Исследовательская работа "Свойства магнитной воды"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ №23 ИМЕНИ С.В. ДОБРИНА Г.ЛИПЕЦКА

ФИЗИКА

Особенности магниченной воды

Нестерук Виталий Максимович

учащийся 8А класса

Нестерук Ольга Васильевна

учитель физики

Липецк 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………….стр 3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА I. ЧТО ТАКОЕ МАГНИТНАЯ ВОДА

1. 1. История изучения магнитной воды …………………………………………………….стр 4

   2. Свойства магнитной воды………………………………………………………............стр 5

   3. Способы получения……………………………………………………………………...стр 7

   4. Области применения………………………………………………………..................... стр 9

ГЛАВА II. ОПЫТЫ С МАГНИТНОЙ ВОДОЙ

2.1 Опыт 1.Исседования влияние магнитной воды на кристаллизацию растворённых веществ……………………………………………………………………………………….стр 10

2.2 Опыт 2 Исследования прочности бетона основанного на омагниченной воде …….стр 11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………...стр 12

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………………………...стр 13

ПРИЛОЖЕНИЕ№1…………………………………………………………………………..стр 14

ПРИЛОЖЕНИЕ№2…………………………………………………………………………..стр 14

ПРИЛОЖЕНИЕ№3…………………………………………………………………………..стр16

ВВЕДЕНИЕ

Магнитное поле важно для человека. При всей важности магнитного поля сегодня люди испытывают в нем недостаток. Это явление называется "синдром дефицита магнитного поля", оно было открыто еще пятьдесят лет назад японским профессором Накагава. А причиной этого дефицита стало современное обилие техники и прочих предметов из металла, которые сильно притягивают к себе магнитное поле, тем самым, искажая его естественное распределение. Помочь в лечении "синдрома дефицита магнитного поля" призвана магнитотерапия, воздействующая на человеческий организм при помощи низкочастотных магнитных полей. Омагниченная вода — это одна из разновидностей подобного рода терапии.

Многолетний повышенный интерес к омагниченной воде со стороны теоретиков и экспериментаторов, перспектива их широкого использования привели к тому, что к настоящему

времени наука занялась изучением, чрезвычайно интересной и практически полезной областью исследований свойств омагниченой воды, находящейся на стыке физической химии

коллоидов, физики магнитных явлений и магнитной гидродинамики. По мере изучения всего многообразия физико-химических свойств омагниченной воды, применения в различных областях науки и техники расширяется, а потребность в знаниям омагнитной воды всё больше возрастает.

Услышав о ней я заинтересовался данным фактом и захотел изучить особенности и свойства данной воды.

Цель работы:

изучить физические свойства магнитной воды и выяснить чем она отличается от обычной воды

Задачи:

1) познакомиться с методом получения магнитной воды

2) собрать и проанализировать имеющуюся информацию по проблеме исследования;

3) с помощью исследований определить есть ли различие между физическими свойствами магнитной воды и обычной воды.

1. 1. История изучения магнитной воды

О том, что магнитное поле каким-то неизвестным образом и в каком-то малопонятном направлении изменяет свойства воды, было известно алхимикам давно, еще в ХIII в. (в частности, де Герсю из Женевы). Но лишь в 20 веке на это явление стали обращать внимание физики и биологи, и чем дальше - тем больше. Ученые стали обращать внимание на магнитное воздействие и стали задумываться о том, как это использовать на благо человечества. В 20 веке много опытов проводил гелиобиолог Чижеский. Он одним из первых доказал связь активности солнца и заряженных частиц.

Хотя связь между активностью Солнца и работой заряженных частиц никто не оспаривал. Большинство споров стало возникать, когда пытались обрисовать и доказать связь между природными явлениями и изменениями свойств воды.

Первый патент на прообраз противонакипного устройства получил Вермайерн в далеком 1945, когда в Европе еще грохотала война. Суть его изобретения сводилась к тому, что паровые котлы работали на волшебной воде. Как следствие накипной слой уменьшался.

В тридцатых годах советские физики обнаружили, что если поместить пересыщенные водные растворы солей в магнитное поле, то существенно изменяется процесс выпадения кристаллов. Итальянский ученый Дж. Пиккарди заметил, что если надеть на сосуд с водой металлический колпак, поглощающий электромагнитные волны, окружающие Землю, то это заметно сказывается на скорости осаждения в воде тончайших коллоидных частиц. Позже сотрудниками Харьковского инженерно-экономического института было установлено, что воздействие в течение долей секунды относительно слабым магнитным полем на воду изменяет почти все ее физико-химические свойства: величину поверхностного натяжения, вязкость, электропроводность и даже плотность. В Институте горного дела им. А. А. Скочинского было установлено, что магнитная обработка воды и суспензий значительно влияет и на процессы, связанные со смачиваемостью твердых тел водой. Многое еще изучается и сегодня.

