Автор: Регеда Евгений Станиславович Должность: преподаватель Учебное заведение: ГАПОУ Саратовской области Поволжский Колледж Технологии и Менеджмента Населённый пункт: Саратовская область город Балаково Наименование материала: Исследовательская работа Тема: "Огни Святого Эльма" Раздел: среднее профессиональное
Министерство образования Саратовской области
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
Саратовской области
«Поволжский колледж технологий и менеджмента»
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
по теме: «Огни святого Эльма».
Выполнил:
Регеда Евгений Станиславович
Преподаватель спец дисцеплин
Балаково, 2016 г.
IV
Потери энергии на ЛЭП;
Пробой изоляции;
Коронная польза;
Очистка газов;
Нанесение защитных покрытий;
Покраска;
Ионно-плазменная азотация (оиннонитрирование)в среде тлеющего
разряда;
Экология;
Рациональное предложение;
Биополе (аура);
Место коронного разряда (огней святого Эльма) в искусстве;
Заключение.
Список используемой литературы.
8
10
11
12
15
17
19
20
21
25
26
27
28
I Введение.
В какое необычное время мы живем. Технический прогресс стал неотъемлемой частью
нашей жизни. В быту и в работе человеку помогают сотни различных приспособлений. Это
всевозможная техника, механизмы, роботы, компьютеры. Человеческая мысль не стоит на
2
месте и то, несколько лет назад было не реально, то что являлось фантастикой, то сейчас это
вполне обычные явления.
Множество необъяснимых феноменов и явлений природы, в прошлом являясь загадкой
на
протяжении
веков,
повергало
человека
в
трепет,
ужас,
преклонение
перед
этими
явлениями природы и толкованием различных знамений.
Но наверное всё же не зря нам дано название Homo sapiens – человек разумный. Люди
своим стремлением к постижению тайн природы стараются изучить все её явления.
Имена этих людей золотыми буквами вписаны в скрижали истории и науки. Это
Николай
Коперник,
Галилео
Галилей,
Михайло
Ломоносов,
Никола
Тесла
и
множество
других ярких ученых. Их самоотверженное стремление к постижению и открытию тайн
природы, является ярким примером для всего человечества.
В своей работе я хочу показать пример изучения одного из самых таинственных и
загадочных явлений природы – это так называемые огни святого Эльма и разряд Короны.
Проследить путь изучения этого явления, от древних времен до нашего времени. Изложить
обстоятельства и причины возникновения этого разряда. Выявить отрицательные качества и
способы борьбы с ними, а так же выявить положительные качества этого явления и показать
примеры его применения в жизни человека.
II Необычное явление.
Большой отряд воинов великого полководца Ганнибала находился в походе. Воины
совершали переход через Альпы, что бы внезапно напасть на римское войско. Надвигалась
гроза. И вдруг над отрядом показались сотни голубоватых огоньков. Это засветились острия
3
копий воинов. Впечатление было такое, что солдаты несут тысячи факелов. Казалось, что
железные копья горят не сгорая. Вначале все испугались и кинулись тушить огонь, это
оказалось
не
возможным.
Пламя
совершенно
не
обжигало,
как
обычное,
а
только
потрескивало.
Ганнибал
немедленно
провозгласил,
что
это
«Божественное
знамение»,
которое
предвещает великую победу. Эти слова и видение воодушевили воинов. В 216 году д.н.э.
карфагеняне в битве при Каннах разбили превосходящее их по численности римское войско.
Победа вошла в военную историю, как один из блестящих примеров военной стратегии.
Такие огни часто появлялись на высоко находящихся остриях, шпилях домов и мачтах
кораблей. Однажды в 1695 году, в Средиземном море произошел такой случай. Опасаясь
бури, капитан приказал спустить паруса. И тут моряки увидели в разных местах корабля
более тридцати странных огней. На флюгере большой мачты огонь достиг полуметра в
высоту. Тогда капитан послал матроса с приказом снять этот флюгер. Поднявшись на верх,
матрос крикнул, что огонь шипит, как ракета из сырого пороха. Тот час последовал приказ
снять флюгер вместе с необычным огнем и принести его в низ. Но как только матрос снял
флюгер, огонь перескочил на конец мачты, от куда снять его было уже не возможно.
Еще более впечатляющую картину увидели в начале двадцатого века моряки парохода «
Моравия». Находясь в плавании в Южных широтах, капитан записал в судовом журнале
следующее: « Целый час в море полыхали молнии, стальные канаты и все остальные части
корабля буквально светились. Казалось, что на шконцах через каждые четыре фута повесили
зажжённые лампы, а на концах мачт и нокрей засветили яркие огни. Всё это свечение
сопровождалось необычным шумом…».
Свидетельств таких событий множество. И единственным объяснением такого явления
было Божье знамение, Суеверный трепет крепко владел умами людей того времени.
Это
4
явление назвалось - огни Святого Эльма, своё название оно получило благодаря сиянию на
крестах церкви святого Эльма в Италии.
Мореплаватели того времени точно знали, что это предупреждение святого мученика
Эльма
–
покровителя
моряков.
Это
предупреждение
означало
приближение
шторма.
В
средние века римский философ и писатель Луций Санека
говорил, что во время грозы
«звезды как бы нисходят с неба и садятся на мачты кораблей».
2. 1. Природа явления
Огни святого Эльма очень разнообразны. Бывают они в виде равномерного свечения, в
виде отдельных мерцающих огоньков или даже в виде факелов. Иногда они становятся на
столько похожи на языки пламени, что их бросаются тушить. Однако огни святого Эльма не
имеют
ничего
общего
с
горящим
факелом.
Причина
возникновения
этого
необычного
явления очень интересна, она кроется в особенностях атмосферного электричества. Это так
называемые тихие разряды в атмосфере. Во время грозы в облаках и на поверхности земли
накапливаются разноименные электрические заряды. И если в нормальной ситуации, в
нормальную и ясную погоду значение потенциала электрического поля составляет 1 Вольт на
сантиметр пространства. А вот перед грозой это значение может возрости до 5000 Вольт на
сантиметр. В этих случаях, обычно происходит мгновенный электрических грозовой разряд
– молния. Но
иногда, стремясь соединиться, заряды не могут пробить слой воздуха.
Атмосферный
газ
начинает
светиться,
тогда
то
и
появляется
огонь
святого
Эльма,
наблюдается
тихий
разряд
атмосферного
электричества,
скопившегося
на
поверхности
земли, причем легче всего такой разряд происходит с острых предметов, возвышающихся над
земной поверхностью. Атмосферный газ начинает светиться.
2.2. Разряд короны.
В современной науке этот тихий или тлеющий разряд принято называть разряд короны.
Рассмотрим
более
подробно
это
явление.
Коронный
разряд
или
электрическая
корона
является самостоятельным разрядом в сравнительно плотном газе; возникает при резко
выраженной неоднородности электрического поля в близи одного или обоих электродов.
Подобные поля формируются у электродов с очень большой кривизной поверхности (шпили
зданий, тонкие провода и др). При Кронном разряде эти электроды окружены характерным
свечением, так же получившим название коронирующего слоя. Примыкающая к короне не
светящаяся ( темная) область межэлектродного пространства называется внешней зоной.
Коронный разряд может иметь место при различных давлениях газа в разрядном промежутке,
но наиболее отчетливо он проявляется при давлениях не ниже атмосферного.
