磁软化水研究
Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展
Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展引言水污染是全球面临的重要环境问题之一，对人类健康和生态系统造成了严重威胁。
传统的水处理方法存在一些局限性，如高成本、低效率和后处理问题。
因此，开发高效、经济且环境友好的水处理技术变得至关重要。
磁性纳米材料由于其特殊的磁性和吸附性能，成为水处理领域的研究热点。
本文将介绍Fe3O4磁性纳米材料的制备方法及其在水处理领域的应用进展。
一、Fe3O4磁性纳米材料的制备方法1. 化学共沉淀法化学共沉淀法是制备Fe3O4磁性纳米材料的常用方法之一。
主要步骤包括：以Fe2+和Fe3+为原料，通过化学反应生成Fe3O4纳米颗粒的方法。
该方法简单、成本低，但纳米颗粒的尺寸和形状比较难控制。
2. 热分解法热分解法是通过将金属盐溶液加热至高温，使其分解并生成纳米颗粒。
通过控制反应条件可以调控纳米颗粒的形状和尺寸。
该方法制备的Fe3O4纳米颗粒具有较好的分散性和稳定性。
3. 微乳液法微乳液法是将金属盐和表面活性剂聚合生成混合物，通过加热和冷却过程形成纳米颗粒。
该方法制备的Fe3O4纳米颗粒具有狭窄的粒径分布和较高的比表面积。
以上三种制备方法各有优缺点，可以根据具体需要选择合适的方法制备Fe3O4磁性纳米材料。
二、Fe3O4磁性纳米材料在水处理中的应用1. 污染物吸附Fe3O4磁性纳米材料具有较大的比表面积和较高的吸附性能，可以在水中有效吸附污染物。
研究表明，Fe3O4纳米颗粒对重金属离子、有机物和染料等多种污染物具有良好的吸附效果。
此外，由于其具备磁性，可以通过外加磁场实现快速分离和回收。
2. 废水处理Fe3O4磁性纳米材料在废水处理中也有广泛应用。
例如，可以将其应用于废水中重金属的去除，通过控制材料的尺寸和比表面积，提高去除效率。
此外，在废水中加入Fe3O4磁性纳米材料还可以有效去除有机污染物和色素。
3. 磁性分离和回收由于Fe3O4磁性纳米材料具有磁性，可以通过外加磁场实现快速分离和回收。
磁效应在水处理中的应用研究
磁效应在水处理中的应用研究皮科武(武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉 430070)摘 要:对近几年磁技术在水处理中的研究工作进展进行了综述。
内容包括利用磁的力学效应,电化学效应,核磁效应和生物效应处理污废水中污染物。
由于该技术的独特性质和广泛的应用前景。
加强磁场与其他多能场的综合利用,对保护环境和节约能源无疑具有重大意义。
关键词:水处理; 磁场; 磁化; 综合利用中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:100326504(2003)增20079203作者简介:皮科武(1975—),男,硕士研究生,研究方向为水污染控制理论。
近年来,随着科学技术的发展和跨学科的综合利用,通过磁场降解水中的污染物(尤其是高浓度和低浓度的污染物)已成为一项新型的水处理技术。
它可以单独使用也可以与其它水处理技术联合使用,其降解过程中能耗低、易于操作、无二次污染且成本低。
它是一项极具发展前景的技术。
近年来有关直接利用磁场或间接利用磁场进行水处理的报道日益增多。
对最近几年利用磁场在水处理方面的研究进展作一综述。
1 磁场降解污染物的工作原理对含有磁性颗粒的废水通过磁场时,受到磁场力的作用而产生定向运动,能够摆脱颗粒在水中受到的各种阻力予以去除。
其分离机理基本建立在传统的磁选理论基础之上;对于细菌和微生物通过磁场时,磁场对它们具有抑制(未死亡的微生物具有更强的活性)或激发作用,能增强微生物的活性,提高微生物处理废水的效果。
其作用为,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量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。
至于激发作用更多的认为是经磁化的水中矿物溶解度和溶解氧都增加,并且磁化使部分有机物分解为C 、N 等元素肥分,从而为微生物的生存提供了必要的能源和食物。
磁场影响化学反应机理的研究,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。
磁分离技术在水处理中的研究与应用综述
磁分离技术在水处理中的研究与应用综述摘要：现在我国的污水处理厂中，进行污水处理的工艺大部分为生化处理技术，随着人们生活水平的提高，污水处理的需求也越来越大，因此生化处理技术虽然比较有效的能够对污染物进行去除，但是也存在着建设周期长，不可移动以及占地面积大的缺点，在一定程度上，已经不能满足现代社会发展的需要，磁分离技术以其环保高效、占地小、速度高的优点逐步被运用于污水处理当中，该项技术的应用对于我国的环保事业以及对水污染问题的处理具有积极推动作用，本文就水处理磁分离技术的应用和技术特点进行分析。
关键词：磁分离技术；水处理；应用分析磁分离技术在中外科学家的努力下，已经在污水处理应用方面取得了一定的成果。
该技术最早出现于20世纪的60年代，当时美国麻省理工教授发明了高梯度磁过滤器，70年代该技术被应用于进行钢铁食品、化工、造纸等废水的处理，取得了良好的效果。
此后1975年日本也是利用了磁分离技术开发出了两秒分离机进行废水处理。
我国对该项技术的应用始于70年代中期到80年代初，通过使用磁分离技术，尤其对含酚废水、电镀废水、食品发酵废水、以及湖水含油废水、厨房污水，铜铁废水等具有高效的处理效果，它能够实现对污水中的极细悬浮物以及重金属油污类的有效去除，包括病原微生物，藻类以及细菌，也能够通过磁技术应用进行处理，磁分离技术的处理对象非常广泛，它在处理的过程当中应用了磁场的原理使得分离速率得到了大幅度的提高。
磁分离技术与其特性被广泛的应用于污水治理的各项环节当中，它在应用当中具有节省占地的优势，尤其是用对移动式设备和自动化控制设备的采用，在废水排水等多个领域的使用中均具有广阔的前景[1]。
1、磁分离技术的特点1.1节能效果好传统的污水处理工艺需要消耗大量的能源，而磁分离技术与此相比，则具有能源消耗极低的优点，他进行污水处理的过程当中同等的工作量所消耗的用电仅为传统工艺的5%，此外，随着生产规模的不断扩大，通过使用高梯度磁分离的方法还可以更大程度的实现电能的节省。
磁软化水研究
S.Cobe等通过X射线衍射研究也证实，磁处理后水析出沉淀中文石 比例增加。
J.D.Donaldson进一步得出了一定实验条件下，磁处理水沉淀物中 方解石和文石的比例由原来的80 : 20 转变为20 : 80 。
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4. 磁软化水设备生产企业分析
• 水兔子（英国）:
￥2150
粉末）With a particle size of only 4 microns (156 millionths of an inch),
the soft calcium in water groups itself into soft snow flake-like shapes
（软质钙在水中呈现柔软的火花状）. Spaces appear between these groups
• 相关研究：
随着高频磁场防垢技术的广泛应用，研究发现一定矿化度的水流经高频 磁场处理断面后，溶液中会立即出现0.1~0.3mm的絮状颗粒。
余丰人等认为磁作用是由于水中的阳离子Ca2+ 大部分以 {[Ca(H2O)6 ] ·20H2O}2+ 不易分解的稳定的水合物形式存在，大大地减少了水 垢的产生, 起到了很好的防垢作用。
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• “晶体结构变化”说认为：磁场的作用破坏了溶液中离子间的静电吸引状态，
