磁场效应在环境保护中的应用
与巨磁电阻效应有关的实例
与巨磁电阻效应有关的实例巨磁电阻效应在现代科技领域中有着广泛的应用，它不仅在磁存储器、磁传感器等领域发挥着重要作用，还在生物医学、环境监测等方面展现出巨大的潜力。
本文将以几个实例来介绍巨磁电阻效应的应用。
一、磁传感器磁传感器是一种能够测量和检测磁场的设备，巨磁电阻效应在磁传感器中得到了广泛应用。
例如，在汽车领域，磁传感器可以用于测量车辆的速度、方向和位置，以实现导航、自动驾驶等功能。
而巨磁电阻效应的磁传感器具有灵敏度高、响应速度快、尺寸小等优点，因此被广泛应用于汽车行业。
二、磁存储器磁存储器是计算机中常用的存储设备，而巨磁电阻效应的磁阻器件在磁存储器中发挥着重要作用。
磁存储器通过改变磁阻器件的电阻来存储和读取数据。
当外加磁场改变磁阻器件的磁化方向时，电阻值也会发生变化。
利用这种巨磁电阻效应，可以实现高密度、高速度的数据存储和读取，提高计算机的性能。
三、生物医学应用巨磁电阻效应在生物医学领域也有着广泛的应用。
例如，在磁共振成像（MRI）中，可以利用巨磁电阻效应的磁传感器来感知人体内的微弱磁场变化，从而实现对人体组织和器官的成像。
此外，巨磁电阻效应还可以用于生物传感器，用于检测生物分子、细胞等微小物质的浓度和活性，有助于疾病的早期诊断和治疗。
四、环境监测巨磁电阻效应在环境监测中也发挥着重要作用。
例如，利用巨磁电阻效应的磁传感器可以测量地震、气候变化等自然灾害的磁场变化，从而提供预警和监测信息。
此外，巨磁电阻效应还可以用于测量和监测水质、空气质量等环境因素，有助于环境保护和资源管理。
巨磁电阻效应在磁传感器、磁存储器、生物医学和环境监测等领域都有着广泛的应用。
它的出现和发展不仅改变了现代科技的面貌，也为人们的生活和工作带来了便利和创新。
随着科技的进步和巨磁电阻效应的不断优化，相信它的应用领域还将不断扩展和深化，给人们的生活带来更多的惊喜和便利。
磁流体力学研究及其应用
磁流体力学研究及其应用磁流体力学（Magnetohydrodynamics，简称MHD）是一门研究电磁场和流体力学相互作用的学科，其应用涵盖了许多领域。
本文将重点探讨磁流体力学的研究进展及其在能源、航天、环境保护和医疗等方面的应用。
一、磁流体力学的研究进展磁流体力学的研究起源于磁场与流体力学之间的相互作用。
磁流体力学的基本方程是电磁场的马克斯韦方程和流体连续性方程与运动方程的结合。
通过对这些方程的建模和求解，研究者们可以揭示磁场对流体运动和能量传输的影响，进而探索出许多有趣的现象和规律。
在磁流体力学的研究中，最常见的现象是磁阻现象、磁流体力学波动和磁流体力学湍流等。
其中，磁阻现象是指当磁场通过导体或流体时，由于流体的电导率不同于导体，从而引起的能量转化和流体运动的现象。
磁流体力学波动是指在存在磁场时流体中出现的波动，这些波动可以是横波或纵波，具有与传统流体力学中的波动有所不同的性质。
磁流体力学湍流则是指在磁场作用下，由于湍流本身的不稳定性和非线性特性，流体中产生的高速涡旋和湍流结构。
磁流体力学的研究不仅限于理论建模和数值模拟，还包括实验研究和现地观测。
利用实验和观测数据，研究者们可以验证和改进磁流体力学的理论模型，进而推动该领域的发展。
同时，实验和观测数据还可以用于验证和验证磁流体力学模型的应用，促进该领域的实际应用。
二、磁流体力学在能源领域的应用磁流体力学在能源领域的应用主要包括磁约束聚变、磁流体发电和磁流体发动机等。
磁约束聚变是一种利用磁场约束等离子体进行核聚变反应的新能源技术。
磁流体发电则是利用磁流体力学的性质，通过在导体中产生磁阻现象来产生电能。
磁流体发动机则是利用磁流体力学的湍流特性，通过控制电磁场来增加发动机的热效率和功率输出。
