Центры кристаллизации магнитного поля

Использование магнитного поля для борьбы с образованием солеотложений основано на следующем принципе магнитное поле оказывает влияние на кинетику кристаллизации, обусловливающее увеличение концентрации центров кристаллизации в массе воды, водная система выводится из относительно стабильного состояния, возрастает скорость образования осадков и формируется множество мелких кристаллов практически одинакового размера (рис. 2.1,2.2). [c.38]

Устройство (рис. 2.11) [190] также предназначено для предотвращения образования отложений на стенках трубопроводов и состоит из патрубка 1 и магнитной цепи, состоящей из магнита 2, магнито-проводов 3 .4, закрепленных на патрубке так, что концы 5 и 6 находятся внутри патрубка, а8и 9 — снаружи. Протекающая по патрубку жидкость проходит сквозь магнитное поле, при воздействии которого на жидкость образуются центры кристаллизации, на которых происходит процесс быстрого роста кристаллов, выпадающих затем в осадок. Образуется шлам, который удаляется из системы обычным путем. [c.48]

Вода всегда содержит ионы солей, которые, двигаясь в магнитном поле, испытывают действие силы Лоренца - сипы взаимодействия магнитного поля и движущейся в нем заряженной частицы, В результате происходит поляризация ионов, их деформация - магнитное поле как бы сортирует ионы по знаку и величине заряда, что повышает вероятность сближения поляризованных ионов и образования центров кристаллизации. [c.31]

Магнитное поле может повышать скорость возникновения зародышей. Действие магнитного поля связывают либо с уменьшением энергии активации на величину поворота молекулы в магнитном поле, либо с уменьшением работы образования критического зародыша. Стимулирует кристаллизацию и радиоактивное излучение. Предполагается, что заряженные частицы, испускаемые радиоактивным веществом, способствуют образованию центров кристаллизации. [c.363]

Хотя в настоящее время известны факторы, оказывающие в той или иной степени влияние на эффект обработки воды магнитным полем, строго научных рекомендаций для проектирования аппаратуры пока еще нет и в большинстве случаев при расчетах используют параметры, проверенные на производстве. По мнению [1821, наиболее правильным путем при определении оптимальных параметров магнитного поля является ориентация на количество и размер центров кристаллизации. [c.443]

Инкубационный период наблюдается при любой степени пересыщения исходного раствора он обусловлен затруднениями в образовании центров кристаллизации. Установлено, что в реальных условиях центры кристаллизации образуются, как правило, в результате осаждения растворенного вещества на чужеродных примесях, присутствующих в этих растворах. Скорость образования зародышей увеличивается с ростом пересыщения, повышением температуры и уменьшением поверхностного натяжения. Длительность инкубационного периода зависит от состава исходного раствора (сточной воды), интенсивности перемешивания, температуры, воздействия внешних электрического и магнитного полей [21]. При перемешивании скорость зародышеобразования возрастает. [c.9]

Следует отметить, что ферромагнитные частицы- не только способствуют образованию агломератов частиц фосфоритового флотоконцентрата и гидроксида железа, но и обусловливают дополнительное перемешивание суспензии в зоне действия поля, а также образование центров кристаллизации коагулянтов [21]. Если предположить, что кристаллизация коагулянта, добавленного в тонкодисперсную суспензию или сточную воду, происходит только на коллоидных частицах, то последующая коагуляция зависит от числа этих коллоидных частиц и степени пересыщения реагента. Интенсификация подобного процесса возможна воздействием магнитного поля на суспензию в зоне взвешивания осадка при добавлении в нее гидроксида железа. При этом одновременно ускоряются перемешивание коагулирующих растворов, гетерокоагуляция частиц на поверхности растущих кристаллов коагулянта и агломерация частиц дисперсной фазы суспензии в результате механического захвата их гидроксидом железа. [c.10]

Важнейшим вопросом теории кристаллизации является влияние поверхностей, ограничивающих рассматриваемый объем, на скорость зарождения центров кристаллизации. Не менее существенна роль растворимых и нерастворимых примесей, воздействия ультразвуком, механической вибрацией, магнитными полями и т. п. Растворимые примеси меняют величину о если вследствие этого эффекта поверхностное натяжение уменьшается, то скорость зарождения центров увеличивается и структура твердой фазы оказывается более мелкозернистой. Частицы нерастворимых примесей, изоморфные с твердой фазой, служат катализаторами процесса кристаллизации и, следовательно, также влияют на степень дисперсности зернистого строения поликристалла. Количественный анализ влияния примесей на структуру твердой фазы в больших объемах должен помочь развитию теории модифицирования, которая позволит сознательно подбирать нужную примесь (по ее физико-химическим свойствам и концентрации) для получения желательного распределения зерен в поликристаллическом агрегате по размерам и по расположению в пространстве. Физические [c.248]

