Использование плазмы в медицине

Плазменные разряды используются для получения озона, применяемого для обеззараживания воды.

Генерирующие плазму приборы также используют для дезинфекции хирургических инструментов для удаления фрагментов тканей и коагуляции крови. Поскольку плазма действует на атомном уровне и способна достигнуть любой точки поверхности, даже полость иглы. Дезинфицирующие свойства связаны с генерированием биологически активных бактерицидных агентов, таких как свободные радикалы.

Разработали устройство, позволяющее с помощью ионизированной плазмы в течение нескольких секунд безопасно дезинфицировать кожу человека, уничтожая все устойчивые к антибактериальным препаратам микроорганизмы. Новое плазменное устройство сокращает в 10 раз время обработки рук хирургам. С помощью плазмы можно лечить также незаживающие раны.

Обработанная плазмой вода долго хранится. Вода после обработки плазмой сохраняла свои антибактериальные свойства даже спустя неделю, когда содержание в ней пероксида водорода, а также нитратов и нитритов снижалось до нуля. Это указывает на существование других активных соединений, формируемые под действием разрядов плазмы и сохраняющихся в воде в течение продолжительного времени.

Плазма используется в технике.

1. Плазменная панель (телевизор, монитор)

2. Вещество внутри люминесцентных (в том числе компактных) и неоновых ламп

3. Плазменные ракетные двигатели

4. Исследования управляемого термоядерного синтеза

5. Электрическая дуга в дуговой лампе и в дуговой сварке

Управляемый термоядерный синтез  — синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который, в отличие от взрывного термоядерного синтеза (используемого в термоядерных взрывных устройствах), носит управляемый характер. Наиболее простая реакция – это получение дейтерия из атомов водорода. Н + Н = Д.

Жидкость (Лекция №2)

Жидкость — одно из агрегатных состояний вещества. Основным свойством жидкости, является способность неограниченно менять форму, практически сохраняя при этом объём. Поверхность жидких тел ведёт себя как упругая мембрана. Так, вода может собираться в капли. Жидкость способна течь. Однако жидкость не обладает полной свободой перемещений. Между молекулами существует притяжение, достаточно сильное, чтобы удержать их на близком расстоянии.

Как правило, вещество в жидком состоянии имеет только одну модификацию.

Текучесть. Основным свойством жидкостей является текучесть. Если к участку жидкости, находящейся в равновесии, приложить внешнюю силу, то возникает поток частиц жидкости. В отличие от пластичных твёрдых тел, жидкость не имеет предела текучести: достаточно приложить сколь угодно малую внешнюю силу, чтобы жидкость потекла.

Сохранение объёма. Давление, производимое на жидкость, заключенную в сосуд, передаётся без изменения в каждую точку объёма этой жидкости (закон Паскаля).

Жидкости обычно увеличивают объём при нагревании и уменьшают объём при охлаждении. Впрочем, встречаются и исключения, например, вода сжимается при нагревании, при нормальном давлении и температуре от 0 °C до приблизительно 4 °C.

Вязкость. Кроме того, жидкости характеризуются вязкостью. Она определяется, как способность оказывать сопротивление перемещению одной из части относительно другой — то есть как внутреннее трение. Вязкость тем больше, чем меньше текучесть. Вязкость можно измерять с помощью вискозиметра. Ниже приведена таблица вязкостей

Вещество Вязкость кг/(м*с)

Эфир этиловый 0,238

Ацетон 0,337

Бензол 0,673

Вода 1,05

Масло оливковое 90

Глицерин 1400

Масло машинное легкое 113

Смачивание — поверхностное явление, возникающее при контакте жидкости с твёрдой поверхностью в присутствии пара, то есть на границах раздела трёх фаз. Смачивание характеризует «прилипание» жидкости к поверхности и растекание по ней). Различают три случая: несмачивание, ограниченное смачивание и полное смачивание.

Смешиваемость — способность жидкостей растворяться друг в друге. Пример смешиваемых жидкостей: вода и этиловый спирт, пример несмешиваемых: вода и жидкое масло. Если при взаимодействии молекул разных жидкостей образуются водородные, электростатические связи, то жидкости смешиваются (полярные с полярными, неполярные с неполярными).

Диффузия. При нахождении в сосуде двух смешиваемых жидкостей молекулы в результате теплового движения начинают постепенно проходить через поверхность раздела, и таким образом жидкости постепенно смешиваются. Это явление называется диффузией.

Порядок Молекулы жидкости не имеют определённого положения, но в то же время им недоступна полная свобода перемещений. Между ними существует притяжение, достаточно сильное, чтобы удержать их на близком расстоянии.

Ближний порядок. Упорядоченность в твердом теле (а) и в жидкости(б). Молекула жидкости колеблется около положения временного равновесия, сталкиваясь с другими молекулами из ближайшего окружения. Время от времени ей удается совершить «прыжок», чтобы покинуть своих соседей из ближайшего окружения и продолжать совершать колебания уже среди других соседей. Время оседлой жизни молекулы воды, т. е. вре­мя колебания Около одного положения равновесия при комнатной температуре, равно в среднем 10^-11 сек.

Траектории движения молекул:

Газ Жидкость Твердое тело

В жидкости могут быть растворены газы, жидкости и твердые вещества.

Растворимость газов в жидкостях меняется в широких пределах и зависит от природы газа (в первую очередь от его полярности), природы растворителя, температуры и давления.

В таблице 3 приведена растворимость газа ( в литрах ) в 1 литре воды.

Растворимость газов в воде.

Газы V газа /V воды

Кислород 0,032

СО₂ 0,93

Аммиак 750,0