三、磁流体力学在航天领域的应用磁流体力学在航天领域的应用主要包括磁流体推进器和磁流体润滑等。
磁流体推进器是一种利用磁流体的流动和相互作用力来进行推进的新型推进系统。
磁场的产生和影响
磁场在生物学中的研究
生物体中的 磁感应机制
研究
动物迁徙
磁场在医学 领域中的新 兴应用研究
磁共振成像
重要作用
磁场在导航和地质探测中 起重要作用
总结
磁场作用范围广泛，不仅对物质、运动电荷和光 谱线有影响，甚至对地球本身也有重要作用。通 过深入研究磁场的特性和影响，我们可以更好地 理解自然界中的各种现象，探索更多的应用领域。
● 03
第3章 磁场的应用
磁场在医学中的应用
01 核磁共振成像
利用磁场原理
磁场在空间探索中的研究
01 太阳磁场对地球的影响
太阳活动周期
02 磁场在宇宙中的作用
星际空间磁场
03 磁场在星际空间中的特性研究
恒星磁场
磁场在地球物理学中的研究
地磁场的演化过程 研究
地磁场变化 地磁极漂移来自磁场对地壳构造的 影响
地形特征 地质构造
磁场在地震预测中的 应用
地震监测 震源机制
磁场在物质科学 中的研究
磁场的单位
特斯拉(Tesla)
磁场的国际标准单位，简 写为T。
牛/安培·米
磁通量密切相关
磁场的推导单位，表示在1 米长度的导线中，通过1安 培电流，横向1米处的磁感 应强度。
磁场的强度与磁通量有密 切的关系，磁通量是磁场 通过某个面积的量度。
磁场的特性
01 方向和大小
磁场具有一定的方向性和大小，可以通过磁 力线表示。
磁场对运动电荷的影响
磁性材料在环保技术中的应用
磁性材料在环保技术中的应用第一部分磁性材料概述 (2)第二部分环保技术需求分析 (4)第三部分磁性材料净化原理 (6)第四部分废水处理中的磁性应用 (9)第五部分废气治理的磁性技术 (13)第六部分固体废物回收利用 (17)第七部分磁性材料的可持续性 (20)第八部分未来研究方向与挑战 (23)第一部分磁性材料概述磁性材料概述磁性材料是指具有显著磁性质的材料，它们在外加磁场作用下会产生磁化现象。
根据其磁化特性，磁性材料可以分为顺磁性材料、反磁性材料、铁磁性材料、亚铁磁性材料以及铁磁性材料等。
其中，铁磁性材料是研究与应用最为广泛的一类，如铁、钴、镍及其合金等。
一、磁性材料的分类1.软磁材料：这类材料易于磁化和去磁化，具有较低的矫顽力和较高的磁导率，适用于高频和低频应用。
常见的软磁材料有硅钢片、铁氧体、非晶态合金等。
2.硬磁材料：也称为永磁材料，具有较高的矫顽力和剩磁，不易被去磁化。
主要应用于制造永磁体，如铝镍钴、稀土永磁材料（SmCo、NdFeB）等。
3.矩磁材料：这类材料的特点是具有稳定的剩余磁性和矫顽力，且在外加磁场作用下磁滞回线呈矩形。
常用于存储信息、记录信号等。
4.旋磁材料：具有较大的磁导率和介电常数，使得电磁波在其中传播时产生回旋运动。
广泛应用于微波技术领域，如微波铁氧体。
二、磁性材料在环保技术中的应用1.电磁污染控制：随着现代工业的快速发展，电磁污染问题日益严重。
磁性材料在电磁屏蔽、电磁兼容等方面发挥着重要作用。
例如，采用高导电率的金属材料制作屏蔽罩，可以有效降低电磁干扰；而铁氧体等非金属磁性材料则因其良好的吸收损耗性能，常被用于制作滤波器、消声器等。
2.废气处理：磁性材料在废气处理领域的应用主要体现在催化净化方面。
通过将磁性材料负载于催化剂表面，可以提高催化剂的活性，从而提高废气处理效率。
此外，磁性材料还可以用于吸附有害气体，如活性氧化铁等。
3.废水处理：磁性材料在废水处理领域的应用主要包括磁分离技术和磁性吸附技术。
磁铁磁力中心-概述说明以及解释
磁铁磁力中心-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述磁铁是一种能产生磁场并吸引或排斥其他物体的物质。
