Магнітна обробка води: запитання й відповіді

NN

ПИТАННЯ

ВІДПОВІДІ

1.

На якому явищі базуються спостережувані ефекти зміни властивостей рідини?

Магнітна обробка води від накипу базується на явищі фазового переходу другого роду (ФП II).  В останні десятиліття використовується термін «критичні явища».

2.

Що таке фазовий перехід другого роду (ФП II)?

Магнітна обробка води - ФП II - структурна перебудова в рідині.  Супроводжується зміною ентропії і, як наслідок, зміною всіх властивостей рідини: теплоємності, теплоти випаровування, в'язкості, щільності, діелектричної проникності, електропровідності, поверхневого натягу, теплопровідності, кінетики розчинення, кристалізації, абсорбції і так далі.

3.

Чим можна викликати ФП II?

Зміною значення будь-якого зовнішнього впливаючого на систему фактора: температури, тиску, хімічного потенціалу рідини, напруженості електричного поля, магнітної індукції магнітного поля, гравітацією, енергією перенесення маси і так далі.  Адже ентропія - функція термодинамічного стану системи.

4.

Що є причиною утворення структури рідини?

Структура - результат взаємодії часток (молекул, розчинних і нерозчинних домішок) рідини і їх теплового (броунівського) руху

5.

Чи є можливість збільшувати або зменшувати ентропію, тобто її міняти в потрібному напрямку?

Така можливість є.  Підвищуючи температуру рідини її можна перевести в пар, тобто збільшити ентропію.  Знижуючи температуру пара, його можна конденсувати - знизити ентропію.  Аналогічно, впливаючи на рідину будь-яким зовнішнім фактором можна як збільшити, так і зменшити ентропію.

6.

Як змінюються властивості рідини при зміні ентропії (структури)?

З ростом ентропії значення деяких властивостей рідини збільшуються, а деяких - зменшуються.  І навпаки.

7.

Чим характеризується  ФП II?

Він відбувається в точці, в дуже вузькому інтервалі значень змінного фактора.  Якщо повільно змінювати значення якого-небудь впливаючого на систему фактора, нічого не станеться поки його значення не досягне деякої «критичної» величини.  Саме при цьому система стрибком поміняє структуру, властивості.

8.

Чому магнітне поле може змінювати структуру рідини?

Якщо рідина рухається в магнітному полі, на неї діє сила Лоренца, яка намагається змінити траєкторію руху частинок рідини пропорційно величині і знаку їх заряду.  Якщо сила Лоренца потрапить в резонанс з власними коливаннями частинок рідини, то можлива структурна перебудова.

9.

Чому при структурній перебудові змінюється теплоємність і теплота пароутворення рідини?

Тому що ізобарна теплоємність

  Ср= Т*(dSрід/dT)  і теплота пароутворення  r = Т*(Sпару- Sрідини)  визначаються ентропією рідини (Sрідини). Температура T  - підсилює ефект зміни ентропії рідини.

10.

Чому МГД резонанс (магнітна обробка) може знизити енерговитрати на отримання пара?

Теплота пароутворення – енергія переводу молекул рідини в пар, складається з двох складових: енергії взаємодії молекул в рідині і кінетичної енергії молекули. Змінюючи структуру рідини, магнітне поле може знизити енергію взаємодії молекул. Розгін молекул рідини до швидкостей, достатніх для виходу в пар, забезпечить температура.

11.

Чи зміниться при «магнітної обробки» ентальпія (теплосодержание) пара?

Ні не зміниться. Тепловміст пари визначається тільки температурою. Температура при ФП II не змінюється.

12.

Чи не порушується другий закон термодинаміки?  Чи не створюємо ми вічний двигун, використовуючи «омагнічену» рідину: здійснюємо роботу не витрачаючи еквівалентну кількість енергії?

Реальна теплова машина яка перетворює енергію палива, що спалюється в роботу, - відкрита термодинамічна система. Із зовнішнього середовища, спалюючи паливо, ми черпаємо енергію для перетворення рідини в пару і у зовнішню середу ми віддаємо енергію, конденсуючи пару в рідину. Необхідну для здійснення роботи енергію ми в обов'язковому порядку витрачаємо, але менше, ніж при використанні в якості робочого тіла звичайної рідини. У возі можна застосувати квадратне колесо замість круглого. Колесо так і залишиться колесом, але таке технічне рішення підвищить енерговитрати при русі. Молекули пари не взаємодіють між собою, «не пам'ятають», що в парогенераторі вони утворилися із рідини  зі зміненою структурою. При конденсації молекули пари утворюють воду зі «звичайною» структурою. Таким чином, «омагнічена» рідина, що надходить у парогенератор, може збільшити ККД (коефіцієнт корисної дії теплової машини. Таку можливість підтверджує Цикл А. В. Калини, в якому ККД паротурбінної установки збільшується з 40% до 50%. При цьому витрата палива на отримання тонни пари знижується на 20%. Викиди ТЕЦ в навколишнє середовище при цьому знижуються на 30%. Демонстраційна теплова електростанція потужністю 1 МВт, що використовує Цикл Олександра Івановича Калини, працює в США з початку 90х років.

13.

Чому використання води зі зміненою структурою призводить до запобігання накипформування на теплообмінних поверхнях?  Чому «омагнічена» вода змиває стару накип?  

З води зі зміненою структурою кристалізуються солі жорсткості зі зміненою структурою: замість кальциту - арагонит.  Кристалик арагонита має дуже низьку адгезію (силу зчеплення, прилипання) до сталі.  Тому він змивається навіть слабким потоком рідини.

14.

Чому магнітна обробка «сирої води», що надходить на хімводоочищення, збільшує «обмінну ємність» іонообмінних матеріалів, збільшує швидкість реакції утворення шламу в процесі хімічної очистки (попереднього пом'якшення) сирої води на електростанціях?

Швидкість будь-якої реакції (хімічної або іонного обміну) залежить від концентрації речовин, які вступають в реакцію .  Іони кальцію і магнію, що містяться у воді, іони натрію, закріплені на органічних радикалах в іонообмінному матеріалі, оточені гідратною оболонкою - молекулами води.  Активність іонів (фактична концентрація) завжди нижче, ніж концентрація, обумовлена ​​матеріальним балансом.  Змінюючи структуру води, зменшуючи гідратірованіем (обводненість) іонів, ми підвищуємо швидкість реакції.  Крім того, знижуючи в'язкість води, ми включаємо в процес і ті іони натрію, які через дуже низьку активність (знаходяться всередині пір іонобменного матеріалу) в реакції раніше не брали участь.

15.

Чому магнітна обробка призводить до зниження витрати при випаровуванні розчинів або сушінні суспензій в хімічній, хіміко-фармацевтичної, харчовій промисловості, при виробництві будматеріалів і так далі? 

У разі використання МГД резонатора в процесах випарювання або сушки, його налаштовують на режим, що призводить до зниження теплоти пароутворення.  Дивіться відповіді на питання NN 9-12.

16.

Чому магнітна обробка знижує енерговитрати при поділі рідких сумішей - ректифікації (дистиляції, перегонці)?

Тому що у кожного речовини своя частота власних коливань молекул.  Це дає можливість підібрати резонансну частоту для будь-якого компонента рідкої суміші, вибірково знизити його теплоту пароутворення.  Тому вдається ефективніше відокремити етиловий спирт від води у виробництві спирту, збільшити вихід легких фракцій при переробці нафти і так далі.