К., Лю, X. Х. и Чжао, С. Зарождение льда в частицах минеральной пыли без покрытия и покрытых серной кислотой и его влияние на свойства облаков. J. Geophys. Res.-Atmos. 119, 9993–10011 (2014).

    ADS CAS Google ученый

  • Augustin-Bauditz, S. et al. Поведение минеральной пыли при образовании ледяных зародышей в иммерсионном режиме: сравнение различных видов чистой и поверхностно модифицированной пыли. Geophys. Res. Lett. 41, 7375–7382 (2014).

    ADS Google ученый

  • Чернов Д. И. и Бертрам А. К. Влияние сульфатных покрытий на свойства образования льда в биологическом ядре льда и некоторых типах минералов. J. Geophys. Res.-Atmos. 115 (2010).

  • Хоффер Т.Э. Лабораторные исследования замораживания капель. Журнал метеорологии 18, 766–778 (1961).

    Google ученый

  • Кандзи, Z.А., Флореа, О. и Аббатт, Дж. П. Д. Образование льда в результате образования зародышей отложений на минеральной пыли и органических веществах: зависимость начальной относительной влажности от общей площади поверхности твердых частиц. Environ. Res. Lett. 3, 7 (2008).

    Google ученый

  • Велти, А., Луонд, Ф., Стецер, О. и Ломанн, У. Влияние размера частиц на способность минеральной пыли образовывать зародыши льда. Атмос. Chem. Phys. 9. С. 6705–6715 (2009).

    ADS CAS Google ученый

  • Циммерманн, Ф.и другие. Свойства зародышеобразования льда наиболее распространенных фаз минеральной пыли. J. Geophys. Res.-Atmos. 113, 11 (2008).

    ADS Google ученый

  • Boily, J. F. et al. Тонкие водные пленки на многогранных поверхностях частиц гематита. Langmuir 31, 13127–13137 (2015).

    CAS PubMed Google ученый

  • Сонг, X. и Бойли, Дж. Ф. Адсорбция водяного пара на гетите.Environ. Sci. Technol. 47, 7171–7177 (2013).

    ADS CAS PubMed Google ученый

  • Томсон У. О равновесии пара на искривленной поверхности жидкости. Философский журнал, серия 4 42, 448–452 (1871).

    Google ученый

  • Wheeler, M. J. et al. Иммерсионное замораживание частиц супермикронной минеральной пыли: результаты замораживания, тестирование различных схем для описания образования зародышей льда и плотности активных центров зарождения льда.J. Phys. Chem. А 119, 4358–4372 (2015).

    CAS PubMed Google ученый

  • Steinke, I. et al. Свойства образования льда для мелких частиц пепла от извержения Эйяфьятлайокудль в апреле 2010 г. Атмос. Chem. Phys. 11. С. 12945–12958 (2011).

    ADS CAS Google ученый

  • Yeşilbaş, M. & Boily, J.-F. Тонкие пленки льда на минеральных поверхностях. J. Phys.Chem. Lett. 7. С. 2849–2855 (2016).

    PubMed Google ученый

  • Петтерс, М. Д. и Крейденвейс, С. М. Однопараметрическое представление гигроскопического роста и активности ядра облачной конденсации. Атмос. Chem. Phys. 7. 1961–1971 (2007).

    ADS CAS Google ученый

  • Синг, К. С. В. и др. Представление данных о физической адсорбции для газовых твердых систем с особым акцентом на определение площади поверхности и пористости (Рекомендации 1984).Чистое приложение. Chem. 57, 603–619 (1985).

    CAS Google ученый

  • Марешаль Ю. Водородная связь и молекула воды. (Эльзевьер Б. В., 2007).

  • Dusek, U. et al. Размер имеет большее значение, чем химия, для способности аэрозольных частиц образовывать облака. Science 312, 1375–1378 (2006).

    ADS CAS Google ученый

  • Сорьямаа, Р.И Лааксонен, А. Влияние адсорбции h3O на активацию нерастворимых частиц облачными каплями: теоретические основы. Атмос. Chem. Phys. 7. С. 6175–6180 (2007).

    ADS CAS Google ученый

  • Бойли, Дж. Ф. Структура воды и водородные связи на границах раздела гетит / вода: последствия для протонного сродства. J. Phys. Chem. С 116, 4714–4724 (2012).

