See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)" projekt ETF7170
ETF7170 "Hapniku massiülkande uurimine läbi vedelik-õhk piirpinna (1.01.2007−31.12.2009)", Toomas Tenno, Tartu Ülikool, Füüsika-keemiateaduskond, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7170
Hapniku massiülkande uurimine läbi vedelik-õhk piirpinna
Investigation of oxygen mass-transfer through the air-water interface
1.01.2007
31.12.2009
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.8. Keskkonnaseisundit ja keskkonnakaitset hõlmavad uuringudT270 Keskkonnatehnoloogia, reostuskontroll1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia50,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP352 Pinna- ja piirpindade keemia 1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)50,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Füüsika-keemiateaduskondkoordinaator01.01.2007−31.12.2007
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2009
PerioodSumma
01.01.2007−31.12.2007144 000,00 EEK (9 203,28 EUR)
01.01.2008−31.12.2008192 000,00 EEK (12 271,04 EUR)
01.01.2009−31.12.2009165 888,00 EEK (10 602,18 EUR)
32 076,50 EUR

Käimasoleva grandi nr 5520 raames tehtavatud eksperimentide abil on saadud hulgaliselt seni publitseerimata materjali, mille põhjal on koostamisel artikkel eelretsenseeritavasse tedusajakirja. Kahtlemata huvitavaima osa nendest moodustavad andmed, millest nähtub, et uuritud pindaktiivsete ainete korral suureneb vedelik-gaas piirpinna takistus hapniku massiülekandele ligi 90% võrreldes maksimaalse takistusega antud aine korral juba väga väikeste pindkontsentratsioonide ehk nn. kahedimensionaalse gaasi piirkonnas. Piirpinna takistuse oluline muutus hapniku massiülekandele on toimunud juba piirkonnas kus pindpinevuse muutus on alla 1% maksimaalsest. See asjaolu lubab oletada, et varasemate grandiprojektide toetusel loodud mõõteseade ja metoodika võimaldavad vedelik gaas piirpinda uurida pindaktiivse aine madalamatel pindkontsentratsioonidel paremini, kui pindpinevuse mõõtmistulemustest arvutatud adsorptsiooni andmeid kasutades. Järgneva grandiprojekti raames oleks plaanis uurida erineva struktuuriga pindaktiivsete ainete takistavat mõju hapniku massiülekandele aj võrrelda saadud tulemusi pindpinevuse mõõtmiste alusel arvutatud adsorptsiooni väärtustega. Selgitada välja millistest pidaktiivse aine molekuli parameetritest või omadustest sõltub aine mõju hapniku massiülekandele läbi vedelik-gaas piirpinna. See võimaldaks lähtuvalt molekuli omadustest ennustada aine mõju hapniku massiülekandele. Selles osas on plaanis koostööd teha Tartu Ülikooli molekulaartehnoloogia õppetooliga. Teise olulise töösuunana on plaanis uurida loodud mõõteseadme kasutusvõimalusi reoveepuhastustehnoloogias. Reovee aeroobse puhastusprotsessi käigus kasutatavate aeraatorite puhul on teada nende aeratsiooni võimsus puhta vee korral. Erinevate reovete korral on aga piirpinna takistused hapniku massiülekandele erinevad võrreldes puhta veega. Mõõtes kirjeldatud seadme abil konkreetsete keskmistatud reoveeproovide piirpinna takistused hapniku massiülekandele saab välja arvutada vajaliku reaalse aeratsiooni võimsuse antud juhul. Samuti tuleb arvestada, et erinevat tüüpi aeraatorite reaalne võimsus langeb pindaktiivsete ainete tõttu erineval määral. Väljatöötatud seadme abil on võimalik uurida ka eri tüüpi aeraatorite aeratsiooni efektiivsust erinevate piirpinna takistuste korral. Selles projekti osas on plaanis teha koostööd Tartu Ülikooli Tehnoloogiainstituudiga.
The experiments that have been carried out within the framework of current grant No. 5520 have produced a great amount of so far unpublished material, which will be the basis for an article to be published in a pre-reviewed science journal. The most interesting part of the material is undoubtedly composed of the data, which show that in the case of examined surface-active substances the gas-liquidinterface resistance to the oxygen mass-transfer increases by nearly 90% when compared to the maximum resistance in the case of given substance already in very small surface concentration, or, so-called two-dimensional gas region. The significant change of the interface resistance to the oxygen mass-transfer has occurred already in the region where the surface tension change is less than 1% of the maximum. This fact allows to presume that the measuring device and methodology, which had been created with the support of earlier grant projects enable to study the gas-liquid interface in the case of lower surface concentrations of the surface-active substance better than when using the adsorption data calculated from the surface tension measuring results. The following grant project intends to study the preventive effect of surface-active substances with various structures to the oxygen mass-transfer and to compare the acquired results with the adsorption values calculated on the basis of surface tension measurements. The purpose is to identify the parameters or characteristics of the surface-active substance molecule that determine the substance impact to the oxygen mass-transfer through the gas-liquid interface. That would allow predicting the impact of the substance to the oxygen mass-transfer deriving from the molecule characteristics. Cooperation with the Chair of Molecular Technology of Tartu University is intended in this issue. The second relevant direction of this work is to examine the possibilities of use of the developed measuring device in wastewater treatment technology. The aeration power of aerators, used in the aerobic treatment process of wastewater is known in the case of clean water. However, on the occasion of various waste waters the interface resistances to the oxygen mass-transfer vary when compared to the clean water. By using the given device for measuring specific averaged waste water samples’ interface resistances to the oxygen mass-transfer the power of necessary actual aeration for given case can be calculated. It has to be considered also that the actual power of the aerators of various types decreases in different extent due to the surface-active substances. The developed device enables to investigate also the aeration efficiency of the aerators of different types with various interface resistances. We expect to cooperate with Tartu University Institute of Technology in this stage of the project.