导致离子形状、大小和结晶状态的变化。认为磁处理能够改变沉淀化合物的存 在形式，而且这种来自磁场对结晶过程的影响，能够改变晶体的形成和生长速 度。磁场处理使预先溶解的矿物质从水中析出形成在水中悬浮的流动微晶，水 中的矿物质含量减小后则又能继续溶解。未经磁处理的碳酸钙是三角晶和枝晶 生长，经磁处理碳酸钙是圆盘状结晶，这种晶型转换和二次结晶的过程使管道 上的碳酸钙沉淀物得到了清除。磁场效应用于防止钙、镁碳酸盐结垢物的生成, 从而起到了除垢的作用。虽然受磁场作用溶液析出晶体的结构会发生变化已得 到大量实验验证，但关于磁场对结晶过程影响和晶体结构变化的形式，目前还 有争议。大多数磁处理器的生产商声称水经磁处理以后溶液中析出的多是易于 除去的“软垢”。
磁技术在污水处理中的应用研究综述
印染废水的水质复杂，污染物按来源可分为两 类：一类来自纤维原料本身的夹带物；另一类是加］二 过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。分析其 废水特点，主要为水量大、有机污染物含量高、色度 高、碱性和ｐＨ值变化大、水质变化剧烈。因化纤织
物的发展和印染后整理技术的进步，使ＰＶＡ浆料、
杂。
３磁技术在水处理实践中的应用
３．１
磁技术在餐饮废水处理中的应用 餐饮业含油污水不同于含烃类石油污水，因为
杨永乐等人在研究永磁分离法处理轧钢废水的 过程中使用了新工艺，如图１所示，该工艺加入了永 磁分离器技术，不仅分离出的污泥含水率很低，而且
省去了污泥脱水丁序。
在产生过程中经过高温处理和剧烈的搅拌、混合，油 脂在污水中的成分和存在形式变得十分复杂，处理
易二Ｆ操作、无二次污染的优势，随着磁技术在生物学 领域的发展，磁一生物法处理污水将是一项极具发 展前景的技术，目前来说，磁技术在水处理中的应用 仍然是个比较新的课题，笔者认为，在以下几个方向 上仍有着很大的探索空间： （１）关于磁效应在水处理中的应用以往大多集 中在磁场的物化效应，即磁场效应对水体的絮凝、吸
粒子表面，其活性可保持在原活性的９０％以上。 ２．３磁场对污染物去除效率的实验研究
的磁粉和絮凝剂投加到要处理的污（废）水中并进行 搅拌，油滴、颗粒物及胶体物质等污染物质就会附着
到磁种上，然后再进入磁分离器。此时磁粉会在外加
磁场的作用下产生磁力作用，从而使吸附在磁粉上 的污染物质和磁粉一起被磁场截留，或磁粉及被吸 附的污染物发生磁聚絮凝并加速沉降，通过上述作 用可以使污水中的污染物分离，从而净化污水。分离
应实验。发现磁通密度为０．３７ Ｔ时，好氧微生物活性 增加了１７．３％，水藻的初级生产力由对照样的每天
磁混凝技术在水处理中的研究进展
磁混凝技术在水处理中的研究进展磁混凝技术作为一种新型水处理工艺，其具有高效分离净水功能，因此引起了社会各界广泛关注其其在水处理领域的地位日渐突出。
在水处理过程中，采取磁混凝方法，不仅能有效缩短沉降和絮凝时间，还能提高混凝效果。
基于此，本文对水处理中磁混凝技术的研究进展进行了深入的探讨与分析，以期为相关应用提供参考。
标签：磁混凝;应用;影响因素;水处理0前言水是人类进步与发展的基础条件，也是地球生物的生命之源，是无法替代的宝贵资源。
在水资源中采取的最有效的手段就是污水处理技术，其可以转化和分离水中的污染物质，所以在处理污水时，分离技术属于重要的应用技术，直接决定着污水处理的最终效果。
与传统沉淀技术相比，磁混凝沉淀技术效率更高、沉淀速度更快，作为新型污水处理分离技术，其对微小粒子、油类以及细菌的沉淀效果较佳，所以，已被广泛应用在我国污水处理行业，在高磷废水、中水回用以及城市污水中均取得了不错的成绩[1]。
1磁混凝技术原理作为新兴的污水处理技术，磁混凝沉淀处理技术就是将磁粉投加到常规的助凝剂与絮凝剂中，基于磁粉密度大的特性，能实现固液分离，高效快速地沉淀絮凝团，实现处理污水效果，有效去除污染物。
据相关数据表明，在含有或不含磁絮体的过程中，磁混凝技术的作用机理相同，都是在基于混凝剂的作用下完成的。
在对磁粉进行添加时，测试磁种表面的ζ电位结果为负电，在电中和的作用下，混凝剂水产生的正离子会聚集于磁粉和带负电的胶体颗粒周围;随后会逐渐消失电磁力，在范特华力的作用下，磁粉颗粒与胶体颗粒会发生聚焦，再通过絮凝剂的吸附架桥作用，不断增大絮体凝集，最终使污染物与水沉底分离。
磁混凝沉淀技术能减少基建费用，节约土地资源，与污水处理厂普通初沉池大小相当;还能减少污水处理成本，需要投加的药剂较少、水力负荷较高，经济效益显著，这也是磁混凝沉淀技术被广泛应用在高磷废水处理、河道水处理、中水回用以及城市污水处理中的主要原因，该污水处理技术具有较好的应用前景[2]。
Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展
Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展摘要：近年来，水资源的紧缺和水污染问题已引起了全球范围内的关注。
磁性纳米材料由于其独特的特性，在水处理领域展示出了巨大的潜力。
本文主要综述了Fe3O4磁性纳米材料的制备方法及其在水处理中的应用进展。
首先介绍了Fe3O4磁性纳米材料的物理特性和应用优势，然后分别介绍了溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法、微乳法等常用的制备方法，并对它们的优缺点进行了比较。
接着重点介绍了Fe3O4磁性纳米材料在水中重金属离子去除、有机物吸附、废水处理等方面的应用情况。
最后对Fe3O4磁性纳米材料在水处理领域的发展趋势进行了展望。
关键词：Fe3O4；磁性纳米材料；制备方法；水处理；应用进展1. 引言水是生命之源，但由于人类活动和工业生产的加剧，水资源日益紧缺，水污染成为全球面临的严重问题之一。
因此，寻求高效、经济、环保的水处理技术具有重要意义。
磁性纳米材料因其特殊的物理和化学性质，在水处理领域得到了广泛的关注和应用。
其中，Fe3O4磁性纳米材料因其独特的磁性和化学活性，成为研究热点之一。
2. Fe3O4磁性纳米材料的制备方法2.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备Fe3O4磁性纳米材料的方法。
该方法通过溶胶的形成和凝胶的生成实现纳米颗粒的合成。
其制备步骤主要包括溶胶的制备、凝胶的生成和纳米颗粒的热处理等。
2.2 共沉淀法共沉淀法是一种简单、易操作的制备方法，常用于大规模合成Fe3O4磁性纳米材料。
该方法通过调节反应条件和配比比例，使Fe2+和Fe3+在溶液中共沉淀形成Fe3O4纳米颗粒。
2.3 水热法水热法是一种绿色合成方法，通过在高温和高压的水环境下进行反应，可制备出高纯度、均匀分散的Fe3O4磁性纳米材料。
该方法操作简便，适用于大规模合成。
2.4 微乳法微乳法是一种将水和溶剂包裹在表面活性剂的胶束中，形成类似乳液的体系，通过控制温度、时间和配比等条件，可制备出具有独特结构和优异性能的Fe3O4磁性纳米材料。
磁化水的活性及其与磁感应强度的相关性分析_熊瑞生
熊瑞生
（信阳师范学院土木工程学院，河南 信阳 464000）
摘 要： 为了更好地应用磁化水， 首先分析了目前在研究磁化水的性质及应用时所用方法的缺 陷，然后提出了新的研究思路和方法. 首次提出用“活性系数”来描述磁化水的活性，用实验的方 法研究了磁化水的活性与磁感应强度的关系， 并用回归分析的方法得出了和实验结果高度显著 相关的回归方程，用该方程可以对实验结果进行准确的预测和控制，并可以方便地得出最佳磁化 条件. 为进一步研究磁化水的磁化机理，特别是研究磁化水的工程应用，提供一种科学的研究思 路和方便快捷的研究方法. 关键词：磁化水；活性系数；磁感应强度；相关性；回归分析 中图分类号：O552.424 文献标志码：A
当 然 ，人 们 期 望 磁 化 水 的 活 性 增 加 ，而 且 Vg 值 越
大越好.
2 磁化水活性系数的检测及其与磁感应强 度的相关性分析
水的表面张力除与温度、 磁化条件有关外，还 与水的水质（杂质含量、离子的种类和数量，以及它 溶解的气体等）有关，为尽量消除其他因素的影响， 采用添加高锰酸钾的二次重蒸蒸馏水进行实验，并 对实验数据进行分析. 试验时用流量计控制流量为 5.5 mL/min， 用特斯拉计测量和控制磁化时的磁感 应强度，试验时的温度为 20 ℃[13]，实验数据如表 1.