Как отмечалось выше, появление коронного разряда (огней Эльма) объясняется ионной
лавиной. В газе всегда есть некоторое число ионов и электронов, возникающий от случайных
5
причин. Однако, число их настолько мало, что газ практически не проводит электричества.
При достаточно большой напряженности поля кинетическая энергия, накопленная ионом в
промежутке между двумя соударениями, может сделаться достаточной, что бы ионизировать
нейтральную
молекулу
при
соударении.
В
результате
образуется
новый
отрицательный
электрон и положительно заряженный остаток – ион, т.е. свободный электрон при соударении
с нейтральной молекулой расщепляет её на электрон и
свободный положительный ион.
Электроны при дальнейшем соударении с нейтральными молекулами снова расщепляют их
на электроны и свободно положительные ионы и т.д.
Такой
процесс
ионизации
называют ударной
ионизацией ,
а
ту
работу,
которую
необходимо затратить, что бы создать условие для возможности отрывания электрона от
атома
– работой ионизации .
Работа ионизации зависит от строения атома и поэтому
различна для разных газов. Образовавшиеся под влиянием ударной ионизации электроны и
ионы увеличивают число зарядов в газе, причем в свою очередь они приходят в движение
под действием электрического поля и могут произвести ударную ионизацию новых атомов.
Таким образом, процесс усиливает сам себя, и ионизация в газе быстро достигает очень
большой
величины.
Это
явление
полностью
аналогично
снежной
лавине,
поэтому
этот
процесс был назван ионной лавиной. На рисунке это подробно показано.
Начало электронной лавины у отрицательного электрода.
а —
начало;
б — столкновение электрона с нейтральным атомом,
приводящее
к
образованию
добавочного
электрона
и
положительного иона;
в
—
движение
электронов
в
воздушном
промежутке
с
образованием новых электронов и положительных ионов;
1
—
о с в о б о ж д е н н ы й
э л е к т р о н ;
2
—
нейтральный атом; 3 — фотон
.
1.
2.3. Изучение коронного разряда.
Изучение
коронного
разряда
давно
интересовало
умы ученых. Производились исследования, составлялись различные теории, закладывались
основы для изучения электрического разряда. «Первым явлением электрического разряда в
газах,
воспроизведенным
в
лаборатории,
было
извлечение
электрических
искр
из
наэлектризованных
тел.
В
1700
году
доктор
Валь
наблюдал
извлечение
искры
из
6
наэлектризовано
го
янтаря
и
описал
это
явление…
В
1752
году
Франклин
и
почти
одновременно с ним основоположник всей русской физики Михаил Ломоносов показали на
опыте, что гром и молния представляют собой мощные электрические разряды в воздухе.
Ломоносов установил так же, что электрические заряды имеются в воздухе и при отсутствии
видимой грозы, так как и в этом случае из его «громовой машины» иногда можно было
извлекать искры. В результате опытов и исследований в 1753 году погиб друг Ломоносова
профессор Рихман….
В 1785 году Кулон во время опытов, обнаружил утечку электрических зарядов через
воздух ( так называемый тихий разряд)». Так же свой след в изучении этого вопроса
оставили
Павел
Николаевич
Яблочков,
Владимир
Николаевич
Чиколев,
Александр
Григорьевич Стлетов, Ивану ИвановичуБоргману принадлежит интересное исследование
пути тихого электрического разряда в воздухе при помощи наблюдения положений очень
маленькой
магнитной
стрелки
при
отсутствии
и
при
наличии
разряда
через
воздух.
Огромный вклад в изучение физики коронного разряда внес Верещагин И.П.
2.4. Вредные свойства короны
2.4.1. Потери энергии на ЛЭП
В сырую погоду разряд короны можно увидеть даже днем. И не только увидеть, но и
услышать. От её «голоса» может глохнуть различная аппаратура, радиостанции, работающие
на
длинных
и
средних
волнах.
Эти
коронные
разряды
на
высоковольтных
проводах
преподносили энергетикам сюрприз за сюрпризом, заставляя ученых усиленно заниматься
7
изучением
вредных
и
полезных
свойств
короны.
Установлено,
что
в
зоне
ионизации
некоторые электроны и ионы все таки покидают активную зону, постепенно заполняя всё
пространство
между
линией
и
землёй.
Воздух
теряет
свои
изолирующие
свойства
и
возникает направленное движение заряженных частиц, то есть электрический ток. Корона же
может существовать достаточно длительное время, до нескольких часов.
Установлено, что в зоне ионизации потеря некоторого количества энергии.
Ток
коронного
разряда
ничтожно
мал,
какие
–то
доли
миллиамперметра
на
метр
провода.
Однако
не
составляет
большого
труда
прикинуть,
что
даже
для
скромной
по
современным масштабам ЛЭП длинной 10 км он будет уже исчисляться десятками ампер.
В наше время часто можно услышать пресловутую фразу « обогрев воздуха», очень
часто эта фраза употребляется в переносном значении, однако здесь она воспринимается
буквально.
Проведя
измерения
температуры
воздуха
в
непосредственной
близи
коронирующего провода, установили, что она выше чем темпера окружающей среды.
В связи с этой особенностью коронного разряда возникает необходимость в создании
условий для уменьшения потерь энергии на корону. Давайте вспомним школьную физику. По
закону Кулона, напряженность электрического поля на поверхности электрода тем больше,
чем меньше его радиус. Таким образом, напрашивается вывод о необходимости увеличения
радиуса провода. Тогда снизится и уровень ионизации воздуха. Возможно стоит увеличить
толщину провода до такого состояния, что бы ионизация на его поверхности совсем не
возникала.
Исчезнет эффект короны, а вместе с ним исчезнут и потери возникающие по её вине.
Однако
эта
идея
рациональна
только
с
точки
зрения
физики.
Необходимо
при
этом
рассмотреть
экономическую
и
техническую
составляющую
такого
подхода
к
решению
данной проблемы. Оказывается, что для создания линии ЛЭП сверх высокого напряжения без
эффекта короны понадобился бы токопровод диаметром около 10 см. Мало того, что затраты
на
его
изготовление
будут
огромными,
но
и
еще
возникнет
большая
проблема,
с
его
монтажом. Так же можно предположить, что необходимо применять полые провода. Ведь для
того, что бы убрать эффект ионизации достаточно увеличить диаметр токопровода, а внутри
он может быть пустым. Однако, и такой метод решения проблемы, допустимый с точки
зрения физики, имеет существенный недостаток. Этот недостаток заключается в большой
трудности его реализации. Как известно сплошные провода свивают из отдельных проволок.
Чтобы сделать полые провода, понадобится технология, сходная с той, которая применяется
для производства водопроводных труб. Существенной проблемой так же является сложность
связанная с механической прочностью пролета между опорами ЛЭП. Один пролет имеет
расстояние в пол километра. Необходимо учесть, что такому пролёту предстоит выдерживать
8
кроме своего веса сезонные погодные условия, это и ветер, обледенение и снег. И наконец
самое сложное, при монтаже таких полых проводов ни в коем случае нельзя допускать
деформацию
поверхности.
Иначе
в
поврежденном
месте
неизбежно
сконцентрируется
электрическое поле, а значит, опять появится корона.
Так что же, неужели всегда придется мириться с таким расходом энергии. Путем
расчетов и экспериментов было установлено, что провода ЛЭП не обязательно должны быть
сплошными.
