Применение электрофильтрации

Электрофильтрация используется в технике для сушки влажных волокнистых и пористых материалов, для осушения и упрочнения фундаментов и грунтов, для управления процессами кристаллизации, для интенсификации процессов обмена в живых организмах и т.д.

Больших успехов в деле применения электрофильтрации для осушения и упрочнения грунтов, фундаментов и сооружений добился польский ученый Цебертович. Он помещает в грунт две трубы с радиальными отверстиями, служащие электродами. Между трубами создается градиент потенциала порядка 0,2 – 0,3 в/см. При осушении грунта или сооружения вода натекает в отрицательный электрод и удаляется из него насосом или самотеком. При упрочнении грунта в трубы вначале заливается жидкое стекло, а затем белильная известь. Направление тока периодически изменяется. Это приводит к насыщению капиллярнопористого тела, каковым является грунт, стеклом и известью, которые в результате схватывания упрочняют грунт.

С помощью двух электродов жидкая краска может быть введена в ствол растущего или срубленного дерева и распространена по его капиллярам. В результате получается древесина необходимой расцветки [11].

Очень перспективно использование электрофильтрации для ускорения транспорта питательных веществ и продуктов жизнедеятельности в капиллярах растений. Воздействие разностью потенциалов сильно интенсифицирует рост растений, ускоряет вызревание плодов, увеличивает их размеры и т.д. [11, 14].

Например, с помощью электрофильтрации мне удавалось в 4 раза ускорять распускание почек и рост листьев на ветвях тополя. Отрицательный электрод подключается к вершине ветки, а положительный – к основанию. При этом питательные вещества нагнетаются электрофильтрационной парой в направлении от основания к вершине, естественный перенос веществ усиливается искусственным. Переключение электродов на обратное приводит к замедлению или полному прекращению роста, так как естественный перенос либо тормозится, либо подавляется вовсе. Слишком большая разность потенциалов убивает растительные клетки при любом расположении электродов. При этом на клетки губительное действие оказывают, очевидно, повышенная электризация и диссипативная теплота.

В качестве примера на рис. 24 приведена фотография, отражающая рост одинаковых веток цветка Tradescantia (семейство коммелиновых, ампельное растение) под действием разности электрических потенциалов около 4 в. Один платиновый электрод введен в вершину цветка, другой – погружен в воду. О направлении тока можно судить по знакам «+» и «–» на сосудах. Правый цветок погиб, левый растет значительно интенсивнее контрольного.

В условиях сада и огорода мне таким способом удалось значительно интенсифицировать рост и вызревание яблок (были сорта: Белый налив, Пепин шафранный, Ранний ранет), крыжовника, смородины (черной и красной), ревеня, лука и т.д. В Америке этот метод начали применять на практике для ускорения вызревания и увеличения размеров плодов цитрусовых.

Рис. 24. Действие электрического тока различного направления

на рост цветка (контрольный цветок в середине).

С помощью электрофильтрации можно эффективно воздействовать также и на животный организм. Семь лет назад один из наших аспирантов проводил опыты на кроликах по ускорению процесса заживления (известкования) костей после переломов и хирургических операций [11]. Через электроды в ткань вводились соли кальция. Были получены обнадеживающие результаты.

Недавно журнал Design News (от 22 февраля 1971 г.) сообщил, что в США разработаны портативные электрические устройства для ускоренного заживления костей после переломов. Электроды вводятся под кожу пациента – отрицательный поперек перелома, а положительный где-нибудь поблизости. Рабочий ток около 0,01 а, напряжение поддерживается постоянным автоматически, ибо сопротивление тканей в процессе лечения изменяется.