Установлено [44], что, как правило, магнитное поле не влияет на скорость кристаллизации, увеличивает вероятность возникновения центров кристаллизации и что р равные интервалы температур действие магнитного поля различно. [c.28]

Было исследовано влияние импульсного магнитного поля на процесс зародышеобразования. Переохладив воду до определенной величины, на образец действовали импульсным магнитным полем, которое создавали путем однократного включения и выключения электромагнита. При этом импульс длился —0,4 сек и достигалось максимальное значение Н = 2500 э. Действие такого импульса на переохлажденную водопроводную воду приводит к увеличению вероятности образования центров кристаллизации. Так, при —12° С вследствие действия импульсного поля т уменьшалось примерно в 2 раза. Аналогичный эффект был получен при кристаллизации деионизованной воды с добавкой 0,028 о КС1. Такая концентрация KG1 снижала удельное сопротивление деионизованной воды до водопроводной. [c.264]

Наряду с приведенными выше исследованиями мы провели опыты при пульсирующем поле. Магнитное поле имело постоянную составляющую Н = 1100 э и содержало переменную составляющую. Максимальное значение напряженности магнитного поля составляло 2000 э. Результаты значений скорости зародышеобразования кристаллической фазы под действием такого поля для водопроводной и дистиллированной воды приведены на рис. 2 и 3. Из рисунков видно, что пульсирующее магнитное поле увеличивает скорость образования центров кристаллизации, как и импульсное поле. [c.264]

На скорость возникновения новых центров кристаллизации влияют такие факторы, как температура, гидродинамические З словия, электрические и магнитные поля и т, п. [c.57]

Помимо степени пересыщения растворов или переохлаждения расплавов на скорость возникновения центров кристаллизации существенно влияет температура, гидродинамические условия кристаллизации, электрические и магнитные поля и др. [41, с. 67]. Изменение температуры раствора или расплава приводит к изменению их вязкости, растворимости кристаллизанта, коэффициента диффузии ионов и ассоциатов, структуры растворителя, сдвигает равновесие между ассоциатами и раствором, влияет на процессы сорбции примесей, плотность и распределение поверхностных дефектов зародышей. В связи с этим однозначной зависимости скорости зародышеобразования от температуры нет, в большинстве случаев она увеличивается при нагревании. [c.48]

Борис Павлович тут же попрощался с нами и быстро ушел, а мне потом пришлось не раз убеждать скептиков, что в воде, движущейся через неоднородное магнитное поле, возникают долгоживущие центры кристаллизации, и что магнитной обработке можно подвергать не всю воду, а только ее часть. [c.29]

Обнаружен эффект необратимого изменения температур кристаллизации и плавления высокомолекулярного полимера - полиэтиленоксида - в результате импульсной магнитной обработки его расплава. Прямым наблюдением кинетики кристаллизации в оптическом микроскопе установлено повышение плотности центров нуклеации и уменьшение размеров образующихся надмолекулярных структур. Эффект объяснен сшиванием полимерных цепей в результате спин-зависимых радикальных реакций их концевых звеньев в импульсном магнитном поле. [c.183]

В работах Михневича с сотр. [92—95] было доказано существование граничных слоев переохлажденного полярного бетола и пиперина толщиной до 1 мкм вблизи поверхности стекла. Особая структура проявлялась здесь в замедлении образования в ориентированных поверхностью граничных слоях центров кристаллизации по сравнению с объемной частью той же жидкости. Активность поверхности могла быть снижена обработкой стекла раствором плавиковой кислоты или покрытием его тонким слоем коллодия. Действие импульсного магнитного поля приводило к разрушению ориентированной структуры тонких пристенных слоев бетола [95]. Было сделано предположение, что вязкость пристенных слоев переохлажденного бетола имеет аномально высокие значения. Этот вывод подтвержден недавно Межидовыми [96] при измерениях зависимости скорости распространения фронта кристаллизации переохлажденных дифенилами-ла, тимола и бетола от радиуса капилляров, менявшегося в этих экспериментах от 4 мкм до 15 мм. [c.213]