Провод
можно
как
бы
расщепить
на
отдельные,
расположенные
на
определенном расстоянии друг от друга нити. При напряжении 500 или 750 кВ удается
обойтись тремя четырьмя составляющими – их обычно размещают в вершинах правильного
многоугольника. Само собой это значительно усложняет конструкцию, что бы зафиксировать
положение каждой нити, между ними приходится ставить специальные распорки, количество
которых
на
линиях
электропередач
сверхвысокого
напряжения
исчисляются
многими
тысячами. Но существенное снижение потерь энергии окупает все расходы.
Линия с расщепленными проводами в хорошую, ясную погоду не коронирует. Однако
любая неровность на поверхности провода приводит к местному увеличению напряженности
электрического поля и как следствие к возникновению местного коронного разряда. Такое,
например, случается во время ненастья, когда на поверхности проводов налипают снежинки
или
задерживаются
капли
дождя.
В
непогоду
операторы
энергосистемы
немедленно
фиксируют рост потерь. На линиях сверхвысокого напряжения они могут составлять в
плохую погоду 100- 200 кВт на километр трассы. С электропотерями приходится мириться,
чтобы не увеличивать радиус расщепленных проводов и не переходить к большему числу
составляющих линии, то есть не поднимать общую стоимость ЛЭП.
Поэтому-то
прогноз
погоды
энергетиков
интересует
не
меньше,
чем
моряков
или
пилотов. Ненастье приносит значительные убытки. Нетрудно посчитать, что дождевые капли
и снежинки на проводах обходятся в сотни тысяч рублей.
Но мы знаем, что если в это время снизить напряжения ЛЭП, то потери на корону резко
сократятся. Например, если на ЛЭП 750 кВ уменьшить напряжение на 10%, то потери на
корону сократятся в два раза. Специалисты серьёзно обсуждают применение идеи погодного
регулирования. Для этого комплексный подход ко всей экономике энергосистемы.
Во-первых, при пониженном напряжении нужен ток большей силы, что бы передать
заданную
мощность.
Это
может
вызвать
трату
энергии
на
нагрев
проводов.
Значит,
просчитывая
оптимальные
варианты
работы
при
различных
уровнях
напряжения,
необходимо предусмотреть минимальные суммарные потери.
Во-вторых, могут возникать ситуации, когда, снизив напряжение на линии, по ней не
удается передать полную мощность потребителю. В этом случае диспетчерской службе
9
придётся
подстраховать
себя
–
увеличить
нагрузку
на
другие
сети
энергосистемы.
Соответственно, потребуется оценка, во что обойдется передача дополнительной энергии по
обходному, более длинному пути.
Погода на многокилометровых трассах ЛЭП меняется часто, нагрузки еще быстрее.
Поэтому
регулирование
должно
быть
оперативным.
Для
этого
необходима
современная
автоматическая система контроля, оснащенная возможностью анализа и контроля ситуации.
2.4.2. Пробой изоляции.
Из выше сказанного можно сделать вывод, что корона приносит не малые хлопоты,
связанные с передачей электроэнергии. Однако на этом её вред не заканчивается. С этим
вредом сталкиваются и специалисты по изоляционным материалам. Можно сказать, что они
сильно прочувствовали разрушительную силу короны. Рассмотрим это на примере и так,
электрическая
прочность
твердой
полимерной
изоляции
(на
пример
в
высоковольтном
кабеле)
очень
высока.
Теоретически
она
могла
бы
работать
при
напряженности
электрического поля в сотни и даже тысячи киловольт на сантиметр. Изящный кабель вместо
многотонных конструкций воздушной линии – это было бы замечательно. Но и тут между
инженерной мечтой и её реализацией снова встаёт пресловутая корона.
К
большому
сожалению,
полимерный
изолятор
почти
не
возможно
выполнить
монолитным. В его теле всегда останутся мелкие воздушные включения. Не избежать пробоя
и в месте контакта диэлектрика с проводником. А нам уже известно, что под воздействием
электрического поля в воздушной среде начинается ионизация. Само собой, что её очаг не
выйдет
за
пределы
места
включения
(пузырька),
однако
электронная
бомбардировка
и
вызванное
ею
повешение
температуры
начнут
разрушать
микрополость
в
диэлектрике.
Разложение
же
полимера
всегда
сопровождается
выделением
углерода,
а
он
хороший
проводник.
Так
называемый
углеродный
ствол
медленно
,
но
верно
поползёт
в
толщу
диэлектрика, прокладывая себе путь с помощью электрического разряда. Пройдут тысячи
часов, пока произойдет полный пробой изолятора. Но случится это обязательно.
2.5. Коронная польза
10
Всякое природное явление, в том числе и коронный разряд, должно быть изучено и по
возможности
направлено
на
пользу
человечества.
Пожалуй
самым
первым
опытом
в
применении коронного разряда, это предсказание погоды. В 17м веке в Италии по таким
коронным разрядам узнавали приближение грозы. В землю втыкали копьё и стражник время
от времени подносил к его верхушке свою алебарду. Если между копьем и алебардой
начинали проскакивать искры, то он звонил в колокол, тем самым предупреждая жителей о
приближающимся ненастье. В горах электричество накапливается значительно больше, чем в
равнинной местности. Поэтому огни Эльма там наблюдаются чаще.
Проводя исследования особенности короны, ученые обнаружили, что заряженными
частицами,
рожденными
в
зоне
ионизации,
можно
управлять
и
направлять
вектор
их
движения, словно автомобилями на перекрестке. Роль регулировщика движения ионов и
электронов отводится электрическому полю.
Новая
технология
электронно-ионной,
сегодня
она
очень
успешно
осваивается
во
многих
отраслях
техники.
Воздействуя
на
заряженные
частицы
вещества
сильным
электрическим полем, можно достаточно точно ориентировать их в пространстве, разделить
на потоки, осаждать плотным однородным слоем на поверхностях самой сложной формы.
Электроны становятся совершенным и высокопроизводительным рабочим инструментом.
Очевидно, что воздействие поля на частицу будет тем эффективнее, чем меньше её
размеры. Вот почему электронно-ионная технология всегда имеет дело с мелкодисперсными
структурами
такими,
как
:
тонко
размолотым
порошком,
мельчайшими
капельками,
короткими
волокнами
и
т.д.
Оценивая
возможности
новой
технологии,
один
из
её
энтузиастов и создателей академик В.И. Попков писал: « Оперирование с раздробленными
материалами является, вероятно, единственным недостатком процессов, и он с избытком
компенсируется тем, что эти процессы в принципе применимы к любым материалам –
электропроводным или диэлектрикам, в любом их агрегатном состоянии – твердом, жидком
или парообразном, могут протекать в различных средах».
1.5. 1. Очистка газов.
Впервые свойства короны были использованы для очистки дымовых выбросов. Идея
электрофильтра родилась еще в самом начале двадцатого века, и она предельно проста по
свей сути. Дым из котла проходит мимо двух коронирующих электродов, один из которых
заземлен
(осадительный
электрод),
а
другой
соеденен
с
отрицательным
полюсом
(коронирующий электрод). Область около коронирующего электрода издает характерный
звук, сопровождаемый свечением. Эта область называется короной (область ионизации).
Твердые частицы топлива заряжаются в зоне ионизации. Эти остатки угля так малы, что
легко подхватываются электрическим полем и доставляются к осадительным электродам. Так
11
удаётся осадить до98% несгоревшего топлива. Без дымовых электрофильтров не обходится
ни одна тепловая электростанция. Представите себе, что если эти фильтры выключить, то
многокилометровая зона вокруг предприятия превратится в серую, безжизненную пустыню.