    CAS Google ученый

  • Брунауэр, С., Эммет, П. Х. и Теллер, А. Адсорбция газов в многомолекулярных слоях. Варенье. Chem. Soc. 60, 309–319 (1938).

    ADS CAS Google ученый

  • HMF, F. ber die Адсорбция в Lösnungen. Z. Phys. Chem. 57, 385–470 (1906).

    Google ученый

  • Дж., Ф. Кинетическая теория жидкостей. (Издательство Оксфордского университета, 1946).

  • Хэлси, Г.Физическая адсорбция на неоднородных поверхностях. J. Chem Phys. 16, 931–937 (1948).

    ADS CAS Google ученый

  • Хилл, Т. Л. Расширение подхода Фаулера к поверхностному натяжению до физической адсорбции. J. Chem. Phys. 17, 668–669 (1949).

    ADS CAS Google ученый

  • До, Д. и До, Х. Д. Модель адсорбции воды активированным углем. Углерод 38, 767–773 (2000).

    CAS Google ученый

  • Lehmann, P. & Or, D. Влияние пятен влажности на динамику испарения при высыхании пористых поверхностей. Водный ресурсный ресурс. 49, 8250–8262 (2013).

    Google ученый

  • Петтерс, М. Д. и Крейденвейс, С. М. Однопараметрическое представление активности ядер гигроскопического роста и конденсации облаков — Часть 2: Включая растворимость.Атмос. Chem. Phys. 8, 6273–6279 (2008).

    ADS CAS Google ученый

  • Петтерс, М. Д. и Крейденвейс, С. М. Однопараметрическое представление гигроскопического роста и активности ядра облачной конденсации — Часть 3: Включая разделение поверхностно-активного вещества. Атмос. Chem. Phys. 13, 1081–1091 (2013).

    ADS Google ученый

  • Петтерс, М. Д. и др. Роль размера молекулы в активации облачных капель.Geophy.s Res. Lett. 36 (2009).

  • Хенсон Б.Ф. Адсорбционная модель активации нерастворимых частиц: приложение к сажи. J. Geophys. Res. 112 (2007).

  • Нозьер, Б. ОБЛАКА Не забывайте о поверхности. Science 351, 1396–1397 (2016).

    ADS CAS PubMed Google ученый

  • Wu, Z. J. et al. Некоторое понимание конденсирующихся паров, приводящих к росту новых частиц до размеров CCN, на основе измерений гигроскопичности.Атмос. Chem. Phys. 15. С. 13071–13083 (2015).

    ADS CAS Google ученый

  • Фитцнер, М., Соссо, Г. К., Кокс, С. Дж. И Михаэлидес, А. Многоликость гетерогенного образования зародышей льда: взаимодействие между морфологией поверхности и гидрофобностью. Варенье. Chem. Soc. 137, 13658–13669 (2015).

    CAS PubMed Google ученый

  • Рубазингхеге, Г., Ленц, Р.У., Шерер М. и Грассиан В. Х. Моделирование атмосферной обработки минералов оксигидроксида железа при низком pH: роль размера частиц и кислотного аниона в растворении железа. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 107, 6628–6633 (2010).

    ADS CAS PubMed Google ученый

  • Швертманн, У. и Корнелл, Р. М. Оксиды железа: структура, свойства, реакции, проявления и применения. (Вайли-ВЧ, 2003).

  • Сонг, X.И Бойли, Дж. Ф. Диффузия водяного пара в наноструктурированный оксигидроксид железа. Неорг. Chem. 52, 7107–7113 (2013).

    CAS PubMed Google ученый

  • Харрингтон, Л. Ф., Купер, Э. М. и Васудеван, Д. Сорбция фторида и связанное с этим высвобождение алюминия в почвах с переменным зарядом. J. Colloid Interface Sci. 267, 302–313 (2003).

    ADS CAS PubMed Google ученый

  • Щукарев, А., Бойли, Дж. Ф. и Фелми, А. Р. XPS быстрозамороженных коллоидов гематита в водных растворах NaCl: I. Доказательства образования нескольких слоев гидратированных ионов натрия и хлорида, индуцированного базальной плоскостью {001}. J. Phys. Chem. C 111, 18307–18316 (2007).

