Obecnie szereg firm oferuje tzw. magnetyzery wykorzystujące przeważnie magnesy stałe. Używa się ich do zapobiegania odkładania się kamienia kołowego, ale również do tzw. magnetycznej aktywacji paliw. Z danych przedstawianych przez te firmy wynika, że magnetyzery zostały wdrożone z pozytywnym skutkiem w wielu gałęziach przemysłu, np. w pralniach, hotelach, browarach, myjniach samochodowych oraz w domowych instalacjach wodnych, gospodarstwach rolnych i ogrodniczych.
Celem przeprowadzonych badań było określenie czy stałe pole magnetyczne (PM) istotnie wpływa na właściwości układów zdyspergowanych, a przede wszystkim na proces wytrącania i osadzania węglanu wapnia. Dokonano m.in. pomiarów kinetyki wytrącania i sedymentacji osadu, adhezję cząstek do powierzchni różnych ciał stałych, zmiany pH zawiesiny oraz bezpośrednią analizę obrazów osadzonych kryształów CaCO3. Określono również wpływ temperatury, cyrkulacji roztworów węglanu sodu i chlorku wapnia, z których wytrącano węglan wapnia oraz obecności jonów domieszkowych na wspomniane parametry.
Badania te miały charakter podstawowy, ale zawierały również aspekt praktyczny, dotyczący zastosowania pola magnetycznego do obniżenia adhezji cząstek zawiesiny do powierzchni rur, zbiorników i instalacjach pracujących w podwyższonych temperaturach, w których tworzy się kamień kotłowy.
Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić że, stale pole magnetyczne o natężeniu 0,1-0,5 T, działające na roztwory CaCl2 i Na2CO3 powoduje zmiany szybkości zarodkowania i narastania kryształów CaCO3, zmianę ich formy krystalograficznej (zwiększenie ilości aragonitu) oraz zmianę adhezji do podłoża. Efekt działania PM można również zaobserwować na fotografiach kryształów CaCO3. Wielkość zmian zależy od natężenia PM, czasu jego działania i temperatury. Analiza statystyczna kryształów CaCO3 trwale osadzonych na podłożu stałym wykazała, że ich ilość i wielkość zależy też od rodzaju podłoża i temperatury procesu.
We wszystkich układach pole magnetyczne powodowało zmniejszenie liczby osadzonych kryształów. Wydaje się, że PM przede wszystkim wpływa na szybkość zarodkowania oraz wzrost kryształów węglanu wapnia, co związane jest ze zmianami w strukturze warstewki hydratacyjnej wokół jonów Ca2+ i CO32-. Potwierdzają to pomiary zmian napięcia powierzchniowego i przewodności elektrycznej roztworów poddanych działaniu PM.
Wyprowadzone wnioski wpływu PM dotyczą wyników otrzymanych w skali laboratoryjnej i dla układów modelowych, które znacznie różnią się od układów w skali przemysłowej. Dlatego należy mieć na uwadze, że otrzymane w tych badaniach wyniki nie muszą całkowicie potwierdzać się w skomplikowanych układach rzeczywistych. Niemniej jednak, pole magnetyczne niewątpliwie wywołuje omówione efekty, które muszą również ujawniać się w systemach przemysłowych, powodując w sprzyjających warunkach efekt obniżenia ilości kamienia kotłowego trwale przylegającego do rur lub zbiorników.
*Artykuł przedstawia wyniki badań zespołu prof. dr hab. Emila Chibowskiego z Katedry na Wydziale Chemii UMCS w Lublinie. Pierwotnie był opublikowany w numerze 5/04 Serwisu Informacji Naukowo - Technicznej Komitetu Badań Naukowych.
