电气石对水的电解作用

　　电气石自发的极化效应Ps表现为电气石周围静电场的存在，就象磁铁的磁极一样，有自发的磁性存在。自发电极的存在已为实验所证实，被解释为组成六连环的硅氧四面体siO44-角顶定向所致。电气石的自发电极，为永久性电极，不受外界电场的影响，其自发极化值是一个与温度无关的数值。Voigt检测了在室温下电气石晶体的自发极化值，得到Ps=0.011uC/cm2,是BaTiO3在室温下的1/2400。电气石的电场效应主要表现为：电场对水的电解作用；静电场对带电离子的吸附与中和作用。 　　

  （1） 电场对水的电解作用 　　由于自发极化效应，在电气石的周围存在着以C轴轴面为两极的静电场，E0=Ps/2?0。（a/r）3,a为电气石微粒半径，r 为距中心的距离。由此可知，在电气石表面厚度十几微米范围内存在10的7次方（最高值）~10的4次方V/m的高场强。在静电场的作用下，水分子发生电解，形成H+和OH-，H+和水分子结合形成活性分子H3O+,活性分子具有极强的界面活性，可以吸引水中的杂质、污垢，起到净化水源的作用；OH-和水分子结合形成负离子，可以增加空气中的负离子数，改善人们的生活环境。 　　

  （2） 静电场对带电离子的吸附与中和 　　实验证实，静电场对处于其中的带电粒子有吸附作用，可以用于吸附粉尘、带电离子等。将电气石微粉分别置于pH=1、13的酸碱溶液中，1小时后H+、。OH-浓度显著减少，酸碱趋于中和。溶液中H+浓度与时间成线性关系：log[H+]=A-Bt，也可表示为：-d[H+]/dt=B[H+](A,B)为常数） 　　电气石微粒与水的作用机制解释如下：通过电气石表面的高强静电场，表面十几微米范围内的H+、OH-离子被吸附到电气石的两极，与电解形成的H+和OH-中和，过多的H+以氢气的形式被释放出去。随着电气石表面H+离子的减少，在浓度差作用下，远处的H+离子不断向电气石表面移动直至达到平衡为止。H+离子的减少速率与水中H+浓度成正比。 

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