Abstract: In order to better use magnetizing water, analyzed the defects of the method in studying the properties and applications of magnetizing water at the present stage at first, and then puts forward a new thought and method. Puts forward using "vigor coefficient" to describe the vigor of magnetizing water for the first time, studied the relation about the vigor of magnetizing water and magnetic displacement using experimபைடு நூலகம்nt, and obtained the regression equation that it is obviously related to the experiment results by regression analysis, we can use it to accurately predict and control experiment result, and to expediently obtain the best magnetization conditions. Provided the scientific research train of thought and expedient and quick research methods in study magnetizing water’s mechanism, especially in study the program applications of magnetizing water. Key words：magnetizing water; vigor coefficient; magnetic displacement; correlation; regression analysis
文章-活性水
磁能活性水的研究进展摘要：文章介绍了磁能活性水技术的国内外研究进展，以及磁能活性水在各个领域的应用。
针对目前市场上关于磁能活性水产品的不足，介绍了磁能活性水发生器的新一代产品——能量活水发生器的工作原理和工作方式，为磁能活性水研究提供新的依据。
关键词：磁能活性水水分子团簇前言目前，关于磁能活性水的名称有很多种，有磁化水、磁水、磁处理水等。
笔者认为磁能活化水可以更贴切地反映水的特点，文中有些地方遵照传统习惯仍然称作磁化水。
1945年比利时人T.V ermeiren首先提出磁化水的应用后，磁处理水技术得到广泛的研究和发展。
但大多数的研究只是停留在磁化水物理性质和应用的研究上，对于磁化水成因及形态的研究却少涉及。
随着对水研究的深入，学者提出水分子团簇理论并加以验证，以及光谱科学和微观测试技术的发展和原子轨道理论的介入，水分子团簇的研究进入量子时期，从而为揭示水分子团簇存在形态的成因提供了实验和理论依据。
水分子团簇理论的发展为磁能活性水的研究提供了理论基础，同时推动了磁能活化水的应用发展。
1水分子团簇理论早在1977年，Dyke就利用红外光谱测试并验证了二元水结构，随着各种科学技术的发展和研究方法的改进，关于水分子团簇结构的研究进入量子时期，出现了各种相关理论和水分子团簇结构的立体拓扑结构计算模型[1~3]，例如密度函数理论DFT[4]、Car-Parrinrllo[5]分子动力学模型等，各种理论和实验都证明，在自然条件下，水是以水分子簇的形式存在的。
有的学者运用Hartree-Fock方法，利用变分原理巧妙地将复杂的多电子问题简化为单电子问题研究水分子团簇的结构，并且得出结论：H2O（n≦6）的水分子团簇是以二元或环形结构存在，H2O（n≧6）的水分子团簇是以三维立体结构存在的[1]。
基于蒙特卡罗模拟的极化-解离多体经验势能函数(PD-PEF)的计算和很多学者的实验，在六水分子簇的稳定性研究中，得出环状六水分子簇具有最稳定的结构[6~8]。
概述磁分离技术在水处理中的研究与应用进展
概述磁分离技术在水处理中的研究与应用进展磁分离技术在不断地发展进程中，应用范围不断宽泛化，它作为一种新型的水处理技术，普遍应用于水处理的环保领域，对于处理废水中的弱磁及无磁性污染物有极为独特的优势特点。
为了更好地实现磁分离技术在水处理中的应用，要分析磁分离技术的工艺及其在水处理中应用的不同类型，达到良好的水处理效果。
1.磁分离技术简介磁分离技术是借助磁场力的作用，对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法。
废水中的污染物种类很多，对于具有较强磁性的污染物，可直接用高梯度磁分离技术分离；对于磁性较弱的污染物可先投加磁种（如铁粉、磁铁矿、赤铁矿微粒等）和混凝剂，使磁种与污染物结合，然后用高梯度磁分离技术除去。
磁分离的物理作用基本原理就是通过外加磁场产生磁力，把废水中具有磁性的悬浮颗粒吸出，使之与废水分离，达到去除或回收的目的。
2.磁分离技术的研究进展磁分离技术用于水处理工程，它又可以称得上是一门新兴技术。
从上世纪60年代开始，苏联用磁凝聚法处理钢厂除尘废水，60年代末，美国MIT教授科姆发明高梯度磁过滤器，70年代美国应用磁絮凝法和高梯度磁分离法处理钢铁、食品、化工、造纸等废水。
1974年瑞典开始用磁盘法处理轧钢废水，随后的75年日本开发盘式"两秒分离机"。
我国从70年代中期到80年代初，将磁聚凝法、磁盘法、高梯度磁分离法用于炼钢、轧钢废水的处理。
近年来，磁分离技术在电镀废水、含酚废水、湖泊水、食品发酵废水、市政废水、钢铁废水、厨房污水、屠宰废水、石油采出水等处理方面都取得了一定的研究成果，有的已经在实际废水处理中得到了很好的应用。
3.磁分离技术废水处理方法及其理论基础[2]这三种方法都是利用污染物的凝聚性和对污染物的加种性，凝聚性是指具有铁磁性或顺磁性的污染物在磁场作用下，由于磁力作用凝聚成表面直径增大的粒子而后除去；加种性是指借助于外加磁性种子以增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分离法除去；或借助外加微生物来吸附废水中顺磁性离子，再用磁分离法除去离子态顺磁性污染物。
磁分离技术在水处理中的研究与应用进展
磁分离技术在水处理中的研究与应用进展摘要：当下，我国污水处理厂在污水处理的过程中大多会运用生化处理技术，虽说可有效去除污染物，但是从长远的角度来讲仍旧体现了一定的局限性，比如，不可移动、建设周期长以及占地面积广等等。
因此，有必要利用管网的形式进行集中处理，这就会相应的增加处理难度，还会面临着资金投入不足等难题。
而此分离技术的应用无疑可解决以上问题，不仅可提高分离速率，还能保证水处理效率，具有占地面积小以及环保等优势，可广泛应用于水污染处理工作中，发挥其应用价值。
而本文则主要针对磁分离技术在水处理中的应用进行探讨，同时分析了它的应用进展，详见下述。
关键词：磁分离技术；水处理；研究；应用；前景早在上世纪七八十年代磁分离技术就被专家学者所认知，经过多年来的努力，此技术在水处理方面体现了显著的优势，特别是在处理电镀废水、湖水、含油废水以及食品发酵废水等方面，值得一提的是，此技术可将废水中的油、重金属等物质及时去除，因此，在废水处理工程中大范围应用。
以下为较为常见的磁分离技术，同时笔者分析了它们在水处理中的应用方式。
一、水处理过程中磁分离技术的应用此种催化磁分离技术在污水处理的过程中可以重点处理水体中的重金属离子以及难以降解的有机物，可保证污水处理效果。
但是，催化剂的回收过程极具难度，仍需进一步钻研、探讨。
磁种催化剂不仅可以催化降解，还体现了良好的易分离的特性，可全面去除废水中的污染物，此外，催化材料也可循环利用，一定程度的减少了资金投入。
值得一提的是，土壤污染、水污染以及大气污染处理过程中磁性催化剂具有较为显著的优势，应用范围较广[1]。
（一）磁场直接应用技术磁场之应用技术的原理为：借助磁场的作用，将废水中的杂质与磁性污染物有效分离，受磁场的影响，水中的各组分也会产生磁化水效应，利用加速絮体沉降，从而将废水中的杂质进行分离，并去除有害物质。
磁场直接应用技术在废水处理的过程中其主要运行原理是通过磁场影响水中的各组分，从而将磁性颗粒及时去除，但是，需要注意的是，污水中的污染物许多均不具备磁性，这就使得磁场直接应用技术的应用受限。
电磁软化水原理
电磁软化水原理一、电磁软化水的原理电磁软化水技术利用电磁场使水中的铁、锰、铜、铝、铅等离子部分转化为磁性很强的晶体，再通过磁化水结构的改变，对水中的钙、镁离子进行干扰和改变，使其不能固结成硬水垢。
电磁软化水的原理是基于磁场对水中离子进行作用，改变其水化学性质，减少水垢的生成。
电磁场对水中离子的干扰和改变，主要是通过电磁场对水分子的作用，使其分子结构发生改变，从而减少水中的离子结合能力，抑制水中钙、镁离子的固结作用，实现水软化的效果。
1.1水的分子结构水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的三角形结构，氢原子呈45°角与氧原子相连接。
在水中，氧原子带负电荷，氢原子带正电荷，呈偏极性分子，形成氢键连接构成水分子的网络结构。
当水中含有硬水的成分，如钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+）等，这些离子会与水分子结合，形成水合物，并且发生晶体化反应，形成硬水垢。
因此，水中的硬度与其中离子的结合能力成正比。
