水分子氢键和水分子团ppt课件

1、水分子，水分子， 氢键和水分子团氢键和水分子团CO2水分子团包含着溶解的离子和气体分子等报道显示，水分子团会导致不规那么密度的最大化 低密度像冰一样的颗粒 高密度的液体矩阵 低密度的窗格形的水团 水团中缝隙加了一个分子 电场和磁场对水分子团和氢键的作用电场和磁场对水分子团和氢键的作用现实阐明现实阐明 :水是抗磁性体，这就意味着它可以受外部磁场的作用，但是不能维持磁力。水是抗磁性体，这就意味着它可以受外部磁场的作用，但是不能维持磁力。水是可受外部电磁场的作用，当一个外部电磁场如微波参与时，水分子会对交流微波产生反水是可受外部电磁场的作用，当一个外部电磁场如微波参与时，水分子会对交流微波产生反响。

2、响。 当水分子旋转并且当水分子旋转并且“互擦时产生热量可以使水沸腾。互擦时产生热量可以使水沸腾。 实践上，水会对不同的频率包实践上，水会对不同的频率包括红外频率的电磁波产生反响。括红外频率的电磁波产生反响。 当用超越当用超越10T的静磁强度来处置水时，氢键被弱化，且水分子团会变得更小。而在一定的电的静磁强度来处置水时，氢键被弱化，且水分子团会变得更小。而在一定的电磁场强度下，氢键却会加强，且大分子团的数量会添加。磁场强度下，氢键却会加强，且大分子团的数量会添加。 当水经过当水经过SRF亚音频电磁波处置后，氢键会加强而且会带来水的以下物理性质的变化亚音频电磁波处置后，氢键会加强而且会带来水的以下

3、物理性质的变化: 比重的减小。比重的减小。 外表张力的改动。外表张力的改动。 溶解度的添加。溶解度的添加。 水的水的PH值也会有所改动，值也会有所改动，pH值会随着处置时间的添加而有所上升；而不像温度对值会随着处置时间的添加而有所上升；而不像温度对pH值的值的影响，影响，pH值随温度升高而降低。值随温度升高而降低。水垢控制水垢控制在冷却水系统中常见的水垢类型如下:。 碳酸钙 方解石 镁盐硫酸钙 硅石磷酸钙 氧化铁一切的水垢当中，碳酸钙水垢是最常见的。由于碳酸钙的反向溶解性，它在比较高的热传导外表，比如说热交换器管壁外表，通常都会构成水垢。对于未处置或是运用化学处置的水，所构成的碳酸钙水垢属于低

4、位能的方解石硬垢。 方解石文石运用亚音频波系统处置水时，在较高的能量形状下，碳酸钙就会构成疏松粉末状水垢，称为文石。如上图所示的粉末状水垢，它的成分跟方解石是一样，都是CaCO3，但是晶体外形不一样。通常，粉末状水垢会随着水流动，而被旁滤器过滤掉。要区别是方解石还是文石，只需简单地用手指碰触它们，假设它变成粉末，那就是粉末状水垢-文石。而巩固的方解石水垢会紧紧的粘在物体的外表上，要用启子把它凿下来，或者用酸进展溶解。区别水中因蒸发而干积的水垢也是很重要的。如冷却塔填料空隙里出现的干积物，当水放干或蒸发时，在水中的一切TDS就会变成在填料空隙中可以看得到的干积物，这是自然景象，并不表示水处置效果

5、的优劣。 水是抗磁性物质，具有极性分子构造。 因此，水会对磁场和电场都有反响，例如永磁，电磁和静电。 运用电磁波处置，不同波段的频率会对水产生不同的效果。例如， 红外线可以被分子簇吸收，也会影响水中的OH，微波会对水分子产生改动的力，无线电波会影响水分子的氢键和水中其它离子性质。运用亚音频系统处置，会加强水的氢键，形大较大的水分子团，把溶解的固体包裹起来，即使在高温情况下，也不会沉淀出来，提高了处置水的溶解才干。 这也阐明，水中的碳酸钙的溶解才干会加强，从而不会构成碳酸钙硬垢。 这与化学方法运用磷酸盐来溶解一些离子类似。 水垢控制水垢控制运用化学方法处置，必需维持水中一定的药剂浓度。类似的，为

