Рофман В.М. - 62
Рофман В.М.
УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЬЮ - 62
О возможности непрерывного продления человеческой жизни
в бессмертие
Осмыслительный комментарий на книгу Рофмана В.М. написал
Васильев Владимир Ильич
Комментарии Васильева В.И в тексте книги выделены так: ==... ==
Δ = ЕH-F - 0.5 (EF-F - EH-H) = 134.6 - 0,5 (37 + 103.2) = 64,5 ккал/моль
Однако, такого же эффекта приращения ионно-ковалентной резонансной
энергии не получается для связи О-Н /1,2/:
Δ = ЕО-Н - 0,5 (ЕО-О + ЕН-Н) = 110,5 - 0,5 (118 + 103,2) = -0,1 ккал/моль
Нет никакой корреляции между значениями электроотрицательности атомов
кислорода и водорода в молекуле воды и величиной ионно-ковалентной резонансной
энергии также и по известному уравнению Полинга /3/:
0,208 Δ О-Н + | ХО - ХН | [5]
Складывается парадоксальная ситуация: по правилу аддитивности молекула
воды не может быть диполем, но фактически она им является! Всѐ это прямо указывает на
то, что связь О-Н - нормально-ковалентная и угловое строение молекул воды и их
способность к ассоциации связаны не с абсолютной повышенной внутренней
электроотрицательностью атома кислорода, а наоборот - повышенная
электроотрицательность кислорода и угловое строение молекул воды являются
следствием их ассоциированности.
Ион водорода (протон) молекулы воды обладает ничтожно малыми размерами
и, в отличие от других катионов, не имеет внутренних электронных слоѐв, которые
отталкивались бы отрицательно заряженными атомами. В момент образования
водородной связи между ассоциирующимися молекулами моды он способен проникать в
электронную оболочку атома кислорода другой молекулы воды и оттягивать на себя его
электроны. По этой причине атом кислорода молекулы воды становится более
электроотрицательным, чем еѐ атомы водорода. Такой "наведѐнной"
электроотрицательностью в молекуле воды формируются зоны разнополярных
эффективных зарядов, еѐ линейная форма преобразуется в угловую и она становится
диполем.
Из всего вышеизложенного можно сделать вывод: если мы хотим угловую
форму молекулы воды преобразовать в линейную (с дипольным моментом равным нулю),
то следует затратить (перераспределить) на преобразование ту же энергию, которую
молекула воды приобрела в процессе ассоциации с другими молекулами воды - 6
ккал/моль (25 кДж/моль) /4/. Перераспределяя такую энергию действием магнитных сил
Лоренца, мы смещаем электроны в ассоциированной молекуле воды от атома кислорода
обратно к еѐ атомам водорода - против действия электростатических сил водородной
связи.
Рассчитаем физико-технологические характеристики электромагнита,
способного выполнить это перераспределение.
_________________________________________________________________________
1. Краткий справочник химика. - М.,Л., "Химия", 1964, с.309.
2. Кульский Л.А. и др. Новые методы опреснения воды. - Киев, "Наукова думка",
1974, с.93.
3. Дей К., Селбин Д. Теоретическая неорганическая химия. - М., "Химия", 1969,
с.123.
4. Глинка Н.Л. Общая химия. - л., "Химия", 1973, с.212.
130
Энергия магнитного поля Wт (для примера длинного соленоида, магнитное
поле которого можно считать однородным и локализованным внутри объѐма V соленоида)
равна /1/:
Wт = (L . I2 ) : 2 [6]
где: I - сила тока в замкнутом проводящем контуре соленоида;
L - индуктивность соленоида, равная /1/:
L = μ . μo . n2 . V [7]
где: μ - относительная магнитная проницаемость среды, заполняющей весь рабочий
объѐм соленоида; для воды μ = 1 /2/;
μo - магнитная постоянная = 1,26.10 -6 Тл.м/А /1, с.486/,
n - число витков соленоида на единицу его длины; принимаем равными 103 1/м.
V - рабочий объѐм соленоида, равен /1, с.240/:
V = l . S [8]
где: l - длина соленоида,
S - площадь одного витка проводящего контура соленоида.
(Поскольку расчѐт выполняется нами на 1 моль воды, V = 18. 10 -6 м3).
Индуктивность соленоида, рассчитанная по уравнению [7] равна:
L = 1 . 1,26. 10-6 Тл.м/А . (103 1/м)2 . 18.10-6 м3 = 22,68 . 10-6 Тл.м2/А (Дж/А2)
Соответственно, сила тока, который необходимо подать на проводящий контур
соленоида (чтобы, по уравнению [6] получить энергию магнитного поля, равную по
величине энергии разрыва водородной связи = 25 кДж/мол) будет равна:
I = (2 . Wт) : L = (2 . 25.103 Дж/моль) : 22,68 . 10-6 Дж/А2 = 4,6 . 104 А/моль
Магнитная индукция этого поля B рассчитывается по формуле /1, с.210/:
B = μo . n . I [9]
где: μo - магнитная постоянная = 1,26 . 10-6 Тл. М/А /1, с.486/,
n - число витков соленоида на единицу его длины, принято нами 103 1/м,
I - сила тока, подаваемого на проводящий контур соленоида.
