Главная    Работа    Из рабочих журналов    Вода в магнитном поле
Работа по этой теме была выполнена летом 1994 года в инициативном порядке. Так получилось, что все три бумажные машинописные копии отчета, имевшиеся тогда в наличии, были вскоре утеряны, причем, как говорят, "с концами". В 1998 году в книге "От технологического брака до научного открытия" В.В.Митрофанов рассказал об этой работе, но очень коротко. Шесть лет спустя в моем питерском архиве неожиданно нашелся пожелтевший рукописный черновик, по которому удалось все восстановить в первозданном виде (кроме мелочей, например, точных ссылок на небольшую часть литературы). Волюслав Владимирович предложил эти "дефектные места" (они в тексте отчета отмечены вот так - [***] ) просто убрать, ведь и так все понятно, но у меня рука не поднимается. Я обещаю со временем восстановить всю первоначальную информацию.
Владимир Герасимов
03 марта 2006 года

Вода в магнитном поле

(Рабочая гипотеза)

В.В. Митрофанов, В.М. Герасимов

ВВЕДЕНИЕ

"...заниматься изучением только одного явления бессмысленно, а нужно изучать взаимодействие в целом, разобраться во всей цепи взаимодействий. Ведь логика человеческого мышления построена таким образом, что она способна анализировать именно последовательность процессов, т. е. такой путь познания изначально заложен в структуре мозга человека, определяет логику сознания"
Ю. Белостоцкий, физик [1]

При первом же знакомстве с темой вызывает удивление тот факт, что, хотя омагниченная вода и применяется в производстве, ряд ученых не признает самого эффекта. Другими словами, мы сталкиваемся с противоречием типа "в этом что-то есть и, в то же время, этого не может быть".

И еще с одним противоречием, но другого порядка, пришлось столкнуться. Практически вся предлагаемая работа выполнена и написана В.В. Митрофановым (поэтому в некоторых местах материал изложен от первого лица). Но непосредственное участие в работе принимал и В.М. Герасимов - от постановки проблемы до многочисленных обсуждений, некоторых дельных предложений и редактиравания текста. Это противоречие разрешено просто: труд мы считаем коллективным, но указывая фамилии, по настоянию второго соавтора, игнорируем алфавит.

Теперь попробуем провести заинтересованного предпринимателя (именно на этом слове настоял первый соавтор - В.Г.) по пути исследования, и показать как можно объяснить процесс взаимодействия магнитного поля с водой. Но прежде рассмотрим несколько приемов, которые были использованы в этой работе.

1. ЭФФЕКТ ТВАЙМАНА. ДИССИММЕТРИЯ

О Жизнь! Стучат в мое окно Твои трепещущие крылья Куда ни гляну, предо мной Прекрасная асимметрия
С. Шевченко, химик-органик [2]

Занимаясь вместе с сотрудниками планарной технологией транзисторов, я столкнулся с любопытным фактом - кремниевые пластины (диаметром 40 мм и толщиной 100 мкм), обработанные по-разному с двух сторон, деформировались, изгибались, причем всегда шлифованная сторона становилась выпуклой, а полированная - вогнутой.

После проверки оказалось, что этот эффект известен. Он был открыт на стеклах американским физиком Твайманом. Но была и наша заслуга: мы обратили внимание, что этот эффект присутствует не только на стеклах, а практически на всех материалах, включая кристаллы, монокристаллы германия и кремния.

Изгиб пластин приводил к браку. Для его устранения было предложено одновременно обрабатывать пластины так, чтобы они с обеих сторон имели по степени обработки одинаковую чистоту. Брак был ликвидирован и производство удовлетворено. Но встал вопрос - а что же это за силы, приводящие к таким большим деформациям?

Работы по эффекту Тваймана опубликованы [3, стр.10-22; 4]. Поэтому отмечу только, что в конечном счете, после проведения различных измерений, было показано - такими силами являются силы поверхностного натяжения (поверхностная энергия).