    CAS Google ученый

  • Jaumot, J., Gargallo, R., de Juan, A. & Tauler, R. Графический удобный интерфейс для MCR-ALS: новый инструмент для многомерного разрешения кривой в MATLAB.Chem. Int. Лаборатория. Sys. 76, 101–110 (2005).

    CAS Google ученый

  • Обратный осмос — Аквафор

    Обратный осмос — это процесс разделения воды. В диапазоне суб нанометров. Или диапазон ангстрем.

    RO действует как микросито для молекул воды. Вода вытесняется как чистый растворитель через крошечные отверстия. (1/10 000 микрона)

    Обратный осмос также известен как HF [гиперфильтрация]. Никаких химикатов, физический процесс.Растворенное вещество берется из растворителя.

    Фильтры для воды могут задерживать песок. (От 1 до 5 мм). Некоторые фильтры просеивают песок. (От 0,1 до 1 мм). Более тонкие фильтры могут задерживать ил. (От 0,01 до 0,1 мм).

    Фильтры менее 1 микрона [субмикрона] задерживают мутность и бактерии. (От 0,1 до 1 микрона). UF [ультрафильтрация] с использованием полых волокон может фильтровать мельчайшие бактерии. (От 0,01 до 0,1 мкм). NF [нанофильтрация] использует мембраны для фильтрации вирусных организмов. (От 0,001 до 0,01 мкм). HF [гиперфильтрация] может отделять более крупные ионы и молекулы от более мелких.(Размер пор 0,0001 мкм)

    Использование обратного осмоса позволяет осуществлять фильтрацию на уровне ионов. Вода, мелкие ионы и газы могут просто протиснуться. Более крупным молекулам очень трудно проходить через мембрану обратного осмоса. В фильтрах обратного осмоса также используется активированный уголь. Углерод также является молекулярным ситом, которое может фильтровать газы.

    Ионы, молекулы, вирусы и бактерии гораздо большего размера наносят больший вред, чем материя, меньшая, чем молекулы воды. Таким образом, обратный осмос легко блокирует токсичные тяжелые металлы и вирусы.Также ионы более крупные, чем водород и кислород, из которых состоит вода. Такие как натрий и хлорид. Таким образом, обратный осмос может легко отсеивать растворенную соль в воде.

    Могут проходить некоторые растворенные ионы, по размеру более близкие к молекулам воды. Такие минералы, как карбонаты кальция, состоящие из кальция, углерода и кислорода. Избыток отсеивается, как и хлорид натрия, но остается небольшой здоровый уровень.

    Все клетки человеческого тела используют аналогичный процесс клеточного осмоса. Осмотические мембраны находятся на каждой живой клеточной стенке.Они контролируют перенос воды через все клетки растений и животных.

    Масштаб ширины игольного ушка большого воздушного шара может составлять от 1 мм до 10 метров. От 1 до 10 000. То же, что молекулы воды для бактерий. Поскольку поры обратного осмоса служат для бактерий. По массе многие бактерии в триллионы раз превышают размер молекул воды.

    Размеры веществ, растворенных или взвешенных в воде «Global Aquaculture Advocate

    Claude E.Бойд, доктор философии

    Актуальность для производителей аквакультуры Помимо растворенных веществ, вода из систем аквакультуры содержит взвешенные вещества, состоящие из частиц почвы (в основном мелкого ила и глины), бактерий, фитопланктона, зоопланктона и органического детрита.Фото Дэррила Джори.

    Производители аквакультуры должны беспокоиться о различных веществах, растворенных и взвешенных в воде. Концентрация или количество этих веществ может быть как очень большим, так и очень низким. Например, концентрация растворимого неорганического фосфора в прудах для аквакультуры часто составляет менее 0,05 миллиграмма на литр (мг / л), концентрация меди может составлять всего 10-15 микрограммов на литр (мг / л) или количество особей фитопланктона. может насчитывать от 50 до 100 миллионов отдельных организмов на литр.Эти количества настолько малы или велики, что уму трудно их постичь.

