1、磁化水及其溶液表面性質的NMR研究安燕 劉云 閆海科（貴州工業大學化工系，貴陽市，）（中科院化學所）摘 要 研究了磁化水和表面活性劑水溶液磁化后某些表面性質的變化。發現它們的表面張力均明顯下降，下降幅度與磁感應強度和放置時間有關。給出了磁化水的核磁共振譜（NMR）。關鍵詞 磁化水；pH值；表面張力；臨界膠束濃度濃度（）中國圖書資料分類號 O552.424；O645.162前 言在表面化學的理論和應用中，水的性狀是重要內容。磁化水及其溶液在某些領域（醫療、石油、化工）中已得到應用。但由于水本身及磁場作用的復雜性，目前有關磁化在表面化學領域的應用理論和實踐研究還不多。水磁化后表面性質被證實均有改變

2、，但結論不一致，研究者對有限的資料和結果還不能進行正確判斷和解釋。為積累資料，可靠地掌握磁化水的一些表面性質及其變化規律，我們用實驗研究了磁化水的pH值、表面張力及其表面活性劑溶液的表面張力、臨界膠束濃度，給出了磁化水的核磁共振譜。 實驗實驗裝置：由/型可變磁場，型數字特斯拉計，轉子流量計，純水高位槽和磁化水管路等組成（中科院物理所提供）。數字酸度計型，環法表面張力儀。材料：添加高錳酸鉀的二次重蒸蒸餾水，十二烷基磺酸鈉（上海試劑廠，化學純）。實驗：以二次重蒸蒸餾水加至純水高位槽，轉子流量計控制流速為. mlmin，垂直通過型可變磁場，塑料瓶收集，完成磁化水制備。對經不同磁場強度處理后的磁化水其

3、pH值均放置小時后進行測定。將制備的磁化水及用它配制的溶液按實驗程序和條件進行表面力測定。除了特別指定樣品外，測定均在制樣后小時進行。 結果與討論. 磁場對水的pH值、表面張力的影響以及磁化水的表面張力隨時間的變化關系分別測經磁感應強度B為 的磁化水在時對應的p值并與原蒸餾水比較，結果如圖；其時對應的表面張力，結果如圖。圖1 ·磁化水的pH值與磁感應強度B的關系蒸餾水的pH值圖2 水的表面張力與磁感應強度B的關系圖表明，磁化水的pH值大約比蒸餾水上升2.6，這可能是磁場的作用改變了水分子的解離度，使水合氫離子濃度減小，pH值上升。不同的磁感應強度，pH值有少許波動。圖3  

4、  磁化水的表面張力與放置時間t的關系圖可見，水經磁場處理后明顯下降，磁感應強度不同，水的下降亦不同，呈波動關系。磁感應強度在某些節點如 ， ， 時，磁化水的下降較大，約。磁強在 時，磁化水的下降反而減少，顯然磁感應強度并非愈大愈好。由圖中選擇磁感應強度為 磁化水，測其表面張力與放置時間t的關系，如圖。圖可知，磁化水放置一定時間后，其的下降幅度有回升，說明磁化水的表面張力有弛豫性，弛豫時間約天以上。. 磁場對表面活性劑溶液的表面張力及其臨界膠束濃度的影響蒸餾水配制的十二烷基磺酸鈉溶液，一份未磁化，一份經 磁場處理，同時于測兩溶液表面張力隨時間t變化關系，結果如圖。另用磁場為 的磁化水

5、，配制系列濃度（質量百分濃度）的溶液，小時后于測溶液的表面張力，結果如表，繪于圖。表      0.055    0.109    0.164   0.196    0.225   0.292   0.322   0.342溶液（mNm）      53.02    46.35    43.32  

6、 40.20    39.39   39.06   40.75   41圖4 曲線 C12SAS水溶液與時間t關系曲線 C12SAS磁化水溶液的與時間t的關系圖5 C12SAS磁化水溶液的與濃度C的關系圖表明，磁化后溶液的表面張力比未磁化的明顯下降，弛豫時間更長。實驗中，未磁化的溶液一直保持溶液態，可認為磁化作用對表面活性劑的溶解性有影響。由圖曲線突躍點橫坐標值為2.64（9.66×10-3mol·l-1），即在磁化水中的臨界膠束濃度，與文獻值9.70×10-3 mol·l-

7、1相近，我們認為磁場對如十二烷基磺酸鈉類表面活性劑的值影響不大。臨界膠束濃度時磁化溶液的表面張力比未磁化溶液的低。 . 磁化水的核磁共振譜（）圖給出磁場為 磁化水和未蒸餾水的核磁共振譜。由圖知磁化水的化學位移=4.7748×10-6，未磁化水的化學位移=4.7797×10-6，磁化水的質子共振吸收峰與蒸餾水相比移向變場，表明磁化水其質子電子云密度增大，屏蔽增大，不利形成氫鍵。我們認為這是磁化水的表面張力下降原因之一。圖6 結論.水經磁化后其pH值上升約2.6。.磁化后水的表面張力明顯下降，下降值與磁感應強度有關，但與放置時間有關，即有弛豫性。弛豫時間在天以上。.核磁共振譜中

8、，磁化水的質子共振吸收峰與蒸餾水比較移向高場，這在理論上與其表面張力下降的結論相吻合。.表面活性劑磁化水溶液的表面張力下降幅度更大，弛豫時間更長。水溶液經磁化后其臨界膠束濃度值變化不大。由于磁化后水溶液的表面張力比未磁化溶液的表面張力低得多，故在磁化水中的有效度比在水中好，這在表面化學反應有積極的作用，比如它更利于洗滌。參考文獻 Jochi, K·M·Kamat, P·V·J of the Ind·chem·Soc·1966, V·L，No9,PP620622.2 Lielmezs·J·,Themochimeca Acta,1977,19,249.3 Liggieri,