Электрофильтры
–
наиболее
эффективные
газоочистительные
аппараты,
т.к.
эксплуатационные расходы на их содержание, по сравнению с другими пылеуловителями,
значительно
ниже.
При
этом
электрофильтры
наиболее
полно
отвечают
требованиям
абсолютного пылеулавливающего устройства.
Установка для электрической очистки газов включает в себя электрофильтр и агрегат
питания. Подлежащий очистке газ поступает в электрофильтр, в следствии чего происходит
заполнение
межэлектродного
пространства
ионами
газа,
которые
под
действием
электрического поля движутся от коронирующих электродов к осадительным (заземленным
электродам).
Электрофильтр Стюртевант
П о
н а п р а в л е н и ю
д в и ж е н и я
о ч и щ а е м о г о
г а з а
электрофильтры делятся на вертикальные и горизонтальные
В зависимости от формы осадительных электродов электрофильтры бывают трубчатые
и пластинчатые.
По направлению движения очищаемого газа электрофильтры делятся на вертикальные
и горизонтальные. Кроме того, электрофильтры бывают однозонными, в которых зарядка и
осаждение частиц осуществляется в одной зоне, и двух зонными – в них зарядка и осаждение
осуществляется в разных зонах: ионизаторе и осадителе.
По принципу создания коронного разряда электрофильтры бывают с фиксированными
точками коронного разряда и не фиксированным коронным разрядом.
Физика коронного разряда подробно рассмотрена в книге Н.А. Копцова «Коронный
разряд
и
его
применение
в
электрофильтрах».
Явление
электрического
разряда
в
газах
объясняется несколькими теориями разряда. Основание первой теории – теории лавин было
положено
еще
в
1900
году,
спустя
тридцать
лет
она
получила
дальнейшее
развитие
и
узучение, и до настоящего служит объяснением коронного разряда. Современные теории
12
газового разряда, основанные на представлении об ионизации газа, ведут своё начало от
работ ДЖ. Томсона предпринятых им в 19 веке. История создания первых электрофильтров
очень интересна и своеобразна и как всё необычное полна курьёзов.
Еще в 1824 году немецкий ученый Гольдфельд ставил опыты, доказывающие, что с
помощью электричества можно осаждать, взвешенные в газах жидкие и твердые частицы. Во
время своих научных докладов он демонстрировал исчезновение тумана из стеклянного
сосуда,
в
котором
был
помещен
наконечник
под
высоким
электрическим
потенциалом.
Позднее,
аналогичный
опыт
проводился
с
осаждением
табачного
дыма
в
стеклянном
цилиндре. Так для демонстрации эффекта пылеулавливания внутрь стеклянного цилиндра
подается табачный дым. При включении высокого напряжения частицы дыма оседают на
внутренней стенке стеклянного цилиндра - и дым исчезает. Это открытие не
однократно пытались применить для очистки дымовых газов в промышленных условиях, но
неудачно. Многие ученые ломали голову над созданием электрофильтра. В 1905 году Ф.
Кортель
впервые
успешно
применил
электрофильтр
в
цементной
промышленности
(во
многих странах электрофильтры носили название кортель) .
Однако существует версия, что особенно больших успехов в этой области первыми
добились немецкие ученые, но этим успехом они предпочли не хвастаться. И тому были
основания. Шлейфы дыма, тянувшиеся с военных кораблей, предупреждали противника
задолго до его появления. Немецкие химики создали электрофильтр, который позволял
избавляться
от
демаскирующего
дымового
шлейфа.
Однако
морское
командование
отказалось использовать такое на первый взгляд полезнейшее изобретение. Оно опасалось,
что исчезновение черного дыма из труб немецких кораблей насторожит англичан и заставит
их быстрее перенять опыт, что усложнит действия немецких подводных лодок, которым
дымный шлейф помогал в поиске жертв. Но что же делать с демаскировкой собственных
надводных кораблей? Проанализировав ситуацию немецкое морское командование пришло к
выводу, что поскольку главный упор решили сделать на подводные лодки, дымные шлейфы у
вражеских
кораблей
выгоднее
для
немцев,
чем
бездымность
собственных
надводных
кораблей, которые, действуя вблизи своих баз, легко могли избежать нежелательной встречи с
более сильным противником. И таким образом ценное изобретение было скрыто от людских
глаз.
Кстати в Советском Союзе первый электрофильтр заработал в 1925 году в Ленинграде.
Это был первый трубчатый электрофильтр для улавливания пыли окиси цинка. В1926 году на
основании
исследований
лабораторного
образца
был
разработан
пластинчатый
электрофильтр и установлен так же для улавливания пыли окиси цинка. В 30гг. прошлого
столетия
В
Советском
Союзе
велись
работы
по
исследованию
протекающих
в
13
электрофильтрах
электрофизических
процессов,
разрабатывались
физические
основы
электрической очистки газов. Создавались целые бюро по созданию и совершенствованию
электрофильтров, началось создание специализированных предприятий, по производству
электрофильтров, однако этому помешала война
Электрофильтр ОГ (отработанных газов)
В послевоенные годы вновь встал вопрос о создании отечественных электрофильтров.
Лучшие умы страны работали над этой проблемой. Создание электрофильтров позволили
Советском Союзу отказаться от закупок дорогостоящих зарубежных аппаратов. В1947 году
была издана книга советского ученого Н.А. Капцова – «Электрические явления в газах и в
вакууме». В которой он смог объяснить природу коронного разряда.
2.5.2 Нанесение защитных покрытий
Так же, при изучении свойств коронного разряда была обнаружена возможность их
применения в других технологических процессах. Очень важным открытием в области
применения коронного разряда является использование процесса Адгезии . Адгезия – это
сцепление
поверхностей
разнородных
тел.
Адгезия
обусловлена
межмолекулярными
взаимодействиями в поверхностном слое. В некоторых случаях сцепление неоднородных
веществ может оказаться
сильнее, чем сцепление внутри однородного материала (это
процесс когезии ). Адгезия существенно влияет на природу изделия, повышая его рабочие
характеристики. Рассмотрим пример неоднородного сцепления различных веществ.
Так
хорошее
сцепление
заряженных
частиц
с
металлом
было
использовано
для
нанесения защитных полимерных покрытий. Нанесение полимерных покрытий является
14
довольно сложным технологическим процессом, который может быть использован как для
защиты различных видов материалов от неблагоприятных воздействий окружающей среды,
так и для придания привлекательного внешнего вида различным товарам.
Тонко размолотый порошок полимера захватывается воздушным потоком и подобно
дымовым
частицам
заряжается
пролетая
через
систему
коронирующих
электродов.
Электрическое поле направляет заряженные частицы к осадительному электроду, в роли
которого выступает металлическая заготовка, требующая покрытия.
Слой
полимера
буквально
прилипает
к
металлу,
создавая
однородную
и
прочную
оболочку(особенно если покрытие наносится на предварительно нагретую поверхность).
Трубы и другие изделия с защитным полиэтиленовым покрытием не боятся коррозии и
служат дольше обычных даже в химически активной среде. Такое покрытие в условиях
современности находит своё применение практически во всех областях промышленного
производства
где
необходимы
защитные
покрытия
которые
препятствуют
коррозии
и
препятствуют проникновению влаги, а так же для создания
электроизоляционных и
химостойких
поверхностей
рабочих
деталей
и
агрегатов.
