The object of research, development or design (in Russian) : Низкотемпературная плазма атмосферного давления, сточные воды с фармацевтическими отходами

The object of research, development or design (in Kazakh) : Төмен температуралы атмосфералық қысымды плазма, фармацевтикалық қалдықтары бар ағынды су

Aim of work (in Russian) : Исследование методов обработки сточных вод с отходами и остаточными химическими соединениями фармацевтических препаратов с помощью низкотемпературной плазмой атмосферного давления для последующего улучшения технологий путем оптимизации параметров разряда и процесса обработки.

Aim of work (in Kazakh) : Разряд параметрлері мен өңдеу процесін оңтайландыру арқылы технологияларды одан әрі жақсарту үшін атмосфералық қысымның төмен температуралы плазмасымен фармацевтикалық препараттардың қалдықтары мен қалдық химиялық қосылыстары бар ағынды суларды өңдеу әдістерін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Для характеризации свойств разряда и плазмы будет использована измерение динамической вольт амперной характеристики осциллографом и расчет мощности, рассеянной на разряде с помощью анализа фигуры Лиссажу. Состав плазмы в контакте с водой будет измерятся методом оптико-эмиссионной спектроскопией и с последующим анализом спектральных линий на основе базы данных NIST и литературы. Структура разряда будет определена с помощью высокоскоростной видеосъемки. Температура воды и pH будет измерена до и после обработки плазмой. Методом высокоэффективного жидкостного хроматографа с масс спектрометрическим детектором будет определятся эффективность очистки и разложения остаточных соединений.

Методы исследования (на казахском) : Разряд пен плазманың қасиеттерін сипаттау үшін осциллографтың көмегімен динамикалық ток-кернеу сипаттамасын өлшеу және Лиссажу фигуралық талдауының көмегімен разрядта бөлінетін қуатты есептеу қолданылады. Сумен жанасатын плазманың құрамы оптикалық эмиссиялық спектроскопия және NIST деректер базасы мен әдебиеттер негізінде спектрлік сызықтарды кейінгі талдау арқылы өлшенетін болады. Шығару құрылымы жоғары жылдамдықты бейнежазба көмегімен анықталады. Судың температурасы мен рН плазмалық өңдеуге дейін және одан кейін өлшенеді. Масс-спектрометрлік детекторы бар жоғары өнімді сұйық хроматографты қолдану арқылы қалдық қосылыстарды тазарту және ыдырату тиімділігі анықталады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Обработка парацетамола плазменным коронным разрядом оказала значительное влияние на его молекулярную структуру: уменьшение интенсивности поглощения свидетельствует о частичном разложении вещества. Эффективность разложения прямо пропорциональна времени обработки и величине напряжения. Магнитное перемешивание улучшило массообмен в зоне реакции, что повысило результативность процесса. При сравнении этого метода с обработкой плазменной струёй атмосферного давления в потоке газа (например, аргона или воздуха) можно отметить следующие различия. В коронном разряде основное воздействие связано с локализованными микроплазменными каналами и электрохимическими процессами вблизи электродов. В плазменной струе же активные частицы — атомарный кислород, гидроксильные радикалы, а также УФ-излучение — воздействуют на раствор более равномерно, обеспечивая глубокую минерализацию органических соединений. Таким образом, коронный разряд эффективен для начальной стадии окисления и разрушения органических молекул (например, ацетаминофена), тогда как плазменная струя атмосферного давления демонстрирует более высокую степень деградации и окисления для устойчивых антибиотических соединений, таких как тетрациклин. Комбинированное применение обеих технологий позволяет достичь наилучшего эффекта очистки воды: коронный разряд инициирует распад крупных молекул, а плазменная струя завершает процесс их минерализации до низкомолекулярных органических кислот и неорганических ионов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Парацетамолды плазмалық тәжді разрядпен емдеу оның молекулалық құрылымына айтарлықтай әсер етті: сіңіру қарқындылығының төмендеуі заттың ішінара ыдырауын көрсетеді. Ыдырау тиімділігі өңдеу уақыты мен кернеуге тура пропорционал. Магниттік араластыру реакция аймағындағы масса алмасуды жақсартып, процестің тиімділігін арттырады. Бұл әдісті газ ағынындағы (мысалы, аргон немесе ауа) атмосфералық қысымды плазмалық ағынмен өңдеумен салыстырған кезде келесі айырмашылықтарды атап өтуге болады. Корона разрядында негізгі әсер локализацияланған микроплазмалық арналарға және электродтар маңындағы электрохимиялық процестерге байланысты. Плазмалық ағында белсенді бөлшектер — атомдық оттегі, гидроксил радикалдары және ультракүлгін сәулелену — ерітіндіге біркелкі әсер етіп, органикалық қосылыстардың терең минералдануын қамтамасыз етеді. Осылайша, тәж разряды органикалық молекулалардың (мысалы, ацетаминофен) тотығуы мен жойылуының бастапқы кезеңі үшін тиімді, ал атмосфералық қысымды плазмалық ағындар тетрациклин сияқты тұрақты антибиотикалық қосылыстар үшін деградация мен тотығудың жоғары деңгейлерін көрсетеді. Екі технологияны бірге пайдалану суды тазартудың ең жақсы нәтижелерін алуға мүмкіндік береді: тәж разряды үлкен молекулалардың ыдырауын бастайды, ал плазмалық ағын олардың төмен молекулалы органикалық қышқылдар мен бейорганикалық иондарға минералдану процесін аяқтайды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основными результаты проекта способствуют исследованию метода обеззараживания остаточных фармацевтических препаратов в жидкой среде методом низкотемпературной плазменной обработки, что является приоритетным направлением в связи с нынешней экологической ситуацией не только в Казахстане, но и по всему миру.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның негізгі нәтижелері тек Қазақстанда ғана емес, бүкіл әлемде қалыптасқан экологиялық жағдайға байланысты басымдық болып табылатын төмен температуралы плазмалық өңдеуді қолдана отырып, сұйық ортадағы қалдық фармацевтикалық препараттарды залалсыздандыру әдісін зерттеуге ықпал етеді.

Level of implementation (in Russian) : нет

Level of implementation (in Kazakh) : жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективностью полученных результатов является использование атмосферного коронного разряда переменного тока и источника плазменной струи переменного тока в различных конфигурациях жидких электродов, включая электрод с непрерывной подачей проточной воды для изучения масштабируемости процесса.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің тиімділігі әртүрлі сұйық электродтар конфигурацияларында айнымалы токтың атмосфералық тәж разрядын және айнымалы ток плазмалық ағын көзін, соның ішінде процестің ауқымдылығын зерттеу үшін ағынды судың үздіксіз ағыны бар электродты пайдалану болып табылады.

Field of application (in Russian) : Взаимодействие плазмы с жидкостью, плазменная активация воды, нетепловая плазма, плазменная обработка, фармацевтические отходы.

Field of application (in Kazakh) : Плазма-сұйықтық әрекеттесуі, судың плазмалық активтенуі, термиялық емес плазма, плазмалық өңдеу, фармацевтикалық қалдықтар.