电磁学的应用——浅谈磁化水的应用及相关原理.doc

电磁学的应用浅谈磁化水的应用及相关原理 10012325 陆鹏宇摘要：目前市面上出现越来越多的磁化水，并且见诸报端，使得人们对磁化水的应用愈发的感兴趣。然而在应用了很多方面的情况下，人们对磁化水的一些作用机理不甚了解，因此，本文试图结合本学期所学的电磁学相关知识来对磁化水的相关机理给出自己的理解。关键词：磁化水、应用、作用机理引言：磁化水是人类又一个应用领先理论的例子，对于磁化水，我们有着很浓厚的兴趣，不仅因为它的神奇的应用领域，更因为它还没被人们揭示和证明的作用机理。一、什么是磁化水？永久磁体产生的超高强磁场，在不改变水原有的化学成份条件下，使水中矿物质的物理结构发生变化。磁场条件达到3000GS5000GS以上，让普通水以一定流速，沿着与磁力线垂直的方向切割，通过一定强度的磁场，普通水就会变成磁化水。那么磁化水相较于原来的水，有着什么样不同的物理和化学特性呢？实验分析表明：水经磁化后，水性质发生一系列物理和化学变化，氢键角由105变成103，水由原来的1318个大分子团变成56个小分子团。正因为如此，水的渗透度、溶解力和表面张力加强，使得水传统的特性发生了一些改变。二、磁化水的制备 能制备磁化水的装置称为磁水器。按磁场形式的方式可将磁水器分为永磁式和电磁式两种；按磁场位置又可将磁水器分为内磁式和外磁式两种。磁化器是一种流体磁化装置磁铁固定组装的结构，外部为金属壳，两端为高密度精细机械加工而成的螺帽。内部其主要是在一组经计算机仿真计算呈对称可对接组合并在其内装置有磁铁块的导磁层，将其置入模具中以软质塑料加以包覆，进而使磁铁块与导磁层形成被包覆一体状态而构成一磁化单体，并在其磁铁块与磁铁块中间形成间隙，间隙为流水通道。三大部分组成磁化器。磁化水即是通过磁化器产生的。三、磁化水在相关领域的应用 （一）磁化水早期的发展 早在十三世纪，人们已经注意到磁化水的医疗作用。1945年比利时韦梅朗应用磁化水减少锅垢获得成功并申请了专利。该技术由于装置简单，不需要任何化学试剂而被美国、日本和前苏联广泛应用并得到发展。中国的磁化水研究开始于六十年代初，以前由于化学法水质稳定剂技术的迅速发展，使得磁水器应用推广较慢，现在这一技术又重新获得重视。应用对象已经涉及到建材、化工、冶金、农业、医学等各个领域。在工业锅炉的除垢防垢、油田的防蜡降粘等方面、医学上的磁疗等领域中的应用取得了一定的成果。如何将磁化效应与环境污染治理技术结合起来，提高污水的处理效果已逐渐引起人们的兴趣。（二）磁化水在工、农业和医疗领域的相关应用 磁化水在工业、农业和医疗等领域有广泛的应用。在工业上，人们最初只是用磁场处理少量的锅炉用水，以减少水垢。磁化水已被广泛用于各种高温炉的冷却系统，对于提高冷却效率、延长炉子寿命起了很重要的作用。许多化工厂用磁化水加快化学反应速度，提高产量。建筑行业用磁化水搅拌混凝土，大大提高了混凝土强度。纺织厂用磁化水褪浆，印染厂用磁化水调色，都取得了很好的经济效益。在农业上，用磁化水浸种育秧，能使种子出芽快，发芽率高，幼苗具有株高、茎粗、根长等优点；用磁化水灌田，可使土质疏松，加快有机肥分解，刺激农作物生长。通过实践人们发现，常浇磁化水的大豆、玉米等农作物和萝卜、黄瓜等蔬菜，产量可提高1045%，水稻、小麦、油菜等作物可增产1118%。此外，有些畜牧场用磁化水喂养家禽家畜，可使禽畜疾病减少、增重快。在医学上，磁化水不仅可以杀死多种细菌和病毒，还能治疗多种疾病。主要应用于结石的治疗及预防领域，人们普遍认为常饮磁化水能起到预防疾病的作用，但近来也有人认为普通人饮用磁化水是会带来危害的。（三）磁化水一些正在发展的应用方向除了应用于传统的农业、工业和医疗保健领域，目前兴起对磁化水在水循环系统中废水的处理的研究，且成效喜人。相关的实验均表明：相较于普通的絮沉剂，磁化水有着明显的优势，能有效使其中的悬浮物聚沉，其中在含酚类化合物的处理中尤其明显。同时由于磁化水能改变一些生物的生物效应，例如生物分子效应、细胞效应、组织器官效应及整体效应等，还被应用于养殖业，能起到增产增收和促进构建生态循环农业的要求。四关于磁化水的作用机理的个人猜想人类历史的诸多证据表明，人们大部分的领域都是应用先于理论认识，而磁化水恰恰属于这一领域，目前人们对于磁化水的作用机理尚不十分清晰，所以仅仅给出本人的一些想法。首先，磁化仅仅是单纯的物理过程，所以对水的磁化效应并不是软化。传统看法认为，水系统进行磁处理主要是加快了溶液内部的结晶作用，从而使盐类在受热面上的直接结晶和坚硬沉积大大减少，起到防垢的作用。而我比较倾向于磁化作用是改变了水本身的一些特性，总结起来，大概有以下几种原因：（一）洛伦兹力的作用：水与磁流的相互移动，能够产生感应电流，在洛仑兹力的作用下，弱极性的水分子和其他杂质的带电离子作反向运动。该过程中，正负离子或颗粒相互碰撞形成一定数量的“离子缔合体”，这种缔合体具有足够的稳定性，在水中形成了大量的结晶核心，以这些晶体为核心的悬浮颗粒可以稳定的存在于水中。（二）极化作用：磁场的极化作用使使盐类的结晶成分发生了变化。微粒子极性增强，凝聚力减弱，使水中原有的较长的缔合分子链被截断为较短的缔合分子链和带电离子的变形，破坏了离子间的静电吸引力，改变了结晶条件。形成分散的稳定小晶体。（三）磁力矩重新取向：在一定基团反应中，磁场影响在基团中成对的磁力矩重新取向，通过这样的中间机理而影响其他化学反应。反应动力学发生了变化，反应结果中新得到的产品间的比例关系也发生了变化。（四）微电容原理： 水和磁流的相互运动产生了感应电流，这些微小的感应电流在水合分子和一些离子之间分布，形成一个个小型电容。这些电容群在水ph不断变化下进行充放电，引起一系列的生物化学效应，从而改变了悬浮物的离子特性，使悬浮物聚沉。（五）磁滞效应：磁场引起水中盐类分子或离子的磁性力偶的磁滞效应，因而改变了盐类在水中的溶解性，同时使盐类分子相互间的亲和性（结晶性）消失，防止大晶体的结晶。（六）“液体涡流”的电磁阻尼作用 在磁化后，少量的水合基团会出现“液体涡流效应”，产生很弱的电磁阻尼。在于极性分子或离子进行碰撞的过程中，电磁阻尼的叠加影响出现，从而将这鞋粒子的运动减缓，最终使其聚沉。虽然磁