Каталог Минералов
 

Грунты магнитны!


Грунтоведение / Грунты магнитны!
обсудить на форуме

В конце 40-х годов нашего века был запатентован необычный метод борьбы с накипью в котлах на заводах сахарной промышленности. Такая накипь представляла собой бич котлов. При кипении воды в зависимости от состава содержащихся в ней солей на стенках котлов откладываются плотные (иногда рыхлые) скопления карбонатов, сульфатов и даже силикатов.

После некоторого периода эксплуатации котел останавливали и очищали от этой накипи. Изобретатель предложил бороться с нею при помощи очень простого устройства: воду, которая питает котел, нужно пропустить через систему, состоящую из серии постоянных магнитов. После этого возникает удивительная вещь: накипь перестает образовываться.

На первых порах причина исчезновения накипи на стенках котлов была непонятна. Однако вскоре удалось установить, что при кипении «магнитной» воды образующиеся соли не создают агрегатов, а выпадают в виде микрокристаллов, не создающих накипи.

Ученые заинтересовались этим явлением. Появилось много статей об удивительной воде. Оказалось, что образование грунтового осадка в водной среде, обработанной в поле постоянных магнитов, идет иначе, чем в необработанной.

Во-первых, скорость оседания частиц значительно возрастает, во-вторых, частицы укладываются иначе. Это было сразу использовано в Средней Азии для ускорения процессов возведения дамб и земляных плотин, укладываемых методом намыва. Пульпа (смесь воды с глинистым материалом), пропущенная перед укладкой через магнитное поле, вела себя совсем иначе. Получаемые из нее осадки были плотными и формировались намного быстрее.

Обнаружилось, что магнитная вода влияет на характер кристаллизации растворов. А потом выяснилось: магнитная вода повышает урожай, увеличивает прочность бетонов, улучшает качество синтетического каучука и т. д. Воздействие магнитной воды на грунты сказывается не только на процессах их формирования, но и на некоторых свойствах (например, размокание).

До сих пор не решен вопрос о том, что происходит в воде при пропуске ее через поле постоянного магнита? Одни ученые считают, что изменение свойств воды связано с присутствием в природных растворах окислов железа и их гидратов. Другие ищут объяснение в изменении строения молекул при магнитной обработке.

Кто прав, покажут дальнейшие исследования. Одно только ясно, что вода растворов, проходящих через магнитное поле, изменяет свои свойства, а грунты, образующиеся из этих растворов, приобретают новые особенности. Таким образом, уже в ходе формирования осадка на дне океана, озера или реки природные магнитные поля могут воздействовать на его свойства.

Многочисленные исследования показали, что большая часть грунтов является так называемыми парамагнетиками. К ним относятся также многие минералы: пирит, силикаты (слюды, роговая обманка и др.), доломит, сидерит и другие, в которых атомы и молекулы способны под действием приложенного магнитного поля приобретать определенную ориентировку. Давайте возьмем зерна грунта и поместим их в достаточно напряженное магнитное поле. Мы обнаружим, что все частицы ориентируются в определенном направлении. При этом они размещаются своими длинными осями вдоль магнитных линий.

Кроме того, в грунтах могут присутствовать соединения железа (минералы магнетит, гематит и др.). Они относятся к еще одной группе веществ — ферромагнетикам, которые сами способны намагничиваться и вести себя как магниты. Соответственно кристаллы этих минералов приобретают в магнитном поле строго определенную ориентировку. В отличие от парамагнетиков такие минералы сохраняют намагниченность и после снятия внешнего магнитного поля.

В минеральном царстве распространены также диамагнетики. К ним относятся такие минералы, как кварц, кальцит, гипс, галит и ряд других. Диамагнетики значительно слабее взаимодействуют с магнитными полями. Однако, если на них действует достаточно сильное магнитное поле, они также не остаются инертными. Их частицы в отличие от пара- и ферромагнетиков, хотя и ориентируются в магнитных полях, но располагаются длинной осью перпендикулярно к силовым линиям.

Теперь легко понять, что магнитные особенности грунтов зависят от сочетания минералов диа-, пара- и ферромагнетиков. Особенно важна роль последних, играющих «первую скрипку» в проявлении магнитности грунтов. Ее изучают в грунтовых лабораториях при помощи высокоточных приборов — магнитометров.

Интересные исследования влияния магнитности на свойства грунтов были проведены Ю.Б.Осиповым. Ему удалось экспериментально показать, как влияют магнитные поля и магнитные свойства минералов на грунты. Установлено, что под их действием при формировании осадка в водной среде он приобретает своеобразную структуру.

Вместе с ней осадочный грунт получает ряд особых черт. Среди них — повышенная способность к ползучести. Если к такому грунту приложить нагрузку, то при определенной ее величине возникнет необратимый процесс: грунт будет буквально вытекать из-под груза или, как говорят, поползет. При значительном по напряжению магнитном поле возрастают агрегированность и ориентировка частиц. Больше всего этот эффект проявляется в глинах, содержащих в своем составе гидрослюду. Менее влияют магнитные поля на агрегацию и ориентировку монтмориллонитовых глин. Ю. Б. Осипов предложил использовать особенности магнитных полей грунтов для оценки ориентировки их частиц.

Исследования мапштности грунтов только начаты. В этой области грунтоведения предстоит еще много познать.



  • Моя коллекция
  • Добавить образец
  • Добавить месторождение
  • Предложить новость
  • Управление рассылкой
  • Профайл