磁铁的磁性是由一种叫做磁性材料的物质的微观结构所决定的。
常见的磁性材料包括铁、镍、钴等。
磁铁的磁场是由磁性材料内部的微观磁性区域（也称为磁性域）的排列和运动所产生的。
磁力中心是指磁铁中使得磁场最为集中和强大的地方。
当一个磁铁被切割成若干小块时，每个小块都会成为一个磁铁，并且仍然具有自己的磁力中心。
磁力中心的位置不仅取决于磁铁的形状和大小，还与磁性材料的特性以及外加的磁场有关。
磁力中心对于磁铁的功能起着至关重要的作用。
例如，在吸附物体的场景中，如果将一个磁铁上的物体放置在磁力中心处，磁力将会最大化，从而使得吸附效果更加显著。
此外，磁力中心还可以用来确定磁场的方向和强度，对于研究磁性材料的特性和应用具有重要意义。
对于不同形状和大小的磁铁，其磁力中心的位置和磁场特性也会有所不同。
因此，研究磁力中心的定义和作用对于深入理解磁铁的工作原理和优化设计具有重要意义。
在本文中，我们将探讨磁铁的基本原理和磁力中心的定义与作用，以便更好地理解磁铁的运行机制和应用价值。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的结构进行介绍和概述。
可以描述每个章节的主题和内容，以及它们在整个文章中的作用和关系。
下面是文章结构部分的一个例子：在本文中，将探讨磁铁磁力中心的概念和重要性。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先概述了磁铁和磁力中心的基本背景和定义。
我们将介绍磁铁的基本原理和磁力中心的定义与作用。
正文部分将进一步展开对磁铁和磁力中心的讨论。
在2.1节中，我们将探讨磁铁的基本原理，包括磁场的形成和特性。
我们将介绍磁铁的不同类型以及其在实际应用中的作用和特点。
接下来，在2.2节中，我们将详细讨论磁力中心的定义与作用。
我们将解释磁力中心在磁铁中的意义，包括在磁铁设计和应用中的重要性。
我们将介绍如何计算和确定磁力中心，以及它对磁铁性能的影响。
磁场的公众的安全标准上限
磁场的公众的安全标准上限全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：磁场是我们生活中不可缺少的一部分，在现代社会中，我们几乎无时无刻不处于不同强度的磁场中。
当磁场强度超过一定水平时，可能对我们的健康造成潜在的危害。
为了保障公众的健康安全，各国都制定了相关的磁场安全标准上限。
磁场安全标准上限是指在一定时间内，人群暴露于磁场中所能承受的最大强度限制。
根据世界卫生组织（WHO）的相关资料，人体对磁场的生物效应主要取决于磁场的强度和频率。
通常来说，磁场的强度越大，对人体的潜在危害也就越大。
各国在制定磁场安全标准上限时，一般会根据相关科学研究和实验数据，将不同频率下的磁场强度限定在安全范围内。
在国际上，一般认为长期接触磁场超过0.4特斯拉（T）以上会对人体健康产生危害。
特斯拉是衡量磁场强度的单位，1特斯拉等于10000高斯。
而在一般家庭用电器中，产生的磁场强度很少超过0.1特斯拉，因此在日常生活中并不会对人体健康造成明显影响。
在一些特殊职业或工作环境中，人们可能需要长时间暴露在较高磁场强度下，比如医疗行业中的核磁共振（MRI）影像检查、电力行业中的变压器操作等。
对于这些人群，各国都有相应的磁场安全标准上限规定，以确保他们的健康安全。
除了磁场强度，磁场的频率也是衡量磁场对人体影响的重要因素。
一般来说，频率在几百赫兹（Hz）到几百千赫兹范围内的磁场对人体生物组织的影响较大，而低频磁场（几十赫兹以下）对人体的生物效应相对较小。
在制定磁场安全标准上限时，也会考虑不同频率下的磁场强度限制。
磁场安全标准上限的制定是为了保障公众的健康安全，避免长期暴露于高强度磁场下可能带来的健康风险。