    Молекулы воды

    Логическим началом в попытке понять взаимосвязь между размерами и содержанием веществ, обнаруженных в воде, является рассмотрение самих молекул воды. Согласно Константе Авогадро (названной в честь ученого Амедео Авогадро, эта константа представляет собой количество составляющих частиц — обычно ионов, атомов или молекул — содержащихся в количестве вещества, заданном одним мольом, базовой единицей количества вещества в Международной системе. единиц или Международной системы единиц или СИ), молекулярная масса в граммах (или моль) химического соединения или атомная масса элемента содержат 6.02 × 10 23 молекул или атомов соответственно. Число 6,02 × 10 23 часто называют числом Авогадро, и его также можно записать как 602 000 000 000 000 000 000 000 или 602 секстиллиона отдельных атомов или молекул.

    Вода (H 2 O) имеет молекулярную массу 18 грамм (г), а 1 литр (л) воды весит 1000 г. Молекулярная масса часто обозначается просто как моль. Таким образом, в 1 л воды содержится 55,6 моль воды. Умножая на число Авогадро, получаем 55.6 молей воды содержат 3,34 × 10 25 молекул. Молекулы воды, очевидно, очень маленькие, их радиус составляет около 0,275 нанометра (нм) или 0,000000275 метра.

    Неорганические ионы

    Неорганические ионы, такие как нитрат, аммоний, фосфат, кальций и т. Д., Немного больше, чем молекулы воды, имеющие радиус от 0,4 до 0,6 нм. Самыми крупными органическими молекулами в природных водах являются гуминовые вещества с радиусом от 1 до 10 нм. Считается, что растворенные в воде вещества проходят через фильтр с отверстиями 2 микрометра (2000 мм).Таким образом, часть измеренной фракции растворенных твердых веществ состоит из веществ, более крупных, чем обычные растворенные ионы и органические соединения.

    Концентрация 0,05 мг / л растворимого неорганического фосфора кажется очень маленькой величиной. Но действительно ли это очень небольшое количество фосфат-ионов? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно знать, что фосфор в растворимом неорганическом фосфоре имеет атомный вес 31 г. Отсюда следует, что 0,05 мг (0,00005 г) фосфора составляет 1,61 × 10 -6 атомной массы этого элемента (0.00005 г фосфора, 31 г атомов фосфора на атомную массу). Одна атомная масса фосфора содержит число атомов Авогадро. Умножение 1,61 × 10 -6 моль фосфора / л на число Авогадро показывает, что 1 л воды, содержащей 0,05 мг / л растворимого неорганического фосфора, содержит 9,7 × 10 17 (940000000000000000) атомов фосфора (или ионов фосфата) — очень огромное количество.

    Проблема для клетки фитопланктона, нуждающейся в фосфоре в качестве питательного вещества, заключается в том, что она должна поглощать фосфор из трех.34 × 10 25 молекул воды — на каждый растворенный ион неорганического фосфата приходится 3,4 миллиона молекул воды [(3,34 × 10 25 молекул воды), (9,7 × 10 17 атомов фосфора)].

    Удивительно, но планктонные водоросли способны поглощать фосфор из этого огромного количества молекул воды. Но абсорбция происходит не за счет простой диффузии, потому что концентрация фосфора в водных растениях намного выше, чем в окружающей воде. Фитопланктон мал и имеет большую площадь поверхности по отношению к их объему, чтобы увеличить контакт с водой, но перемещение фосфора в их клетки зависит от активного энергозатратного процесса.

    Взвешенное вещество

    Помимо растворенных веществ, вода содержит взвешенные вещества, состоящие из частиц почвы (в основном мелкого ила и глины), бактерий, фитопланктона, зоопланктона и органического детрита. Эти образования тоже небольшие (таблица 1). Более мелкие частицы почвы, бактерии и часть планктона не видны невооруженным глазом. Отдельные частицы (более 40 микрон) видны, но не детально.

    Бойд, вещества, таблица 1

    Частица Длина (мкм)
    Бактерии 0.2–10
    Глина 0,5 — 2
    Фитопланктон 2 — 2,000
    Ил 2-50
    Песок 50 — 2,000
    Зоопланктон 100 — 2,500
    Органический детрит 0,2 — 2,500
    Таблица 1. Размеры взвешенных в воде частиц.
    Примечание: отдельные частицы размером более 40 микрон считаются видимыми невооруженным глазом.Этот размер эквивалентен 40 000 нм, 0,04 мм или 0,0016 дюйма.

