Влияние магнитов на людей, животных, растения и химические реакции исследовалось еще в глубокой древности. В наше время это привело к возникновению и развитию таких научных направлений, как магнетохимия, магнитная биология.
Влияние магнитов на людей, животных, растения и химические реакции исследовалось еще в глубокой древности. В наше время это привело к возникновению и развитию таких научных направлений, как магнетохимия, магнитная биология.
Люди интересовались водой с незапамятных времен. Еще в IV в. до н. э. Аристотель провозгласил воду началом всех вещей. В 1665 г. Гюйгенс предложил принять воду за опорные точки шкалы термометра, в 1780 г. Кавендиш, пропуская электрические искры в смеси кислорода и водорода, впервые синтезировал воду, а Лавуазье в 1783 г. вывел ее формулу.
Как мы уже говорили, не следует думать, что только воздействие магнитного поля в определенных условиях может изменять свойства воды, содержащей примеси. Проведено много опытов, свидетельствующих о том, что на воду, содержащую различное количество примесей, даже ничтожно малое, влияют и другие физические воздействия. Например, чехословацкие исследователи Цабикар и Айн-хорн подвергали дистиллированную воду действию переменного электрического поля частотой 50 герц в течение 10 час. Оказалось, что такая обработка воды повышает скорость ее испарения на 11%. Отмечено значительное влияние на свойства воды слабых ультразвуковых воздействий, небольших доз радиоактивных излучений. Но праще всего технически осуществлять магнитную обработку воды.
Основным критерием оценки квалифицированного эксперимента считается его высокая воспроизводимость, т. е. исследователь, получив определенный результат, может уверенно повторить его и завтра, и через год.
Говоря о воде с примесями, следует отметить, что в литературе имеется множество указаний, что действие магнитных полей изменяет ее физические свойства — диэлектрические, вязкость, поверхностное натяжение и др. Но есть и обратные сведения — о неизменности этих свойств 113, 14 .
На рис. 5 приведены основные физико-химические проявления измененных свойств воды после магнитной обработки.Мы попытались дать количественную оценку упрочнения сцепления частиц после магнитной обработки. Была применена довольно простая, но показательная методика. В трубку, заполненную водой, засыпался порошок, состоящий из зерен одинаковых размеров (рис. 6), которые, естественно, стремились под действием сил тяжести высыпаться из трубки, чему противодействовало прилипание частиц друг к другу. Подбиралась такая крупность порошков, при которой начиналось высыпание частиц. Зная вес таких частиц в воде, было нетрудно рассчитать силы прилипания. Оказалось, что после магнитной обработки воды слипание частиц барита, кварца и других минералов возрастает в 2—4 раза (рис. 7). Такой зффект достигается при определенных напряженности магнитного поля и скорости течения в нем воды или суспензии.
Градиент напряженности магнитного поля может быть временной и пространственный. Легче всего определить (измерением напряженности поля в отдельных точках меж-полюсного пространства) пространственный градиент. Градиент, возникающий, скажем, из-за биения поля (например, при питании катушек электромагнитов переменным или пульсирующим током), измерить труднее. Еще сложнее обстоит дело с измерением величины градиента напряженности магнитного поля и с выявлением его роли в том случае, когда жидкость пересекает поле с различной скоростью (именно этот случай характерен для магнитной обработки воды).
Важное значение имеет настройка аппаратов для магнитной обработки воды. Однако для такой настройки необходимо быстро и по возможности точно определить, как изменяются свойства воды после магнитной обработки, т. е. ировести индикацию. Индикация же изменения свойств воды разработана весьма слабо, что непосредственно связано с неустойчивостью изменений физических свойств воды. При исследованиях и на практике чаще всего измеряют характеристики тех технологических процессов, которые требуется улучшить в данном конкретном случае. Например, если аппараты предназначены для улучшения очистки воды от взвесей, то поступают так: изменяя условия действия аппарата (напряженность магнитного поля и др.), периодически отбирают от протекающего в нем потока пробы, наливают их в стеклянные цилиндры и определяют тем или иным способом скорость осветления. Или следят за скоростью выпадения солей — в тех случаях, когда обработку применяют для борьбы с их отложениями.
Выпадение различныл солей из водного раствора и закрепление .?• на твердых стенках — бич многих важных про-мы!пле1л .и>: процессов. Борьба с этим явлением связана прежде всего с предотвращением образования накипи в паровых котлах. Но вопрос стоит гораздо шире: накипь вредит очень большому числу тепловых процессов . Практика показала, что магнитная обработка оказывается полезной не только в борьбе с отложениями неорганических солей, отложения органических соединений (например парафинов) также могут уменьшаться таким путем.
В нашей стране производится ежегодно около 100 млн. т. цемента, идущего в основном на приготовление бетона и бетонных изделий. Огромный масштаб производства цемента делает весьма актуальным улучшение технологии производства бетона.
Сложность выделения из больших объемов воды мельчайших частиц связана с тем, что они оседают очень медленно. Их вес в воде очень мал и с трудом преодолевает сопротивление воды. Во многих случаях гравитационную силу заменяют на несколько порядков большей центробежной силой, вращая воду в центрифугах и им подобных аппаратах. Но часто это мероприятие оказывается слишком сложным и дорогим.
Чтобы ископаемые стали действительно полезными, их в подавляющем большинстве случаев приходится подвергать обогащению — различными способами руду и уголь разделяют на продукты, одни из которых состоят преимущественно из ценных минералов, другие — из минералов пустой породы. Поскольку разделяемые минералы тесно срастаются друг с другом, перед обогащением их приходится измельчать. Разделение тонких (доли миллиметра) частиц чаще всего осуществляется флотацией, использующей избирательное прилипание частиц различных минералов, обработанных реагентами, к пузырькам воздуха.
Борьба с запыленностью воздуха, особенно с его загрязнением тонкими, витающими пылинками, содержащими кремний, — одна из важнейших санитарных проблем. Такая пыль вызывает грозное заболевание — силикоз легких, пневмокониоз. В рудниках, на тахтах, где образуется особенно много пыли, а хорошую вентиляцию осуществить трудно, для улавливания пыли используют воду. Способы применения воды разнообразны: ее подают в шпуры и скважины при бурении, ею орошают руду в уголь, из капелек воды устраивают своеобразные завесы, воду нагнетают в пласты угля. Но, к сожалению, вода в обычных условиях плохо улавливает тончайшие, микронных размеров, частицы, как раз наиболее вредные для здоровья.
Как мы уже говорили, магнитная обработка воды повышает прочность слипания мелких твердых частиц (см. рис. 7). Этот коллоидно-химический эффект может быть использован и уже частично используется во многих разнообразных технологических процессах.
Имеется ряд сведений о возможности улучшения многих других технологических процессов с помощью магнитной обработки воды и водных растворов. Большая группа таких процессов относится к области сорбции.Свойство омагниченной воды отмывать от различных материалов примеси было использовано А. Г. Лиакумо-вичем для улучшения производства синтетического каучука. Такая вода лучше удаляет остатки катализаторов из каучука, улучшая его физико-механические свойства, магничивание растворов хромовой кислоты и калиевой щелочи улучшает свойства катализатора дегидрирования парафиновых углеводородов — его активность и механическую прочность, а также ряд свойств получаемого полимера [28].
А. Б. Коган, И. Н. Гольцова и другие установили, что такое же изменение движения парамеций и стилохоний происходит, если их внести в ранее омагниченную воду (при этом опыты проводились в случайных условиях без какой-либо оптимизации режима обработки) [421.