Баллоэлектрический эффект – ионизация при распылении воды
Небольшой объемный электрический заряд воздуху у водопадов сообщают капельки воды и молекулярные комплексы, которые при дроблении отрываются от водной поверхности и переходят в окружающий воздух.
Самый сильный баллоэлектрический эффект наблюдается у самых больших водопадов: Игуасу на границе Бразилии и Аргентины (высота 190 м, ширина 1 500 м) и у Виктория в Африке (высота 133 м, ширина 1 600 м). В случае Виктория самая сильная электризация возникает у водосброса, а c удалением эффект уменьшается и на расстоянии около 1,6 км сходит к нулю.
У морских и океанских побережий тоже наблюдается баллоэлектрический эффект. На поверхности морей и океанов образование брызг начинается при скорости ветра более 10 м/с, когда появляются гребешки пены. У берега свой вклад в образование капелек воды вносит сильный прибой.
При образовании микрокапель воздуху сообщается электрический заряд как результат образования положительно и отрицательно заряженных частиц (иногда их называют аэроионами). В зависимости от условий (прежде всего, чистоты воды) соотношение положительно и отрицательно заряженных частиц может отличаться, но их суммарное количество всегда значительно превышает содержание в обычном воздухе.
Сила электризации различна при разбрызгивании капель разной величины и, как правило, увеличивается по мере уменьшения капель. Для капли диаметром 4,4 мм высвобождается заряд 0,89*10-12 Кулон/см3, в то время как для капли диаметром 0,4 мм отдача заряда составляет 1*10-12 Кулон/см3. Наибольший достижимый эффект при дроблении воды составляет примерно 10-10 Кулон на каплю.
Баллоэлектрический эффект возможен только для дипольных жидкостей, к которым относится и вода*. Причиной эффекта является наличие на поверхности воды слоя ориентированных дипольных молекул, которые создают двойной электрический слой. Электрическое поле диполей простирается на некоторую глубину внутрь и собирает вблизи ее границы свободные заряды.
*Дипольные жидкости – это жидкости, у молекул которых результирующие центры положительного и отрицательного зарядов геометрически не совпадают. Большая часть жидкостей не является дипольной. Вообще же электрический диполь можно представить в виде «гантели», концы представляют собой одинаковые по величине, но противоположные по знаку эквивалентные заряды.
При отрыве от поверхности воды маленькие капли уносят некомпенсированный заряд, оставляя основному объему жидкости противоположный заряд внутренних слоев. В результате в воздух вместе с мельчайшими частицами жидкости уходит и некоторый электрический заряд.
Использованы материалы книги:
Арабаджи В.И. Загадки простой воды. М.: «Знание», 1973
Гидроаэроионизация (от гидро…, аэро… и ион) – метод искусственного воспроизведения совокупности электрических, метеорологических и акустических явлений, встречающихся в естественных условиях при распылении воды (у водопадов, горных рек, при морских прибоях) и объединяемых общим понятием «баллоэлектрический эффект». Все элементы, составляющие этот эффект, являются биологически активными и воздействуют на окислительно-восстановительные процессы, основные процессы обмена веществ в организме, гемодинамику, сосудистый тонус и функциональное состояние нервной системы организма человека. В определённой дозировке баллоэлектрический эффект стимулирует иммунобиологические реакции организма. Гидроаэроионизацию применяют при лечении гипертонической болезни, атеросклероза в ранних стадиях, ревматизма в неактивной фазе. Для гидроаэроионизации созданы специальные аппараты – гидроаэроионизаторы, частично или полностью воспроизводящие баллоэлектрический эффект.
БСЭ