Как
правило, нанесение
полимерных покрытий осуществляется с помощью специализированного оборудования в
помещениях, где поддерживаются определенные показатели внутренней среды.
Перед
применением
такого
метода
необходимо
провести
ряд
организационных
мероприятий,
верхний
слой
металлического
изделия
должен
время
процесса
нанесения
полимерного покрытия длинные молекулярные цепочки полимера разрушаются. При этом
15
свойства полимерного материала не меняются. Высокая ионизация полимерного материала
способствует равномерному распределению по металлической поверхности.
Кроме того, при проведении работ по нанесению полимера на поверхность любого
материала необходимо четко соблюдать технологию данного процесса, в некоторых случаях
температура, при которой происходит нанесения покрытия, может достигать несколько сот
градусов. Также необходимо отметить, что в помещении, где производятся подобные работы,
должна
быть
идеальная
чистота,
так
как
пыль
и
другие
частицы
могут
привести
к
растрескиванию
полимерного
покрытия
с
течением
времени. Так
же
при
работе
на
оборудовании для нанесения полимерных покрытий необходимо тщательно соблюдать меры
предосторожности, так как существует вероятность получения серьёзной травмы.
Однако сложности, встречающиеся при формировании связей с такими покрытиями,
обладающими низкой поверхностной энергией, могут приводить к возникновению проблем
при эксплуатации изделия. Например, если на трубы, которые должны быть соединены
сварным соединением, нанесено покрытие, то короткий участок на каждом конце трубы
должен оставаться открытым (так называемый «непокрытый конец») для того, чтобы трубы
можно было соединить друг с другом при монтажной сварке с образованием трубопровода.
После
сварки
на
открытые
участки
и
сварной
шов
необходимо
нанести
подходящее
антикоррозионное
покрытие
(покрытие
монтажного
соединения),
эксплуатационные
характеристики
которого
должны
совпадать
или
даже
превосходить
характеристики
покрытия на основной части трубы. Покрытие монтажного соединения обычно включает
жидкое
отверждаемое
покрытие,
например
эпоксидный
материал.
К
сожалению,
такие
материалы
обычно
не
образуют
прочного
долговременного
соединения
с
покрытием
основной магистрали, поскольку полиолефины, например полиэтилен или полипропелен, не
содержат
функциональных
химических
групп,
к
которым
жидкое
покрытие
может
присоединяться.
Многие промышленные компании непосредственно занимаются изучением коронного
разряда. Так например компания Vetaphone Corona-Plus (Дания) усовершенствовала ряд
процессов.
При
которых
адгезия
материала
существенно
увеличивается
посредством
коронной
обработки.
В
зависимости
от
типа
установленного
электрода
система
может
производить
коронирование
всех
типов
субстратов,
включая
фольгу,
пластик,
металлизированную пленку и бумагу.
2.5.3.Покраска.
Любое изделие выглядит, если оно хорошо окрашено. Хорошо – это прежде всего
равномерно. Иначе не добиться зеркального блеска поверхности.
16
Технология нанесения лакокрасочных материалов претерпела, начиная с середины 20
века,
существенные
изменения
в
связи
с
развитием
производства
синтетических
плёнкообразующих
веществ,
а
так
же
в
результате
разработки
эффективных
средств
механизации
и
автоматизации
производственных
процессов.
Известные
издавна
ручные
методы нанесения лакокрасочных материалов с помощью кисти и шпателя в виду их малой
производительности
и
затруднений
при
работе
с
быстровысыхающими
материалами
используются в производстве в ограниченных масштабах. В машиностроении наиболее
распространен
метод
нанесения
лакокрасочных
покрытий
с
помощью
ручных
или
а вт ом ат и ч е с к и х
п и с т о л е т н ы х
к р а с ко р а с п ы л и т е л е й .
П р и м е н е н и е
э т о г о
высокопроизводительного
метода
позволяет
получать
качественную
покраску
на
поверхностях различной формы.
Однако
этот
метод
имеет
существенный
недостаток
так
при
покраске
происходят
большие потери лакокрасочного материала (до 50%)на рассеивании в окружающей среде (т.н.
туманообразование). Так же помимо непроизводственного расхода материала, создаются
сложные
условия
работы.
Поэтому,
лакокрасочные
материалы
обычно
распыляют
в
специально огороженных, хорошо вентилируемых камерах.
Потери
на
туманообразование
могут
быть
существенно
уменьшены
(до20%).
Это
достигается
благодаря
распылению
лакокрасочных
материалов
в
электрическом
поле
постоянного тока высокого напряжения ( около 100кВ). С помощью коронного разряда,
создаваемого на острой кромке распылителя, если мельчайшие заряженные капельки краски
пропустить
через
электрическое
поле,
равномерность
покрытия
будет
обеспечена
автоматически.
Заряд
каждой
осевшей
капельки
чуть
уменьшит
электрическое
поле
окрашенного участка, поэтому следующая за ней частица краски обязательно упадет на
неокрашенный участок, где поле сильнее.
Рассмотрим
сущность
процесса
более
подробно.
Для
зарядки
порошка
в
поле
коронного разряда между заземленным окрашиваемым изделием и зарядным электродом
распылителя
создается
высокое
неоднородное
электрическое
поле.
Таким
образом,
пространство между изделием и зарядным электродом заряжается большим количеством
заряженных частиц. В процессе напыления они присоединяются к частицам порошка, тем
самым
заряжая
их.
Однако
множество
ионов
остаются
в
свободном
состоянии
и
не
присоединяются
к
частицам
порошка,
они
следуют
по
линиям
электрического
поля
и
устремляются к окрашиваемому изделию со скоростью во много раз превышающей скорость
частиц порошка. В этом случае, когда поверхность изделия не является диэлектрической,
заряд ионов просто стекает на землю, не вредя таким образом технологическому процессу.
17
Одна из отличительных особенностей системы коронного разряда - эффект клетки
Фарадея: влияние наружного поля коронного разряда на проникновение частиц порошка в
труднодоступные участки поверхности окрашиваемого изделия.
Однако
такой
способ
нанесения
лакокрасочных
материалов
имел
существенный
недостаток. Во время нанесения и формирования порошкового покрытия, способность ионов
свободно
стекать
по
заземлению
уменьшается
и
они
начинают
формировать
т.н.
кумулятивной заряд на поверхности самого покрытия. Такое накопление заряда приводит к
обратной ионизации электрических зарядов внутри слоя, что приводит к значительному
снижению адгезии частиц порошка и тем самым ухудшает качество покрытия. Если же
изделие умеет слой диэлектрического покрытия (например перекраска и ли многослойное
покрытие), свободные ионы ограничивают возможность нанесения нового слоя за счет того,
что заряжают поверхность изделия и тем самым отталкивают новые подлетающие частицы
порошковой
краски.
Формирование
излишнего
количества
свободных
ионов
являлось
традиционной
проблемой
в
процессе
зарядки
порошковых
красок,
при
нанесении
лакокрасочных покрытий.
Многие компании и научно-исследовательские центры с разным успехом пытались
работать с этой проблемой. И в 1994 году такая технология появилась на свет, это позволило
существенно
повысить
эффективность
процесса
и
решить
проблему
прокраски
труднодоступных участков изделий имеющих сложную форму. Так с помощью изменения
силы поля появилась возможность контролировать количество свободных ионов. Так же
качество
покраски
значительно
увеличилось
за
счет
замедления
процесса
обратной
ионизации.