Рис.1. Зависимость стрелы прогиба U кремниевых пластин от толщины d, диаметра Ø и применяемого при шлифовке абразива

Из графиков (Рис.1) была построена прямая, которая показывала, что стрела прогиба пластины пропорциональна 2πr, а не πr2 как утверждали некоторые исследователи. Именно эта пропорциональность длине окружности, а не ее площади и является доказательством влияния сил поверхностного натяжения на изгиб пластины. Был проведен эксперимент: пластину, обработанную различно с двух сторон, довели до толщины ~ 10 мкм (т.е. уменьшили по толщине в 10 раз). Во время снятия ее с блока (при обработке пластина приклеена воском к стеклянному блоку) она сворачивалась в свиток и был отчетливо слышен хруст. Первоначально было выдвинуто предположение, что изгиб происходит за счет разности сил поверхностного натяжения с обеих сторон пластины:

σ1 - σ2 ∼ f,

где f - стрела прогиба (Рис.2).


Рис.2. Изгиб пластины

Продолжив исследование в этой области, удалось показать, что на шлифованной поверхности силы поверхностного натяжения (поверхностная энергия) на два-три порядка (!) больше, чем на полированной, и к растягивающему действию приводит не разность, а сумма этих сил:

σ1 + σ2 ∼ f

При изучении эффекта Тваймана я впервые в своей практике столкнулся с понятием диссимметрии. Определение я приведу дальше, а пока только отмечу, что пластину, обработанную с обеих сторон одинаково, можно представить симметричной, а обработанную по-разному - диссимметричной.

Понятие диссимметрии ввел Л. Пастер, а затем развил П. Кюри, распространив ее помимо кристаллографии, которой занимался, на все области науки. Он утверждал, что там, где есть диссимметрия (неравенство, отсутствие симметрии; часто используют термин асимметрия), можно ожидать появления нового физического эффекта.

Впоследствии В.И. Вернадский, развивая термин "диссимметрия", писал о "резко выраженной диссимметрии термодинамического поля живого организма" и тем самым выдвигал в качестве характерной особенности живого термодинамическую неравновесность ["Знание-сила", № 4, 1993 г., стр. 47].

С разностями (суммами) нам приходится сталкиваться в любой области знаний: это и разность потенциалов, токов, напряжений, разность масс, давлений, скоростей, ускорений и т. Д. И т. П. Именно поэтому для себя я вывел следующую рекомендацию, своего рода постулат.

Если в симметрично расположенных точках, линиях, плоскостях, объемах любых тел - газовых, жидких, твердых, составных, выращенных имеется разность (сумма) зарядов, токов, потенциалов, напряжений, сил, потоков, концентраций, вообще противоположностей, и условия удовлетворяют их скалярному или векторному взаимодействию, т. Е. Значение разности (суммы) - диссимметрия - значительна, а расстояние между взаимодействующими элементами достаточно мало, то эта диссимметрия совершит работу и будет наблюдаться некий эффект, например, изгиб, осмос, диффузия, ток, растворение, высаживание и т.д.

Подробная статья о диссимметрии подготовлена и передана в печать.

ВЫВОД. Несмотря на некоторую "нестрогость" формулировки, постулат дает возможность увидеть во всех процессах, технологиях, конструкциях диссимметрию, а значит и возможность понять, предвидеть новые эффекты.

2. ЭФФЕКТ РАССЕЛА. РЕСУРСЫ СИСТЕМЫ.
ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

"Особенно важным я считаю совместное использование самых разнообразных способов постижения истины".
А. Эйнштейн

Почти столетие назад, совершенно случайно Дж. Рассел обнаружил, что свежеобработанная поверхность металла, находясь в темноте в контакте с фотопластинкой, создает в ней скрытое изображение, которое после обычной обработки становится видимым. Информация об этом эффекте, получившем название по имени первооткрывателя "Эффект Рассела", была опубликована в 1897 году [5]. Сам автор не высказывал по поводу природы эффекта гипотез, однако подчеркнул, что наблюдается он только во влажном воздухе.

На протяжении последующих лет этот эффект открывали еще несколько раз. Различными авторами был выдвинут ряд гипотез. Предполагалось, что с поверхности металла происходит эмиссия:

  • молекул водорода;

  • кислорода;

  • света;

  • молекул перекиси водорода;

  • экзоэлектронов;

  • металлическое излучение (?!);

  • рентгеновское излучение.

