Conservarea cu ajutorul câmpului magnetic

1. Notiuni generale despre Magnetism si Camp Magnetic

1.1. Magnetism

1.1.2. Definitii si Clasificare

Magnetismul este un fenomen prin care materiiile exercita o forta de atractie sau respingere fata de alte materii.Originea magnetismului isi are originea in miscarea si rotirea electronilor, si in felul in care acestia interactioneaza intre ei.Cea mai buna cale de a introduce diferite tipuri de magnetism este sa descriem cum reactioneaza materiile la campul magnetic.

Materiile sunt clasificate in general ca diamagnetice, paramagnetice sau feromagnetice, in functie de reactia acestora la campul magnetic.

Diamagnetismul este o proprietate fundamentala al intregii materii, in ciuda faptului ca este foarte slab.Acesta rezulta din comportamentul necoopertant al orbitalilor in timpul expunerii la campul magnetic.Substantele diamagnetice sunt compuse din atomi care nu au momente magnetice nete.Apa este un exemplu bun al diamagnetismului material/fluid.Cu toate acestea, atunci cand este expusa la un camp magnetic, se produce o magnetizare negativa asadar, suceptibilitatea este negativa.

La materiile paramagnetice, unii dintre atomi si ioni au un moment magnetic net datorita electronilor neimperecheati in orbitali partial plini.Oxigenul este cel mai bun exemplu pentru electroni neimperecheati.Cu toate acestea, momentele magnetice individuale nu interactioneaza magnetic, si asemanator diamagnetismului, magnetizarea devine 0 atunci cand campul este oprit.In prezenta unui camp, exista o aliniere partiala a momentelor magnetice atomice in directia campului materiilor feromagnetice, rezultand intr-o magnetizare net pozitiva si o susceptibilitate pozitiva.

Contrar materiilor paramagnetice, momentele atomice la materiile feromagnetice arata interactiuni foarte puternice.Aceste interactiuni sunt dezvoltate de catre fortele de schimbare electronica, rezultand in alinieri neparalele a momentelor atomice.Fortele de schimb sunt foarte mari, echivalente unui camp de ordinul a 1000 Tesla, sau aproximativ de 100 milioane mai mare decat campul magnetic al pamantului.Forta de schimb este un fenomen de mecanica countica datorita orientarii relative a rotirii a doi electroni.Materiile feromagnetice manifesta o aliniere paralela a momentelor, rezultand intr-o magnetizare neta mare chiar si in absenta unui camp magnetic.

Cele mai intalnite exemple de materii feromagnetice sunt fierul, nichelul, cobaltul, si unele oteluri.

1.2. Campul Magnetic

1.2.1. Definitie.Producere.Proprietati

Un magnet este inconjurat de o forta de camp invizibila.Un camp magnetic este o forta magnetica generata dintr-un magnet permanent.Campurile magnetice sunt create de particule incarcate care se deplaseaza incontinuu: la electromagneti electronii se deplaseaza printr-o bobina unui fir conectata la o baterie; la magnetii permanenti, electronii care se deplaseaza in atomi genereaza un camp.Un camp eletromagnetic contine atat un camp electric cat si unul magnetic.In cazul unei fluctuatii a campului magnetic, campul este caracterizat de rata frecventei fluctuatiei (o fluctuatie / secunda este egala cu 1 Hz, unitatea frecventei).

Liniile campului magnetic pot fi vazute in jurul unui magnet cu ajutorul piliturii de fier pe o coala deasupra lui.Puterea fortelor magnetice este mai mare atunci cand polii sunt mai apropiati si este mai slaba atnci cand polii se departeaza unul de celalalt.Un camp magnetic poate fi de asemenea creat de un moment magnetic rotativ al dipolului, si de momentul orbitalului magnetic al unul electron dintr-un atom.

Un camp magnetic este un camp vectorial: acesta se asociaza cu fiecare punct din spatiu in care un vector poate varia.Directia campului este directia echilibrata a acului de busola plasat in camp.

1.2.2. Liniile Campului Magnetic

Liniile campului magnetic sunt folosite ca metoda de vizualizare clara a campului magnetic.Distanta dintre acele linii indica puterea campului generat corect.Cu cat distanta este mai mica, cu atat puterea campului este mai mare.Numarul de linii pe centimetru patrat masoara puterea campului magnetic.Tehnic, 1 Gauss este echivalent cu o linie de camp magnetic dintr-un cm2.De asemenea, directia tangentei la linia de camp este directia campului magnetic in acel moment.

1.2.3. Clasificarea Campurilor Magnetice

Campurile magnetice pot fi statice (SMF) si oscilante (OMF), ambele putand fi omogene si eterogene In cazul campului omogen, intensitatea campului este uiforma in aria inchisa in interiorul magnetului, in timp ce in cazul campului eterogen , intensitatea campului magnetic este neuniforma si scade pe masura ce distanta de la centrul electromagnetului creste Campul magnetic eterogen exercita o forta de acceleratie asupra particulelor diamagnetice si paramagnetice aflate in camp , in timp ce campul magnetic omogen nu exercita o asemenea forta.La SMF intensitatea este constanta in timp, iar la OMF care se aplica sub forma de impulsuri , intensitatea fiecarui impuls scade odata cu timpul pana aproade de 10% din intensitatea initiala ;inversandu-se sensul campului la fiecare impuls

Actiunea campului magnetic asupra microorganismelor Campul magnetic SMF si OMF exercita efect letal asupra microorganismelor ,efect explicat prin urmatoarele actiuni:

- actiunea deterioranta asupra membranelor celulare care prezinta o orientare puternica in campul magnetic din cauza structurii anizotrope intrinsece.Felul orientarii membranei, paralela sau perpendiculara pe campul magnetic aplicat, depinde de anizotropia totala a proteinelor componente ale membranei celulare Proteinele din membrane avand o legatura peptidica care rezoneaza intre doua structuri (fig.40) din care una cu dubla legatura , face ca membrana celulara sa prezinte anizotropie diamagnetica si prin urmare se orienteaza paralel cu campul magnetic extern:

- actiune deteriorativa asupra ADN in sensul ruperii legaturilor covalente din ADN si actiune de modificare a sintezei ADN;

- actiune de modificare a fluxului de ioni (in special ) prin membrana celulara , afectandu-si astfel activitatile metabolice care necesita ionii de ;