    Повышенные концентрации окрашенных растворенных соединений, таких как гуминовые вещества, мелкие частицы глины и небольшие фитопланктеры и зоопланктеры, придают воде цвет, несмотря на то, что их отдельные частицы не видны. Например, цветущий фитопланктон окрашивает воду в оттенок зеленого, а гуминовые вещества окрашивают воду в черный оттенок или в сочетании с железом создают оттенок желтого. Бактерии обычно не обнаруживаются визуально, и это, вероятно, причина того, что они являются наиболее непонятыми из частиц в прудовой воде.

    Маленькая частица имеет очень большую площадь поверхности по отношению к ее объему. Объем [объем = (4/3) (3,1416) (куб радиуса)] одного сферического организма фитопланктона диаметром 50 микрон составит 5,23 × 10 -13 кубических метров, а площадь поверхности [площадь = (4) (3,1416) (квадрат радиуса)] этого организма будет 3,14 × 10 -8 квадратных метров. В литре воды 50 000 000 таких организмов будут иметь общий объем 26,2 миллилитра и общую площадь 1.57 квадратных метров.

    Мелкие частицы почвы очень хорошо впитывают воду из-за большой площади поверхности. Кроме того, большая площадь поверхности планктонных водорослей увеличивает их контакт с веществами в воде, что способствует усвоению питательных веществ.

    Мутность

    Морская вода имеет гораздо большую концентрацию основных неорганических ионов, чем пресная вода. Тем не менее, свет проникает в обычную морскую воду так же глубоко, как и в обычную пресную воду. Наиболее распространенные ионы не влияют на прозрачность воды, но большие молекулы, такие как молекулы гуминовых веществ, препятствуют проникновению света и придают воде цвет.

    Более крупные частицы в воде препятствуют проникновению света и вызывают помутнение. Мутность обычно полезна, когда она возникает из-за планктона, потому что эти организмы служат пищей для креветок, рыб и других крупных водных животных. Помутнение планктона также способствует ограничению видимости в воде для защиты личинок рыб и креветок от хищных водных организмов. Мутность также снижает способность хищных птиц видеть и ловить рыбу и креветок из прудов для аквакультуры или других объектов разведения.Наконец, уменьшение проникновения света из-за мутности снижает вероятность вредного заражения водных макрофитов (часто называемых водными сорняками). Конечно, слишком много планктона, особенно фитопланктона, может привести к низкой концентрации растворенного кислорода ночью.

    Мутность от взвешенных частиц почвы также ограничивает хищничество мелких культурных животных и рост подводных водных сорняков. Но мутность от частиц почвы обычно считается отрицательной, чем положительной в естественной водной среде, потому что она снижает проникновение света и фотосинтез.

    Конечно, в системах аквакультуры, где применяются корма и аэрация, мутность взвешенных частиц почвы не обязательно является вредной. Он ограничивает количество биомассы фитопланктона и сводит к минимуму суточные колебания концентрации растворенного кислорода. Также следует отметить, что «неприятный запах» в мякоти культурных видов, вызванный некоторыми видами сине-зеленых водорослей, редко является проблемой в прудах, мутных от взвешенных частиц почвы.

    Теперь, когда вы дочитали статью…

    … мы надеемся, что вы подумаете о поддержке нашей миссии по документированию эволюции мировой индустрии аквакультуры и еженедельно делитесь обширными знаниями из нашей обширной сети участников.

    Став членом Глобального альянса по аквакультуре, вы гарантируете, что вся предконкурентная работа, которую мы выполняем за счет льгот, ресурсов и мероприятий, может продолжаться. Индивидуальное членство стоит всего 50 долларов в год.Индивидуальные и корпоративные члены GAA получают бесплатный доступ к серии виртуальных мероприятий GOAL, которые начнутся в апреле. Присоединяйся сейчас.

    Не являетесь членом GAA? Присоединяйтесь к нам.

    Поддержите GAA и станьте участником
    Похожие сообщения

    Здоровье и благополучие

    Токсичность аммиака ухудшает здоровье и рост животных.

    Аммиачный азот присутствует в системах аквакультуры в качестве побочного продукта метаболизма белков водными животными и разложения органических веществ или в азотных удобрениях.Воздействие может замедлить рост и повысить восприимчивость водных видов к болезням.

