Теоретическое обоснование и экспериментальное исследование пенных терапевтических систем для применения в медицинской и бальнеологической практике
|
Скачать 0.87 Mb.
|
Изучение технологических принципов получения пенных терапевтических систем для использования |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I – область минимального пенообразования |
II –область максимального пенообразования |
III – область пассивного пенообразования |
При получении пены в открытой емкости в динамическом режиме пенообразования предложенные ранее параметры оценки качества пены меняют свои приоритеты. Так, в данном случае кратность пены должна быть величиной постоянной, стабильность, а, следовательно, кинетическая устойчивость и скорость истечения межпленочной жидкости обеспечиваются за счет скорости потока газа. В связи с этим управление качеством получаемой пены можно осуществлять только варьированием степени дисперсности газовой фазы.
Для подтверждения данной гипотезы были использованы математические модели зависимости кратности пен от диаметра пузырька:
(4)где: dn – диаметр пузырька, м; Vn, Vг – объем пены и газа, м3; S – толщина межфазной пленки, м.
Из приведенного уравнения следует, что диаметр пузырька пропорционален кратности пенного столба. Одновременно зависимость между диаметром всплывающего пузырька dn и диаметром барботажного отверстия dо определяется из равенства подъемной (архимедовой) силы
и силы сопротивления отрыву, зависящей от поверхностного натяжения 
:
(5)где: dn –диаметр пузырька, м; do – диаметр пор, м; s – поверхностное натяжение жидкости, Н/м; rж, rг – плотность соответственно жидкости и газа, кг/м3
С использованием приведенных зависимостей нами обоснованы размеры отверстий барботера. Скорость подачи газа для поддержания постоянного объема пены в емкости зависит, в свою очередь, от кратности пенного столба, и подчиняется выражению:
(6)где: V – расход газа, м3/с; Vж – расход жидкости через сечение барботажной зоны, м3/с;
b – кратность пены.
Расчеты в соответствии с приведенным алгоритмом позволили обосновать оптимальные размеры пор барботера, дисперсность газовой фазы и скорость подачи газа в емкость. Значения толщины межфазной пленки и диаметра пузырька, необходимые для расчетов, определяли методом микрофотографирования.
Результаты сравнительного изучения качества образующейся пены в ванне от конструктивных особенностей барботера представлены в таблице 10.
Таблица 10 – Зависимость кратности пены, полученной методом
барботирования, от степени дисперсности газовой фазы
и условий ее достижения
do, м´10-3 |
dn, м´10-3 |
 |
S, м´10-4 |
b |
V, 10-3 м3/с |
1,0 |
3,5 |
3,5 |
2,0 |
3,6 |
1,1 |
2,0 |
4,4 |
2,21 |
1,8 |
5,1 |
1,7 |
3,0 |
5,1 |
1,7 |
1,7 |
6,2 |
2,2 |
4,0 |
5,2 |
1,3 |
1,5 |
7,2 |
2,6 |
5,0 |
6,0 |
1,2 |
1,4 |
8,9 |
3,3 |
* – для определения расхода газа, расход жидкости Vж рассчитан в соответствии с временем заполнения ванны (2 мин.) и составил 4,2 ´10-4 м3/с |
|||||
Одновременно изучали влияние температуры исходного вспениваемого раствора на температуру образующейся пены, так как, в частности, при сердечно-сосудистых и некоторых кожных заболеваниях применение горячих ванн не рекомендуется. В то же время, ванны ниже температуры тела потребителем воспринимаются как некомфортные.
В эксперименте использовали растворы густого экстракта солодки, температуру жидкости и образованной пены определяли с помощью спиртового термометра (рисунок 7).
Рисунок 7 – Зависимость температуры пены от температуры исходной жидкости для пенной ванны
Анализ представленной на рисунке изотермы показал, что температура образующейся пены на 1-6°С ниже температуры исходной жидкости, что связано, по всей видимости, с низкой температурой газа и большой поверхностью испарения образованной пенной системы. Проведенный эксперимент позволил установить оптимальные значения температуры для пенных ванн, которые зависят от температуры исходного раствора. Полагаем, что для тонизирующей ванны оптимальная температура пены должна быть на 1°С ниже температуры тела, то есть 35-36°С. Обеспечивается данный показатель при температуре жидкости для вспенивания, соответствующей 40-42°С. Релаксирующие же ванны, напротив, должны быть на 1°С выше, то есть 37-38°С, при температуре исходной жидкости находится в пределах 43-44°С.
По результатам исследования разработаны состав, технология и гидродинамические параметры получения пенных ванн для использования в бальнеологической практике. Оригинальность научной разработки подтверждена авторским свидетельством № 1759426 и патентом на изобретение.