Такое обилие гипотез обычно свидетельствует, что никто из авторов не смог дать правильного толкования. Это предположение подтвердилось: мы проверили все эти гипотезы, и они оказались несостоятельными.

Эксперимент. Были опробованы все металлы в ряду напряжения. Оказалось, что все стоящие до водорода дают скрытое изображение, а стоящие после - нет. Лучшими материалами для исследования оказались германий и кремний. Время их экспонирования - от 5 минут и более (фактически 5 минут всегда было достаточно, чтобы получить в фотопластинке скрытое изображение). Для получения воспроизводимых результатов использовались фотопластинки типа МК (МР) для ядерных исследований. Проявитель и фиксаж - стандартные; все работы выполнялись в темноте и в обычном, влажном воздухе.

Результаты экспериментов и гипотезы. При проведении исследований мы учитывали ресурсы исследуемой системы и широко использовали так называемый противоположный эксперимент. Для проверки гипотезы любой параметр системы можно использовать в качестве противоположного, но желательно выбирать такой, который сразу же проливает свет на природу процесса. Например, в нашем случае важно получить ответ на вопрос - что эмиттируется с поверхности металла: частицы или электромагнитное излучение? Противоположный эксперимент - сначала предложено проверить, будет ли изображение на фотопластинке, если ее разместить не в плотном контакте, а над поверхностью кремния, на расстоянии 5, 15, 30 мм? Оказалось, что и в этом случае скрытое изображение образуется. Теперь можно предположить: если происходит эмиссия частиц, то, направив в зазор между кремнием и фотопластинкой струю воздуха, можно зафиксировать "сдувание" этих частиц; если же эмиттируется излучение, то сдуть его не удастся. На рис. 3 показано действие металла на фотопластинку: (поз. А) - схема эксперимента; поз. В) - "обычное" изображение от контакта фотопластинки с кремнием; поз. В) - фотография, полностью подтверждающая выдвинутую гипотезу о частицах). Так, всего в два хода, удалось получить ответ на важный вопрос.

Следующий вопрос заряжены ли частицы или нет? Для проверки в зазоре между фотопластинкой и образцом была помещена сетка, на которую подавали напряжение + 1000 В (- 1000 В). Было показано, что плотность почернения фотопластинки остается постоянной. Итак, еще один ответ: это незаряженные частицы.

Напишем реакции, происходящие на поверхности металла:

Si + 2H2O->SiO2 + 2H2

Рис.3. Действие металла на фотопластинку
А) Схема эксперимента. В) Изображение, полученное от прямого контакта фотопластинки со шлифованной поверхностью кремния. С) Изображение, полученное на фотопластинке, расположенной на расстоянии 5 мм от пластинки кремния. В зазор направлен поток воздуха.

Очевидно, что в процессе окисления выделяется молекулярный водород. Однако, эксперименты с потоком молекулярного водорода, обдувающим фотопластинку, показали, что даже за 24 часа (!) скрытое изображение не создается, т.е.

AgBr + H2 -> реакция не идет.

Было высказано предположение, что с поверхности кремния происходит эмиссия атомарного водорода:

Si + 2H2O -> SiO2 + 4H, тогда:

AgBr + H -> Ag + HBr, реакция идет,

и скрытое изображение создается (обращаю внимание, что в этом решении использованы ресурсы системы, т.е. со стороны ничего не привносится для объяснения физики явления).

Казалось бы, задача решена, но... не все так просто. Действительно, с окисляющейся поверхности кремния происходит эмиссия атомарного водорода, так как именно он восстанавливает AgBr. Но, в то же время, эти частицы не могут быть атомарным водородом, потому что ему не пройти по воздуху путь в 5 - 30 мм, в связи с его высокой реакционной способностью. Получается, что это и водород, и не водород. Классическое противоречие! Как его разрешить?

В литературе [6] показано, что молекулы H2, O2 и N2 не могут получиться сразу из атомов, а проходят стадию образования так называемых возбужденных молекул H2*, O2* и N2*. Если в момент образования этих молекул рядом не присутствуют частицы, способные принять избыток энергии, то возбужденные молекулы распадаются на атомарные частицы H, O, N. В том же случае, когда такие частицы - "приемники энергии" - есть, то реакция идет с образованием молекул H2, O2, N2.