    Ответственность

    Использование кальция и магния в аквакультуре

    Водные растения и животные получают необходимые питательные вещества кальций и магний из воды и пищи.Концентрация кальция влияет на гидратацию и развитие яиц в инкубатории, где осаждение карбоната кальция может быть проблематичным.

    Ответственность

    Проникновение света в воду

    Свет, проникающий через воду, экспоненциально рассеивается и поглощается при движении вниз.Присутствие растворенного органического вещества и взвешенных твердых частиц дополнительно затрудняет проникновение света, а различные типы твердых веществ поглощают волны различной длины.

    Размеры частиц

    Размер загрязняющих веществ и частиц обычно описывается в микронах, метрическая единица измерения, где

    • один микрон составляет одну миллионную долю метра
    • 1 микрон = 10 -6 м = 1 мкм

    В британских единицах

    • 1 дюйм = 25400 микрон
    • 1 микрон = 1/25400 дюйма

    Глаз обычно видит частицы размером более 40 микрон.

    Типичный размер загрязняющих веществ и частиц указан ниже. Обратите внимание, что значения сильно различаются в зависимости от того, как обрабатываются продукты. Например, измельчение кукурузного крахмала за 30 минут может уменьшить средний диаметр частиц крахмала с 10 до 0,3 микрон (мкм, 10 -6 мкм). Дальнейшее измельчение может привести к образованию частиц даже меньше 0,1 микрона.

    bes 10000 906 10019 906 906 906 906 10019 906 906 Цементная пыль Глина крупная Уголь Уголь Желатин 6-1000 906 . 16 дюймов) 906 свинец производство 906 Кислород0005 906 Дым от натуральных материалов
    Частица Размер частиц
    (микрон)
    Сибирская язва 1-5
    Антиперспирант 906.7 — 90
    Атмосферная пыль 0,001 — 40
    Выбросы от автомобилей и автомобилей 1 — 150
    Бактерии 0,3 — 60
    9019 906
    Костная пыль 3 — 300
    Бром 0,1 — 0,7
    Горящая древесина 0,2 — 3
    Кальций-цинковая пыль 0.7-20
    Углеродная пыль 0,2 — 10
    Углекислый газ 0,00065
    Кайенский перец 15-1000
    2-4
    Глина средняя 1-2
    Глина мелкая 0,5 — 1
    Угольная пыль 1-100
    0.08 — 0,2
    Кофе 5-400
    Горение 0,01 — 0,1
    Относящиеся к горению — автомобили, сжигание древесины,
    открытое горение, промышленные процессы
    до 2,5
    Тонер копира 0,5 — 15
    Кукурузный крахмал 0,1 — 10
    Точка (.) 615
    Пылевые клещи 906 — 300 906 906 1230
    Пудра для лица 0.1-30
    Удобрения 10-1000
    Стекловолоконная изоляция 1-1000
    Летучая зола 1-1000
    25-40
    Стекловата 1000
    Зерновая пыль 5 — 1000
    Гравий, очень мелкий (0,08 дюйма) 2000
    4000
    Гравий, средний (0,3 дюйма) 8000
    Гравий, крупный (0,6 — 1,3 дюйма) 15000 — 30000
    Гравий, очень крупный (1,3 — 2,5 дюймы) 30000 — 65000
    Молотый известняк 10 — 1000
    Волосы 5-200
    Бытовая пыль 0,05 — 100
    Human Sneeze 10-100
    Увлажнитель 0.9 — 3
    Пыль от инсектицидов 0,5 — 10
    Железная пыль 4-20
    Свинец, производство припоя радиатора — среднее значение 1,3
    12-22
    Свинцовая пыль 0,1 — 0,7
    Капли жидкости 0,5 — 5
    Металлургическая пыль 0.1 — 1000
    Металлургический дым 0,1 — 1000
    Молотая мука, измельченная кукуруза 1 — 100
    Туман 70 — 350
    906
    Споры плесени 10-30
    Горчица 6-10
    Масляный дым 0,03 — 1
    Один дюйм 25400
    Пигменты для красок 0,1 — 5
    Пестициды и гербициды 0,001
    Перхоть домашних животных 0,5 — 100
    Пыльца6 1024 906 906 906 радиоактивная пыльца 0,1 — 10
    Красные кровяные тельца 5-10
    Канифольный дым 0,01 — 1
    Песок очень мелкий (0.0025 дюймов) 62
    Песок, мелкий (0,005 дюйма) 125
    Песок, средний (0,01 дюйма) 250
    Песок, крупный (0,02 дюйма) 50019 906
    Песок, очень крупный (0,02 дюйма) 500
    Пильная пыль 30-600
    Морская соль 0,035 — 0,5
    Ил крупный (0,00619)
    Ил средний (0.0006 — 0,0012 дюйма) 16-30
    Ил мелкий 8-13
    Ил очень мелкий 4-8
    Чешуйки 0,5 — 10 0,01 — 0,1
    Дым от синтетических материалов 1-50
    Тлеющее или горящее растительное масло 0,03 — 0,9
    Пыльца испанского мха
    Паутина 2-3
    Споры растений 3-100
    Крахмалы 3-100
    Сахар 0.0008 — 0,005
    Тальковая пыль 0,5 — 50
    Чайная пыль 8-300
    Текстильная пыль 6-20
    100019 906 906 Волокна Табачный дым 0,01 — 4
    Типичная атмосферная пыль 0,001 до 30
    Вирусы 0,005 — 0,3
    Дрожжевые клетки составляет одну миллионную долю метра
  • 1 микрон = 10 -6 м
  • 1 микрон = 1000 нанометров
  • Частицы в воздухе

