Химия воды. Водоподготовка. Шиян Л.Н. - 71 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

В настоящее время магнитная обработка воды используется для сниже-
ния накипеобразования и коррозии на теплопередающих устройствах. Процесс
осуществляется с помощью постоянных магнитов большой мощности. Магни-
ты расположены в отдельной трубке, образуя магнитную систему, которая
складывается из расстояния между магнитами, их мощности и направления си-
ловых линий. Магнитный преобразователь не является фильтром для воды и не
изменяет ее химического состава. Физическая суть магнитной обработки состо-
ит в следующем.
Почти шарообразная молекула воды имеет заметно выраженную
полярность, так как электрические заряды в ней расположены асимметрично.
Каждая молекула воды является миниатюрным диполем с высоким дипольным
моментом - 1,87 Дебая (Дебай - внесистемная единица электрического
дипольного момента молекул). Полярность молекул воды, наличие в них
частично не скомпенсированных электрических зарядов порождает склонность
к группировке молекул в укрупненные «сообщества» - кластеры. Действие сил
взаимного притяжения довольно мало, поэтому диполи могут свободно
отрываться от кластеров, примыкать к другим кластерам и т.д. Точно также
кластеры могут образовываться вокруг примесей, присутствующих в воде. При
этом, не смотря на то, что молекулы воды могут свободно покидать кластеры и
примыкать к соседним кластерам, в целом эта структура вполне стабильна.
Таким образом, растворенные в воде соли постоянно окружены молекулами
воды.
Например, ионы кальция, обуславливающие жесткость воды, не могут
вступить во взаимодействие с другими примесями, чтобы осесть на их поверх-
ности либо образовать иную химическую структуру, которая не выпадала бы в
виде накипи. При нагревании кластерная структура становиться нестабильной,
молекулы воды больше не обволакивают примеси и растворенные соли могут
свободно вступать в реакцию с другими солями. Так некоторые соли кальция
при нагревании образуют карбонат кальция СаСО
3
, который и осаждается на
нагревательных поверхностях в виде накипи.
Магнитная обработка воды приводит к разрушению кластерной структу-
ры. Диполи попадают в резонанс и кластерная структура молекул воды разру-
шается. Примеси освобождаются от водных кластеров и могут вступать во вза-
имодействие друг с другом. При этом уже в холодной воде ионы кальция начи-
нают осаждаться на поверхности свободных примесей – центрах кристаллиза-
ции, образуя так называемые микрокристаллы.
Процесс этот лавинообразный – новые ионы кальция прикрепляются к
уже осевшему кальцию на поверхности микрокристаллов. Таким образом,
ионы кальция, уже осевшие на центрах кристаллизации, не выпадают в виде
накипи на нагревательных поверхностях. Микрокристаллы остаются в толще
воды и выносятся в дренаж. Более того – ионы кальция из уже выпавшей наки-
пи начинают отрываться и присоединяться ко вновь образованным микрокла-
стерам. Со временем старая накипь разрыхляется и полностью вымывается с
поверхности труб и нагревательных элементов. Если же устройство магнитной
71

Страницы