6、有效控制水垢，SRF的能量必需维持在一定的程度。通常，硬度和TDS越高，所需求的能量越多。 除了SRF输入的能量，还有其它的要素会影响到SRF处置效果的。 温度是在选型时必需思索的重要的要素，这是由于温度升高会使水中的氢键重新陈列。假设温度很高，一切的氢键将会突破，水会以蒸汽分子的方式跑出来。 因此，在锅炉水处置中，必需输入更多的SRF能量。其它的要素，例如高pH，高碱度等也会促成碳酸钙的构成，因此需求输入SRF能量也更多，以防止水垢的构成。高TDS含量要求的SRF能量也多。而LSI目的都有考滤以上这些要素，因此在SRF系统选型时，可以用LSI作为一个参考。水垢控制水垢控制比较直排和多次循环系

7、统，在多次循环系统中水可以反复处置，因此所处置的效果较直排好。相对一定量的水，到达同等的处置效果，多次循环的系统所需求的能量比直排要少些。High SRF energyLow SRF energy水垢控制水垢控制与软化方法把钙离子从水中去除掉不同，亚音频波系统控制水垢并没有把钙离子和TDS拿掉，而是把它们溶解在水中不沉淀出来。亚音频波系统有两种水垢控制方式。 1) 增大碳酸钙等的溶解才干，不构成结垢。2) 在溶解才干到达饱和形状下，改动结垢晶型，结垢为文石状软垢。为了到达第一种控制水垢的方式，不构成文石结垢，对那些高LSI的水质，特别是热交换器外表温度较高的。需求较多的SRF能量。通常在思索到

8、经济运转的情况下，假设热交换器和水循环系统可以接受文石的构成，可以减少亚音频的能量。 通常，壳式和管式热交换器可以允许有文石构成，但板式换热器等热流密度较大的换热器，假设水流过的间隙小于6mm的那么不允许构成文石软垢。 针对板式换热器等热流密度较大的换热器，要选择亚音频系统较为经济的运转方式，那么必需控制TDS在400 800 ppm以内 (视换热器类型，但此运转方式下所耗费的水较多；如TDS必需控制在较高程度的情况下，那么只需加大SRF的能量。 运用亚音频波系统来控制碳酸钙水垢，思索水质最简单的方法就是根据能够呵斥的结垢要素进展分类，例如钙硬度、碱度、TDS、pH和温度， 可经过LSI值来表

9、达。我们可以根据控制水垢要求来估算SRF能量X坚持时间。 在规范的亚音频SRF选型中，LSI值普通控制在 2.5。假设要控制更高的LSI， 那么必需添加SRF能量X坚持时间。 所以，在亚音频波系统选型时，必需思索的要素包括 ;系统损失的水系统的保有水量 SRF能量坚持时间 设备运转限制水质腐蚀控制腐蚀控制腐蚀控制的普通概念 在化学处置中，用LSI来判别腐蚀能否发生是一个错解观念。在运用LSI指数时，当指数是负的时候，通常称水是“腐蚀性的，而且这个术语经常被曲解。许多人以为这个“腐蚀性的意味着金属暴露在“腐蚀性的水中，实践的腐蚀率将会变高；相反，当指数为正时，通常会误以为没有腐蚀发生，而会认有“