    Частицы в воздухе представляют собой твердые частицы, взвешенные в воздухе.

    Более крупные частицы — крупнее
    100 мкм
    • предельные скорости> 0,5 м / с
    • быстро выпадают
    • включает град, снег, остатки насекомых, комнатную пыль, агрегаты сажи, крупный песок, гравий и морские брызги
    Частицы среднего размера — в диапазоне
    от 1 до 100 мкм
    • скорость осаждения более 0,2 м / с
    • оседает медленно
    • включает мелкие кристаллы льда, пыльцу, волосы, крупные бактерии , уносимая ветром пыль, летучая зола, угольная пыль, ил, мелкий песок и мелкая пыль
    Мелкие частицы — менее
    1 мкм
    • падают медленно, для оседания из спокойной атмосферы требуются дни или годы.В турбулентной атмосфере они могут никогда не осесть
    • могут быть смыты водой или дождем
    • включает вирусы, мелкие бактерии, металлургические пары, сажу, масляный дым, табачный дым, глина и пары

    Опасные частицы пыли

    Более мелкие частицы пыли могут быть опасны для человека. Во многих юрисдикциях требуется измерять фракции пыли с определенными размерами частиц в рабочей среде.

    Вдыхаемая пыль

    Частицы в воздухе, которые могут попасть в нос и рот при нормальном дыхании.Частицы диаметром 100 микрон или меньше.

    Торакальная пыль

    Частицы, которые проходят через нос и горло, достигая легких. Частицы диаметром 10 мкм и менее. В США обозначается как PM 10 .

    Вдыхаемая пыль

    Частицы, которые проникают в область газообмена легких. Опасные частицы размером менее 5 мкм . Размер частиц 2,5 мкм (PM 2,5 ) часто используется в США.

    Общая допустимая концентрация частиц — строительных материалов, продуктов сгорания, минеральных волокон и синтетических волокон (частицы менее 10 мкм) — определяется EPA (Агентство по охране окружающей среды США)

    • 50 мкг / м 3 (0,000022 гран / фут 3 ) — допустимое воздействие в день в течение 1 года
    • 150 мкг / м 3 (0,000022 гран / фут 3 ) — допустимое воздействие в течение 24 часов

    Бактерии и вирусы

    Микробные и органические загрязнители не всегда можно обнаружить по зрению, запаху или вкусу.Вы можете пройти годы, прежде чем осознаете, что проблема существует.