各国在制定磁场安全标准上限时，都会参考国际上的相关标准和科学研究成果，以确保标准的科学性和合理性。
公众也应该加强对磁场安全知识的了解，避免长时间暴露于高强度磁场的环境中，保护自己和家人的健康安全。
第二篇示例：磁场是自然界中一种重要的物理现象，它广泛存在于我们生活的各个领域中。
磁化水杀菌原理解析
磁化水杀菌原理解析磁化水杀菌原理解析引言：磁化水作为一种新兴的水处理技术，在水资源管理和环境保护领域引起了广泛的关注和应用。
磁化水杀菌是其重要应用之一，通过运用磁场作用于水分子，改变水的物理和化学特性，从而发挥杀菌的作用。
本文将深入探讨磁化水杀菌的原理，包括磁化效应、磁场对微生物的影响以及其应用前景。
第一部分：磁化效应1.1 磁场对水分子的影响磁场可以影响水分子的结构和特性。
通过磁化作用，水分子的氢键键长会减小，键能增大，使水分子的团簇化现象减弱。
这种结构变化导致了水分子的性质发生了变化，从而实现了杀菌的效果。
1.2 磁化对水的物理性质的影响磁化水具有低表面张力、高浸润性、高亲和力等特点，这些特性使其在杀菌过程中起到了重要作用。
磁化水能更好地渗透细菌细胞壁，进而杀灭细菌。
第二部分：磁场对微生物的影响2.1 磁场对细菌的影响磁场对细菌的影响主要体现在细菌细胞的离子通道和细菌代谢酶的活化上。
磁场刺激可以增强细菌细胞膜的通透性，使细菌细胞更易受到其他杀菌剂的攻击。
同时，磁场可以激活细菌的代谢酶，影响其正常代谢，从而杀死细菌。
2.2 磁场对病毒的影响病毒的生存和繁殖需要一定的环境条件，包括温度、湿度和养分等。
磁场可以改变病毒的环境条件，从而干扰病毒的繁殖和传播。
第三部分：磁化水杀菌的应用前景磁化水杀菌技术有着广阔的应用前景，主要体现在以下几个方面：3.1 饮用水处理磁化水杀菌技术可以用于饮用水的消毒和净化。
其作用速度快、效果好，且不会产生二次污染，因此在饮用水处理领域具有很大的潜力。
3.2 农业灌溉磁化水杀菌技术可以用于农业灌溉水的处理，有效地杀灭灌溉水中的细菌和病毒，防止农作物感染病害，提高农作物产量。
3.3 游泳池水处理游泳池水中常常存在许多细菌和病毒，对人体健康造成威胁。
磁化水杀菌技术可以有效地杀灭游泳池水中的微生物，保证游泳池水的清洁和卫生。
结论：磁化水杀菌是一种具有潜力的水处理技术，通过磁化作用改变了水的物理和化学特性，从而实现了杀菌的效果。
磁场常见用途
磁场常见用途磁场作为一种物理现象，广泛应用于各个领域。
以下是磁场常见用途的一些例子：1. 电机和发电机：磁场用于驱动电动机和发电机。
通过利用电流在磁场中受力的特性，电机可以将电能转化为机械能，而发电机可以将机械能转化为电能。
比如在交流电机中，通过不断变换磁场方向来实现电动机的正常运转。
2. 变压器：变压器是利用磁场感应的原理来调节电压的设备。
当一个交变电流通过一个线圈时，产生的磁场会感应出另一个线圈中的电流，从而实现电压的变化。
变压器广泛应用于电力输送和电子设备中，能够将高电压变成适合使用的低电压。
3. 磁共振成像：磁共振成像（MRI）是一种医学影像技术，通过利用磁场对人体内部组织的影响来产生图像。
人体内的水分子在磁场的作用下发生共振，从而可以得到人体内部的详细结构信息。
MRI在诊断疾病、观察人体解剖结构和研究脑功能等方面有重要应用。
4. 磁卡和磁带：磁卡和磁带是利用磁场记录和读取信息的媒体。
通过在介质上磁化来记录二进制信息，再通过磁头读取磁场的变化来还原信息。
磁卡广泛应用于银行卡、信用卡、门禁卡等领域，而磁带则主要用于音频录音和数据存储。
5. 磁选：磁选是一种将矿石、废品等物质中的稀土磁性矿物分离的方法。
通过在磁场中对物质进行处理，磁性物质会受力被吸附并分离出来。
磁选广泛应用于矿山、冶金和环境清洁等领域，对资源的回收和再利用有着重要作用。