Еще Р. Вуд показал, что на металле (вольфраме) происходит рекомбинация водорода:

(H + H + W)T1->H2 + (W)T2 ->(T2 >> T1)

Это приводит к резкому повышению температуры вольфрама вплоть до белого каления [7].

Можно представить, что и в нашем случае с поверхности кремния происходит эмиссия возбужденных молекул H2*, которые взаимодействуют с AgBr - зернами фотоэмульсии - по двум реакциям (первая идет с выделением тепла):

(AgBr)T1 + H2* -> (Ag + Br + H2) -> (T2 > T1) (1)

AgBr + H -> Ag + Br (2)

Аналогично результатам, полученным Р. Вудом, в нашем случае H2* взаимодействует с зернами AgBr, передавая им избыток энергии и нагревая их, что приводит к образованию свободных Ag и Br, причем этот нагрев сопровождается диффузией Br в фотоэмульсию (это зарегистрировано в экспериментах).

Для доказательства выдвинутой гипотезы был проведен противоположный эксперимент с помощью ртути. Его результаты можно представить в виде выражения:

Si + H2O + Hg -> SiO2 + H2* + Hg -> SiO2 + H2 + Hg* -> SiO2 + H2 + Hg + h √

Таким образом, гипотеза об образовании возбужденных молекул H2* полностью подтвердилась. Подробно эксперимент описан в [8, стр. 2435 - 2437].

* * *

Представляет большой интерес проведение экспериментов с использованием кремния в качестве катода в электрохимической ячейке, то есть при подаче на кремний потенциала. Несмотря на то, что все учебники химии утверждают, что на катоде выделяется молекулярный водород, нами показано, что одновременно происходит и выделение возбужденных молекул H2*.

* * *

ВЫВОДЫ. Можно утверждать, что в процессах, где происходит влажное окисление (коррозия), всегда образуются возбужденные молекулы водорода. Это и фотосинтез, коррозия металлов, окислительно-восстановительные реакции в живых организмах и процессы на катоде в электрохимической ячейке (одновременно на аноде выделяются возбужденные молекулы кислорода О2*). Можно привлечь возбужденные молекулы водорода и для объяснения до сих пор не раскрытого эффекта перенапряжения водорода на катоде (на эту тему подготовлена и передана в печать статья), образования экзоэлектронов и т. Д.

Исследование природы эффекта Рассела позволило сделать и еще один грустный вывод: ученые в своей работе редко осознанно используют ресурсы системы, сплошь и рядом нарушают принцип "бритвы Оккама", то есть привлекают для подтверждения выдвигаемых гипотез вещества и поля "со стороны".

Выдвинутые гипотезы редко проходят проверку экспериментами, иначе многие тут же развеялись бы, как дым. Вся моя многолетняя практика показывает, что придумать и поставить хороший противоположный эксперимент - это почти всегда значит найти решение проблемы, которая иначе не решается.

И еще: как и при совершенствовании технических систем, при выдвижении научных гипотез приходится сталкиваться с противоречиями. Для их разрешения иногда нужно воспользоваться аргументами и фактами, известными из работ других исследователей. Но делать это, видимо, трудно. Так, о возбужденных молекулах H2*, O2*, N2* учебники химии, за единственным исключением [6], не упоминают.

3. ПРОТИВОРЕЧИЕ ОМАГНИЧЕННОЙ ВОДЫ

Противоречие - это положение, при котором одно (высказывание, мысль, поступок) исключает другое, не совместимое с ним.
С.И. Ожегов, лексикограф [9]

Для начала несколько довольно длинных цитат.

"В нашем случае формальное и неполное рассмотрение проблемы приводит иногда к заключению, что магнитная обработка воды, особенно абсолютно чистой, не способна изменить ее свойства. Прежде всего чрезмерно упрощенные расчеты с принятием допущения о термодинамической равновесности системы приводят к выводу, что небольшая энергия магнитного поля при невысокой магнитной восприимчивости воды недостаточна для того, чтобы "разорвать" водородные связи молекул воды или как-то еще изменить ее энергию. Такие расчеты показывают также, что энергия, сообщаемая неподвижной воде магнитным полем (напряженностью до 1000 эрстед), на 5 - 6 порядков меньше энергии теплового движения молекул воды - следовательно, действие магнитной обработки несопоставимо мало и практически не может быть замечено.