За последние 2-3 года процесс покраски с использованием свойств коронного разряда
стал значительно эффективнее, появились новые возможности.
В электрическом поле
18
наносят многослойные лакокрасочные покрытия, как на металл, так и на неметаллические
изделия, в частности и на древесину с влажностью не менее 8%. Также если в процессе
распыления производить нагрев лакокрасочных материалов, то это позволяет осуществлять
покраску с использованием высоковязких компонентов.
2.5.4.Ионно-плазменная азотация (оиннонитрирование)в среде тлеющего разряда.
Азотирование
в
тлеющем
разряде
применяется
для
работы
с
металлическими
конструкциями
и
деталями.
Происходит
обработка
различных
типов
сталей
и
сплавов:
азотируемых, инструментальных, мартенситно-стареющих, коррозионно-стойких, хромистых
и хромоникелевых сталей, чугунов и т.д.
Данная технология позволяет значительно
увеличить показатели стали, улучшается коррозионная стойкость, повышается твердость и
износостойкость
деталей.
Металл
обработанный
по
данной
системе
более
устойчив
к
задирам, так же в несколько раз увеличивается ресурс узлов и механизмов. Сущность этого
метода
заключается
в
следующем,
в
герметичном
контейнере
создаётся
разряженная
азотосодержащая
атмосфера.
Для
этого
используют
обычный
азот
или
смесь
азота
и
водорода.
Внутри
контейнера
размещают
азотируемые
детали,
которые
подключают
к
отрицательному
полюсу
источника
постоянного
напряжения,
они
играют
роль
катода.
Анодом служит стенка контейнера. Между катодом и анодом подаётся высокое напряжение
(500-1000 В). В этих условиях происходит ионизация газа, т.е. возбуждается тлеющий разряд.
Ионы газа (азота) устремляются к катоду, бомбардируя его поверхность и тем самым,
нагревают её до температуры насыщения. При этом высокая кинетическая энергия, которую
имели ионы азота, переходит в тепловую. В результате деталь за короткое время (15-30мин.)
разогревается
до
температуры
около
580
градусов.
При
такой
температуре
происходит
диффузия азота вглубь металла, т.е. идет процесс азотирования. Так же при этом происходит
еще один
не маловажный момент, положительно влияющий на качество металла. При
соударении ионов с поверхностью детали происходит выбивание ионов железа с поверхности
детали.
Благодаря
этому
происходит
очистка
этой
поверхности
от
окисных
пленок,
препятствующих азотированию. Тем самым увеличивая коррозионную стойкость сталей.
Обычно сам процесс удаления этих плёнок очень сложный.
2.5.5. Экология.
Человек сумел испортить многое. Уже сегодня заражение воды тяжелыми металлами
вроде ртути и свинца достигло такого масштаба, что может стать причиной серьезных
отравлений. Про заражение воздуха вообще можно вести нескончаемую дискуссию.
В
восьмидесятых
годах
прошлого
века
люди
впервые
серьезно
обеспокоились
о
состоянии окружающей их природной среды. Такого рода опасения касались как настоящего
нашей планеты, так и будущего тех людей, которые будут жить на нашей планете через
19
несколько
веков.
Кроме
этого,
ученых,
биологов
стал
волновать
вопрос
экологии.
На
сегодняшний день экология стала очень популярным словом. А что это слово значит?
Экология – это наука, которая изучает отношения между всеми формами жизни на нашей
планете и в окружающей среде. Слово экология произошла от греческого слова " oikos "
(ойкос), что означает слово «дом». Забота о «доме» в данном случае включает всю нашу
планету, всех живущих на планете существ, а, также, атмосферу нашей планеты. В последнее
время
остро
стоит
вопрос,
касающийся
влияния
человека,
в
процессе
своей
жизнедеятельности, на состояние окружающей среды.
Одинаково важны с точки зрения
использования нашей окружающей среды способы, которые охраняют наследие плодородной
почвы, чистый воздух, пресная чистая вода и леса для тех, кто будет жить на нашей планете
после нас. Задумайтесь о том, а живут ли счастливо и хорошо в нашем общем доме сейчас,
животные,
птицы,
рыба
и
насекомые?
К
сожалению,
ответ
на
этот
вопрос
будет
отрицательным.
В последнее время в нашем Мире появилось огромное количество природоохранных
организаций. На различных предвыборных гонках в эшелоны власти почти все кандидаты
обещают
улучшить
экологическую
обстановку.
Всюду
нас
окружают
плакаты,
постеры,
социальные ролики в СМИ. Однако стоит признать очевидный факт, что экологическая
проблема не только не улучшается, но становится всё плачевнее.
Многие отраслевые организации, промышленные корпорации и секторы обслуживания
почти
не
выделяют
средства
для
защиты
окружающей
среды.
В
погоне
за
прибылью
бизнесмены
не
хотят
тратить
денежные
средства
на
дорогостоящие
фильтры
и
другое
оборудование. Сточки зрения «Предпринимательского духа времени» это очень понятно. Но,
что станет с нашей планетой через 100-200 лет… вопрос очень актуальный.
2.5.6. Рациональное предложение.
В своей работе мне хотелось бы предложить на рассмотрение некоторые дешевые и
достаточно
эффективные
способы
борьбы
с
загрязнением
нашей
планеты.
В
качестве
основного нашего помощника предлагаю вашему вниманию коронный разряд . Мы уже
рассмотрели некоторые положительные факты его применения в нашей жизни, которые
существенно улучшили сферу производства. Теперь посмотрим, на сколько эффективно
применение коронного разряда в системе очистки окружающей среды.
В своей работе я уже предоставил вашему вниманию применение фильтров для очистки
воздуха от вредных газовых смесей. Трудно вообразить, что стало бы с местностью вокруг
заводов и предприятий, если бы не применение этих фильтров.
20
В
конце
19го
и
начале
20го
века
промышленные
предприятия
Европы
настолько
отравили воздух, что многие крупные города, например Лондон, покрывали такие завесы
смога, что становилось трудно дышать.
Хотелось бы, что бы изучение и применение экофильтров на основе действия коронного
разряда
не
останавливалось
на
месте.
Хочу
рассмотреть
возможность
создания
такого
устройства, которое на открытом загрязненном пространстве (улица или завод) будет время
от времени защищать воздух за счет грозы. Как известно транспорт – это один из главных
загрязнителей
окружающей
природной
среды.
На
сегодняшний
день
автомобили,
с
их
бензиновыми
и
дизельными
двигателями,
стали
главными
источниками
загрязнения
атмосферы в промышленных странах. Так вот предлагаю рассмотреть такой вариант очистки
воздуха от вредных выхлопных газов автомобилей. Вдоль дороги, в местах скопления машин
или около населенных пунктов необходимо установить высокие устройства в форме труб.
Оснастить их всем необходимым для появления коронного разряда. Помните, что мы уже
рассматривали в моей работе опыт профессора Житара с осаждением табачного дыма в
стеклянном цилиндре. Для демонстрации эффекта пылеулавливания внутрь стеклянного
цилиндра подается табачный дым. При включении высокого напряжения частицы дыма
оседают на
внутренней стенке стеклянного цилиндра – и дым исчезает.