6. 磁存储：磁存储是指利用磁性材料记录和存储信息。
如硬盘和磁带等。
通过在磁性材料上磁化来存储信息，并通过磁头在磁场中读取信息。
磁存储技术在计算机和大容量存储设备中得到广泛应用，具有存储容量大、读写速度快等优点。
7. 电子罗盘：电子罗盘利用了磁场的特性来指示方向。
通过检测地球磁场的变化来确定罗盘的方向，可以在航海、飞行、探险等领域中用于导航和定位。
8. 扬声器：扬声器是利用磁场的力效应将电能转化为声能的设备。
在扬声器中，磁场与电流的相互作用使扬声器振动，产生声波。
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第24卷 第5期2002年5月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF W UHAN UN IVERSIT Y OF TECHNOLOG Y V o l .24 N o.5 M ay .2002文章编号:167124431(2002)0520047204磁场效应在环境保护中的应用3张高科(武汉理工大学) 摘 要: 描述了磁场效应在工业给水的阻垢防垢、灭菌除藻以及废水、废气、固体废物处理等方面的作用。
讨论了磁场效应在环境保护中的作用机理。
磁技术具有节能、经济、简单和环保等优点,在环境保护中有着广阔的应用前景。
关键词: 磁场效应; 磁化学; 环境保护中图分类号: O 441文献标识码: A收稿日期:2001212226.作者简介:张高科(19652),男,副教授;武汉,武汉理工大学资源与环境工程学院(430070).3武汉市青年科技晨光计划资助项目(20005004035)1近年来,由于工业不断的发展,日趋复杂且不断加重的环境问题,迫使人们不断努力寻求高效、节能的“绿色”环境治理技术和工艺。
磁化学的发展,使得磁技术通过与其它技术协同作用,从而可以满足这一“绿色”要求。
磁技术不仅在工业水处理方面得到了广泛应用,同时还可用于污水处理、空气净化除尘以及汽车尾气净化等许多方面[1～11]。
此文主要论述磁化学在环境科学的研究应用。
1 磁化学在环境保护中的应用1.1 磁场效应在防垢与除垢方面的应用自从V erm eriven T 1945年获得第一个使用磁技术减少锅炉水垢生成的比利时专利(NO .460560)以来,磁技术防垢除垢的技术和设备已普遍用于锅炉用水处理、各种热交换器等许多方面。
通常所用磁处理系统有永磁式和电磁式两种类型。
永磁式因其不需消耗能源,使用简便,且运行成本较低,因而被较多地用于工业及民用给水系统中。
目前,英、美等许多国家的很多公司均生产磁处理装置。
挪威的Po lar 公司已为全球400多家船务公司的20000多艘船舶及日本、欧洲等国家的各种工厂水系统提供了优质的磁气式水处理器(P .W .C )[12]。
B aker J S 等人的研究发现,只改善磁处理效果有时并不明显[13]。
Gru tsch J F 等研究发现,利用磁处理能成功地控制CaCO 3和CaSO 4垢的沉积[14]。
前苏联的研究者将磁技术用于供暖系统等许多装置的冷凝器,发现不再形成污垢,早先形成的锅垢,则会溶解而被排出[15]。
此外,国外学者对于磁场对金属管的防腐、防锈还作了不少研究[15]。
1959年,我国生产出第一台永磁水处理器,随后经过多年研究和实践,磁处理水设备目前已在许多部门研究和使用。
王瑞金报道了有关PMW P 强磁水处理器的实验结果,发现其在一定条件下的阻垢能力明显优于电磁式和高频电场式阻垢器[16]。
罗漫[17]等研究表明,磁场处理水阻垢率,随着硬度和碱度升高而下降,且存在最佳流速。
中国科学院金属研究所等单位研制的BHC 型磁防垢除垢器,集防、除垢功能于一体,也已成功用于热水锅炉等许多方面[5]。