Отмечается также, что если бы в воде и произошли какие-либо структурные изменения, то они должны были бы мгновенно исчезнуть после того как вода покинет магнитное поле".

"...необоснованным допущением является рассмотрение лишь одного случая - когда вода неподвижна в магнитном поле. Ведь одним из обязательных условий магнитной обработки водных систем является их течение в магнитном поле при пересечении градиентов напряженности поля с определенной частотой. Множество опытов обосновывают этот вывод: вода, покоящаяся в магнитном поле, не является моделью магнитной обработки" [10, стр. 93].

"Нельзя также абстрагироваться и от возможного влияния на флотацию изменения концентрации в воде кислорода, происходящего при магнитной обработке. Б.М. Корюнин показал, что магнитная обработка вызывает временное увеличение концентрации в воде кислорода и более активное его взаимодействие с поверхностью сульфидных минералов" [10, стр. 62].

"Замечено также увеличение растворимости кислорода в воде, прошедшей магнитную обработку, причем отмечается повышение химической активности этого газа. Такой "активацией" кислорода в омагниченной воде многие исследователи объясняют появление у нее бактерицидных свойств, а также влияние этой воды на кинетику некоторых химических реакций. Возможно, что с этих позиций можно понять такие экспериментальные факты, как образование в омагниченной воде перекиси водорода или изменение скорости разложения этого вещества в воде после ее магнитной обработки" [10, стр. 99].

Анализ приведенных выше ссылок позволяет сформулировыть противоречие. Под действием магнитного поля связи в молекулах воды теоретически рваться не могут, и, в то же время, в омагниченной воде наблюдается "активный" кислород (то есть связи в молекулах порваны, и образовался атомарный активный кислород).

ВЫВОД. Проблема омагниченной воды сформулирована в виде противоречия: магнитное поле на движущуюся в нем воду не влияет, но в воде при этом почему-то образуется кислород.

4. ПРИНЦИП КОМПЕНСАЦИИ. ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ

Если бы все происшедшее было настоящим, а настоящее продолжало существовать наряду с будущим, кто бы был в силах разобрать: где причины и где последствия?
Козьма Прутков

Прежде чем разрешать противоречие, познакомимся с еще одним исследовательским инструментом. Начнем опять с цитат.

"Несмотря на бесконечное разнообразие природных явлений, наше сознание способно воспринять лишь изменение положения какого-либо элемента системы, и по этому всеобщему механизму явлений мы судим об осуществлении Процесса и его законах. Именно поэтому, в рамках динамического подхода и рациональной логики, мы можем установить цепочку причинно-следственных отношений, обусловивших этот процесс. Отсюда следует, что Процесс является результатом, а его характеристики возникают как реакции на воздействие - на причину.

Это прявление чрезвычайно общего свойства в природе: изменение какой-либо физической величины порождает новую физическую величину. Так, изменение скорости порождает ускорение, изменение напряженности электрического поля - электромагнитное поле и т.д. В свою очередь, изменение изменения вновь порождает новую физическую величину и так далее.

Таким образом, возникает цепь эволюции системы, порождающая бесконечное разнообразие природных явлений. Природа как бы компенсирует изменение одного параметра появлением другого, а изменение этого - появлением опять нового. Эту особенность поведения взаимосвязанных реальных процессов мы назвали принципом компенсации, который является в сущности более общим проявлением Законов Сохранения" [1].

И еще. "Одно из положений принципа причинности гласит, что "одна и та же причина всегда приводит к одному и тому же следствию". Но если вдаваться в глубь явлений, то похоже, что Природа построена так, что возможна и обратная трактовка такого принципа, т.е. "одно и то же физическое явление во всех случаях должно проявляться только по одной и той же причине" [1].

Рассмотрим пример. Возьмем явление "тепло" и посмотрим на разные источники тепла, при этом попробуем определить, что объединяет эти источники?

