Введение 5
1. Современные представления о структуре воды и влиянии на ее структуру и
свойства внешних источников воздействия 7
1.1. Современные представления о структуре воды 7
1.2. Гидратационные процессы и тепловые эффекты с ними связанные 10
1.3. Влияние физических полей на структуру воды, свойства воды и водных
растворов 15
1.4. Влияние ВЧ поля на свойства воды и водных растворов 23
1.5. Влияние ВЧ поля на процесс кристаллизации 25
2. Аппаратура и методика эксперимента 27
2.1. Оборудование и реактивы 27
2.2. Т ехника безопасности 30
2.3. Обработка дистиллированной воды ВЧ полем 32
2.4. Методика калориметрического эксперимента 33
3. Влияние ВЧ поля на тепловые эффекты 38
Заключение 49
Список литературы: 50
Актуальность проблемы: Вода является наиболее распространенным растворителем, играющим важную роль в природе и в жизни человека. Молекулы воды обладают выраженной полярностью, вследствие чего она воспринимает электромагнитное поле и разветвленные водородные связи, которые распределены по объему воды определенным образом, и могут быть сгруппированы, создавая кластеры различные по размерам. Особенности в структурном строении воды, а также ее метастабильность позволяют ей откликаться на внешнее полевое воздействие различной природы. Однако многие теоретические и экспериментальные исследования не дают четкой и однозначной картины об изменении структуры воды под действием внешних воздействий.
Поскольку ВЧ и СВЧ излучение современного человека окружает от рождения до самой смерти, можно считать актуальным разработку метода, который бы позволял оценивать изменение в свойствах воды и водных растворах под действием таких полей. Поэтому вопрос о количественной оценке влияния высокочастотного поля на структуру и свойства воды и водных растворов является до настоящего момента проблемным и актуальным .
Научная новизна: на основе высказанного предположения о значимости энергии «мономеризации» воды в процессах растворения и гидратации твердых солей впервые предложен калориметрический метод определения количественной оценки влияния ВЧ поля на структуру воды и водных растворов путем сравнения теплот растворения объектов, подвергшихся полевому воздействию, с контрольными.
Практическая значимость:
1. Показана возможность использования теплот растворения для полуколичественной оценки результата полевого воздействия на воду и водные растворы;
2. Показана возможность управления энергией гидратационных процессов для повышения эксергической эффективности технологических процессов.
Цель работы: на основе изменения энергетики тепловых процессов, вызванных полевым воздействием, доказать факт структурной реорганизации в воде и водных растворах и оценить их количественно.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
1. Изучить литературу о механизмах и эффективности полевого воздействия на физико-химические свойства воды и водных растворов;
2. Выбрать методику эксперимента и подготовить необходимый для него материал;
3. Исследовать частотную дисперсию величины теплоты растворения твердых и гидратированных солей;
4. Предложить объяснения наблюдаемым зависимостям в соответствии с существующими теоретическими моделями и собственными модельными представлениями.
В результате проведенного исследования по воздействию высокочастотного электромагнитного поля на воду и водные растворы можно сделать следующие выводы:
1. Методами калориметрии установлено изменение структурной организации воды в результате полевого воздействия;
2. Показано, что в зависимости от частоты структурная организация либо совершенствуется, либо наоборот дезорганизуется. Это коррелируется с направлением изменения теплового эффекта (увеличения или уменьшения);
3. Установлено, что характер частотной зависимости теплового эффекта существенно зависит от природы иона, который создает тепловой эффект K+, Na+, H+, Cl-, OH-, Ni, SO:2, S2O32-.
Таким образом, цели выпускной квалификационной работы достигнуты, задачи выполнены.