1.2 磁技术在水处理中的应用1.2.1 磁场效应与其它方法的协同作用将磁场效应与其它净水处理方法相结合用于工业给水及排水的水处理,已被大量研究和利用。
前苏联学者将磁处理用于给水处理,结果表明,水中杂质的去除率大大提高,水处理剂的用量也大大减少。
他们将磁技术与离子交换法结合起来用于废水处理时发现,离子交换剂的交换吸收容量和交换吸附速度均大大提高,同时还可以减少离子交换剂的再生次数[11]。
84 武 汉 理 工 大 学 学 报 2002年5月我国研究工作者也进行了不少相关研究。
熊德洪等发现磁化效应能够明显改善絮凝氧化法处理含酚废水的效果[8]。
方启学等研究了极弱磁场复合高分子聚团,发现絮凝效果明显提高[18]。
赵志强的研究结果表明,磁处理可以明显提高蒸氨废液中固体颗粒沉降速度[19]。
雅文生等将磁处理技术引入桂林南溪山医院污水处理站的人工生态系统工程中,有效地强化了该系统处理有机污水的能力[20]。
马伟等人也作了相关大量研究。
他们将磁场作用于氯化铜浸出硫化砷及其它化学反应过程,发现磁场效应促进了化学反应[21,22]。
他们将磁场用于煤气洗涤废水的絮凝氧化处理工艺,可以强化出水的净化效果[23]。
他们还发现,赋磁活性炭粉可以明显提高COD M n、TO C、U V254等的去除率,且容易回收利用[24]。
陈瑞福[25]研究了磁场对磁性吸附剂(Fe3O4)吸附Zn2+、H g2+的影响,磁化吸附剂的吸附量比不磁化大,并随磁场强度增大而增加。
1.2.2 高梯度磁分离技术的应用磁分离技术是利用水中杂质颗粒的磁性进行分离的,对于水中非磁性或弱磁性的颗粒,则可利用磁性接种技术可使它们具有磁性而将其分离除去。
20世纪70年代初,人们生产出了Ko l m～M arston型高梯度磁分离器,因其体积小、效率高等一系列优点,除了被用于选矿方面外,也被广泛用给水、废水处理等方面[10]。
高梯度磁分离器以高饱和磁密不锈钢聚磁钢毛或带锐背的薄钢板作为聚磁介质,当水中污染物对钢毛的磁力作用大于其粘性阻力重力作用时,污染物被截留在钢毛基质上,使杂质或污染物与水得以分离;在切断磁路后,磁力消失,被钢毛基质拢集到的污染物很容易被反冲来,从而达到除去污染物的目的。
国内有大量相关的报道。
帕特斯等进行了利用高梯度磁分离技术处理炼油厂废水处理现场A P I型油水分离器出水的研究,表明磁场加磁种再加混凝剂时出水质量最好。
20世纪70年代末冶金部建筑研究总院环保所对高梯度磁分离处理轧钢废水进行了研究,使用该装置处理后的水质符合循环水要求[10]。
张朝升等进行的大梯度磁滤器去除水中藻类的研究表明,该方法去除率高且工艺可靠可行[26]。
宋金璞等进行的高梯度磁滤法除菌研究表明,让未经处理的松花江水和深井水直接通过高梯度磁滤器,便可去除水中的细菌和大肠杆菌,去除率在90%以上[4]。
罗漫等人的研究也表明磁处理具有较好的杀菌作用[7]。
陈风冈等也曾报道过高梯度磁分离在给水处理中的生产试验情况,发现该工艺具有处理效率高、经济、适应性强等优点[3]。
此外,王龙贵报道了利用从粉煤灰中回收的磁珠作磁种,加混凝剂,利用高梯度磁分离技术处理含磷废水,具有很大的优越性[27]。
1.3 磁技术在防治大气污染方面的应用前苏联学者研究了磁场对湿法除尘的影响。
结果表明,经磁处理的水的捕尘效果,远远大于普通水和加入表面活性剂水的捕尘效果[11]。
美国的古丁等人,使用高梯度磁分离器处理氧气顶吹转炉和电弧炼钢炉产生的烟尘,并进行了实验室和半工业性的试验,实验条件:磁感应强度0.2～0.6T,钢毛填充率0.5%～1%,烟气流速4.9～11.9m s,烟气温度24～26℃,粉尘粒径0.22～8.7Λm。
试验结果表明,该方法对头固流中受试的两种工业粉尘的去除率均达99%以上,且对粒径1.5Λm左右的粉尘去除效果最佳[10]。
汽车排气污染已成为我国城市空气污染的主要因素之一,严重影响到人类的身体健康和经济的可持续发展。
俞明等人进行了燃油磁化对发动机排放与节能影响的试验研究。
分别对装夹于化油器入口处和悬浮于油箱中两种类型的燃油磁化方式与无磁化状况进行对比试验。
结果表明,两种磁化方法均使CO排放量减少。
而将磁化器装夹于化油器入口处时,HC排放量和燃油经济性均有一定的改善[9]。
此外,使用高梯度分离技术还可以脱去煤中的硫分和灰分[10]。
1.4 磁技术在固体废物处理方面的应用利用磁分离技术用于垃圾中磁性物质的分选已是比较成熟的技术。
磁分离技术还可广泛应用于工矿企业废渣的分选处理。
例如,使用高梯度磁分离技术可以分选炉渣、铜冶炼渣、铬和铁矿废渣。
使用高梯度磁分离和化学选矿联合方法还可分选硫酸厂的废渣,分离出符合冶炼要求的铁精粉[10]。
20世纪90年代,河南省粉煤灰中心磁化肥课题组,将粉煤灰与多元肥料在强磁场的作用下进行复合极化,制备出粉煤灰磁性复合肥。
该肥料可以改良土壤结构,防止酸化板结,培育土壤肥力,减少单质化肥的施用量。
孙克刚等人将粉煤灰磁化肥用于南阳黄揭土大豆、花生种植上,取得了良好效果[29]。
2 磁化学在环境保护中应用的机理研究2.1 磁场的阻垢除垢机理有关磁场阻垢除垢的机理有大量相关报道。
磁场对水的表面张力和活性、对水溶液中阳离子和阴离子、对水溶液体系中的各种微粒以及溶解结晶平衡等均有着不同的影响。
D eren 的研究表明,磁处理后的晶核增长受到抑制,成核速率却大大增加,从而能生成更多的不规则的晶体[30]。
W ang Y 等[31]对N a 2CO 3和CaC l 2过饱和溶液的研究也证实,磁场明显有助于溶液很快生成较小的CaCO 3晶粒。
Donadson J D 等的研究表明,在CaCO 3溶液蒸发沉淀过程中,磁处理能使方解石和文石的比例由无磁场作用时的80∶20变为20∶80[32]。
文石结晶较疏松,不易结垢,H igssh itan t K 等也认为磁处理能使CaCO 3溶液的文石优先生长[33]。
H er 2zong R E 等认为Fe 2+等污染物的存在会抑制文石向方解石转变[34]。
磁除垢技术也可以认为是建立在“磁致胶体效应”理论基础之上的,即磁场作用使多相平衡体系的能量发生转变,诱发物质相变或体系平衡破坏,有利于形成弥散细小的相分布。
总之,目前磁处理阻垢防垢的理论也取得了不少进展,但仍有不少争议之处。
2.2 磁分离及除菌机理研究磁分离机理基本建立在传统的磁选(干式或湿式)理论基础之上。
以湿式磁分离为例,当水中的微粒随水流动通过梯度磁场时,这些微粒可看作磁偶极子,其受到磁力(F m )的作用。
F m =x V H (2Β2x)式中:x 为磁化率,V 为颗粒体积,H 为磁场强度。
与F m 抗衡的主要是粘度阻力F d ,该力遵循Stokes 定律,F d =6ΠΓu ,Γ为粘度,r 为粒子半径,u 为粒子运动速度。
当磁力F m >F d 时,微粒将被磁体吸引住。
为了提高磁分离的效率,可以采取以下措施:(a )提高磁场强度和磁场梯度;(b )通过磁接种剂提高悬浮颗粒的磁化率x ;(c )通过磁聚和絮凝的方法增大粒子粒径;(d )选择合适的流速和增加流体与磁体表面的接触面积。
磁处理的杀菌作用主要基于两个方面,一是细菌通过磁吸附而分离;二是水在梯度磁场中流动,使通过垂直于流速方向面内的磁通发生变化而引起感应电流,从而对水中的细菌活性产生影响。
2.3 磁场效应对化学反应影响机理的研究目前有关磁场对化学反应影响机理的研究,较深入和成熟的领域主要集中在有机磁化学领域。
有机磁化学机理主要有:自由基对机理;建立在量子化学基础上的影响反应速率机理;三重态——三重态机理;三重态——偶极子对机理和三重态机理等。