1.2电磁场对水分子的作用电磁场对水分子的作用主要是通过改变水分子的极性结构，使其分子内部发生变化，从而影响水分子与钙、镁离子的结合。
电磁场的作用能够使水分子的氢键变得更加稳定和均匀，使水分子的极性分布得到改变，从而减少水分子与离子之间的吸引力，降低水中离子的结合能力，从而抑制水垢的形成。
1.3磁场对水中离子的作用磁场对水中离子的作用主要是通过改变水分子结构，促使铁、锰、铜、铝、铅等离子转变为磁性较强的晶体，在水中呈现特殊的状态。
在磁场的作用下，水中的离子会发生迁移和转变，使其表现出不同的化学性质，这种新化学性质对水中的钙、镁离子的结合能力产生干扰，从而达到抑制水垢生成的效果。
综上所述，电磁软化水的原理主要是通过电磁场对水分子和离子的作用，改变其水化学性质，减少水中的离子结合能力，抑制水垢的生成。
电磁软化水技术的实现主要依赖于电磁场对水分子的作用和磁场对水中离子的作用，通过调控磁场大小和频率，改变水中离子的结合能力，从而实现水软化的效果。
《水处理用磁介质》团体标准的研制
《水处理用磁介质》团体标准的研制一、引言水是人类生活不行或缺的资源，而水的质量直接干系到人类的健康和环境的保卫。
随着工业化进程的推行和城市化的不息进步，水资源的污染问题日益严峻，对水质进行处理成为了一项迫切的任务。
然而，传统的水处理方法存在着效率低、成本高、消耗资源多等问题，导致水处理的难度加大。
为了解决这一问题，磁介质被广泛应用于水处理领域，其在去除水中污染物方面具有奇特的优势。
二、磁介质的基本原理及应用磁介质是一种能够产生和改变磁场的材料，其内部具有较强的磁性，使其可以吸附水中的污染物，并且能够随着磁场的改变而释放。
在水处理过程中，磁介质可以吸附各种类型的污染物，如重金属离子、有机物质等，从而达到净化水质的目标。
目前，磁介质已经广泛应用于污水处理、饮用水净化、工业用水等领域，并且取得了良好的应用效果。
三、团体标准的必要性和意义由于磁介质的应用范围广泛，不同的行业和领域对于磁介质的要求也不尽相同。
为了确保磁介质的应用效果和安全性，制定一套适用于各个领域的统一标准势在必行。
团体标准的制定可以解决以下问题：1. 提高水处理效率：通过团体标准的制定，统一了磁介质的制备、处理流程、使用方法等关键环节，可以提高磁介质的吸附能力和释放效果，进一步提高水处理的效率。
2. 降低成本：通过制定团体标准，可以统一磁介质的制备方法和配方，并提供相关的制备技术指导，从而降低磁介质的生产成本，使其更加普及和应用。
3. 保障水质安全：通过统一标准，可以明确磁介质的使用方法和周期，规范磁介质的更换和处理程序，确保水质处理的持续性和安全性。
四、团体标准的研制过程1. 制定组织的成立：在磁介质应用领域的专家、学者、企事业单位的代表等相关人员共同参与下，成立一个由专业人士组成的标准起草组。
2. 探究与分析：标准起草组成员对国内外磁介质的探究效果和应用现状进行调研和分析，了解不同领域对磁介质的需求和要求。
3. 标准制定：依据探究和分析的结果，结合国内外相关标准和规范，起草相应的团体标准，包括磁介质的制备方法、使用方法、效果评判等内容。
一种水溶磁性材料的制备及对盐酸小檗碱的提取
第３４卷第６期化㊀学㊀研㊀究Ｖｏｌ．３４㊀Ｎｏ．６２０２３年１１月ＣＨＥＭＩＣＡＬ㊀ＲＥＳＥＡＲＣＨＮｏｖ．２０２３一种水溶磁性材料的制备及对盐酸小檗碱的提取张㊀昀，裴书杨，刘星妤，尤梦瑶，江沛琳，刘㊀路∗（河南大学药学院，河南开封４７５００１）收稿日期：２０２３⁃０１⁃１２基金项目：河南省高等学校大学生创新训练计划项目（２０２２１０２０００５）；河南省科技厅科技发展计划项目（２１２１０２３１１０４３）作者简介：张昀（１９７８－），女，副教授，研究方向：磁性纳米材料的研制㊂∗通信作者，Ｅ⁃ｍａｉｌ：１０２０００４３＠ｖｉｐ．ｈｅｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ摘㊀要：首次以ＦｅＣｌ３㊁淀粉㊁柠檬酸为原料，采用直接水热法，一步合成了水溶性Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ，发现反应的ｐＨ对Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的磁性影响较大，淀粉加入量对Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的溶解性影响较大㊂实验结果表明，制备的Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ水溶液浓度较高时，磁铁可以直接吸引水溶液㊂包覆在外层的羧基，使得Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ可用于盐酸小檗碱的提取，提取率达５５．４％㊂关键词：水溶纳米Ｆｅ３Ｏ４；制备；盐酸小檗碱中图分类号：Ｏ６１文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１０１１（２０２３）０６－０４７８－０４Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆａｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｂｅｒｂｅｒｉｎｅｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅＺＨＡＮＧＹｕｎ ＰＥＩＳｈｕｙａｎｇ ＬＩＵＸｉｎｇｙｕ ＹＯＵＭｅｎｇｙａｏ ＪＩＡＮＧＰｅｉｌｉｎ ＬＩＵＬｕ∗ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｋａｉｆｅｎｇ４７５００１ Ｈｅｎａｎ ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓｗｉｔｈｇｏｏｄｗａｔｅｒｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｔｈｅｄｉｒｅｃｔｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇＦｅＣｌ３，ｓｔａｒｃｈａｎｄｃｉｔｒｉｃａｃｉｄｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｔｉｍｅ．ＴｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｐＨｈａｓａｇｒｅａｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙ，ａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｔａｒｃｈｈａｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙｏｆＦｅ３Ｏ４ＮＰｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＦｅ３Ｏ４ＮＰｓｃａｎｂｅｄｉｒｅｃｔｌｙａｄｓｏｒｂｅｄｂｙｍａｇｎｅｔｓｗｈｅｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓｈｉｇｈ．ＴｈｅｃａｒｂｏｘｙｌｇｒｏｕｐｃｏａｔｅｄｉｎｔｈｅｏｕｔｅｒｌａｙｅｒｍａｋｅｓＦｅ３Ｏ４ＮＰｓａｖａｉｌａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｂｅｒｂｅｒｉｎｅｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ，ｗｉｔｈｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆ５５．４％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓＦｅ３Ｏ４；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｂｅｒｂｅｒｉｎｅｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ㊀㊀四氧化三铁纳米粒子（Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ）因其尺寸可控㊁优良的生物相容性㊁生理条件下的稳定性㊁低细胞毒性，以及化学修饰后的多功能性等，在生物医学领域受到越来越多的关注［１－４］㊂人们采用各种方法合成尺寸可控的Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ，用聚合物进行表面修饰或与其他纳米材料结合组装，以增加其水溶性，用于磁共振成像㊁药物递送以及成像引导的精确治疗［５－９］㊂但是，由于Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ比表面积大，暴露在外的纳米粒子具有较高的化学活性［１０－１１］，在空气中容易氧化，导致磁性和分散性下降，稳定性差㊂因此，在Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的表面修饰羧基等功能基团，不仅可以抑制团聚现象的发生，还能使其更好地分散在水溶液中㊂我们首次采用水热法，一步制备水溶性Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ，采用柠檬酸抑制成核后颗粒的生长，从而控制颗粒的大小，降低四氧化三铁纳米粒子的粒径；淀粉为还原剂，安全无毒㊂为水溶性Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ产品在生物医药领域的进一步应用，奠定基础㊂１㊀实验部分１．