Способ регулирования растворяющих свойств воды

Способ регулирования растворяющих свойств воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области биологии, химии, медицины, фармакологии, пищевой промышленности, сельского хозяйства, может быть использовано для регулирования концентрации водных растворов органических и неорганических веществ.

Известна зависимость растворяющих свойств воды от воздействия переменным магнитным полем, используемая в СПОСОБЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ (см. патент RU 1555297, МПК C02F 1/48). В известном способе исследуемые пробы воды наливают в колбы, в которые затем добавляют при непрерывном помешивании растворяемое полярное вещество (жидкость или мелкодисперсное твердое вещество типа поваренной соли и т.п.) до прекращения eго дальнейшей растворимости, после чего измеряют плотность насыщенного раствора этого вещества в исходной воде ρ₁ и в обработанной ρ₂. По величине отношения ρ₂/ρ₁=n судят об эффективности магнитной обработки воды. Оптимальным режимам магнитной обработки соответствует максимальное значение n, при плотности растворяемого вещества меньшей, чем плотность воды. При этом осуществляют сравнение отношений плотности насыщенных растворов легкорастворимых веществ в воде, обработанной при различных режимах магнитной активации, и плотности насыщенного раствора этих же веществ в неомагниченной воде.

Известен СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ (см. патент RU 2401809, МПК C02F 1/48), включающий индуцирование жидкости в электромагнитном устройстве, содержащем соленоид, питающийся переменным током от низкочастотного генератора и создающий низкочастотное магнитное поле с величиной магнитной индукции 5·10^-6 Тл. Емкость с жидкостью размещают в соленоиде и выдерживают по меньшей мере в течение трех часов с получением намагниченной жидкости.

Известен СПОСОБ И ЭЛЕКРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ (см. патент US 5603843, МПК С02F 1/48), раскрывающий процесс воздействия электрическим током на водный раствор для снятия перенасыщенности, который вызывает выпадение в осадок слаборастворимых примесей, присутствующих в воде.

Наиболее близким к заявляемому решению является СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТЕЙ для снижения концентрации растворенных в них солей, включающий пропускание жидкости через магнитотрон (RU 2118614, МПК С02F 1/48). Согласно решению через магнитотрон пропускают 100% необходимого количества жидкости, а магнитной обработке в переменном во времени и градиентом в пространстве магнитном поле подвергают 20-30% всей жидкости с индукцией 20-80 мТл, возбуждаемом переменным током при частоте 25-100 Гц, при этом процесс смешивания с необработанным потоком жидкости происходит одновременно.

Недостатком указанных способов является невозможность строгого регулирования растворяющих свойств воды не только в сторону их уменьшения, но и в сторону увеличения.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении/уменьшении растворяющей способности воды путем изменения частотных параметров воздействующего на нее переменного магнитного поля.

Заявленный технический результат достигается тем, что способ регулирования растворяющих свойств воды или водного раствора включает воздействие переменным магнитным полем на воду или водный раствор, согласно решению, частоту поля выбирают из диапазона 1-30 Гц. Для увеличения растворяющей способности воздействуют на воду переменным магнитным полем с частотой из диапазона 10-30 Гц, а на водный раствор - 1-9 Гц. Для уменьшения растворяющей способности воздействуют на воду переменным магнитным полем с частотой из диапазона 1-9 Гц, а на водный раствор - 10-30 Гц. Осуществляют воздействие на воду или водный раствор переменным магнитным полем 25 мТл не менее 1 часа при постоянной температуре.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг.1 представлена схема установки для получения переменного магнитного поля (ПМП). На Фиг.2 представлена зависимость растворяющей способности воды от времени воздействия ПМП частотой 25 Гц с индукцией 25 мТл для случая, когда исследуемое вещество (CuSO₄) растворяли в воде после ее облучения ПМП. На Фиг.3 представлена зависимость растворяющей способности воды от частоты ПМП низкой интенсивности (25 мТл) для случая, когда исследуемое вещество (CuSO₄) растворяли в воде после ее часового облучения ПМП. На Фиг.4 представлена зависимость растворяющей способности воды от частоты ПМП низкой интенсивности для случая, когда исследуемое вещество (CuSO₄) растворяли в воде непосредственно перед воздействием ПМП. На Фиг.5 представлена зависимость растворяющей способности воды от времени после выключения ПМП частотой 25 Гц для случая, когда исследуемое вещество (CuSO₄) растворяли в воде после ее часового облучения ПМП. На Фиг.6 представлена зависимость растворяющей способности воды от времени после выключения ПМП частотой 25 Гц для случая, когда исследуемое вещество (CuSO₄) растворяли в воде непосредственно перед воздействием ПМП.