"А объединяет их то, что в любом случае тепло - это движение, причем движение в процессе торможения. Тормозится движение тела за счет трения - происходит нагревание. Происходит торможение тела за счет удара - тоже нагревание. Тормозятся электроны при движении по проводнику - нагревание. Тормозятся фотоны - нагревание. Причем, нагрев происходит в той части вещества, в которой реализуются процессы торможения" [1].

ВЫВОД. При проведении исследований природных физических явлений необходимо руководствоваться принципом компенсации - универсальным механизмом эволюции системы, базирующемся на глубинных причинно- следственных отношениях.

* * *

Вернемся к нашей воде. Как уже было отмечено раньше, обязательным является ее движение в магнитном поле. Причем, существенную роль играет скорость движения. Так, в [11] указано, что поток обязательно должен быть ламинарным (наилучшие результаты получаются, если режим движения жидкости является граничным между ламинарным и переходным; при этом число Рейнольдса Re = 2450).

Напомним, что "при ламинарном, т.е. установившемся, движении слои жидкости не перемешиваются, при турбулентном, т.е. неустановившемся, движении частицы жидкости в потоке движутся беспорядочно.

При движении вязкой жидкости в точках, где эта жидкость примыкает к твердой неподвижной стенке, скорость жидкости обращается в нуль. В связи с этим распределение скоростей жидкости по сечению трубы при ламинарном движении выглядит так, как представлено на фиг. 151.

Фиг. 151 [12]. Распределение скорости по сечению трубы

Следовательно, отдельные слои жидкости скользят друг по другу и между ними возникает сила трения, зависящая от многих причин и в том числе от коэффициента трения или от величины абсолютной вязкости жидкости" [12, стр. 127].

Добавим, что если труба металлическая, то, очевидно, металл будет отдавать в воду положительные ионы, сам заряжаясь отрицательно. На границе должен образоваться двойной электрический слой, который может также тормозить движение воды.

Итак, на границе труба-вода и между отдельными слоями воды возникают силы, приводящие к торможению. А за счет торможения возникает тепло, которое может приводить к ослаблению и даже разрыву водородных связей в молекуле воды.

ВЫВОД. Под действием сил торможения на границе между слоями жидкости, движущейся в ламинарном потоке с разными скоростями, возможно ослабление связей между О и Н в отдельных молекулах воды.

5. ПРОЧНОСТЬ ЖИДКОСТИ

Истина - в науке. Не позволяйтефактам вводить вас в заблуждение. Кредо Финэйгла

Рассмотрим подробнее вопрос о прочности жидкости. Сошлемся на работу [***, стр.150]. " Мы привыкли к тому, что под влиянием внешних усилий жидкость течет, а не разрушается. Однако дело обстоит действительно так лишь в том случае, когда приложенные напряжения вызывают взаимный сдвиг соседних слоев жидкости. Этот сдвиг, собственно, и есть ее течение. Сдвигу жидкость сопротивляется лишь в меру своей вязкости. Упругости при этом не обнаруживается. Силы тяжести вызывают сдвиговые напряжения в жидкости и она "растекается" в сосуде. Такими напряжениями разрушить жидкость нельзя, ее можно лишь заставить течь. А вот напряжения, которыми, к примеру, всесторонне растягивается капля, могут превзойти объемную прочность жидкости и разрушить каплю".

Каковы же численные значения объемной прочности воды? Разные авторы сообщают самые различные данные, полученные одним и тем же центробежным способом: 49  Н/см2 ; 56  Н/см2; 2800  Н/см2; 32500  Н/см2 (!). Какому числу верить?

Ответ дадим ниже, а пока "сделаем предположение: истинная прочность жидкости, та самая, которая определяется взаимодействием между молекулами, может быть значительно понижена, если в жидкости окажется хотя бы один газовый пузырек. Под влиянием растягивающих напряжений он может разрастаться, а это и приведет к разрыву жидкости. Так же обстоит дело, когда речь идет о прочности твердых тел: маленькая трещинка в теле резко понижает его прочность. Газовый пузырек - слабое место в структуре жидкости, именно он и определяет ее прочность.

Если это предположение верно, т.е. если действительно газовые пузырьки резко понижают прочность воды, то тщательно обезгаженная жидкость должна обнаружить прочность большую, чем жидкость газированная. Дело именно так и обстоит.