１㊀主要试剂㊀㊀ＦｅＣｌ３㊁柠檬酸㊁淀粉等，使用的所有化学试剂均为分析纯，水为去离子水（ｐＨ＝７．０，１８．２ｍΩ）㊂１．２㊀Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的制备取ＦｅＣｌ３㊁柠檬酸㊁淀粉加入水中溶解，调节ｐＨ，第６期张㊀昀等：一种水溶磁性材料的制备及对盐酸小檗碱的提取４７９㊀将配制好的混合溶液转移至聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，反应一定时间后，冷却至室温，将得到的溶液置于强磁铁上，收集到的磁性物质用蒸馏水反复清洗，弃去上清液，收集沉淀，在真空烘箱（５５ħ）中干燥，即得Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ㊂１．３㊀反应时间和ｐＨ的影响将反应液ｐＨ分别调至７．５㊁８．５㊁９．５，转移至反应釜中，２００ħ，分别反应２㊁４㊁６㊁８㊁１０㊁１３㊁１６㊁１９㊁２４ｈ，考察产物的磁性㊁溶解性和产量等㊂１．４㊀淀粉加入量的影响将淀粉按最小重复单元计算，浓度分别为０．０２㊁０．０３㊁０．０４㊁０．０５㊁０．０７５㊁０．１ｍｏｌ／Ｌ制备反应液，调节ｐＨ至９．５，转移入反应釜中，２００ħ，反应８ｈ，考察产物的磁性㊁溶解性和产量等㊂１．５㊀冷却速度的影响将ｐＨ９．５的反应液，转移入反应釜中，２００ħ，反应８ｈ，反应结束分别在烘箱中缓慢冷却和取出快速冷却，考察产物的磁性㊁溶解性和产量等㊂１．６㊀结构表征采用傅立叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ），考察外表面官能团，Ｘ射线粉末衍射（ＸＲＤ）考察产物组成，扫描电镜（ＳＥＭ）对微观结构进行分析㊂１．７㊀对盐酸小檗碱的分离提取取黄连生物碱粗提物水溶液，调节ｐＨ至９．０，加入０．０５ｇＦｅ３Ｏ４ＮＰｓ，搅拌３０ｍｉｎ后，进行磁分离，０．０１ｍｏｌ／Ｌ盐酸溶液洗脱，ＨＰＬＣ法分别检测生物碱粗提物原溶液㊁洗脱液中盐酸小檗碱的含量㊂２㊀结果与讨论２．１㊀反应时间和ｐＨ的影响㊀㊀反应完成后，将得到的溶液１００００ｒ／ｍｉｎ离心，上清液转移至烧杯中，在烧杯底部放置磁铁，静置㊂当反应时间为２ｈ，溶液颜色变化不大，没有产品生成㊂随着反应时间的增加，溶液颜色逐渐加深，形成黑色溶液，但是当反应时间达到１０ｈ，溶液离心后开始有黑色磁性沉淀生成，沉淀量随反应时间逐渐增加㊂经ＸＲＤ检测，该黑色沉淀为Ｆｅ３Ｏ４，应该是由于反应时间过长造成的有机物碳化，官能团减少，从而使得柠檬酸根和淀粉抑制Ｆｅ３Ｏ４纳米核团聚能力降低，同时核外的官能团减少，不利于纳米粒子在水中分散㊂因此确定反应时间为８ｈ㊂ｐＨ对产品的磁性影响非常大，ｐＨ为７．５时，所得产品磁性非常弱，说明过低的ｐＨ，在反应初期不易形成铁的氢氧化物，因而不利于后续铁氧化物的生成㊂ｐＨ＝９．５时，产品磁性较强，干燥后为黑色粉末，可被铁片吸引，而ｐＨ＝８．５时得到的样品只能被强磁铁吸引，不能被铁片吸引㊂因此，确定反应的ｐＨ为９．５㊂２．２㊀淀粉加入量的影响将所得产品溶于水，当淀粉加入量过低时，溶液放置２４ｈ后分层，稳定性较差㊂随着淀粉用量的增加，溶液室温下密封放置６个月，未发现明显变化，经粒径检测未发生明显改变，稳定性好㊂但当淀粉浓度达到０．１ｍｏｌ／Ｌ时，由于淀粉本身的溶解性不好，造成产物的溶解性迅速降低㊂因此，淀粉的加入量为０．０７５ｍｏｌ／Ｌ㊂２．３㊀冷却速度的影响将干燥后的样品加水分散在比色管中形成浓度为２ｇ／Ｌ的溶液，不同冷却速度下产物的磁性和溶解性相差不大，均易溶㊂使用纳米颗粒ζ电位分析仪检测产物在水介质中的流体力学尺寸分别为７０．３ｎｍ和６１．４ｎｍ，快速冷却粒径略小㊂这是因为反应冷却速度与加热时间相关联，减缓冷却速度相当于延长加热时间，因此粒径略有增加㊂２．４㊀结构表征结果将所得产物溶于水，溶液浓度较稀时澄清透明，溶液浓度较高时，可以被强磁铁吸引，如图１所示㊂图１㊀Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ水溶液在磁铁旁Ｆｉｇ．１㊀Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｂｅｓｉｄｅｔｈｅｍａｇｎｅｔｐＨ９．５和８．５制备的Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的红外光谱如图２所示㊂两者略有差别，说明两者外表面对柠檬酸和淀粉的负载量有区别㊂对于ｐＨ＝９．５的产品在３３４０ｃｍ－１处呈现出强而宽的吸收带，为缔合羟基伸缩振动峰，２９００ｃｍ－１属于外表面包裹的柠檬酸根和淀粉上亚甲基的伸缩振动峰，１６５０ｃｍ－１左右的宽峰为羰基伸缩振动峰，９２５ｃｍ－１左右的峰由γＯＨ引起，４８０㊀化㊀学㊀研㊀究２０２３年表明Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ表面成功包覆了水溶性基团㊂图２㊀不同ｐＨ制备的Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的红外光谱图Ｆｉｇ．２㊀ＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＦｅ３Ｏ４ＮＰｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐＨ通过ＸＲＤ表征了ｐＨ９．５和８．５产物的晶体结构，如图３所示，２θ在３０．０ʎ㊁３５．４ʎ㊁４３．０ʎ㊁５６．９ʎ和６２．５ʎ处ＸＲＤ谱图显示出５个特征峰，分别对应材料的（２２０）㊁（３１１）㊁（４００）㊁（５１１）和（４４０）晶面，这符合Ｆｅ３Ｏ４的标准卡片（ＪＣＰＤＳ７７－１５４５）㊂但衍射峰强度不大，说明Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ结晶度不高㊂图３㊀不同ｐＨ下制备的Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的的ＸＲＤ图谱图Ｆｉｇ．３㊀ＸＲＤｉｍａｇｅｓｏｆＦｅ３Ｏ４ＮＰｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐＨ扫描电镜（ＳＥＭ）如图４所示，制得的Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ为大小均匀的近球形结构，排列均匀，粒径约为１５４０ｎｍ㊂２．５㊀盐酸小檗碱的分离提取按下式计算盐酸小檗碱的提取率㊂提取率／％＝Ｗ洗Ｗ原ˑ１００㊀㊀其中Ｗ洗为洗脱液中盐酸小檗碱的含量，Ｗ原为图４㊀ｐＨ９．５Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的ＳＥＭ图像Ｆｉｇ．４㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｐＨ９．５Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ生物碱样品原提取液中盐酸小檗碱的含量㊂结果显示盐酸小檗碱的提取率为５５．４％㊂３㊀结论制备水溶性Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ常采用结构修饰，引入稳定剂，通过表面改性从而改善纳米颗粒在水中的分散程度㊂或者采用表面官能团置换法，如先制备出稳定的油溶性Ｆｅ３Ｏ４纳米核，再用两性离子型磺酸盐置换表面的疏水基团，制得高稳定的纳米颗粒［１２－１５］㊂我们首次采用水热法一步合成了水溶性Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ，比目前常用的两步法简单便捷，而且首次采用水为溶剂，安全无污染㊂以柠檬酸为稳定剂，抑制四氧化三铁颗粒成核后的生长，从而控制颗粒的大小，淀粉包裹在颗粒的外表面，进一步提高Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ的稳定性和水溶性；羧基基团在粒子表面的包覆使纳米颗粒表面具有亲水性㊁更好的稳定性以及对碱性物质的吸附性㊂通过对各项反应条件的考察，探讨了各因素对产物的影响，经ＸＲＤ表征证实产物为四氧化三铁㊂Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ具有非常高的水分散性与磁性，对黄连粗提物中盐酸小檗碱的提取率为５５．４％㊂所使用的原料为食品行业常用物质，反应溶剂为水，均安全无毒，为水溶性Ｆｅ３Ｏ４ＮＰｓ在生物医药领域的进一步研究开发应用奠定基础㊂参考文献：［１］贾园，马欢，杨菊香，等．磁性四氧化三铁纳米粒子的制备及其应用研究进展［Ｊ／ＯＬ］．化学工业与工程．（２０２２－１０－２７）．ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１３３５３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４．９５３３．２０２２０３２１．ＤＯＩ：１０．１３３５３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４．９５３３．２０２２０３２１．ＪＩＡＹ，ＭＡＨ，ＹＡＮＧＪＸ，ｅｔａｌ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃＦｅ３Ｏ４ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｊ／ＯＬ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．