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黑紫砂壶功能机理的研究

2016-05-30袁野

江苏陶瓷 2016年5期
关键词:磁化水窑变磁化

袁野

黑紫砂,原指一种于明代烧成的窑变紫砂,因在龙窑烧成过程中气氛不可控的关系,烧出的紫砂器呈黑色,故得名。据记载,黑紫砂有黑铁砂、黑鲨皮、深青灰等品种。后来由于泥料配方和烧制工艺的失传,这一珍贵的艺术品种消失了。近代人们为了烧制黑色紫砂器,在泥料里加入氧化锰来起到着色的效果,或用捂灰法让紫砂壶变黑,这就完全失去了黑紫砂天然窑变的意义。

近代有研究者想恢复窑变黑紫砂的烧制工艺,始终无法使黑色均匀分布,俗称花脸。

笔者通过十多年对黄龙山泥料和紫砂烧制工艺的研究,终于在2015年恢复了黑紫砂这一失传了几百年的黑紫砂泥料配方和烧制工艺,复原成果完全达到历史记载的艺术效果,至此黑紫砂重现人间。该高温窑变黑紫砂取材于天然黄龙山泥料,配方不含任何人工添加物。黑紫砂效果是自高温窑变而来,艺术效果堪称完美。其色如青铜般黑中有青,灵性十足。泡茶时壶身色彩变化万端,美不胜收;久用则包浆温润、坚如天铁;器表有磁性,能吸住磁铁,茶水于壶中被磁化、矿化,因而甘甜柔和;壶壁吸附茶香,即使空壶注水也有茶香溢出,于壶中放置较长时间(2周左右),茶水不馊不坏。这一成果已于2016年获得国家科技发明专利(专利号:201610298857,5)。

我们在2015至2016年最炎热的盛夏进行了一个试验。我们以各种泥料壶盛置普洱茶一个月,对比观察。试验结果如下:段泥壶四天即霉变;朱泥壶七天也已霉变;而黑紫砂壶,一直到二十五天都没有霉变迹象。黑紫砂具有这样神奇的作用,我们对这一现象试作科学分析。黑紫砂泥料中含6.6%的三氧化二铁即Fe2O3,特定的烧成过程中会形成Fe3O4。四氧化三铁的化学式为Fe3O4,有磁性,俗称氧化铁黑、磁铁、吸铁石、黑铁,故又称为磁性氧化铁。这种物质可以近似看作氧化亚铁与氧化铁的化合物,溶于酸溶液,不溶于水,不溶于碱溶液,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。天然的四氧化三铁在潮湿的空气环境中容易氧化成三氧化二铁。

四氧化三铁具备磁性和抗腐蚀性。磁性环境之中,细菌数量呈负增长态势,加之紫砂本身的双气孔特性、密闭良好的造型及泥料中含有天然钛,因此黑紫砂壶具备卓越的保鲜功能。

1 黑紫砂壶的磁性对水中异养菌数量的影响

异养菌是以富碳有机物作为能源的一大类微生物,它的总数随水中有机物浓度的升高而增长,因此往往也可以间接反映出水的富营养程度。水受磁性影响,其细菌总数均明显下降。其原理尚不完全清楚,初步认为原因有二:第一,在磁场的直接作用下,降低了茶水中BOD及COD成分,这直接导致了异养菌所需能源锐减,细菌总数出现负增长。第二,磁场力直接作用于细菌细胞内的水和酶,使酶钝化或失活。所以,茶水经磁化处理以后,具有了新的微生物特性。

2 Fe3O4磁化在吸附溶液中有毒物质上的应用

关于Fe3O4吸附阴离子,对此机理人们早有相关研究。Fe3O4在水中水解因而呈正电性,对阴离子的吸附平衡可以用形式与Langmuir等溫式相类似的函数关系式描述,但吸附很难最大化。将Fe3O4粉末和磁性介质置于磁场中,磁化Fe3O4粉末聚集在磁力线密度不等的磁束介质附近,导致磁化的Fe3O4对Cr6+产生了磁力;通过提高磁场强度增大Fe3O4的磁力,从而增加了对Cr6+的吸附量。但另一方面,磁化 Fe3O4表面吸附量增加,因被吸附粒子电性相同,故斥力增大,从而抵消了一部分磁力,这就造成了在弱磁场环境下,吸附量增大到一定程度后吸附量反而下降。由此可见,在磁场作用下,磁化的Fe3O4表面的吸附量是磁力和电性斥力作用的结果,并形成多分子吸附。

3 磁化水具有杀菌消毒作用

美国多所大学的研究证实:磁化水对于细胞的吸收率,是矿泉水的30倍。康奈尔(Cornell)大学的研究认为,磁化水有助于促进生物神经组织细胞的新陈代谢。磁化水的应用在日本已有近十年的历史,研究报告已经证实磁化水在医疗上的作用。日本顺天堂大学博士、富井医院院长富井明望在主持细胞生长活性的试验后,确认以下事实:磁化水能促进细胞的生物活性,而自来水正相反;免疫细胞置于磁化水中可以活化,显著提高免疫力,能预防细菌感染,也可抑制肿瘤细胞的生长及扩散。很久以前,人们就曾将磁石悬于水井,居民饮用磁化水以治疗疾病。试验结果表明:自来水或天然水经磁化处理后,水中微生物含量可减少81%~97%;用磁化水清洗创口,因其杀菌消毒的作用,故愈合很快。

综上所述,我们通过具体试验科学地解释了黑紫砂壶泡茶后,放置很久茶水不会腐臭的原理,完整的试验数据支持,为黑茶壶的特殊使用功能提供了理论上的依据,也打消了可能存在的顾虑。

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