Для рассчитанной нами по уравнению [6] силы тока величина магнитной
индукции составит:
__________________________________________________________________________
1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник физика. - М., "Наука", 1985, с.243.
2. Сокольский Ю.М. Омагниченная вода: правда и вымысел. - Л., "Химия", 1990, с.20.
131
В = 1,26 . 10-6 Тл.м/А . 103 1/м . 4,6 . 104 А = 58 Тл
Значение силы Лоренца, которая будет действовать на положительный и
отрицательный зарядовые центры диполя воды в магнитном поле с такой магнитной
индукцией, рассчитывается по уравнению [1]. Приняв, по рекомендации авторов работы
/1/, скорость движения диполей молекул воды поперѐк векторов магнитной индукции
равной 1 м/с, получаем величину суммарной силы Лоренца, действующей на молекулы 1
моля воды:
Fл = 16 . 10-19 Кл . 1 м/с . 58 Тл . 6,02 . 1023 = 5,6 . 107 Н
Напряженность магнитного поля составит величину:
H = B : (μ . μo) = 58 : (1 . 1.26 . 10-6 Тл.м/А = 4,6 . 107 А/м
Следует признать, что вышеуказанные условия генерации магнитного поля
являются очень жесткими. На сегодняшний день они находятся на самом пределе
достигнутого уровня технологии управления электромагнитными взаимодействиями с
использованием сверхпроводящих магнитов /1, 2/. Однако, имеются надѐжные
перспективы усовершенствования этой технологии на базе новых достижений физики, в
частности так называемой "комнатной" сверхпроводимости.
По данным открытой печати, магниты с магнитной индукцией 30-50 Тл успешно
разрабатываются в Национальной лаборатории сильных магнитных полей университета
Флориды и изготавливаются американской фирмой "SuperPower" по заказам оборонного,
ядерно-энергетического и космического ведомств США. Для повышения уровня их
магнитной индукции (вплоть до 300 Тл) необходимы новые высокотемпературные
сверхпроводники типа ReFeAsO, которые исследуются в Иране и Австралии, в тех же
военных целях.
Для постановки демонстрационных экспериментов, способных показать
принципиальную работоспособность предлагаемого способа опреснения воды, можно
рекомендовать на порядок уменьшить массу вещества воды, подвергаемой
электромагнитной обработке. В этом случае можно будет использовать сверхпроводящие
магниты с магнитной индукцией до 10 Тл, что сегодня доступно большинству
современных физических лабораторий /3/.
Что касается характеристик электрического поля, организующего в
пространстве движение диполей молекул воды, то напряжение, подаваемое на
ориентирующие электроды, не должно быть больше величины первого потенциала
ионизации атомов кислорода - 13,61 В /4/, во избежание электролитической диссоциации
воды.
Эффективность предлагаемой технологии опреснения воды методом
управления процессами электромагнитного взаимодействия слагается из следующих
основных составляющих:
_________________________________________________________________________
1. Сокольский Ю.М. Омагниченная вода: правда и вымысел. - Л., "Химия",
1990, с.30.
2. Физический энциклопедический словарь. - М., "СЭ", 1984, с.362.
3. Мнеян М.Г. Сверхпроводники в современном мире. - М., "Просвещение", 1991,
с.111.
4. Глинка Н.Л. Общая химия. - л., "Химия", 1973, с.102.
132
1. Теплота парообразования воды при 20оС равна 10,56 ккал/моль /1/. Из этого
количества тепла 6 ккал/моль расходуется на разрыв водородных связей /2/.
Предотвращением образования водородных связей на 57% снижаются энергозатраты на
процесс дистилляции воды.
2. При отсутствии водородных связей температура кипения воды снижается со
100оС до минус 80оС /3/. Это позволяет использовать в технологическом процессе
дистилляции собственную тепловую энергию морской воды; т.е. здесь не требуется
никаких дополнительных источников тепловой энергии для нагрева воды в
технологической установке. Конденсация пара в дистиллят пресной воды при снятии
магнитного воздействия с диполей молекул воды происходит за счѐт самопроизвольного
образования водородных связей при температуре окружающей среды и тоже не требует
энергетических затрат на приготовление и транспортировку хладагентов.
3. Проводящий контур электромагнита в состоянии сверхпроводимости
обладает нулевым омическим сопротивлением. Если он замкнут накоротко, то
наведѐнный в нѐм электрический ток циркулирует, практически не изменяясь, сколько
угодно долго и его магнитное поле остаѐтся стабильным (лишенным пульсаций).
Энергетические затраты на его генерацию могут быть сведены до незначительного
минимума (в пределе - до нуля) техническим совершенствованием сверхпроводящих
магнитов.
4. Энергетические затраты на транспортировку воды в магнитную
опреснительную установку и из неѐ не превышают значений аналогичных затрат для
тепловых дистилляционных опреснителей.
Детальный расчѐт эффективности электромагнитной опреснительной установки
может быть выполнен после проведения демонстрационных экспериментов и
конструкторской проработки предлагаемого технологического решения.
1. Краткий справочник химика. - М.,Л., "Химия", 1964, с.35.
2. Михайленко Я.И. Курс общей и неорганической химии. М., "Высшая школа",
1966, с. 123.
3. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Строение вещества. - М., "Высшая школа",
1978, с.233.
133