М. Л. Михельсон [32, с. 3—62] термодинамическими расчетами показал, что магнитные поля могут активировать коллоидные центры кристаллизации. Это влияет на кинетику роста кристаллов солей жесткости на намагниченных частицах магнетита. Представляется возможным обосновать полиэкстремальную зависимость эффекта воздействия от напряженности магнитного поля и экстремальную — от скорости потока (это подтверждено расчетами на ЭЦВМ). Дальнейшие опыты показали, что при одинаковом химическом составе раствора бикарбоната кальция после магнитной обработки кристаллизация на частицах магнетита происходит со значительно большей скоростью, чем на таких же частицах кальцита [19, с. 159—161]. В этой работе М. Л. Михельсон описывает один из возможных, по-видимому, частных механизмов воздействия магнитной обработки на процесс кристаллизации. [c.108]

Переменные электрические поля, магнитные поля, ультразвук, радиоактивное излучение в большинстве случаев вызывали значительное сокращение времени индукционных периодов, а следовательно, и устойчивости растворов. Но в отдельных случаях наблюдалась и обратная картина. Например, в работе Горского и Башуна [17], изучавших влияние переменного электрического поля па кристаллизацию пересыщенных растворов виннокаменной кислоты, было установлено, что в зависимости от температуры поле увеличивает или снижает стабильность. Опыты проводились при напряжении 700 в и частоте 1500 гц нри одной и той же исходной концентрации растворов. Оказалось, что при 40° С поле ускоряет появление центров кристаллизации, а при 20° замедляет. Дело, конечно, в данном случае не только в температуре, но и в исходном пересыщении. Оно было разным при различных температурах в связи с соответствующим изменением растворимости. Не разбирая здесь механизма влияния полей, который пока слабо изучен, подчеркнем еще раз факт влияния. Он указывает на связь устойчивости пересыщенных растворов с механизмом процесса зародышеобразования. Подробное рассмотрение его является делом сложным и входит в задачу специальной монографии. Сам же факт наличия связи очень важен с точки зрения раскрытия природы пересыщенных растворов. Механизм влияния полей, конечно, различен. Б его основе могут лежать как изменение структуры раствора, так и явления, сходные с его перемешиванием или механическим воздействием вообще. Все это, разумеется, требует детального исследования с учетом особенностей поведения метастабильных фаз. Но практическое использование отмеченных в.лияиий возможно и на данной стадии изученности. Особенно это относится к пересыщенным растворам труднорастворимых веществ, операции с которыми накладывают отпечаток на ряд технологических процессов. [c.75]

Для многих систем с фазовыми прёвращениями установлено влияние магнитного поля на пространственную ориентацию кристаллов с преимущественным распределением их осей вдоль силовых линий, на форму и размеры кристаллических образований, а также на рост числа центров кристаллизации и ускорение самого процесса кристаллизации [167—174]. [c.442]

В большинстве работ по магнитной обработке воды отмечается успешное применение данного метода в борьбе с накипеобразованием. При обработке воды магнитным полем в массе воды образуются центры кристаллизации, вследствие чего выделение накипеобразователей происходит не на теплопередающей поверхности нагрева или охлаждения, а в объеме водь е выделением вместо твердой накипи подвижного тонкодисперсного шлама. Последний легко удаляется с поверхности теплообменных аппаратов и трубопроводов [177]. Установлено также, что ускорение процесса растворения кристаллов MgS04 в воде при обработке магнитным полем более значительное, чем при воздействии ультразвука. [c.442]

Исследования влияния магнитного поля на процессы зарождения центров кристаллизации в расплавах, проведенные В. В. Кондогури, Р. Я. Берлага, Ф. Г. Горским и другими [14, 15, 33, 84, 121, 194], показали, что магнитное поле изменяет количество центров кристаллизации. Как правило, не влияя на скорость кристаллизации, оно увеличивает вероятность возникновения центров кристаллизации. Аналогичная картина наблюдается при воздействии магнитного поля на растворы. [c.40]

Возможности для роста кристаллов появляются благодаря уменьшению растворимости накнпеобразователей при повышении температуры технической воды. В этом случае образуются мелкозернистые кристаллы, распределяющиеся во всем объеме раствора. Если под действием магнитного поля зародыши кристаллов возникают во всем объеме жидкости, то при нагреве необработанной воды центры кристаллизации возникают на границе раздела стенка—раствор, так как вблизи стенки нарушения структуры раствора наиболее значительны и работа образования зародышей новой фазы минимальная. [c.40]

Внешнее магнитное поле оказывает влияш1е не только на процесс возникновения центров кристаллизации, но и на формирование кристаллообразований. Ориентация кристаллов в МП начинается с момента возникновения кристаллических центров и сохраняется в процессе роста кристаллов вплоть до образования поликристаллических, агрегатов. Таким образом, ориентирующее действие МП проявляется в системе на совершенно различных уровнях дисперсности — атомном, молекулярном и макроскопическом. [c.66]