（２０２２－１０－２７）．ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．第６期张㊀昀等：一种水溶磁性材料的制备及对盐酸小檗碱的提取４８１㊀ｏｒｇ／１０．１３３５３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４．９５３３．２０２２０３２１．ＤＯＩ：１０．１３３５３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４．９５３３．２０２２０３２１．［２］邹雪艳，孙新，秦明明，等．磁性纳米吸附剂对ＧＳＴ⁃ｔａｇｇｅｄ蛋白的分离纯化［Ｊ］．化学研究，２０１７，２８（５）：６１７⁃６２１．ＺＯＵＸＹ，ＳＵＮＸ，ＱＩＮＭＭ，ｅｔａｌ．ＳｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＧＳＴ⁃ｔａｇｇｅｄｐｒｏｔｅｉｎｂｙｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏａｄｓｏｒｂｅｎｔ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１７，２８（５）：６１７⁃６２１．［３］ＷＡＮＧＫ，ＸＵＸＧ，ＭＡＹＬ，ｅｔａｌ．Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｎｇｅｌｉｃａｓｉｎｅｎｓｉｓｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｓａｎｕｌｔｒａｌｏｗ⁃ｔｏｘｉｃｉｔｙｃｏｎｔｒａｓｔａｇｅｎｔｆｏｒｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＲａｒｅＭｅｔａｌｓ，２０２１，４０（９）：２４８６⁃２４９３．［４］佟千姿，吕晓成，刘喜富，等．四氧化三铁纳米粒子在肿瘤诊疗方面的研究进展［Ｊ］．河北师范大学学报（自然科学版），２０２２，４６（６）：６１４⁃６２０．ＴＯＮＧＱＺ，ＬＹＵＸＣ，ＬＩＵＸＦ，ｅｔａｌ．ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＦｅ３Ｏ４ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｔｕｍｏｒｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｂｅｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０２２，４６（６）：６１４⁃６２０．［５］ＧＡＯＹ，ＳＨＩＸＹ，ＳＨＥＮＭＷ．Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｕｌｔｒａｓｍａｌｌｉｒｏｎｏｘｉｄｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ⁃ｂａｓｅｄｔｈｅｒａｎｏｓｔｉｃｓ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０２１，１３（３８）：４５１１９⁃４５１２９．［６］ＬＥＥＪＥ，ＬＥＥＮ，ＫＩＭＨ，ｅｔａｌ．Ｕｎｉｆｏｒｍｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｄｙｅ⁃ｄｏｐｅｄｓｉｌｉｃａｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｄｅｃｏｒａｔｅｄｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅｍａｇｎｅｔｉｔｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｆｏｒｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｅｎｈａｎｃｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ，ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ，ａｎｄｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１０，１３２（２）：５５２⁃５５７．［７］苗玉清，张欢，彭明丽，等．准顺磁超小铁氧体纳米对比剂的磁共振成像应用研究进展［Ｊ］．药学进展，２０２１，４５（４）：２８３⁃２８９．ＭＩＡＯＹＱ，ＺＨＡＮＧＨ，ＰＥＮＧＭＬ，ｅｔａｌ．Ａｄｖａｎｃｅｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｑｕａｓｉ⁃ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃｕｌｔｒａｓｍａｌｌｆｅｒｒｉｔｅｃｏｎｔｒａｓｔａｇｅｎｔｓｆｏｒｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０２１，４５（４）：２８３⁃２８９．［８］邱滢．超小铁氧体纳米颗粒ＰＥＴ／ＭＲ双模态影像探针的构建及其生物成像应用研究［Ｄ］．西安：西北大学，２０２１．ＱＩＵＹ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｂｉｏｉｍａｇｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａｓｍａｌｌｍａｇｎｅｔｉｃｆｅｒｒｉｔｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ⁃ｂａｓｅｄＰＥＴ／ＭＲｄｕａｌ⁃ｍｏｄａｌｉｍａｇｉｎｇｐｒｏｂｅ［Ｄ］．Ｘｉ＇ａｎ：ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０２１．［９］ＸＩＡＯＲＬ，ＤＩＮＧＪＱ，ＣＨＥＮＪＪ，ｅｔａｌ．ＣｉｔｒｉｃａｃｉｄｃｏａｔｅｄｕｌｔｒａｓｍａｌｌｓｕｐｅｒｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃｉｒｏｎｏｘｉｄｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｃｏｎｊｕｇａｔｅｄｗｉｔｈｌａｃｔｏｆｅｒｒｉｎｆｏｒｔａｒｇｅｔｅｄｎｅｇａｔｉｖｅＭＲｉｍａｇｉｎｇｏｆｇｌｉｏｍａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２０２１，３６（１）：１５⁃２５．［１０］ＬＩＵＪ，ＳＵＮＺＫ，ＤＥＮＧＹＨ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｗａｔｅｒ⁃ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｌｅｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｍａｇｎｅｔｉｔｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｌｏｗｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｂｙｃｉｔｒａｔｅｇｒｏｕｐｓ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，２００９，４８（３２）：５８７５⁃５８７９．［１１］ＰＥＮＧＹＣ，ＧＡＯＹ，ＹＡＮＧＣ，ｅｔａｌ．Ｌｏｗ⁃ｍｏｌｅｃｕｌａｒ⁃ｗｅｉｇｈｔｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉｎｅ）ｎａｎｏｇｅｌｓｌｏａｄｅｄｗｉｔｈｕｌｔｒａｓｍａｌｌｉｒｏｎｏｘｉｄｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｏｒＴ１⁃ｗｅｉｇｈｔｅｄＭＲｉｍａｇｉｎｇ⁃ｇｕｉｄｅｄｇｅｎｅｔｈｅｒａｐｙｏｆｓａｒｃｏｍａ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０２１，１３（２４）：２７８０６⁃２７８１３．［１２］ＹＡＣＨＩＴ，ＭＡＴＳＵＢＡＲＡＭ，ＳＨＥＮＣ，ｅｔａｌ．Ｗａｔｅｒ⁃ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｌｅＦｅ３Ｏ４ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｎｕｍｂｅｒｓｏｆｃａｒｂｏｘｙｌｍｏｉｅｔｉｅｓｆｏｒｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＮａｎｏＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０２１，４（７）：７３９５⁃７４０３．［１３］ＳＨＲＥＹＡＳＨＮ，ＢＡＪＰＡＩＳ，ＫＨＡＮＭＡ，ｅｔａｌ．Ｇｒｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ：ａｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＮａｎｏＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０２１，４（１１）：１１４２８⁃１１４５７．［１４］ＦＡＮＧＫ，ＬＩＫ，ＹＡＮＧＴＨ，ｅｔａｌ．Ｓｔａｒｃｈ⁃ｂａｓｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｓａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｂｓｏｒｂｅｎｔｆｏｒａｎｔｉｃａｎｃｅｒｄｒｕｇｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０２１，１８４：５０９⁃５２１．［１５］ＳＯＮＧＣ，ＳＵＮＷＪ，ＸＩＡＯＹＣ，ｅｔａｌ．Ｕｌｔｒａｓｍａｌｌｉｒｏｎｏｘｉｄｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ａｓｓｅｍｂｌｙ，ａｎｄｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙＴｏｄａｙ，２０１９，２４（３）：８３５⁃８４４．［责任编辑：吴文鹏］。
