The characteristics of plasma-activated water by different methods of corona electric discharge

Document Type : Original Article

Authors

1 Department of Physics, Faculty of Science, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Iran.

2 Department of Rangeland and Watershed Management, University of Gonbad Kavous, Iran.

Abstract

This research investigates the characteristics of plasma-activated water (PAW) generated through various methods of corona electric discharge. To produce PAW, three types of corona discharges were examined: above the water surface, at the water-air interface, and within the liquid water. Our findings confirm that the physico-chemical properties of PAW, including pH, electrical conductivity (EC), and reactive species concentration, are significantly influenced by discharge parameters and electrode placement. Additionally, to analyze the effect of plasma treatment duration on acidification, distilled water was exposed to plasma for 5, 10, 15, and 20 minutes. The results indicated that an increase in treatment duration led to a decrease in pH, attributed to a rise in the concentration of reactive oxygen and nitrogen species. These findings provide critical insights into the interplay between discharge parameters and the resulting physicochemical properties of PAW, thereby contributing to the overall body of knowledge in plasma chemistry and its practical implications for environmental sustainability.

Keywords

Main Subjects

Article Title [Persian]

بررسی خصوصیات آب فعال شده پلاسما توسط روش های مختلف تخلیه الکتریکی کرونا

Authors [Persian]

  • سمیرا تاجیک نژاد 1
  • نادر جندقی 2
  • امیررضا خانزاده 1

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران.

2 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران.

Abstract [Persian]

در این مقاله تاثیر پلاسمای سرد حاصل از تخلیه الکتریکی کرونا بر خصوصیات آب فعال تولید شده توسط پلاسما مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تولید آب فعال پلاسما (PAW) از سه روش تخلیه الکتریکی بالای سطح آب، روی سطح مشترک آب و هوا، و داخل مایع آب استفاده و سپس تغییرات زمانی pH و هدایت الکتریکی تیمارهای مختلف بلافاصله پس از پردازش، 24 ساعت بعد و یک هفته بعد اندازه گیری و با نمونه شاهد مقایسه شد. همچنین به منظور بررسی تاثیر مدت زمان اعمال پلاسما بر میزان اسیدی شدن، آب مقطر در مدت زمان های 5، 10، 15 و 20 دقیقه تحت تیمار پلاسما قرار گرفت و نشان داده شد که با افزایش مدت زمان اعمال پلاسما به دلیل افزایش غلظت گونه های فعال اکسیژنی و نیتروژنی میزان pH کاهش یافت.

Keywords [Persian]

  • اسیدیته
  • هدایت الکتریکی
  • گونه های فعال
  • تخلیه کرونا

Articles in Press, Accepted Manuscript
Available Online from 09 March 2025