Экспресс-анализ физической активации жидкостей
Изобретение может быть использовано в тех областях народного хозяйства, где применяется магнитная обработка или какая-либо другая физическая активация жидкостей. Суть экспресс-анализа физической активации жидкостей заключается в анализе процессов оседания нерастворимого в них порошка до и после их физической активации. Для этого в две идентичные кюветы наливают равное количество жидкостей, взятое до и после их физической активации, затем в эти кюветы насыпают одинаковое количество порошка, тщательно взбалтывают и дают ему полностью отстояться, после чего вторично взбалтывают и измеряют разность времен его оседания в кюветах, которое и определяет степень их физической активации. Для полного исключения влияния на результаты измерений климатологических факторов обе кюветы с жидкостью после вторичного взбалтывания одновременно помещают в два разных плеча измерительного моста и по максимальной величине его разбаланса, возникающего по мере оседания порошка, определяют степень физической активации жидкостей. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способам контроля физической активации жидкостей, в частности контроля степени омагниченности жидкостей сред, обработанных омагничивающими аппаратами. Может быть использовано в теплотехнике и энергетике, в производстве бетона и железобетонных изделий, в пищевой и химической отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и автомобилестроении, в медицине и фармакологии, в биологии и других областях народного хозяйства, где применяется магнитная обработка или другая физическая активация жидких сред, для отстройки омагничивающих аппаратов и оперативного контроля эффективности их работы в процессе эксплуатации.
Известен широкий применяющийся в настоящее время кристаллооптический способ контроля магнитной обработки воды [1] предложенный Бельгийской фирмой "Эпюро", единственный, который рекомендован всеми изготовителями омагничивающих аппаратов для их настройки и контроля эффективности омагничивания, заключающийся в сравнении под микроскопом размеров кристаллов, полученных на предметных стеклах при их кипячении в обработанной и не обработанной магнитным полем воде. Для осуществления контроля берут по 150 - 200 мл фильтрованной омагниченной и неомагниченной воды, разливают в два термостойких идентичных химических стакана, в которые помещают по одному предметному стеклу в наклонном положении. Обе пробы одновременно кипятят в зависимости от жесткости воды от 10 до 30 мин. После кипячения стекла извлекают из стаканов и высушивают при температуре около 100oC. Просушенные стекла помещают под микроскоп и при 400 -600-кратном увеличении рассматривают кристаллы, возникающие в обработанной и не обработанной магнитным полем воде. Если 80% кристаллов в поле зрения микроскопа имеют одинаковые размеры (в противном случае кипячение повторяют), то качество магнитной обработки воды оценивают по изменению средне-арифметических размеров кристаллов обработанной и необработанной воды. Обработку считают удовлетворительной, если степень измельчения кристаллов составляет не менее двух раз, что соответствует значительному снижению накипеобразования. Измельчение кристаллов в три раза и более указывает на практически безнакипную работу теплоагрегатов. К главным недостаткам этого способа следует отнести его значительную трудоемкость и капризность. Для того, чтобы провести один анализ, необходимо взятую пробу профильтровать (20 мин), нагревать на песчаной бане и кипятить (40 45 мин), просушить в жаровом шкафу (20 30 мин), исследовать и измерить величину кристаллов под микроскопом (15 -20 мин). Итого, для исследования только одной пробы необходимо затратить от 90 до 120 мин. А так как для оценки омагничивания необходимо исследовать как минимум две пробы (до и после омагничивания), то обработка или контроль одного режима требует затрат времени не менее 2 2,5 ч, не считая затрат на подготовку к исследованию химпосуды, предметных стекол и предварительного определения жесткости воды (которая и определяет время кипячения предметных стекол). В силу зависимости процесса кристаллообразования на поверхности предметных стекол от большого числа артефактов, зачастую кипячение приходится повторять два раза и более. Поэтому метод следует признать малооперативным. Метод по существу является косвенным и качественным, так как не дает возможности выявлять изменения физико-химических свойств воды и позволяет судить лишь о результате магнитной обработки опосредованно по изменению процессов кристаллообразования, которые сами по себе являются сложными многофакторными процессами, не связанными однозначно со степенью активации воды магнитным полем. Следовательно, метод не позволяет определять количественные характеристики степени омагниченности жидкости. Способ не позволяет выявлять интимные стороны физической активации обработанной магнитным полем среды. Способ позволяет контролировать омагниченность только воды, что исключает возможность контроля омагниченности кристаллооптическим способом других жидкостей, таких как спирты, топлива, масла и др. Известен способ, который можно использовать для индикации степени омагниченности воды, получивший название "Реакция Пиккарди" [2] В две одинаковые пробирки вливают по 5 мл раствора, приготовленного растворением 35 г карбоната висмута в одном литре 1,5 N соляной кислоты. Затем туда же добавляют по 23 мл в одну простой, а в другую -активированной воды. Через некоторое время из раствора начинает выпадать оксихлорид висмута в виде белого нерастворимого порошка, скорость образования и осаждения которого зависят от того, идет процесс в активированной воде или в простой. Через определенный промежуток времени порошок из обеих пробирок отфильтровывают, высушивают и взвешивают. По разности масс осажденного порошка можно судить о скорости его образования и осаждения. Способ является наиболее близким по технической сущности. К главным недостаткам этого способа следует отнести его трудоемкость, капризность и значительную зависимость от внешних климатологических условий, колебаний геомагнитного поля и наличия других электромагнитных полей. Способ использовался автором именно как индикатор измерения внешних климатологических факторов. Для того, чтобы данным способом получить результат только одного режима омагничивания, необходимо потратить как минимум 2 2,5 ч, не считая времени, затрачиваемого на статистическую обработку результатов измерений. Кроме того, капризность и плохая воспроизводимость результатов позволяют получать достоверно различимые данные о скорости осаждения порошка только с помощью статистической обработки не менее 10 однотипных парных проб. Для большей достоверности автор рекомендует использовать 20 пар однотипных опытов. Не обнаружено однозначной зависимости выпадения осадка от степени активации жидкости, поэтому способ может дать информацию только о наличии или отсутствии эффекта, не давая количественной характеристики степени омагниченности жидкости. Реакция Пиккарди позволяет определять состояние омагниченности только для достаточно чистой воды. Для других жидкостей (спирты, нефтепродукты, масла, растворители и др.), а также для воды, содержащей химические примеси, данная методика неприемлема. Данный способ является наиболее близким по технической сущности. Цель предлагаемого изобретения экспресс-анализ количественной оценки степени физической активации (омагниченности) жидкостей путем анализа процессов оседания нерастворимого в них порошка независимо от их физико-химической чистоты, пригодный для жидкостей, имеющих достаточно широкий диапазон по химическому составу. Цель достигается тем, что в две идентичные кюветы наливают одинаковое количество жидкости, в одну взятую до, а в другую после активации. После заполнения кювет в них насыпают одинаковое количество нерастворимого в этой жидкости порошка, тщательно взбалтывают и дают ему полностью отстояться, затем его вторично взбалтывают и измеряют разность времен его осаждения, по которой и определяют степень физической активации жидкости. Во втором варианте выполнения способа для полного исключения влияния на результаты анализа климатологических факторов, а также для повышения экспрессности способа обе кюветы с жидкостью, в которых вторично взболтан порошок, помещают одновременно в два разных плеча измерительного моста (оптико-электрического, индукционного, емкостного, резистивного или другого измерительного моста) и измеряют максимальную величину его разбаланса, возникающую по мере оседания порошка, по которой и определяют степень физической активации жидкости. Принципиальное отличие предлагаемого способа заключается в том, что в основе его лежит факт изменения вязкостно-коагуляционных свойств жидкостей, прошедших обработку магнитным полем или подвергнутых другой физической активации. Поэтому нерастворимый в данной жидкости порошок будет оседать в ней со скоростью, которая будет изменяться в зависимости от вязкости этой жидкости и от размеров частиц порошка, как это следует из уравнения Стокса:![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/297/2978032.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/697.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/297/2978033.gif)
Формула изобретения
1. Экспресс-анализ физической активации жидкостей путем анализа процессов оседания не растворимого в ней порошка, заключающийся в том, что в две идентичные кюветы наливают равное количество жидкости, в одну взятую до, а в другую после активации, отличающийся тем, что после заполнения кювет в них насывают одинаковое количество порошка, тщательно взбалтывают и дают ему полностью отстояться, после чего вторично взбалтывают и измеряют разность времен его оседания, по которой определяют степень физической активации. 2. Экспресс-анализ физической активации жидкостей путем анализа процессов оседания не растворимого в ней порошка, заключающийся в том, что в две идентичные кюветы наливают равное количество жидкости, в одну взятую до, а в другую после активации, отличающийся тем, что после заполнения кювет в них насыпают одинаковое количество порошка, тщательно взбалтывают и дают ему полностью отстояться, после чего вторично взбалтывают и одновременно помещают в два разных плеча измерительного моста, измеряют максимальную величину его разбаланса, возникающего по мере оседания порошка, по которой и определяют степень физической активации.РИСУНКИ
Рисунок 1