Температурные отклики воды и водных растворов на внешнее воздействие магнитным полем
В работе приведены исследования изменения свойств и структуры воды и водных растворов при внешнем воздействии циклическим магнитным полем. Методами рН-метрии, визуализации тепловых потоков на поверхности жидкости, УФ-спектроскопии показано, что активирование внешним низкоэнергетическим магнитным полем приводит к увеличению кислотности среды, к проявлению эбулиомагнитного эффекта, заключающегося в повышении температуры поверхностного слоя воды, и к повышению оптической плотности воды. Наблюдаемые эффекты объясняются образованием фрактальных ячеистых структур, диспергированием наиболее крупных кластеров воды на более мелкие фрагменты.
The Temperature responses of water and aqueous solutions to the external magnetic field effect.pdf Введение Влияние магнитного поля на воду и водные среды различного состава и происхождения до сих пор остается слабо изученным и вызывает острые дискуссии среди ученых как в нашей стране, так и за рубежом [1-5]. Современные достижения физики конденсированного состояния вещества позволяют утверждать, что вода и водные растворы электролитов проявляют высокую чувствительность даже к слабым внешним воздействиям путем изменения своих свойств и структуры [6]. С использованием информационных технологий и инфракрасной техники для наблюдения водных поверхностей удалось надежно зафиксировать ячеистые макроструктуры, возникающие при конвекции воды. Тепловидение позволяет не только наблюдать неразличимые глазом структуры воды, но и регистрировать динамику их изменения [7]. Наибольшее распространение получили инфракрасные камеры с температурной чувствительностью 0,02°С, временным разрешением 100-200 кадров в секунду, и пространственным разрешением (3-5) *10-5 м, основанные на матричной регистрации сигналов [6]. Очевидно, что сопоставление при прочих равных условиях тепловизион-ных изображений контрольного и обработанного магнитным полем образцов воды представляет значительный теоретический и практический интерес. В этой связи установление закономерностей изменения физико-химических свойств воды при понижении или повышении температуры при атмосферном давлении приобретает особую актуальность. В работе [8] показано, что при понижении температуры кислотность воды возрастает, а при повышении наблюдается ее увеличение (табл. 1). Т а б л и ц а 1 Зависимость показателя ионного произведения воды и кислотности растворов от температуры Температура, °С Ионное произведение воды рН 0 1,139х10-16 7,97 18 5,702х10--15 7,11 25 1,008х10-14 7,00 50 5,474х10-14 6,63 100 5,900х10-13 6,12 Магнитная обработка воды, очевидно, также должна приводить к изменению температуры и рН среды. Материалы и методы исследования В работе исследовались дистиллированная, водопроводная и минеральные воды разного состава как в обычном, так и в газонаполненном состоянии. Составы водных сред и их свойства приведены в табл. 2. Т а б л и ц а 2 Химический состав жидких сред Тип воды Химический состав, мг/л Общая минерализация, мг/л Анионы Катионы Примеси, мг/л Cl- HCO3- SO42- Mg2+ Ca2+ Na+ +R+ Хлоридно-гидрокарбонатная натриевая (газированная) 300600 9001 100 150250
Ключевые слова
вода,
водные растворы,
кислотность среды,
кластеры,
магнитное поле,
water,
aqueous solutions,
pH measurements,
clusters,
magnetic field cyclingАвторы
Саркисов Юрий Сергеевич | Томский государственный архитектурно-строительный университет | профессор, д-р техн. наук, зав. кафедрой химии | sarkisov@tsuab.ru |
Горленко Николай Петрович | Томский государственный архитектурно-строительный университет | профессор, д-р техн. наук, профессор кафедры химии | gorlen52@mail.ru |
Сафронов Владимир Николаевич | Томский государственный архитектурно-строительный университет | профессор, канд. техн. наук, профессор кафедры строительных материалов и технологий | v.n.safronov@mail.ru |
Кугаевская Софья Александровна | Томский государственный архитектурно-строительный университет | аспирант кафедры строительных материалов и технологий | sоmanа@mail.ru |
Ковалева Маргарита Алексеевна | Томский государственный архитектурно-строительный университет | доцент, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных материалов и технологий | xomoch28@mail.ru |
Ермилова Татьяна Александровна | Томский государственный архитектурно-строительный университет | магистрант кафедры строительных материалов и технологий | ermilovatatyаna@icloud.com |
Афанасьев Дмитрий Александрович | Научно-исследовательская организация «Сибур-Томскнефтехим» | снс | a.dmitri.86@gmail.com |
Всего: 7
Ссылки
Очков В.Ф. Вода и магнит // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2011. № 10. С. 36-48.
Горленко Н.П., Саркисов Ю.С. Низкоэнергетическая активация дисперсных систем. Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2011. 264 с.
Летников Ф.А., Кащеева Т.В., Минцис А.Ш. Активированная вода. Новосибирск : Наука, 1976. 135 с.
Пасько О.А., Семенов А.В., Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г. Активированные жидкости, электромагнитные поля и фликер-шум. Их применение в медицине и сельском хозяйстве. Томск : Изд-во Том. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники, 2009. 410 с.
Мокроусов Г.М., Горленко Н.П. Физико-химические процессы в магнитном поле. Томск : Изд-во Том. гос. ун-та, 1988. 128 с.
Воронов В.К., Подоплетов А.В. Современная физика: Конденсированное состояние : учеб. пособие. М. : Изд-во ХИИ, 2008. 336 с.
Иваницкий Г.Р., Деев А.А., Хижняк Е.П. Структуры на поверхности воды, наблюдаемые с помощью инфракрасной техники // Успехи физических наук. 2005. Т. 175. С. 1207-1216.
Равин-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия : учебник для мед. ин-тов. М. : Высшая школа, 1975. 255 с.
Сафронов В.Н., Кугаевская С.А. Оптимизация свойств цементных композитов при различных технологических приемах подготовки цикловой магнитной активации воды затворения // Вестник ТГАСУ. 2014. № 1. С. 85-99.
Горленко Н.П., Сафронов В.Н., Абзаев Ю.А., Саркисов Ю.С., Кугаевская С.А., Ермилова Т.А. Магнитное поле как фактор управления свойствами и структурой цементных систем. Ч. 1 : Теоретические предпосылки влияния магнитного поля на физико-химические процессы // Вестник ТГАСУ. 2015. № 3. С. 134-150.
Сафронов В.Н., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Абзаев Ю.А., Кугаевская С.А., Ермилова Т.А. Роль цикловой магнитной обработки воды затворения в управлении свойствами и процессами гидратации и структурообразования цементных систем // Вестник ТГАСУ. 2014. № 4. С. 135-148.
Абзаев Ю.А., Сафронов В.Н., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П., Кугаевская С.А., Ковалева М.А., Ермилова Т.А. Магнитное поле как фактор управления свойствами и структурой цементных систем. Ч. 2 : Структурные характеристики минералов в ранние сроки твердения цементного камня при использовании магнитно-активированной воды затворения // Вестник ТГАСУ. 2015. № 4. С. 150-159.
Huchler L.A., Mar P.E. Non-Chemical Water Treatment System: Histories, Principles and Literature Review // International Water Conference. IWC-02-45. Pittsburgh, PA, 2002. P. 435-444.