    Хотя некоторые микробы, передающиеся через воду, могут вызывать болезни, многие микробы безвредны или даже полезны. Во многих источниках воды естественным образом присутствует очень небольшое количество микробов, но некоторые из них более опасны, чем другие. Некоторые из наиболее опасных микробных контаминантов, такие как E. coli, Giardia, и Cryptosporidium, , могут вызывать желудочно-кишечные проблемы и симптомы гриппа, которые обычно приписываются недоваренной или неправильно хранимой пище.В их числе:

    Бактерии: Одноклеточные организмы без четко выраженных ядерных мембран и других специализированных функциональных частей клеток, которые размножаются путем деления клеток или спор. Бактерии могут быть свободноживущими организмами или паразитами. Бактерии (наряду с грибами) являются разложителями, которые расщепляют отходы и тела мертвых организмов, делая их компоненты доступными для повторного использования. Бактериальные клетки имеют длину от 1 до 10 микрон и ширину от 0,2 до 1 микрона. Они существуют почти повсюду на Земле.Некоторые бактерии полезны для человека, а другие вредны.

    Вирусы: Паразитарные инфекционные микробы, почти полностью состоящие из белка и нуклеиновых кислот, которые могут вызывать заболевания у людей. Вирусы могут воспроизводиться только в живых клетках. Их размер составляет от 0,004 до 0,1 мкм, что примерно в 100 раз меньше, чем у бактерий.

    Цисты: Капсулы или защитные мешочки, производимые многими простейшими (а также некоторыми бактериями и водорослями) в качестве подготовки к переходу в стадию покоя или специализированную репродуктивную стадию.Как и споры, цисты более устойчивы к разрушению при дезинфекции. К счастью, цисты простейших обычно имеют диаметр от 2 до 50 микрон и могут быть удалены из воды тонкой фильтрацией.

    Существуют как химические, так и физические способы дезинфекции воды. В химической дезинфекции часто используются галогены, такие как хлор, йод, бром или озон, тогда как обычными физическими вариантами являются ультрафиолет (УФ), ультрафильтрация и дистилляция. Эти процессы могут устранить 99.9 — 99,9999% вредных микроорганизмов.

    Очистка воды позволяет бороться с болезнетворными микробиологами с помощью следующих методов:

    Хлорирование

    Процесс обработки, при котором газообразный хлор или раствор хлора добавляют в воду для дезинфекции и борьбы с микроорганизмами. Хлорирование также используется при окислении растворенных примесей железа, марганца и сероводорода. Этот метод дезинфекции включает добавление хлора в воду, чтобы сделать ее более безопасной для питья.Это обычная, экономичная и быстрая процедура, убивающая множество патогенных микроорганизмов. Он может даже окислять или расщеплять железо, марганец и сероводород, в результате чего вода становится более прозрачной и вкусной.

    Некоторые люди считают, что хлор придает воде неприятный химический вкус и запах. Он также может производить побочные продукты дезинфекции (которые могут вызвать проблемы со здоровьем), вступая в реакцию с другими веществами в воде при хранении. Эти побочные продукты часто можно отфильтровать с помощью активированного угля.

    Ультрафиолетовый (УФ) свет

    Метод УФ-дезинфекции, в котором не используются химические вещества, давно стал популярным в коммерческих целях, но становится все более распространенным в домашних условиях. УФ-системы подвергают воду воздействию света с подходящей длиной волны для уничтожения микробов. Это способ убить бактерии, вирусы, грибки, простейшие и цисты, которые могут присутствовать в воде.

    Эффективность УФ-обработки зависит от силы и интенсивности света, количества времени, в течение которого свет проходит через воду, и количества частиц, присутствующих в воде.Источник света необходимо содержать в чистоте, а УФ-лампу необходимо периодически заменять. Обработка УФ-светом не позволяет удалить газы, тяжелые металлы и твердые частицы; по этой причине системы более высокого уровня могут включать дополнительную фильтрацию, такую ​​как активированный уголь.

    Озон

    Озон образуется при воздействии на кислород высокого напряжения. Использование озона при очистке воды может уничтожить вирусы, бактерии и другие микроорганизмы, а также удалить железо, серу и марганец. Озон быстро выполняет свою работу, а затем быстро разлагается, сокращая попадание вредных побочных продуктов дезинфекции и неприятных привкусов или запахов, связанных с хлорированием.Этот процесс, как правило, более дорогостоящий и энергозатратный и обычно используется в коммерческих целях или в крупных муниципалитетах.

    Щелкните здесь, чтобы найти поставщика услуг по очистке воды, который может помочь с проблемами, связанными с бактериями и вирусами.

    .

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *