磁化水物理特性的测试.pdf

第卷 第期宁 夏大学学报自然科学版年月 磁化水物理特性的测试 赵新杰 宁 夏大学物理系 宁 夏银 川 摘要报道了用不同磁 感应强度的磁场 获得的磁化水的表面张力 电导率 沸鑫 冰 点等物 理 性质 的测量结果实验结 果表明 磁化水的 电导率增大 了 在大多数磁场下得到的磁化水的表面张力增 大 了 沸卢 降低了 只有 在极少数磁场下得到的磁化水的衣面张力降低了 沸点升高了 磁化 水的冰 点 变化不大并对上述实验结 果给出了理论 解释 关键词磁化水磁化强度表面张力 电 一导率 沸点 中图分类号 磁化水 生命之 水 已经受到人们的普遍 重视 得 到人们的公认人们用磁化水浇灌蔬 菜 可以使产量大幅度 的提 高 用磁化 水喂鸡 可以使鸡 的产蛋率 增长速度提高 用 磁化 水和 才 李尼 可以使水泥的强度 硬度增强固化速度加快 经常饮用磁化水 可以有利于 人体的健康 另外 磁化水还被用来作管道除垢等 一总之 目前磁化水已经在许多方面得到 了应用但 是 磁化水为什么有那么多功效 水经过磁化以后 其结构到底发生 了那些变化 目前仍然没有 一个公认的理论大家普遍能接受 的说法是 水经 过磁化 后 由大分子变成小分子 其所有的 功效均源于此为 了对磁化水 的物理机制 有一 个清 晰的认识 我 们拟对磁化水的各种物理特 性进行测试但是 因条件所限 我们只对其表面张力 电导率 沸点 冰点进行 了测试 磁化水物理特性的测试 表面张力的测试 本实验根据苏州大学 普通物理实验 所载的毛细管法进行将一根带弯尖上面有刻度的 毛细管竖直插入水 中 让尖端恰好与水面相平 再读出毛细管 中的液面高度 即可 由公式 一 会 几十 翻 乙 计算出水的表面张 力式中为表面张 力 产为水的密度 一 为毛细管 的半 径 为重 力加速 度 为液面高度 不过 这种方法有一个缺 点如何确 定尖端是 否恰好与水面相平这是因为尖端的存在会 影响局部水面的高低同时 要将毛细管的高度调整的那么精确 本身就是十分 困难的因此 我 们对该实验稍作改进用两根 内径不同的毛细管 同时垂直插入水 中 分别测量两根毛细管 收稿日期 一 一 作者男 年生讲 师研究固体物 理 宁夏大学学报自然科学版第卷 中的液 面高度 即可 由下列 推导公式求出水的表面张力 设两根毛 细管 的直径分别为 和 液面高度分 别为 和 则有 一 告 尸 一 备 不 十 于 勺 一 因为两根毛细管插在同一杯水中 所以 一 由此可得 沪 一 一 和以及两根毛细管 中的液面高度差据此 我 们只要测得两根 毛 细管 的直径 求得水的表面张 力 即可 实验用的磁化 水是 由自来水经过一个磁感应 强度可调节的稳恒直流 电磁场得到的 磁 感 应强 度 可在 一 特斯拉之 内任意变化磁感应强度用霍耳型高斯计测量 测量位置为 自来水 通过 的地 方自来水在磁场 中多次作切割磁 力线运动后得到磁化水因此 可以通过调节 磁 感应 强度的大 小 获得不同磁化程度 的磁化水我们的实验是用三根不同直径的毛细管 同时 插入磁 化水 中 每两根毛细管的读数都可以用公式获得一个表面张 力的数据 共可得到三 个数据 再求平均值即为所求的表面张 力的值实验数据见表 用读 数显微镜测得 其精确度 为 毫 米 表中的上述数据为五次测量的平均值 表磁化 水表面张 力测量数据 磁感应强度 特斯拉 一 一 一 一 一 万 一 一 一 万 山 八甘山今乙夕 勺一了 了曰只 内 卜 了门 甘门一匀 了八己八勺 蒸溜水 自来水 表 中 一 分别表示三根毛 细管的直径 单位 为毫米 一 分别表示三根 第期赵新杰磁化水物理特性的测试 毛细管 中液面高度的纵坐标 单位为毫米 不表示液面的绝对高度 测量三根毛细管 中液面高 度坐标 时 取相 同的零点 一 表示 用三 根毛细管所测量的结果分别计算所得的表面 张 力的结果 单位为达 因厘米表示三 个结 果的平均值 单位为达因 厘米 由所得 自来水表面张 力随磁化程度变化 数据 可以看 出 不 同磁化程度 的磁化 水的表面张 力大多数都增 加了 经特斯拉的磁 场 磁化过 的磁化 水 其表面张力达到达 因 厘 米 比自来水高出 其 它磁场 下 得 到的磁 化水 的表 面 张 力也 有 不 同程度 的增加 只有 特斯拉和特斯拉的磁场下获得 的磁化 水的表面张力比自来水低 分别为 达 因 厘米和达 因 厘米 故可见由不 同磁场获得的磁化水表面张 力有很大 的差别 电导率的测量 实验用 一 型电导仪进 