Отличительной особенностью предложенных ванн, является, возможность их использования при сердечно-сосудистых и некоторых кожных заболеваниях, сопровождающихся мокнутиями. Общие ванны при такой патологии противопоказаны из-за нежелательного гидростатического давления на периферические сосуды и кожные покровы.
Рисунок 8 - Технологическая схема пенной ванны
Разработана рецептура трех видов пенных ванн: солодковой, седативной и тонизирующей. Для приготовления солодковой пенной ванны используют 0,1% раствор густого экстракта солодки, две другие готовятся на основе водных извлечений из сборов ЛРС. В состав седативного сбора (в г) входят трава пустырника – 35,0; лист мелиссы – 25,0; шишки хмеля – 10,0 и цветки ромашки – 30,0 (на одну ванну). В составе тонизирующего сбора присутствуют корневища с корнями элеутерококка – 10,0; плоды шиповника – 30,0; цветки пижмы – 30,0; трава душицы – 30,0 (на одну ванну).
Разработанная технологическая схема представляет собой два блока, первый из которых связан с приготовлением концентрата, а второй - непосредственно самой пенной фитованны, причем оба этапа связаны с разными производственными площадками. Для получения водного извлечения применили метод дробной трехступенчатой мацерации, в качестве экстрагента использовали кипящую воду, время настаивания – 1 час. При этом степень истощения сырья достигала 77,9%, оптимизацию данных параметров проводили экспериментально.
В теплом извлечении растворяли 1,0% густого экстракта солодки и получали концентрат для пенной ванны, который сохранял микробиологические параметры в течение 48 часов при хранении в холодильнике (8°C). Описанные технологические операции целесообразно проводить на базе производственного фитоотдела аптечной организации. Сама пенная ванна готовится непосредственно в бальнеоотделении санатория, для чего 1 л концентрата растворяют в 50 л воды с температурой 44°С.
По физико-химическим показателям полученная пена разработанных пенных ванн на вид упругая, с блестящей поверхностью, не опадает после погружения в нее больного, бледно-кремового цвета с приятным ароматом трав.
Таким образом, реализация разработанной концепции создания пенных ванн для бальнеологии позволит обеспечить возможность управления не только стадиями технологического процесса, но и качеством получаемых пен.
Похожие:
 |
Теоретическое обоснование и разработка рекомендаций по совершенствованию... Теоретическое обоснование и разработка рекомендаций по совершенствованию системы мотивации труда завода “си и то” |
 |
Содержание Вы приобрели электростимулятор «стимэл-01» (в дальнейшем аппарат). Аппарат относится к изделиям медицинской техники и включен в номенклатуру... |
|
Теоретическое обоснование и практическое использование ДНК генотипирования в селекции свиней Теоретическое обоснование и практическое использование ДНК – генотипирования в селекции свиней |
|
Экспериментальное обоснование и практическое применение физиотерапии... |
|
Исследование современных автоматизированных систем управления гостиницей.... Реализация этих условий возможна только в рамках применения информационных компьютерных систем |
|
Курсовая работа Экспериментальное исследование эффекта прайминга у детей старшего школьного возраста |
|
Вы приобрели Устройство для локальной комплексной терапии «унилор-01»... «унилор-01» (в дальнейшем – устройство). Устройство относится к изделиям медицинской техники и включено в номенклатуру разрешённых... |
|
Современные подходы к химиотерапии больных туберкулезом легких и... Современные подходы к химиотерапии больных туберкулезом легких и возможности повышения эффективности лечения (клинико-экспериментальное... |
|
Методика по проведению В представленной работе даётся теоретическое обоснование пфи с использованием полиграфных устройств с учётом мнения ведущих отечественных... |
|
Авиационных двигателей пособие по выполнению лабораторных работ для... Экспериментальное исследование спектра частот и форм собственных колебаний лопатки компрессора |
|
Языки программирования. Создание программы в языке Visual Basic Экспериментальное исследование тест работы программы выявление ошибок 16 |
|
Центральные холинергические Механизмы регуляции половой функции (экспериментальное исследование) Работа выполнена в Научно-исследовательском институте акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта рамн (академическая группа академика... |
|
Вариативность стратегий восприятия звучащего текста (экспериментальное... ... |
|
В. М. Попов авиационное приборное оборудование Целью лабораторной работы является изучение принципа работы, особенностей конструкции, характерных отказов малогабаритной гироверти-кали... |
|
Методические указания для студентов 2 курса лечебного, педиатрического,... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
|
I. Теоретическое обоснование развития творческих способностей обучающихся... Приложение сравнительная диаграмма уровня развития творческих способностей обучающихся 21 |