Существует теория прочности жидкости, содержащей газовые пузырьки. Ее построил в 40-е годы физик-теоретик академик Я.Б. Зельдович. Главная физическая идея, лежащая в основе теории, состоит в том, что разрушение жидкости наступает вследствие развития газовых пузырьков под влиянием напряжений s, растягивающих жидкость. Увеличиваясь, пузырьки как бы расчленяют жидкость. До некоторого напряжения деформируемый пузырек в жидкости под влиянием лапласовского давления стремится восстановить свой размер и, таким образом, сопротивляется действию напряжений, растягивающих жидкость. При некоторой величине напряжений s* пузырьки теряют устойчивость, т.е. способность сопротивляться растягивающим напряжениям и, увеличиваясь, расчленяют жидкость. Ее прочность и определяется величиной σ*.

;... судьба пузырька в жидкости определяется заключенным в ней газом и ее поверхностной энергией. Из расчетов следует, что чем больше был газовый пузырек до начала растяжения, тем меньшую прочность обнаружит жидкость, в которой пузырек расположен. Если взять воду, у которой, как известно, поверхностная энергия α=7·10- 2 Дж/м2, то оказывается, что при R = 10- 9 м будет σ* ≈ 7000  Н/см2, при R ≈ 10- 8 м будет σ* ≈ 500  Н/см2, а при R ≈ 7 * 10- 6 м будет σ* ≈ 1  Н/см2. То есть, весь набор экспериментальных данных о прочности воды можно объяснить наличием в ней невидимых глазом газовых пузырьков различных размеров. В этом и состоит объяснение различия результатов опытов разных экспериментаторов. Просто они экспериментировали с водой, содержащей разное количество газа, локализованного в пузырьках различных размеров.

...специально обезгаженная вода обнаруживает повышенную прочность. Имеющиеся в ней газовые пузырьки можно убрать, воздействуя на воду большим давлением.

...В 1947 году [в Journal of Applied Physics, 1947, V.18, p.162] Харвей, Макелрой и Уайтли опубликовали результаты своих опытов по упрочнению газонасыщенной воды вследствие ее "дегазации". Последнее слово взято в кавычки в связи с тем, что экспериментаторы не удаляли газ из воды, а, приложив к ней давление около 7 103  Н/см2, вынуждали растворяться микроскопические газовые каверны, которые могли бы играть роль зародышей трещин в растягиваемой воде.

В их опытах вода, обработанная давлением, противостояла растягивающему давлению 250  Н/см2. Перед такой обработкой вода обнаружила прочность, близкую к 3 10- 1  Н/см2. Итак, растворение пузырьков упрочнило воду в тысячу раз.

...можно предположить, что кроме пузырьков, заполненных газом, в воде имеются случайно возникающие и схлопывающиеся маленькие пузырьки, заполненные паром той жидкости, в которой они расположены, например, водяным.

...с ростом температуры давление пара жидкости растет, паровые пузырьки будут большего размера и, следовательно, будут определять меньшую прочность жидкости. Проще: с ростом температуры прочность жидкости должна падать" [***, стр. 152 - 154].

Для полноты картины сошлемся на энциклопедию [***, стр.246 прав.]: "... для воды при 200С экспериментальные цифры объемной прочности находятся в пределах примерно от 0,02 кг/см2 до 280 кг/см2 в зависимости от степени очистки жидкости и стенок испытательного сосуда (зародышевые пузырьки газа и пара особенно легко образуются на границах раздела, загрязненных поверхностно-активными веществами)". Таким образом, разница в прочности может быть огромной - в 14 тысяч раз!

Отметим попутно два любопытных факта. Во-первых, в литературе отмечается, что для хорошего омагничивания воды необходимо насытить ее углекислым газом [***, стр. 43]. И, во-вторых, - ни у одного из авторов, изучающих магнитную воду, не затрагиваются вопросы ее прочности.

ВЫВОД. В свете сказанного выше представляется очевидным, что перед омагничиванием воды нужно не только знать ее прочность, но для получения максимального воздействия поля следует еще и подобрать ее необходимую величину.

Окончание


Главная    Работа    Из рабочих журналов    Вода в магнитном поле