1. 2. Свойства магнитной воды

Постараемся разобраться, что будет, если к определённому кубическому объёму воды приложить постоянное магнитное поле. В этом случае все молекулы воды, представляющие собой маленькие заряжённые диполи выстроятся вдоль силовых линий магнитного поля, т.е. вдоль оси X . При тепловом движении дипольной молекулы воды перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, вдоль оси Y ( см. вектор V ), будет возникать момент сил F1, F2 ( сила Лоренса ), пытающихся развернуть молекулу в горизонтальной плоскости.

При движении молекулы в горизонтальной плоскости, вдоль оси Z , будет возникать момент сил в вертикальной плоскости. Но полюса магнита будут всегда препятствовать повороту молекулы, а следовательно и тормозить любое движение молекулы перпендикулярно линиям магнитного поля. Таким образом, в молекуле воды, помещённой между двумя полюсами магнита остаётся только одна степень свободы – это колебание вдоль оси X - силовых линий приложенного магнитного поля. По всем остальным координатам движение молекул воды будет тормозиться. Таким образом, молекула воды становится как бы "зажатой" между полюсами магнита, совершая лишь колебательные движения относительно оси X. Причём определённое положение диполей молекул воды в магнитном поле вдоль силовых линий поля будет сохраняться, тем самым делая воду более структурированной и упорядоченной.

После воздействия на воду магнитного поля омагниченная вода становится более структурированной, чем вода обычная. В ней увеличивается скорость химических реакций и кристаллизации растворенных веществ, интенсифицируются процессы адсорбции, улучшается коагуляция примесей и выпадение их в осадок. Воздействие магнитного поля на воду сказывается на поведении находящихся в ней примесей, хотя сущность этих явлений пока точно не выяснена. В.И. Классен, известный ученый в области магнитной обработки воды, подразделяет имеющиеся на этот счет гипотезы на три основные группы: «коллоидные», «ионные» и «водяные». В соответствии с первой гипотезой предполагается, что магнитное поле, действуя на воду, может разрушать содержащиеся в ней коллоидные частицы: «осколки» образуют центры кристаллизации примесей, ускоряя их удаление. Наличие ионов железа интенсифицирует появление зародышей кристаллизации, что приводит к образованию непрочного осадка, выпадающего в виде шлама.

Доказано, что омагниченная вода обладает повышенной проницаемостью сквозь клеточные мембраны, бактерицидностью, очищает сосуды от чужеродных белков, снижает количество холестерина в крови и печени, повышает обмен веществ, способствует мягкому раздроблению камней в желчном пузыре и почках, регулирует артериальное давление и повышает тонус организма, а также стимулирует иммунитет, регенерацию клеток, а это особенно важно при наличии вялотекущих воспалительных процессов, незаживающих ран и переломов. Еще установлено, что если, если такой водой поливать семена помидоров, а затем рассаду, то выращенные плоды будут размером с небольшой арбуз

Приведем перечень основных изменений, наблюдавшихся у природной воды, обязательно протекающей в магнитном поле:

1) ускорение коагуляции и (слипания) взвешенных в воде твердых частиц;

2) образование кристаллов соли при выпаривании не на стенках, а в объеме;

3) изменения смачиваемости твердых поверхностей;

4) ускорение и усиление адсорбции;

5) ускорение растворения твердых тел;

6) изменение концентрации растворенных газов;

7) возрастание слипания минеральных частиц в 2-4 раза.

1. 3. Способы получения

Существует несколько способов приготовления магнитной воды. Первый способ таков: надо налить в сосуд, который закрывается герметически, 6 литров обычной (но подслащенной) воды.

На 1 литр- 1 десертная ложка сахара. После чего выпарить 2 литра и собрать капли конденсата в стеклянную банку, одновременно пропустив его через емкость, наполненную размельченным активированным углем. Емкость можно изготовить так- завернуть раздробленные таблетки угля в несколько слоев марли и положить получившийся фильтр в обыкновенную пластиковую воронку. На выходную часть воронки нужно закрепить кольцевой магнит, а под стеклянную банку положить плоский магнит. Северные полюса обоих магнитов должны быть обращены к воде. Это означает, что верхний магнит надо повернуть северным полюсом вниз, а нижний- вверх.

После того как 2-литровая банка наполнится конденсатом, ее нужно охладить при температуре около нуля в течение 8 часов. Из 2 литров конденсата толь ко верхняя треть воды станет омагниченной. После того как 8 часов пройдут, эту треть нужно аккуратно собрать катетером.

Для тех, кому первый способ показался слишком сложным, можно предложить попробовать другой вариант.

Для этого необходимо взять обычную лейку и два кусочка магнита, которые притягиваются друг к другу. После чего магниты нужно прикрепить к носику лейки, и можно считать устройство готовым. Осталось только пропустить через носик воду, можно даже не один раз.

Теперь о сроках хранения омагниченной воды. Надо сказать, что по сравнению с другими магнитная вода очень недолго сохраняет свои полезные свойства- всего трое суток после приготовления.

В крайнем случае при полном отсутствии времени для проведения подготовительной работы можно приобрести магнитную воронку в аптеке.

