Баран Б.А., Голонжка В.М., Драпак З.Т., Дроздовський В.Б.

ПОРІВНЯЛЬНА ДІЯ МАГНІТНОГО ТА ЕЛЕКТРИЧНОГО ПОЛІВ НА ВОДУ

Більшість сучасних теорій, які стосуються будови води, сходяться на тому, що у воді існують складні надмолекулярні структури. Вода в рідкому стані – це суміш різних полімерних агрегатів, утворених водневими зв’язками між молекулами води. Відносна стійкість таких утворень зростає одночасно з їх розмірами. Якраз завдяки низькоенергетичним водневим зв’язкам важливою властивістю води є її надзвичайно висока чутливість до різного роду фізико-хімічних та енергоінформаційних впливів і здатність перебудовуватися під дією факторів, що не вимагають великих затрат енергії, наприклад, магнітних чи електричних полів низької інтенсивності. Механізм таких процесів ще недостатньо вивчений, особливо це стосується дії магнітного поля на воду. А це має немаловажне значення, в першу чергу для медицини та екології. Такий розділ медицини, як магнітотерапія широко використовує постійні магнітні та електромагнітні поля для лікування різноманітних захворювань, однак режими роботи відповідних пристроїв підбирають суто емпіричним шляхом. Стосовно екології вияснення механізму дії електромагнітних полів (ЕМП) на водні системи набирає дедалі більшого значення. Еволюція живої природи, як відомо, проходила у взаємодії з багатьма фізичними факторами, в тім числі і з геомагнітним полем. Однак, науково-технічний прогрес суттєво змінює довкілля, зокрема це стосується електромагнітного фону. З кожним роком у всіх країнах світу зростають енергопотужності, внаслідок чого ЕМП антропогенного походження стали значимим екологічним фактором з високою біологічною активністю. Слід відмітити, що за останні десятиріччя сумарна напруженість ЕМП в різних країнах збільшилася, порівняно з природним фоном, в сотні і тисячі разів. В 1995 році Всесвітньою Організацією Охорони Здоров’я навіть був введений термін “глобальне електромагнітне забруднення довкілля”. ЕМП антропогенного походження мають інші характеристики, ніж геомагнітне поле і призводять до десинхронізації міжклітинних та міжорганних взаємодій в біологічній системі, яка налаштована в унісон з природним електромагнітним фоном. На діяльність клітин, окремих органів та перебіг біохімічних реакцій виявляють значний вплив ЕМП як надвисокочастотного, так і інфранизькочастотного діапазонів Тому метою даної роботи було дослідження впливу магнітного та електричного полів на фізико-хімічні властивості води.

В літературі описано багато різних пристроїв для омагнічування води [1]. У випадку постійних магнітів умовою їх ефективної дії є те, що напрям руху води повинен бути перпендикулярним до магнітних силових ліній. Напруженість магнітного поля принципового значення не має, при дуже низькій інтенсивності поля збільшується час обробки. Це ж відноситься і до електромагнітного поля.

Нами була створена установка, схема якої наведена на рис.1.

Рис.1. Схема електромагнітного пристрою

За допомогою електромагнітних котушок (1) з феромагнітними стержнями всередині (2) можна створювати постійне магнітне поле. Наявність феромагнітних стержнів значно підсилює напруженість магнітного поля. У випадку постійного електричного струму електрична схема забезпечує протилежну направленість магнітних полюсів поміж котушками, розділених пластмасовою вставкою (3) з отвором (5), в який вставлена трубка з діелектричного матеріалу для протікання води. Вода протікає перпендикулярно до магнітних силових ліній. Зміною напруги можна задавати ту чи іншу напруженість магнітного поля. Електроди (4), які створюють постійне електричне поле, не мають безпосереднього контакту з водою. Таким чином, вода протікає перпендикулярно як до напрямку магнітних силових ліній, так і до електричного поля. За допомогою цієї установки можна вивчати вплив на воду окремо магнітного поля, окремо електричного та їх сумісну дію. Окрім того, використовуючи змінний електричний струм, можна створювати електромагнітне поле різної частоти і на електроди можна також подавати змінний електричний струм.

Досліди проводили наступним чином. Дистильована вода за допомогою поршневого дозатора А-2 циркулювала через електромагнітний пристрій протягом однієї години. Після цього в середовищі такої води досліджували кінетику окиснення тіоктової кислоти йодом. Ефективність впливу магнітного чи електричного полів на воду оцінювали за величиною ефективної константи швидкості реакції у воді, модифікованій полем, порівняно зі швидкістю такої ж реакції в звичайній дистильованій воді. На рис.2 (крива ▲) показана відносна зміна швидкості реакції від напруги електричного поля (k' – ефективна константа швидкості реакції у воді після дії на неї електричного поля; k –

Рис. 2. Залежність зміни відносної швидкості реакції від напруги

аналогічна константа швидкості в звичайній воді). Після дії електричного поля на воду швидкість реакції в її середовищі збільшується. При напрузі 40 В швидкість реакції зростає більше, ніж в 2 рази (на рисунку не показано).

Були проведені досліди з одночасного впливу магнітного та електричного поля на воду. Для цього напруга електричного струму подавалася синхронно (одного значення) на електромагнітні котушки та на електроди. Результати цих дослідів наведені на рис.2 (криві ■,♦).

Дія самого магнітного поля на воду також призводить до зростання швидкості окисно-відновних реакцій в її середовищі [2]. В дослідах даної роботи спостерігається такий ефект і він зростає із збільшенням напруженості магнітного поля (рис.2, крива ■). Однак, при одночасному накладанні електричного поля цей ефект дещо зменшується (рис.2, крива ♦). Це, очевидно, пов’язано з різними механізмами дії магнітного та електричного полів на воду. Згідно робіт [3,4] у воді передбачається присутність рідкокристалічної фази з лінійно упорядкованих стрічок та кластерів. А такі структурні утворення неоднаково реагують на дію магнітного або електричного полів.

Література

1.Классен В.И. Омагничивание водных систем. – М.: Химия,1982. – 296с.

2.Баран Б.А. Влияние магнитного поля на кинетику химических реакций // Укр. хим. журнал. – 1998. – Т.64, №4. – С. 26-29.

3.Пономарев О.А., Фесенко Е.Е. Свойства жидкой воды в электрических и магнитных полях. // Биофизика. – 2002. – Т.45. – вып.3. – С.389 – 370.

4.Сусак И.П., Пономарев О.А., Шигаев А.С. О первичных механизмах воздействия электромагнитных полей на биологические системы. // Биофизика. – 2005. – Т.50. – вып.2. – С.367 – 370.