磁分离水体净化技术磁粉成核机理研究
近年来一些新技术应用于水体净化，取得了不 错的效果，磁分离技术就是其中的一种。虽然国内 外专家对磁分离技术有一定的研究，但是由于其工 作机理与基础学科联系密切，加之磁分离的效率受 多种因素影响，仍存在许多问题有待深入研究。本 文重点研究磁分离水体净化技术中磁粉成核机理。
5.3 成核前后磁粉、絮体及磁絮体结构变化
（1）磁粉、絮体及磁絮体的光学显微镜特征 磁粉、絮体及磁絮体的光学显微镜特征如下图 6 所示，放大倍数为 20 倍（物镜）。可以看出，磁粉 颗粒在投加前为小颗粒状，同时絮体结构也较为分 散。而当磁粉添加至絮体溶液后，形成了结构紧凑
图 4 成核前后磁粉粒径的变化情况
2011 年全国给水排水技术信息网年会论文集
磁分离水体净化技术磁粉成核机理研究
申晓莹 张统 李志颖 崔小东 雷志锋
（总装备部工程设计研究总院，北京 10028）
摘 要 本文介绍了磁分离水体净化技术的原理和特点，通过实验重点对其成核机理和成核结果进行了 分析，实验显示磁粉 Zeta 电位（+10）显正电性，可以有效与 Zeta 电位（-10）显负电性的絮体产生电中 和作用，形成以磁粉为核心的絮团。
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2011 年全国给水排水技术信息网年会论文集
的磁絮体，絮体变的粗大密实，即磁粉具有强化混 凝作用的能力。这点与磁絮体形成前后粒径变化情 况是一致的。
图 3 成核粒子的 Zeta 电位
如图 3 所示，硅藻土和活性炭的 Zeta 电位均为 负值，而絮体的 Zeta 电位亦为负值。根据同性相斥 的原理，若硅藻土和活性炭作为介质起不到增大絮 体的效果。而磁粉的 Zeta 电位为正值，可以起到良 好的成核功能。
F 磁方向运动时所受到的阻力和颗粒定
磁性软水器
磁性软水器北京地区的水质较硬，所以洁具表面（马桶、面盆、浴盆等）结垢是很常见的现象。
通常的做法是用“蓝月亮”、洁厕灵等酸性溶液清洗，既花钱费力又会污染水环境。
笔者土造的磁性软水器已经用了两年，在此介绍一番：<!--[if !supportLists]-->1.<!--[endif]-->去大型的五金商店购买钕铁硼磁铁两枚。
直径应大致相当于PPR水管的直径。
也可以买矩性的或正方性的。
应保证水流从磁场中穿过。
<!--[if !supportLists]-->2.<!--[endif]-->购买双组分胶（A、B两种成分拌合后，几分钟就可凝固）。
<!--[if !supportLists]-->3.<!--[endif]-->用胶把磁铁分别固定在从水表出来的PPR水管（铜管也可。
铁管可能不行）两侧，一定要注意：一侧的N极面对另一侧的S极（两侧互相吸引），确保水流被磁场切割。
在胶液凝固之前需用手工定位两分钟。
效果：家中清洗洁具从此不再需要用洁厕灵、蓝月亮之类的酸性溶剂。
什么时候看到不干净了，用刷子刷几下就可以了。
材料成本：不超过30元（参考：市面上卖的美国品牌磁性软水器大约在1500元以上。
由于还没有机会做对比实验，所以不敢说谁的效果更好）人工成本：小时工资 x 花费的时间（小时）注意事项：<!--[if !supportLists]-->1.<!--[endif]-->手无缚鸡之力者不要轻易为之，否则，由于钕铁硼磁铁磁力较强，不是被夹伤手，就是两片磁铁猛烈撞击而碎裂。
<!--[if !supportLists]-->2.<!--[endif]-->笔者是在白云桥附近的五金大楼找到钕铁硼磁铁的。
淘宝网上也可以买到。
<!--[if !supportLists]-->3.<!--[endif]-->由于磁场只是改变了钙镁离子的排列而并没有把它们从水中除去，所以水烧开了仍然会结垢。
浅谈磁性液体的应用前景
目录摘要 (Ⅰ)关键词 (1)1引言............................................... 错误!未定义书签。
1.1选题意义......................................... 错误!未定义书签。
1.2磁性液体......................................... 错误!未定义书签。
1.2.1定义........................................... 错误!未定义书签。
1.2.2特点 (2)1.3磁性液体的发展 (2)1.4磁性液体的组成 (3)2.纳米磁性液体的制备 (3)2.1机械研磨法....................................... 错误!未定义书签。
2.2.热分解法 (4)2.3等离子体CVD法................................... 错误!未定义书签。
2.4真空蒸镀法....................................... 错误!未定义书签。
2.5有机相分散法（水溶液吸附法）..................... 错误!未定义书签。
2.6化学共沉法 (4)2.7气相液相反应法 (5)3实验部分 (5)3.1纳米磁性液体的制备方法 (5)3.2 Fe3O4水基磁性液体的制备步骤 (6)3.3实验结论 (6)4纳米磁性液体应用 (6)4.1密封材料 (6)4.2新型润滑剂 (6)4.3磁性药液 (6)4.4阻尼器件 (6)4.5信息处理 (7)I4.6选矿分离 (7)4.7光纤连接器 (7)4.8磁性液体 (7)5结论 (8)致谢 (8)参考文献 (9)英文翻译 ............................................ 错误!未定义书签。
II浅谈水基磁性液体的研究摘要磁性液体又称磁流体,是纳米磁性颗粒表面包覆表面活性剂,并均匀地分散于基液中形成的一种稳定的磁性胶体溶液。
饮用磁处理水制备条件的优化
万方数据１．２方法根据陈慧黠实验唧，本实验采用了下图改进后的磁处理水制备装置，如图ｌ所示。
把预测水源（自来水、过滤后自来水、娃哈哈纯净水和娃哈哈矿泉水）分别通过漏斗，经过胶管倒人四个三角瓶中，然后使同种水重复通过胶管１５ｒａｉｎ、３０ｍｉｎ和６０ｍｉｎ三个时间，最后检测四组水磁化不同时间的紫外吸收光谱。
由于磁铁磁性过强，操作要注意安全。
２结果２．１饮用磁处理水制备条件优化结果图２中我们可以明显看出，４种水源磁化前后的吸收强度在波长２４０ｎｍ～３００ａｍ范围内并无变化，但在１９１ｎｍ～２４０ｎｍ波长范围内，他们的吸收强度则均发生了明显改变。
吸收峰值差异显著，说明４种水被磁化的效果存在差异。
其中，过滤水的吸收强度改变最明显，其吸收峰值超过１．１，其次分别为自来水，矿泉水和纯净水。
邓波及一些相关实验小组的实验中提到过１６，１ｑ，紫外光谱是由于分子中的电子跃迁产生的，而水分子在磁场作用下又改变了极化特性，继而影响了水分子中电子的能级跃迁特性，使水的光密度发生了改变，因此我们利用紫外吸收光谱便可明显的判断水被磁化的效果。
从磁化时间来看，４种水被磁化３０ｍｉｎ和６０ｒａｉｎ的效果都优于１５ｍｉｎ，同时３０ｍｉｎ和６０ｍｉｎ两４２中国动粕保■ＣｈｉｎａＡｎｉｍａｌＨｅａｌｔｈ２００９年１２月个时间相对比，其吸收光谱的吸收峰值并无显著差异，得出水被磁化３０ｍｉｎ是最有效的磁化时间。
于是我们初步得出结论，常温下经杂质过滤后的自来水，在４０００高斯强静磁场作用下流动３０ｒａｉｎ后。
水的磁化效果最佳。
图２磁化前后的紫外光谱：Ａ矿泉水Ｂ纯净水ｃ过滤水Ｄ自来水Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｉｎｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｅ—ａｎｄ—ａｆｔ：Ａ－ｍｉｎｅｒａｌｗａｔｅｒＢ：ｐｕｒｉｆｉｅｄｗａｔｅｒＣ：ｆｉｌｔｒａｔｅｄｔａｐｗａｔｅｒＤ：ｔａｐｗａｔｅｒ２．２自制磁处理水优化装置我们针对本研究的结果又设计出了制备有效磁化水的简单装置图，如图３。
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产品原理透析： ❖ M .H. D 原理：水中产生的电荷，可以使水及水中的杂质也带上
电荷、产生电位、使其变成有极性的物质，改变了杂质原来的静 电引力状态，有利于阻止水中钙、镁等离子杂质原来通过离子引 力的结合产生坚实的结晶类水垢牢牢地附着在管壁上，而是形成 松软的结晶物，易于集聚和从水中沉淀析出，避免或减少了锅炉 及容器管道的结垢。
