ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возможные механизмы влияния электромагнитных полей на водные системы из "Омагничивание водных систем" Известно множество процессов, теоретическое обоснование которых было сделано только через несколько десятилетий после того, как они нашли широкое и успешное практическое применение. Накопленных простых эмпирических зависимостей оказывается достаточно для устойчивого получения желаемых результатов. Во многих же случаях отсутствие теории сдерживает практическое применение полученных результатов. К такого рода проблемам относится и проблема изменения свойств водных систем после кратковременного воздействия на них относительно слабых электромагнитных полей. Мы многократно отмечали, что часто в лабораторных условиях достигаемые эффекты отличаются неустойчивостью, остаются неизвестными приемы стабилизации и оптимизации процесса, методы расчета аппаратов для магнитной обработки водных систем. [c.89] Трудности теоретической трактовки магнитной обработки водных систем очень велики, поскольку приходится сталкиваться со многими нерешенными проблемами, относящимися к общей теории жидкого состояния. Вместе с тем накопленных экспериментальных данных пока еще недостаточно для построения строгой теории. Это обусловлено тем, что проблема магнитной обработки стала привлекать позитивное внимание представителей фундаментальных наук совсем недавно. [c.89] Долгое время считалось, что магнитные поля не могут влиять на химические реакции в растворах, идущие через радикальный механизм. Опыты, свидетельствующие об этом, считались недостоверными. Тем более, что результаты их не были стабильными. Это объясняется тем, что, не зная механизма процесса, экспериментаторы не МОГЛИ учесть и стабилизировать все факторы, влияющие на реакцию. Подвергались сомнению такие важные, новые научные направления, как магнитобиология, маг-нитотерапия. Но открытие в 1967 г. явления химической поляризации ядер атомов стимулировало интерес ученых к механизму воздействия магнитных полей на некоторые жидкофазные реакции. Установлено, что при определенных радикальных реакциях магнитное поле влияет на переориентацию магнитных моментов в радикальных парах (электронные спины) и, через этот промежуточный механизм, на химические реакции. Изменяются кинетика процесса и соотношение продуктов, получаемых в результате реакции. Этот эффект может иметь большое практическое значение, например, в магнито-биологии, в реакциях радикальной полимеризации при получении пластмасс и др. [c.90] Конечно, одних аналогий недостаточно. Механизм явлений, происходящих при магнитной обработке водных систем, может быть выяснен только совместными усилиями физиков и химиков. Пока работа в этом направлении лишь начинается. [c.90] Общим фоном отрицательного отношения являлось отсутствие учета всей совокупности сведений и всех условий, в которых осуществляется магнитная обработка водных систем. [c.91] Все соображения негативного характера делаются с принятием следующих допущений а) вода не содержит примесей и находится в состоянии термодинамического равновесия с окружающей средой б) воде не свойственна заметная структурная релаксация и в) вода в магнитном поле находится в неподвижном состоянии. [c.91] Нетрудно заметить, что в реальных условиях магнитной обработки водных систем все эти допущения оказываются неверными. Вода всегда содержит примеси различных веществ, в том числе — газов. Она является открытой системой, обменивающейся со средой не только энергией, яо и веществом, и не может рассматриваться как равновесная. Ей свойственна замедленная структурная релаксация. [c.91] Обязательное условие перемещения водной системы и магнитного потока относительно друг друга привлекает большое внимание к возникающим при этом индуцированным электрическим токам. Из уравнений Максвелла вытекает, что магнитное поле возникает как при перемещении электрических зарядов, так и при изменении электрического поля во времени. Любое изменение во времени магнитного поля вызывает возникновение электрического поля. И при подсчете затраты энергии на магнитную обработку нельзя не учитывать энергию движения. Таким образом, отсутствие учета движения водной системы в магнитном потоке принципиально искажает исходные условия теоретического анализа магнитной (точнее — электромагнитной) обработки водных систем. [c.91] Н — напряженность магнитного поля. [c.92] Расчет, проведенный по этой формуле, показывает, что магнитное поле напряженностью 80 кА/м (1000 Э) может произвести над одним молем воды работу, измеряемую величиной 0,105 мкДж, что соответствует ничтожному изменению температуры (на 10 °С). К тому же часто эта работа сопоставляется с энергией