Так вот суть работы устройства будет заключаться
в следующем. Перед наступлением грозы, в экофильтре,
будет возникать коронный разряд, под его воздействием,
за счет ионизации, выхлопные газы автомобилей будут
осаждаться
на
стенке
устройства,
тем
самым
воздух
будет
очищаться.
Такие
экофильтры
можно
снабдить
оборудованием,
на
о снове
фото элементов
и
атмосферных
датчиков,
автономными
источниками
энергоснабжения и тем самым можно увеличить КПД
устройства. Согласитесь, что дешевизна и полезность
такого
устройства
на
лицо.
Я
уверен,
что
такие
экофильтры нашли бы огромное признание. Согласитесь,
что дышать чистым воздухом не только полезно, но и
приятно. Считаю актуальным установку таких устройств на территориях скопления детей
(это учебные учреждения и медцентры). Такая защита атмосферы была бы не голословной, а
очень наглядной и действенной.
21
Немалую тревогу, так же вызывает загрязнение водоёмов.
По прогнозам статистики
ожидается,
рост
населения
на
планете
и
повышение
уровня
жизни,
что
приведут
к
увеличению глобальной потребности в воде, являющейся, наряду с электричеством, одной из
базовых
потребностей
общества.
Учитывая
это,
необходимость
в
недорогих
системах
водоочистки
будет
только
расти.
В
западной
части
Соединенных
Штатов
Америки,
Сингапуре и других вододефицитных регионах уже ведется сооружение систем по очистке
промышленных вод для вторичного использования.
Бытовые сточные воды хорошо очищаются биологическими методами и фильтрацией.
Эти методы давно разработаны и являются основными технологиями, применяемыми на всех
городских очистных сооружениях. Однако промышленные сточные воды содержат много
ядовитых веществ, которые могут отравлять бактерии на городских очистных сооружениях,
поэтому
такие
воды
требуют
предварительной
очистки
перед
сбросом
их
в
городскую
канализационную сеть. Ряд предприятий сбрасывают свои воды непосредственно в открытые
водоемы.
Биологические
методы
не
позволяют
очистить
высококонцентрированные
и
ядовитые воды до уровня ПДК (предельно допустимой концентрации), поэтому для их
доочистки
необходимо
применять
дополнительные
методы.
Водопроводная
вода
в
ряде
регионов
России
никак
не
может
быть
использована
для
питья.
Многие
из
фильтров,
выпускаемых для очистки питьевой воды, задерживают только соли, однако пропускают
хорошо растворимые в воде яды.
Вода,
сбрасываемая
производственными
объектами
и
загрязненная
стойкими
органическими
веществами,
перед
повторным
использованием
должна
подвергаться
особенно тщательной очистке. При этом обычные методы, такие как хлорирование или
озонирование, как правило, неэффективны. Наиболее распространенной и широко известной
улучшенной
окислительной
технологией
является
озонирование.
Для
удаления
использующихся в промышленности веществ были разработаны специальные технологии —
адсорбция активированным углем или разложение с использованием технологии окисления.
Однако
эти
методы
очень
дорогостоящие.
Например
сточные
воды
коксохимического
производства — одни из наиболее опасных (как источник загрязнения водоемов) и трудных с
точки зрения их очистки среди промышленных сточных вод. Поэтому проблема очистки
сточных
вод
коксохимического
производства
решается
комплексом
физико-химичес ких
(отстаивание,
флотация,
коагуляция)
механических
и
биохимических
способов,
которые
используются для очистки локальных стоков и общего фенольного стока на биохимических
установках. Выбор способов и эффективность очистки во многом определяются тем, как
используются очищенные сточные.
22
Способ очистки сточных вод от фенолов с помощью озона недостаточно эффективен,
если концентрация фенолов превышает 1 000 мг/л. Обычно в этом случае совмещают
озонирование
с
химическими
методами
очистки,
что
приводит
к
существенному
удорожанию,
усложнению
процесса.
Так
же
необходимо
отметить,
что
к
недостаткам
процесса
озонирования
следует
отнести:
малое
время
жизни
молекул
озона;
низкий
коэффициент полезного действия озонаторов; высокую стоимость озона; необходимость
применения
коррозионно-стойких
материалов
для
оборудования;
токсичность
озона.
Потенциал озона таков, что он является сильным окислителем. Есть много соединений, с
которыми он практически не взаимодействует. Продуктом реакций с озоном могут быть
озониды, относящиеся к веществам, опасным для здоровья человека.
В своей работе я предлагаю новый и очень эффективный способ очистки сточных вод с
высокой концентрацией фенолов и роданидов, который включает только электрофизические
методы: импульсный коронный разряд
и искровой разряд в озоновоздушных пузырях
внутри воды, импульсный коронный разряд на поверхность воды и ее барботирование
озоновоздушной смесью. Эффективность очистки от фенолов около 60 %, от роданидов — 94
%.В
отличие
от
уже
применяющихся
способов,
предлагаемая
технология
сочетает
эффективность с невысокими затратами. Сейчас корпорация Mitsubishi Electric работает над
практической
реализацией
этой
методики
в
системах
вторичного
использования
промышленных и бытовых сточных вод. Как ожидается, в первую очередь такие системы
будут предназначены для сообществ, особенно нуждающихся в эффективном и экологически
безопасном
повторном
использовании
воды,
благодаря
высокой
химической
активности
радикалов
,
стойкие
вещества,
такие
как
ПАВ(поверхностно-активные
вещества)
или
диоксин,
разлагаются
на
углекислый
газ,
молекулы
воды
и
другие
неорганические
соединения. Особо следует выделить маломощный вспышечный коронный электрический
разряд, характеризующийся тем, что плотность генерируемых активных частиц мала, много
меньше,
чем
во
всех
перечисленных
выше
разрядах.
При
вспышечном
коронном
электрическом разряде, когда плотность частиц мала, они взаимодействуют в первую очередь
с примесями воды. Импульсный характер вспышечного разряда обеспечивает перемешивание
слоя воды в процессе реакции на глубину не менее 2 см. Эти особенности вспышечного
коронного разряда легли в основу нового направления по очистке воды. Новая возможность
применения электрического разряда. Под действием электрического разряда в воде может
происходить
не
только
окисление
примесей,
но
и
расслоение
воды
на
области,
где
концентрируются растворенные в ней вещества, и области, где этих веществ будет намного
меньше. Это явление может служить основой для обессоливания воды на конечном этапе
очистки в замкнутой системе водообеспечения. Это же явление может быть использовано для
23
обессоливания
морской
воды.
Расслоение
воды
на
потоки
с
разной
концентрацией
растворенных
в
ней
солей
может
решить
задачу
извлечения
из
воды
азотсодержащих
соединений, так как в этом случае можно получить концентрированный раствор нитратов и
затем извлечь их из раствора в виде азотных удобрений. Стоит отметить, что разные приемы,
методы
очистки
воды
имеют
свои
особенности,
причем
ни
одна
из
технологий
(если
учитывать как технические, так и экономические аспекты) не может решить в полном объеме
всех
задач
очистки
и
подготовки
воды
к
использованию.
Однако
их
комбинированное
применение
позволит
создать
новые
высоко
эффективные
технологии.
Затраты,
направляемые на экологию, могут дать прямой экономический эффект, если сточные воды
после очистки повторно использовать для производственных целей.
Не секрет, что многие из нас слышали такое сказочное выражение, как «живая вода» ,
хочу сообщить, что использование коронного разряда и ионов серебра могут превратить
сказку
в
быль.