electrical signals （一组复杂的电信号）that alter the physical chemistry of water. （改变了水的物理、化学性质） A cascading chain reaction reduces the long chains
of hard calcium into a fine calcium aragonite powder. （一系列连锁反应使长链的 方解石晶体转变为细小的文石粉末）With a particle size of only 4 microns (156
德国独资世保康水务（南京）有限公司充分利用德国世保康公司在水处理产 品设备制造和自动控制领域的先进技术，博釆全球众家之长，釆用进口原料，推出 了集阻垢、除垢、防腐、过滤、自动排污为一身的专利产品—带投药器的液体过 滤装置（专利号：ZL200820035910.3），即德国世保康阻垢型前置过滤器。
宽幅频段中精密运行，每秒钟内运行多次。线圈中的电流不断变化，这样形成了一
个振荡的磁场。这个横向感应的多频电磁场处于不断变化中，包括其强度、密度、Biblioteka 频率、方向，甚至超音波等。
❖
这种电磁感应场能改变水中石灰类物质的分子和晶体结构：将易结垢的矿物
离子（以钙为主）从水分子中剥离，并形成晶核格点与电荷相反的离子结合，这样
全隐患。由于硬水问题，工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资
数亿元。
以法国为例，每年成垢量超过7000吨，耗费十几亿欧元，其耗能程度可
想而知。
- - 数据来源： 法国水垢研究的启示
软化
2.常见的硬水软化的水处理方法
❖ A．沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤 后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。工业上广泛采用。
给健康造成危害：
硬水让皮肤不再光滑细腻、让头发发黄、枯萎，尤为严重的是，长
期食用硬水还会大大增加体内各种结石病的发病率。
给工业造成损失：
硬水作为工业生产用水的冷却水，会使换热器结水垢,严重的不仅阻 碍水流通道，使换热效果大大降低，影响生产的顺利进行，甚至被迫停
产。结垢还会产生垢下腐蚀，会使换热器穿空而损坏，以及一系列的安
随着高频磁场防垢技术的广泛应用，研究发现一定矿化度的水流经高频磁场处 理断面后，溶液中会立即出现0.1~0.3mm的絮状颗粒。
余丰人等认为磁作用是由于水中的阳离子Ca2+ 大部分以{[Ca(H2O)6 ] ·20H2O}2+ 不易分解的稳定的水合物形式存在，大大地减少了水垢的产生, 起到了很好的防垢作 用。
使水中的各种碳酸盐形成了惰性、不结垢的晶体结构。绝大部分这样的碳酸盐晶体
溶于水中，另有少部分晶体在水管内壁形成一层很薄的金属碳酸层（防治水管内的
腐蚀和锈蚀）。经过"水兔子"处理后，水分子，尤其是其中的氢成分会积极地与原
来水垢中的离子产生反应，就这样消除原来的水垢（不会有小块水垢堵住水龙头、
淋浴花洒），增强水的流动效率和溶解性。
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产品原理透析：
未经处理的水 中的矿物质的 晶体结构（活
性易结垢）
经“水兔子”处理 后的矿物质的晶体 结构（惰性不结垢）
❖
采用感应场和结晶动力学原理，简称"CDIF"。将线圈缠绕在水管外部后，主
机体内的集成微处理器会对线圈组传送"指令"，这种"指令"在一个覆盖20k HZ的
❖ “晶体结构变化”说认为：磁场的作用破坏了溶液中离子间的静电吸引状态，导
致离子形状、大小和结晶状态的变化。认为磁处理能够改变沉淀化合物的存在形式， 而且这种来自磁场对结晶过程的影响，能够改变晶体的形成和生长速度。磁场处理使 预先溶解的矿物质从水中析出形成在水中悬浮的流动微晶，水中的矿物质含量减小后 则又能继续溶解。未经磁处理的碳酸钙是三角晶和枝晶生长，经磁处理碳酸钙是圆盘 状结晶，这种晶型转换和二次结晶的过程使管道上的碳酸钙沉淀物得到了清除。磁场 效应用于防止钙、镁碳酸盐结垢物的生成,从而起到了除垢的作用。虽然受磁场作用溶 液析出晶体的结构会发生变化已得到大量实验验证，但关于磁场对结晶过程影响和晶 体结构变化的形式，目前还有争议。大多数磁处理器的生产商声称水经磁处理以后溶 液中析出的多是易于除去的“软垢”。
❖ 水伴侣（美国）磁性软水器是永磁体磁组贴附着在通常输水管道 外表面的外置式磁体软水器 。水伴侣磁性软水器采用先进的高磁 力锶铁酸盐永久陶瓷磁体制造，它的磁力强度最低为 6000 Gs， 为普通磁体的磁力强度的 20 倍。
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200mg/L(以碳酸钙计）。 ❖ 我国生活饮用水卫生标准（GB/T5749-2006) ：对硬度的限值为
450mg/L (以碳酸钙计）。 ❖ 中国是一个地表水资源缺乏的国家，70%的地区以地下水为主，
而地下水矿物质含量丰富，以硬水居多。
1.2 硬水的危害
❖ 给生活带来困扰：
millionths of an inch), the soft calcium in water groups itself into soft snow flake-like shapes（软质钙在水中呈现柔软的火花状）. Spaces appear between these groups
and allow the water to become an improved carrier for minerals, nutrients and for
1. 硬水会在玻璃器皿表面留下水渍和斑点，影响美观，增加家务。 2. 硬水会降低洗涤效率（Ca2+与肥皂发生反应，生成的垢渍留在织物表面，使白色 织物发黄） 3. 硬水会使家用水电器（热水壶、热水器等）管路内部结垢就会对家中涉水器具造 成损害，比如热水器的热交换效率下降，高档淋浴的花洒龙头内部管路越来越细，直 致被堵死。
❖ E、电磁法 ：采用在水管道上附加电一定的电场或磁场来改变水分子的
特性，从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止
水垢的形成。
v
其特点是：设备投资小，安装方便，运行费用低；但是效果不够稳 定，没有统一的衡量标准，因为通过磁场后的水分子将在半个小时左右 时间恢复通磁前的状态，所以处理后对水的使用时间、距离都有一定局 限。从方法上看只能应用于对循环水的处理，对磁力大小有硬性指标要 求，磁场强度要在2000高斯以上，最主要的是现在磁化功能并没有得到 相关的认证，对其可行性与实效性存在质疑。
实例：
使用前管道状况 使用后一周管道状况 使用后较长一段时间
Soo-Soft（美国） 家用 （￥2800）
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产品原理透析：
❖
Millions of times a second the Soo-Soft® system varies a complex group of
❖ B. 膜分离法：纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子， 从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是，效果明显而稳定，处 理后的水适用范围广；但是对进水压力有较高要求，设备投资、运行成 本都较高。 （纯水机原理）
❖ C．软水剂 （1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4 （2）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+ 、 Fe2+ 、 Cu2+等离子生成螯合物。 （3）复磷酸盐阻垢防腐原理：
产品原理透析：
6000Gs的水伴侣强磁软水处理器安装在钢（铁）管外部时， 超强的磁力线穿透管壁与管内流动的液体相切割产生电流（法拉第 原理），使管路及设备带负电而排斥带负电的离子，如CO32-、O2-、 菌类接触管壁，同时使水离子化（H2O→2H+ + OH-），离子化水 中的H＋被带负电的管壁吸引，将已存在管壁上的硬垢溶解成松散 的软垢，直至剥落下来，离子化水能降低水表面张力，从而加快水 中杂质沉淀。
❖ 相关研究：
S.Cobe等通过X射线衍射研究也证实，磁处理后水析出沉淀中文石比例增 加。
J.D.Donaldson进一步得出了一定实验条件下，磁处理水沉淀物中方解石和 文石的比例由原来的80 : 20 转变为20 : 80 。
4. 磁软化水设备生产企业分析 ❖ 水兔子（英国）:
磁软化水研究
- - 磁应用事业部
目录
❖1. 认识硬水 ❖2. 常见的硬水软化的水处理方法 ❖3. 磁软化水的理论研究 ❖4. 磁软化水设备生产企业分析
1. 认识硬水
❖ 水的硬度：指水中钙、镁离子含量的多少。 ❖ 硬水：指钙、镁离子含量较高的水。如井水、泉水等 ❖ 世界卫生组织健康饮水卫生标准：水的硬度适度，介于50--
数据显示，自1997年以来，中国年均热水器伤人事故在1000起以上，引发的投诉 逾6000件。 而据不完全统计，国内约有80%的热水器事故是因水垢引起的，因而有 人比喻：“一台结满水垢的热水器，就好比是一颗定时炸弹，悬在头上随时会爆 炸！”
- - 数据来源： 中国家庭用电环境调查报告
格玛斯（美国）磁性软水器是永磁体磁组贴附着在通常输水管 道外表面的外置式磁体软水器。 核心技术是应用于美国国家航空 和宇宙航行局（ NASA ）空间航行过程中一项高科技 。 GMX 格 玛斯磁性软水器采用先进的高磁力锶铁酸盐永久陶瓷磁体制造， 它的磁力强度最低为 3850 高斯，为普通磁体的磁力强度的 10 倍 。