Презентация, доклад по химии и физике на тему Электрическое сопротивление воды в магнитном поле

Беслана- Цопанова Л.О.
2017-2018 учебный год

перед физиками и химиками при изучении воды, является выяснение физических и химических свойств закономерностей, лежащих в основе её удивительных свойств . Необходимо понять, какие взаимодействия существуют между молекулами воды, какие химические реакции происходят в ней при изменении внешних факторов- температуры и электромагнитных полей.
Особый интерес представляет омагниченная вода. На сегодняшний день свойсва омагниченной воды малоизучены и их изучение является перспективной областью исследований. В данной работе мы сделали первый шаг в изучении этой области. Задачей данной работы является изучение изменения магнитного сопротивления воды. С этой целью была сконструирована установка для измерения магнитосопротивления. Создан держатель образцов, позволяющий менять скорость течения воды через него. Измерения проводились на характериографе.
В качестве объекта исследований были выбраны образцы воды, полученной методом направленной кристаллизации. В часть образцов добавлялся медицинский физ. раствор хлорида натрия для приготовления растворов различных концентраций.

Введение.

Минерализация воды резко понижает её удельное электрическое сопротивление. По данным можно судить, что чистая вода является плохим проводником электричества. Электрическая проводимость воды может служить показателем загрязнения как части водоёма, так и его в целом. Вода является хорошим растворителем. Способность воды растворять соли возрастает с повышением температуры и понижается с её уменьшением. Этим объясняется выпадение солей из воды сильно минерализованных озёр осенью и в зимний период.

уменьшаться.
Наиболее простой механизм появления изменения сопротивления вещества в магнитном поле основан на учёте действия силы Лоренца на движущийся в магнитном поле заряд.
Такой магниторезистивный эффект обычно называют лоренцевым. Рассмотрим, как меняется движение электронов при помещении вещества в магнитном поле. При приложении к веществу электрического поля начинается направленное движение( дрейф) носителей заряда. Дополнительное наложение внешнего магнитного поля приводит к качественному изменению не только движения электронов, но и их энергетического спектра.

пробега приводит к увеличению сопротивления. Магниторезистивный эффект имеет положительный знак и квадратично зависит от напряжённости магнитного поля.

торцы медными электродами диаметром 10мм и длиной 30мм. Держатель образцов помещается в постоянное магнитное поле напряжённостью 1000 Э. К цилиндру припаивались две трубки, через которые осуществлялся ток воды через цилиндр. Вода подавалась при помощи шприца. Держатель и магнит размещались на штативе.

держателей образцов.

воды, приготавливались по следующей технологии. Дистиллированная вода наливалась в специальную ёмкость в которой отстаивалась в течении суток. Затем три литра отстоянной воды помещались в морозильную камеру. Ёмкость предварительно очищалась специальными моющими средствами от жира и примесей и промывались на конечном этапе кипячённой водой.
На предварительном этапе выяснилось время которое потребуется на замерзание одной трети приблизительно одного литра воды в морозильной камере. В нашем случае это время составляло один час сорок минут. По истечению этого времени ёмкость извлекалась из морозильной камеры и отставшиеся две трети воды переливались в другую ёмкость , предварительно очищенную по выше описанной технологии. Лёд таял при комнатной температуре и полученная вода бралась для исследования под названием фаза I .
Вторая ёмкость также помещалась в морозильную камеру и снова вода замораживалась на половину объёма приблизительно один литр. Незамёрщая вода использовалась для проб под названием фаза III , а лёд также таял при комнатной температуре и полученная талая вода служила пробой под названием фаза II вода. Эта фаза II подверглась замораживанию в третий раз и полученные пробы давали фазу II лёд.

характеристики.
Сначала измерялось сопротивление воды всех трёх фаз без тока воды через цилиндр. Затем проводились измерения образцов воды при постоянном токе воды через цилиндр.

влияет на сопротивление воды, движущейся в магнитном поле.
Было предположено, что в воде присутствует недостаточное число заряженных частиц, на которые бы влияло магнитное поле. С этой целью в воду ввели дозированное количество физ. раствора.

поля оказалось не таким существенным.
Механизм воздействия магнитного поля на сопротивление воды неизвестен. Однако во многих литературных источниках сообщается о необычных свойствах омагниченной воды.
Так, например, В.И. Классен, известный учёный в области магнитной обработки воды, подразделяет имеющиеся на этот счёт 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.
Сторонники гипотез второй группы объясняют действие магнитного поля наличием ионов в воде, считая, что поле оказывает особое влияние на гидратацю ионов, то есть на возникновение вокруг них гидратных оболочек, состояших из молекул воды с несколько изменённой подвижностью. Чем больше и устойчивее такая оболочка тем труднее ионом сближаться или оседать в порах адсорбента. Получены эспериментальные данные в пользу «ионных» гипотез: обнаружено, что под влиянием магнитного поля происходит временная деформация гидратных оболочек ионов при магнитной обработке воды может быть также связана с возникновением электрического тока или с пульсацией давления.
Сторонники гипотез третьей группы предполагают, что магнитное поле оказывает воздействие непосредственно на структуру ассоциатов воды. Это может привести к деформации водородных связей или перераспределению молекул воды во временных ассоциативных образованиях, что также влечёт за собой изменение физик- химических характеристик протекающих в ней процессов.

В ходе выполнения представленной работы были проведены эксперименты по обнаружению зависимости магнитосопротивления воды от внешнего магнитного поля. Омагниченная вода применяется в промышленности, в медицине, в сельском хозяйстве .Омагниченная вода становится биологически активной, снижает уровень холестерина в крови и печени, повышает давление. Поле, орошенное омагниченной водой даёт урожай лучше. Замачивая семена в магнитной водой повышается урожайность и рост. Бетон, замешанный на омогниченной воде, обретает повышенную прочность и морозоустойчивость.
Полученные результаты, на наш взгляд, могут быть полезны для дальнейшего изучения свойств воды в целом и механизма магнитосопротивления в частности.

Выводы:
1. При высоких сопротивлениях образцов магнитосопротивление не изменяется.
2. При введение в образцы хлорида натрия для увеличения количества носителей заряда, магнитосопротивление уменьшалось. Причём значительное уменьшение сопротивления наблюдалось при низких концентрациях хлорида натрия в воде.
3. При имеющихся скоростях потока существенного влияния на магнитосопротивлени не обнаружено.

трудов.-Киев:Наука, 1982-с.272.
2.Электрические свойства полимеров,-М.:Наука, 1979,-с.385-387.
3.Вода во вселенной.-Дерпгольц В.Ф.-Л.: «Недра», 1971,-с.8-34.
4.Межатомная связь и электронная структура твёрдых тел.Соросовский образовательный журнал.1996.№11.-с.79-86.