водородной связи ( 25 кДж/моль), которую по априорным утверждениям при магнитной обработке необходимо разорвать. И оказывается, что получаемая энергия на 10 порядков меньше требуемой. Все эти расчеты, как мы отметили выше, имеют общим недостатком то, что ими не учитываются реальные условия — присутствие в воде примесей, перемещение воды и поля — и то, что их отправной точкой является необходимость разрыва всех водородных связей. [c.92] Между тем, как отмечает В. И. Миненко [12, с. 17— 18], воздействие магнитного поля на жидкость может вызывать меньшие изменения, чем действие электрических сил. Так, силы Лоренца, возникающие при течении воды и действующие перпендикулярно направлению потока, за время пребывания воды в поле (0,1 с) при градиенте электрического поля порядка десятков милливольт на 1 см способны произвести над одним грамм-ионом работу, измеряемую несколькими сотнями джоулей. Возможно энергия перекачивания жидкости является некоторым добавочным источником изменения изобарно-изотермического потенциала системы при ее магнитной обработке. Следует также рассмотреть и учесть возможное взаимодействие с магнитным полем растворенного в воде парамагнитного кислорода. [c.92] Все же при электромагнитной обработке водной системе действительно сообщается очень мало энергии. Поэтому ее энергетическое состояние до и после магнитной обработки должно быть примерно одинаковым. Между тем, лабораторные опыты и промышленная практика свидетельствуют о тоги, что свойства водных систем после магнитной обработки существенно изменяются. [c.92] Перечисленные экспериментальные зависимости установлены многими авторами и имеют одинаковый характер, поэтому нельзя считать, что все они ошибочны. [c.93] При построении теории следует учитывать последние данные в области структуры воды и растворов. Особенно важным является изменение структуры растворов прн малых затратах энергии и их структурная релаксация (см. гл. I). [c.94] Сейчас уже известно много различных гипотез, которые можно разбить на три основные группы а) рассмотрение ВЛИЯНИЯ полей на собственно воду, без учета всех видов примесей и даже ионов — продуктов диссоциации воды б) основная роль отводится ионам, всегда присутствующим в воде и в) основная роль отводится влиянию магнитных полей на ферро- и парамагнитные коллоидные микрочастицы, в большинстве случаев присутствующие в воде. Следует отметить, что между этими группами гипотез нет четких границ их нельзя отделять одну от другой. [c.94] Исходя ИЗ самых общих соображе ний, механизм воздействия электромагнитных полей на водные системы можно связать с явлениями резонансного типа [119]. Молекулы воды, их ассоциаты, как и гидратированные ионы, совершают беспрерывные колебательные движения, которым соответствует определенный энергетический уровень. При воздействии на эту систему поля оптимальной частоты возможен резонанс с определенной группой молекул и ассоциатов с возникновением квантов энергии, способных деформировать связи, изменить структурную характеристику системы (в объеме, в сольватных оболочках). [c.94] Галаницкнй в своей работе [19, с. 22—28] развил эти рассуждения. Он, рассматривая разные ре-зонансио-активные формы движения молекул, отметил, роль ионов с различным знаком гидратации в этом процессе. Однако таких обш их соображений совершенно недостаточно для практических целей. Ниже приведены различные гипотезы, высказанные отдельными авторами и подлежащие критическому рассмотрению. [c.95] Лычагин обосновывает возможность изменения магнитным полем валентного угла молекулы воды — его уменьшение более чем на 2° [19, с. 41—45]. Это приводит к увеличению дипольного момента молекулы и изменению взаимодействия между молекулами с укрупнением их агрегатов. [c.95] Киргинцев приходит к выводу, что магнитные поля, наоборот, измельчают некие неопределенные агрегаты молекул воды, ускоряя этим образование зародышей [120]. Такое измельчение агрегатов не требует больших затрат энергии, а их укрупнение происходит медленно. [c.96] что при воздействии электромагнитных полей свойства воды могут изменяться на значительное время, экспериментально доказано С. Т. Усатенко и В, И. Морозовым. Они пропускали дистиллированную воду через однородное постоянное магнитное поле и одновременно воздействовали на иее высокочастотным переменным электромагнитным полем, вектор которого был перпендикулярен вектору постоянного магнитного поля. При совпадении частоты переменного поля с частотой прецессии ядер в данном магнитном иоле происходит избирательное поглощение электрохмагнитной энергии колебательного контура ядрами вещества, сопровождаемое их переходом на более высокий энергетический уровень. [c.96] Вернуться к основной статье