行将 自来水在 不 同磁场 下磁化后 分别装入一个毫 升 的烧杯中 再用 电导仪进行测量其结果见表 表不 同程度磁化水的电导率的变化情况 磁感应强度 特斯拉 了 自来水 电导率 由以上结果我们可以得到磁化 水 的 电导率普遍比自来水高 沸点的测定 将磁化水加热到沸腾 用镍铬一镍 铝热 电偶测量其沸点 不同磁化程度的磁化水的沸点情 况见表 表不同磁化程 度的磁化水 的沸点变化情况 磁感应强度 特斯拉 温度 一 弼 一 自来 水蒸溜 水 弓 由此我们可以看出 大多数磁场 下得到的磁化水的佛 点比目来水降低了 但也因注意到在 特斯拉和 特斯拉下得到的磁化 水的沸点升高了 磁化水冰 的测量 将 自来水的冰水混合物作 为镍铬一镍铝的冷端 测量磁化水的冰水混合物的温度 即可测 得磁化水的冰点与 自来水的冰点的差 别实验结果见表 表不同程 度的磁化水 的冰点与 自来水的冰点的差别 哗篡豪聋 笋 乐 冰 点差 一 由上 表我们可以看 出 冰点是随着磁化程度 的变化而变化的 但这种变化不大多数磁化 水的冰 点 呈增大 的趋势只有 特斯拉 磁场下磁化的磁化水的冰点降低了 讨论 由上 述 实验 数据我们得到以下结论 磁化 水 的表 面张力发 生 了变化 且不同磁化程度 的磁化水的变 化大小不一样多数磁 场 下得到的磁化水的表面张 力增大了 也有一些磁场下得到的磁化水的表面张力降低 了 宁夏 大学学报自然科学版第卷 所有磁场 下得到的磁化水 的 电导率都增大了 且增幅 随磁场的不同而不同 也不随磁感 应强度 的增大而 单调增大 不 同磁场 下得到 的磁化 水的沸点有不 同的变化趋势 变化幅度都不大镇多数磁 场下得到的磁化水 的沸点降低了 只有两个 磁场下得到的磁化水的沸点略有升高 磁化水 的冰 点变化 不大 多数磁场 下得到的磁化水的冰点没有发生变化 有些磁化水的 冰点略有升高 而在 特斯拉磁场 下的磁化水的冰点降低 了 由以上结 论 我们是 否可以有以下猜想 水分子经过磁化以后 其能级将发 生变化 且经过 不同磁场后 水分子的能级变化情况不 同 因而导致水分子之间的作用 力的大小将发生变化 大多数磁场下 获得的磁化水分 子 之 间的作 用 力增大了 所以 这种磁化水的表面张 力增大 了 也有 的磁场 下获得的磁化 水分 子之 间的作用力降低 了 因此 这种磁化水的表面张 力减小了 同时 水分子 之 间 由于有氢键 的存 在 相互连结成大的水分子 水经过磁化以后 某些水分子 由 于获得较 高的能量 而使该处氢键 断裂 从而 一个大分子变成 了两个较小的分子我 们知道 水沸腾是 由于水分子 由大分子变成 小分子后再使水分子的能量变大到 足以摆脱相互之间的 作用 力而变成 气 态 因此 水沸腾前 必须给它以足够的能量 水在磁化 的过程中 水分子获得 一 部分能量 因此 其 沸点降低了水分子之 间的作用力的增大 应 该使磁化水的冰点略有增 加 而水分子由大分子变成 小分子又应使冰点有所降低 因此 磁化水的冰点取决于这两方面 的原因 另一方 面 自来水之所以有 电导是 由于水 中含有杂质所 致水分子将杂质分子水解成正 负离子 这些正 负离子再与水分子结 合成一个大的带 电粒子从而形成了载流子水分子经过 磁化以后 形成 较 小的分子 且一般地 说 其能量较高 因而更容易使杂质分子水解 从而形成 更多的离子 增 大 了水 的导 电性同时 我 们知道 水在 自然状态下 将发 生弱 电离 使水分子 离解成 一 和离子从而也使 水的导电性有所增大 但是 水在一般情况下 这种 电离非常 弱水在磁化过 程中 可 能 由于氢 或氧原子 的能量提高 使得这种 电离加强从而使水的 电导 率增大 在应用方面 磁化水可以用于除垢 这 可能是 由于水分子变小后 其渗透能 力增强 使水垢 白 丝吉 构疏 松则在 水 流 的冲击下 水 垢 将被水流带走磁化 水和水泥可以使 水泥的强 度增大 一 这可 能与磁化水分子的能量较高 活性大有关同时水 由大分子变成小分子后 单位 体积 内的水分子 数增 多 这将有 利于水分子与硅酸盐分子 的结 合 提高水泥的强度磁化水浸 种 可以使种子的 发芽率提高 萌发期缩短 而且芽体比普通水浸过的种子粗壮 有关实验数据 将另文报道 磁化 水浇灌庄稼 可以使各种作物增产增收 经常饮用磁化水 可以有利于人体健 康这一切生物 效应 可能都是 由于磁化 水的分子能量增大 活力增强和渗透 力增强的缘故 需要 指 出的是 不 同磁化 程度的磁化 水的特