10、结垢发生。LSI指数并不是预知水的腐蚀性的方法，在LSI中，术语“腐蚀性的实践是指在水中碳酸钙的溶解倾向。它不是一个用来预知水的腐蚀活动或资料腐蚀率的指数。金属能否会腐蚀，在水中腐蚀的快或慢是根据与以下条件相关: 金属的类型，水的电导率， 暴露的环境，溶解氧的程度， 其他溶解的气体和固体，pH值 资料的设计和选择，任何双金属和它们的几何外形等。化学处置腐蚀控制原理在腐蚀控制中，化学处置方法是经过运用缓蚀剂来控制的，能作用抑制产生阳极的反响的缓蚀剂叫做阳极钝化剂； 能作用抑制产生阴极反响的缓蚀剂叫做阴极钝化剂，两者中的任一个抑制反响都减缓腐蚀。典型代表性的化学药剂有:铬酸盐钼酸盐亚硝酸盐磷酸盐硅

11、酸盐亚音频波系统是经过产生磁铁层来控制腐蚀。在橙色的Fe2O3三氧化二铁下面构成的黑色磁铁层四氧化三铁会维护钢材不会遭到进一步的腐蚀。亚音频波系统不是把橙色的Fe2O3铁锈转变成黑色的Fe3O4四氧化三铁的磁铁层，这是很重要的。磁铁层是新构成的，并不会使现有的红色铁锈改动为磁铁层。磁铁层不会在较短的一两天内产生，而需求几个星期到几个月的时间，并且需求一定的最小电流和适宜的频率。由于Fe3O4磁铁层是处于较高的能量态，因此磁铁层会转变成较低能量态下的Fe2O3，适宜发生转换的条件是水体呈PH呈酸性。当pH值低于6时，磁铁层的构成就会很慢。如冷却塔运用低pH值(低于6)的废弃RO反浸透水，或空气污

12、染引起或由于工艺走漏呵斥的酸性水时，磁铁层就比较难以控制腐蚀。亚音频波处置对铜和铜合金的维护亚音频波处置对铜和铜合金的维护铜和铜合金由于具有亚铜维护膜，抗腐蚀才干比碳钢强。铜和铜合金由于具有亚铜维护膜，抗腐蚀才干比碳钢强。 运用亚音频波系统处置，在内部会构成更致密的亚铜维运用亚音频波系统处置，在内部会构成更致密的亚铜维护层。护层。 氧化亚铜的抗腐蚀性能视生成的厚度和耗损率而定。氧化亚铜的抗腐蚀性能视生成的厚度和耗损率而定。 亚音频波系统处置后的腐蚀率可以维持在亚音频波系统处置后的腐蚀率可以维持在0.2 mpy以以下。下。腐蚀控制腐蚀控制碳钢腐蚀控制碳钢腐蚀控制 -亚音频水处置系统输入的能量会促

13、进磁铁层的构成，然而溶解氧的偏亚音频水处置系统输入的能量会促进磁铁层的构成，然而溶解氧的偏极影响会妨碍磁铁层的构成。因此，那些和水接触的外表会被腐蚀成极影响会妨碍磁铁层的构成。因此，那些和水接触的外表会被腐蚀成红锈层红锈层Fe2O3。 而在红锈层下因氧浓度较低，那么易构成磁铁层。而在红锈层下因氧浓度较低，那么易构成磁铁层。 在密闭的冷冻水系统或锅炉水系统那么开场就构成磁铁层，而不是红在密闭的冷冻水系统或锅炉水系统那么开场就构成磁铁层，而不是红锈层。锈层。3Fe + + 4H2O Fe3O4 + 4 H2锅炉水系统锅炉水系统密闭冷冻水系统密闭冷冻水系统开放式冷却水系统开放式冷却水系统运用亚音频系

14、统处置，视氧的多少，会发生如下反响。运用亚音频系统处置，视氧的多少，会发生如下反响。3Fe(OH)2 Fe3O4 + 2H2O + H2When oxygen availability is high， red hematite or ferric hydroxide formsBlack magnetite formed， when oxygen availability is low， temp is lowBlack magnetite formed ， when oxygen availability is low temp is high开放式冷却水系统开放式冷却水系统开放式冷却水系