Так
посредством
использования
коронного
разряда
вода
активируется
серебром. Если снова перейти на более сложный язык: на микробиологическом уровне
активированная вода обладает сильным антиоксидантным действием, при этом прекрасно
сочетается с другими антиоксидантами (и даже усиливает их действие). Вот вроде бы
смешно —живая вода, а на Украине проводили исследования, на свинофермах давали при
эпидемии дизентерии поросятам такую воду по три миллиграмма на килограмм живого веса
— и они не заболели, и эпидемия закончилась. Опыты проводились и с коровами, когда был
ящур, — пившая такую воду скотина не болела. Такая вода ускоряет биохимические реакции
и не только у скотины: активированная вода хорошо сочетается с большинством известных
ферментов и катализирует большинство реакций с их участием. Применение активированной
воды
вместе
с
лекарственными
средствами,
в
том
числе
антибиотиками,
усиливает
их
терапевтические свойства. Из выше сказанного хотелось бы сделать вывод, что вопрос по
изучению и применению коронного разряда в области экологической безопасности планеты
является очень актуальным.
2.5.7. Биополе (аура)
Многие из нас слышали о таком понятии, как биополе или аура. В своей работе я не
собираюсь
доказывать
или
опровергать
правдивость
этого
понятия.
В
эзотерике
и
парапсихологии аура — это невидимая человеческим глазом оболочка, которая окружает тело
человека, или любой иной живой объект, то есть животное, растение. Но наука приоткрыла
завесу и этой тайны.
24
Тело человека, животного или растения излучает некоторые поля. Эти электрические,
магнитные, акустические, тепловые и другие поля складываются из полей, генерируемых
каждой клеткой при движении в ней ионов. Они возникают при передаче нервных импульсов
от
нейрона
к
нейрону
и
при
множестве
других
процессов:
при
испарении
влаги
с
поверхности кожи, при излучении тепла — оттого, что мы теплее, чем окружающая среда.
Наши
клетки
при
нагревании
или
охлаждении
создают
и
очень
слабые
акустические
сигналы. Но все эти электрические токи и энергетические потоки, генерируемые телом
человека, — обычные вольты, амперы и джоули — настолько слабы, что исчисляются
числами «с минус со многими нулями. Именно поэтому биофизические исследования стали
возможны лишь в последней четверти прошлого века, когда появились сверхчувствительные
приборы.
В 1939 году Семен Давыдович Кирлиан - советский физиотерапевт и изобретатель,
заметил необычное розовое свечение между электродами физиотерапевтического аппарата.
Кирлиан начал экспериментировать со свечением, помещая в высокочастотное электрическое
поле
различные
предметы.
Сверху
на
предмет
накладывалась
пленка.
Один
электрод
подключался к предмету, а второй к пленке. Происходил эффект коронного разряда. После
проявления
на
фотопленке
фиксировался
предмет,
по
контуру
которого
было
свечение. Интересная закономерность выявилась при фотографировании живых объектов.
Любой живой объект имел свечение, зависящее от состояния самого объекта.
Эффект Кирлиана сразу же был взят на вооружение эзотериками и «магами». Они
считают, что с помощью этого эффекта фотографируется Аура. Но настоящей сенсацией
оказались дальнейшие опыты Кирлиана. Один из опытов получил название «Клиновый
лист».
Суть эксперимента сводилась к следующему.
Сначала фотографировался цельный листок. Затем
у листка отрезалась часть, и его фотографировали
еще раз. Так вот на месте, где была удалена часть
л и с т а ,
б ы л о
с в е ч е н и е .
С
т е х
п о р
в
парапсихологической среде этот эффект считается
доказательством существования ауры, независимой
от
объекта.
Справедливости
ради
необходимо
отметить, что и такой же эффект происходит и с
человеческим телом.
Кирлиановая фотография дает информацию о
распределении электрического поля в воздушном
промежутке
между
объектом
и
регистрирующей
средой в момент разряда. Проводимость объекта не
отражается на электроизображении. Формирование
25
последнего зависит от распределения диэлектрической проницаемости. Воздействие дает и
психологический
статус
человека. Однако
результаты
фотографирования
изменчивы
и
зависят от влажности воздуха. Так благодаря науке мистификация ауры становится понятна и
объяснима.
2.5.8. Место коронного разряда (огней святого Эльма) в искусстве.
Согласитесь, насколько красивы и интересны эти природные явления. Восторгаться и
удивляться им можно бесконечно. Своей таинственностью они словно магнит притягивают к
себе
наше
внимание.
И
совершенно
достойно
«Эффект
короны»
нашел
своё
место
в
искусстве.
Удивление перед загадочными огнями мы встречаем у Шекспира в «Юлии Цезаре»
(акт1, сцена3). Сенатор Цицерон спрашивает заговорщика против Цезаря Каску, что видел
тот чудесного. Каска отвечает: «Какой-то раб – его в лицо ты знаешь – В верх поднял руку
левую, и вдруг она, как двадцать факелов зажглась, не тлея и не чувствуя огня».
Еще у Шекспира огни святого Эльма, упоминаются в «Буре», где Ариель, дух воздуха,
(I,2, строки 198 -201 ) рассказывает Просперо, как он вспыхивал летучими огнями на мачте и
на реях корабля.
В
произведении Мелвилла
«Моби
Дик » Измаил
наблюдает:
«Все
ноки
реев
были
увенчаны бледными огнями, а три высокие мачты, на верхушках которых над трезубцами
молниеотводов стояло по три белых пламенных языка, беззвучно горели в насыщенном серой
воздухе, словно три гигантские восковые свечи пред алтарём».
А вот описание того же природного явления - из " Старухи Изергиль" М. Горького: «И в
степной дали,…, как бы притаившиеся, скрывшие в себе что то, вспыхивали маленькие
голубые огоньки.
То там, то тут они на миг являлись и гасли, точно несколько людей,
рассыпавшихся по степи далеко друг от друга, искали что-то, зажигая спички, которые ветер
тотчас же гасил. Это были очень странные голубые языки огня, намекавшие на что-то
сказочное».
Прекрасные строки талантливых авторов придают этому явлению природы манящие
оттенки таинственности, достойные восторга.
26
III Заключение.
Этим докладом я хотел показать вам, что огни святого Эльма – очень удивительное
явление. Хоть сейчас многие ученые могут объяснить это явление, для некоторых людей это
завораживающее зрелище.
Оно вызывает у нас двоякое чувство: с одной стороны оно приносит нам неудобство в виде
потерь электроэнергии на линии ЛЭП, пробоев в изоляции, а с другой стороны мы можем
использовать его для улучшения нашей экологии или в производстве. Многие компании уже
активно начинают внедрять это явление в нашу жизнь. И в этом мы добились больших
успехов. Но мы забыли о самом главном – о нашей природе. Сейчас мир пренебрегает
природой и скорее всего, задумается о ней только тогда, когда вместо воздуха мы будем
дышать всевозможными испарениями и хим.веществ. И чтобы нам не доходить до такого, мы
должны прямо сейчас задуматься о нашей атмосфере. Это на самом деле не трудно с
экономической точки зрения.
Может в будущем мы найдем иные способы очистки воздуха, или может быть, он нам будет
вообще не нужен, но сейчас ,я считаю, что огни святого эльма – это один из путей к чистой
природе.
И в завершение хочу добавить от себя – берегите природу, потому что мы не последнее
поколение, которое будет жить на этой планете.
27
28