1. 4. Области применения

Омагниченную воду, используют для питания котлов, так как после обработке, в ней накипь резко уменьшается накипь. Этот способ оказался столь эффективным и экономичным, что в разных странах Европы и Америки ряд фирм стали выпускать в продажу специальные различной конструкции установки для омагничивания промышленных вод. Сейчас подобный механизм широко используется в изготовлении бытовых водонагревательных приборах.

Большая эффективность применения омагниченной воды наблюдается при производстве бетона, затвердение которого ускоряется с 28 до 7 дней, а прочность повышается в среднем на 45%. При этом расход цемента сокращается приблизительно на 16%.

Магнитная обработка воды применяется и для очистки питьевых и промышленных вод с целью убыстрения процесса коагуляции, когда скорость слипания мелких взвешенных частиц возрастает на 20-90%. Она применяется также при обогащении полезных ископаемых в процессах флотации. Повышение способности омагниченной воды к смачиваемости поверхностей используется для улавливания водой пыли в воздухе.

Омагничивание успешно применяется на водопроводных станциях при значительной мутности природных вод; аналогичная обработка промышленных стоков позволяет быстро осаждать мелкодисперсные загрязнения. И здесь магнитная вода служит делу охраны водоемов, предотвращая попадание в них вредных примесей.

Омагниченная вода применяется не только в промышленности, также успешно ее используют и в сельском хозяйстве. Например, пятичасовое замачивание семян свеклы в магнитной воде заметно повышает урожай; полив магнитной водой стимулирует рост и урожайность сои, подсолнечника, кукурузы, помидоров. В некоторых странах магнитная вода служит и медицине: она помогает удалять почечные камни, оказывает бактерицидное действие. Таким образом, магнитное воздействие на воду вызывает множество эффектов, природу и область применения которых еще только начинают изучать. Проникновение в суть этого явления откроет не только практические возможности, но и новые свойства воды.

ГЛАВА II. ОПЫТЫ С МАГНИТНОЙ ВОДОЙ

2.1 Опыт 1.Исседования влияние магнитной воды на кристаллизацию растворённых веществ

Для получения омагниченной воды я использовал стеклянную банку с водой и два куска магнита. Пропустил воду через магнитное поле в течении 12 часов.

Затем взял два пластиковых стакана насыпал в них равное (по массе) количество сухой смеси бетона. Один стакан залил 50г омагниченной воды, а другой 50г обычной воды. Все тщательно перемешал и оставил для наблюдения кристаллизации растворённых веществ. По предположению стакан с омагниченной водой должен кристаллизоваться быстрее. Через день я заметил, что нижний слой бетона в стакане с омагниченной водой более упругий, чем с обычной, а 2 дня спустя бетон с омагниченной водой полностью стал упругим, а стакан с обычной водой был еще не достаточно упруг. Данный опыт подтвердил, что кристаллизация растворённых веществ протекает быстрее, чем в обычной воде и научный факт того, что интенсифицируются процессы адсорбции, улучшается коагуляция примесей.

2.2 Опыт 2 Исследования прочности бетона основанного на омагниченной воде

Получив бетонные заготовки, я стал исследовать их на прочность следующим образом. С различной высоты я на них кидал камень одинаковой массы

Высота, см

Заготовка на омагниченной воде

Заготовка на обычной воде

10

Получилась чуть заметная вмятина

Получилась чуть заметная вмятина

30

Откололся небольшой кусок

Раскололась пополам

Данный опыт подтвердил, что бетон основанный на омагниченной воде имеет более прочные свойства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Магнитная вода уникальна, тем что затвердение ускоряется, и прочность в среднем повышается.

Получить омагниченную воду очень просто в домашних условиях, но это далеко не все свойства данный воды, а только те которые я смог подтвердить экспериментально, поэтому данное исследования можно продолжить в будущем. А в частности как влияет омагниченная вода на урожай или можно ли с помощью омагниченной воды удалить зубной камень из ротовой полости человека.

Получения магнитной воды и применения их в различных областях современной науки и техники, биологии и медицины являются, безусловно, актуальными. Спрос научно-технических работников к магнитной воды постоянно растёт, но, к большому сожалению, эти тенденции имеют место, в основном, за рубежом и очень мало используется в России.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. "Омагниченная вода: правда и вымысел" Сокольский Ю. М. Л.: Химия, 1990г.

2. «Омагниченная вода» статьи: Дебаркадер Л.А., 2011г

3. "Большая книга целебных свойств воды. Как лечить себя водою"-Сестра Стефания, 2009г

ООО «Издательство АСТ».

4. http://www.medicinform.net/biochemistry/magnit1.htm

5. http://biorezonans.3bb.ru/viewtopic.php?id=317

6. http://vzglyadzagran.ru/news/omagnichennaya-voda.html

7. http://provodu.kiev.ua/oleg-mosin/magnitnaya-voda

Приложения

Приложение №1 Получений магнитной воды

Приложение №2 Опыт№1 Залил бетон водой

Прошло 2 дня после

Приложение №3 Опыт№2

Результат после падения камня с высоты 10см

После падения камня с высоты 30см