15、统开放式冷却水系统腐蚀控制腐蚀控制细菌和藻类控制细菌和藻类控制影响冷却塔内细菌和藻类等微生物的主要要素有： 营养物质水温pH溶解氧阳光细菌数清浊度粘膜水流速度营养营养 - 水系统中的微生物生长主要依托水体中的营养物质。水系统中的微生物生长主要依托水体中的营养物质。 而营而营养物质多少与养物质多少与COD (化学需氧量化学需氧量)有关，有关，COD是反映水中有机是反映水中有机物的含量多少。物的含量多少。 COD和微生物粘泥的关系如右图。和微生物粘泥的关系如右图。 当当COD 超越超越100ppm， 那么会发生生物粘泥问题。那么会发生生物粘泥问题。 在氨水中，细菌经过把氨水转化成硝酸后获得能量，会

16、极在氨水中，细菌经过把氨水转化成硝酸后获得能量，会极大地带来铜和合金的腐蚀。大地带来铜和合金的腐蚀。 冷却水中铁细菌经过把亚铁转换成铁离子而获得能量。冷却水中铁细菌经过把亚铁转换成铁离子而获得能量。 在运用化学方法处置时，所添加的阻垢药剂也是生物的营在运用化学方法处置时，所添加的阻垢药剂也是生物的营养源，所以准确的剂量是很重要的。养源，所以准确的剂量是很重要的。20 50 100Biofouling problem frequencyCOD ppmWithout treatmentWith treatmentIncrease in fouling factor of a heat exchan

17、ger with slime adhesion 细菌和藻类控制细菌和藻类控制绿信水处置利用亚音频波与纳米M+离子两个系统的共同作用可以很好的控制细菌和藻类;亚音频波阻垢缓蚀系统纳米M+离子发生器当细菌和微生物经过亚音频波的处置一段时间后，会遭到很大的影响和改动。延伸类似于电熔和电穿的景象细菌和酵母通常对电场很敏感。具有电脉冲的处置可以杀死微生物，电磁波会选择性的损害生物膜内部，电磁波辐射可以杀死细菌或其它类似细胞物质，阳光中紫外线可以损害细胞外表层使得细胞死掉而且剥落下来(这就是为什么我们的皮肤晒黑后会脱皮)，同理运用到细菌中去，只需细菌没有了维护它们免受损害的厚细胞层，它们就会被杀死。 细菌

18、和藻类控制细菌和藻类控制细菌的成分主要有氢键、DNA的蛋白质由氢键把蛋白质链成一个链状)、细胞膜和其他部件，它们都具有带极性键。细菌被亚音频波处置后，细菌的两极就随着电磁波被改动，使得细菌分裂遭到抑制，只能向两端延伸。细菌的鞭毛变弯曲，大多数细菌相互黏附在一同，类似电穿和电熔的过程。一切这些都使得细菌生长遭到抑制，控制了它们的新陈代谢。 水被电磁波处置后，水里面的细菌生长就会遭到抑制，实践上在处置达24个小时后，细菌总数就会急剧下降，根据电磁波的能量不同下降的情况也不一样。Log 6Log 5Log 4Log 3Log 2Log 1 0天数强电磁波弱电磁波没有处置利用电磁波来控制细菌的生长，其频率是很重要的一个参数。一样电磁波强度，某些频段将会促进细菌或藻类的生长，而不是抑制它们的生长。亚音频波系统是有选择的来确定这个频段，以用来抑制和控制冷却塔循环水中细菌和藻类的生长。细菌总数Cfu/ml12微生物控制微生物控制即使在对细菌及藻类有良好繁衍条件的冷却塔，利用亚音频波仍能很好的控制细菌的生长。化学方法为了有效地控制细菌量，消毒任务必需求与细菌繁衍速度控制同时进展。众所周知的消毒剂主要有:紫外、氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂等。但无论如何，利用它们来处置冷却塔中的细菌时常有失效的情况，主要缘由在于冷却塔循环水中细菌的分裂速度超越了这些消毒