本工作以极性晶体电气石矿物材料作为活化水材料,用固液分置装置排除电气石自发电场对水的影响,研究其辐射的远红外线对水结构的影响;利用电气石的天然电场、辐射远红外线、产生负离子性能,研究电气石对种子发芽率、细胞增殖的影响等生物效应;制备电气石/PE塑料复合薄膜和薄片,研究其活化水性能及在水果保鲜中的作用。 结果证实,电气石辐射的远红外线与水分子作用,产生共振可削弱水分子间氢键作用;比较固液分置装置和直接接触方式下处理水的红外光谱,电气石辐射远红外线对水分子中氢键结构的影响起主要作用,电气石电场的影响作用较小。固液分置装置中,经电气石作用后使水表面张力降低,降低幅度与作用时间、电气石粉体粒径、用量、温度有一定关系,室内条件下,电气石中位径D50为6.5μm、g_T:g_W为0.5,作用时间为2h,水表面张力可由初始值72.571mN·m^-1降为72.049mN·mq^-1,Hank’s模拟体液的表面张力由72.485 mN·m^-1降为71.868 mN·m^-1,水中溶解氧速度提高7.8%,电导率提高9.8%,蒸发速度提高10.4%,水的pH值由5.32降为4.85。 电气石活化水使蚕豆和绿豌豆种子发芽速度均提高44%。0.5g电气石分别对200μl 1×10⁶/ml的小白鼠H₂₂肝癌细胞,对200μl 4×10⁶/ml小白鼠脾细胞,对200μl 1×10⁶/ml的小白鼠表皮细胞的增殖起抑制作用,分析认为,电气石影响细胞增殖的因素包括电场、红外线、负离子和溶出离子对细胞的直接作用和通过改变水分子结构、培养基pH值的间接作用。 制备不同电气石含量、厚度的电气石/PE塑料复合薄膜和薄片。电气石/PE塑料复合薄膜具有一定的透气性,研究其对水果保鲜的影响,结果表明,电气石/PE塑料复合薄膜能较好的保持水果的水分,有效抑制霉菌,防止水果腐烂,电气石的表面电场、远红外线、负离子有利于水果的储存保鲜。电气石添加量为10%,电气石/ABS复合塑料片作用后水表面张力降低幅度是对照水的14.2倍,水的饱和溶解氧比对照水高0.3mg/L,水的蒸发速度比对照水快8.2%。