Позициями на чертежах обозначены:

В - вектор индукции магнитного поля,

1 - магнит;

2 - диск;

3 - держатель.

Источником переменного магнитного поля (ПМП) служит вращающийся диск диаметром 25 см, на котором радиально прикреплены чередующиеся по полярности постоянные магниты с осью намагничивания, перпендикулярной плоскости диска (фиг.1). Диск, помещенный непосредственно под кювету с опытной пробой воды, при вращении с помощью электродвигателя в горизонтальной плоскости с фиксированной скоростью обеспечивает наличие в любой точке рабочей камеры переменного магнитного поля заданной частоты. Амплитуда индукции магнитного поля внутри камеры вблизи ее дна составляет 25 мТл. Экспериментально показано, что для изменения растворяющей способности воды достаточно часового воздействия ПМП с амплитудой индукции 25 мТл независимо от способа приготовления растворов (фиг.2). Аналогичные зависимости справедливы для всего диапазона исследуемых частот ПМП 1-30 Гц.

Для увеличения растворяющей способности чистой воды производят обработку переменным магнитным полем с частотой из диапазона 10-30 Гц. Для уменьшения растворяющей способности чистой воды производят обработку переменным магнитным полем с частотой из диапазона 1-9 Гц. После воздействия переменным магнитным полем на чистую воду в обработанной воде растворяют необходимые вещества.

Для уменьшения концентрации веществ, растворенных в воде, производят обработку готового раствора переменным магнитным полем с частотой из диапазона 10-30 Гц. Для увеличения содержания в воде малорастворимого вещества предварительно приготовленную суспензию обрабатывают переменным магнитным полем с частотой из диапазона 1-9 Гц.

Эффект воздействия переменного магнитного поля как на воду-растворитель, так и на готовый водный раствор различных веществ со временем утрачивается - ее характеристики возвращаются в исходное состояние (фиг.5-6).

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Для экспериментального подтверждения предлагаемого способа исследуемую пробу воды (например, 10 мл) разбили на две группы: контрольную и опытную. Опытную пробу омагничивали переменным магнитным полем (25 мТл) в течение 1 часа. Затем готовили пересыщенные растворы хорошо растворимых солей (CuSO₄, FeSO₄) в опытной и контрольной пробах при постоянной температуре. В сравнительном анализе с другими неорганическими солями результаты показали идентичность экспериментальных данных во всем исследуемом диапазоне частот магнитных полей 1-30 Гц. С помощью спектрофотометра Shimadzu производили измерения коэффициента пропускания Т в режиме на пропускание. Разница показаний между контрольными и опытными растворами (ΔT=T_контр-T_опыт) в зависимости от частоты ПМП представлена на фиг.3. Как видно из графика на фиг.3, в диапазоне частот 1-9 Гц наблюдается уменьшение растворимости соли, тогда как на частотах 10-30 Гц происходит увеличение ее растворимости.

Пример 2. Экспериментально также исследовалось влияние частоты ПМП на концентрацию насыщенных растворов солей. Для этого готовили насыщенный раствор хорошо растворимой соли, например CuSO₄, объемом 10 мл и разбивали на две группы: контрольную и опытную. Опытную пробу омагничивали в течение 1 часа переменным магнитным полем индукцией 25 мТл. С помощью спектрофотометра Shimadzu производили измерения на пропускание. Разница между контрольными и опытными растворами (ΔT=T_контр-T_опыт) в зависимости от частоты ПMП представлена на фиг.4. При этом в диапазоне частот 1-9 Гц наблюдается увеличение ее растворимости, тогда как после 10 Гц растворимость с ростом частоты монотонно падает и, достигнув момента насыщения (22-25 Гц), остается неизменной.

1. Способ регулирования растворяющих свойств воды или водного раствора, включающий воздействие переменным магнитным полем на воду или водный раствор, отличающийся тем, что частоту поля выбирают из диапазона 1-30 Гц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для увеличения растворяющей способности воздействуют на воду переменным магнитным полем с частотой из диапазона 10-30 Гц, а на водный раствор - 1-9 Гц.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для уменьшения растворяющей способности воздействуют на воду переменным магнитным полем с частотой из диапазона 1-9 Гц, а на водный раствор 10-30 Гц.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что осуществляют воздействие на воду или водный раствор переменным магнитным полем 25 мТл не менее 1 ч при постоянной температуре.