Стабилизация клатратных структур воды гексааквакомплексом кальция под действием магнитного поля способствует образованию в воде дополнительных центров кристаллизации. Хотя гексааквакомплексы и нестабильны, время их существования достаточно велико. Изменение степени упорядоченности структуры воды, обусловленное действием магнитного поля, приводит к уметьшению дальней гидратации ионов, что оказывает положительное влияние на прсща -сы адсорбции, коагуляции и т.д. [c.47]

Коллоидные центры кристаллизации могут быть активированы магнитным полем, что оказывает влияние на кинети ку роста кристаллов солй4 жесткости [77]. Установлены по-лиэкстремальная зависимость этого явления от напряженности магнитного поля и экстремальная зависимость от скорости потока воды. После магнитной обработки раствора бикарбоната кальция образование центров кристаллизации протекает бол(ве интенсивно, чем в обычных условиях кристаллизации. [c.48]

При обработке воды магнитным полем создаются условия для более быстрого образования кристаллов в потоке воды, проходящей через тепдообменник [13, 371, Возникакидие кристаллические зародыши служат центрами кристаллизации. Они сорбируют на своей поверхности ионы карбонатной жесткости, укрупняются и выпадают в виде шлама, который удаляют из системы тем или иным способом. Кристаллы образуются в потоке воды, а не на тепловсй поверхности. [c.54]

Следует отметить, что магнитная обработка наиболее эффективна для природных вод, характеризующихся преобладанием бикарбоната кальция, причем магнитное поле воздействует только на пересыщенные растворы, нарушая их метастабильное состояние. Это приводит к росту скорости образования микрозародышей твердой фазы карбоната кальция, т. е. к возникновению во всем объеме омагниченной воды значительно большего количества центров кристаллизации, чем в воде, не обработанной магнитом. Как показывает практика, с ростом концентрации диоксида углерода в растворе эффективность магнитной обработки воды ухудшается. [c.85]

Постоянное магнитное поле замедляет образование центров кписталлизации льда, что обусловлено изменением работы. чародышеобпазования в магнитном поле. Увеличение степени чистоты воды смещает кпивые скорости зародышеобразования в область больших переохлаждений. Действие импульсного поля на воду приводит к увеличению вероятности образования центров кристаллизации. Показано, что ответствеиность за эффект действия импульсного магнитного поля несут ионы. [c.325]

Литературные сведения о механизме воздействия магнитного поля на диамагнитные жидкие системы довольно противоречивы. Термодинамические расчеты и ряд опытных данных свидетельствуют об отсутствии влияния магнитного поля на физико-химические показатели водных растворов и особенно дистиллированной воды [101]. Однако многие исследователи приводят положительные результаты промышленного применения этого метода, в частности для устранения накипеобразования, предотвращения инкрустации солей на стенках скважин при нефтедобыче, интенсификации процессов обогащения цветных руд [102—105] и т. д. Для ряда систем с фазовыми превращениями установлено влияние магнитного поля на пространственную ориентацию кристаллов с преимущественным распределением их осей вдоль силовых линий, на форму и размеры кристаллических образований, а также на рост числа центров кристаллизации и ускорение самого процесса кристаллизации [106—113]. Для систем aS04 — НгО и Са (НСОз)2— [c.393]

Обнаруженный и описанный выше эффект изменения кристаллизации гибкоцепных полимеров в результате импульсного магнитного воздействия на их расплавы может быть назван магнитокристаллизационным эффектом (МКЭ). Выводы предложенной ранее качественной модели этого эффекта о характере ИМП-индуцированного изменения нуклеации и кинетики кристаллизации полимеров получили прямое экспериментальное подтверждение. В результате воздействия ИМП на расплав высокомолекулярного гибкоцепного полимера действительно повышается плотность центров зарождения областей кристаллизации, и уменьшается размер этих областей, т.е. происходит ожидавшийся при увеличении длины полимерных цепей переход от зарождения и роста отдельных крупных кристаллитов к равномерному зарождению мелких кристаллитов, образующих в итоге сплошное кристаллическое поле. Это позволяет утверждать, что повышение температуры кристаллизации обусловлено повышением молекулярной массы полимера за счет сшивания его цепей в ИМП, а снижение температуры плавления - увеличением поверхности границ кристаллитов при уменьшении их размеров. [c.186]