Новости для Вас


Ваше имя:

e-mail:



Вода Pi Mag


 

imgpreview Термин “структурированная вода”, т.е. вода с регулярной структурой был введён относительно давно и связан с кластерной моделью строения воды. А вот факт, что вода неоднородна по своему составу, было установлено давно. С давних пор известно, что лёд плавает на поверхности воды, то есть плотность кристаллического льда меньше, чем плотность жидкости. Почти у всех остальных веществ кристалл плотнее жидкой фазы. К тому же и после плавления при повышении температуры плотность воды продолжает увеличиваться и достигает максимума при 4°C. Менее известна аномалия сжимаемости воды: при нагреве от точки плавления вплоть до 40°C она уменьшается, а потом увеличивается. Теплоёмкость воды тоже зависит от температуры немонотонно. Кроме того, при температуре ниже 30°C с увеличением давления от атмосферного до 0,2 ГПа вязкость воды уменьшается, а коэффициент самодиффузии - параметр, который определяет скорость перемещения молекул воды относительно друг друга растёт. Для других жидкостей зависимость обратная, и почти нигде не бывает, чтобы какой-то важный параметр вёл себя не монотонно, т.е. сначала рос, а после прохождения критического значения температуры или давления уменьшался. Всё это свидетельствует о том, что на самом деле вода — это не единая жидкость, а смесь двух компонентов, которые различаются свойствами, например плотностью и вязкостью, а следовательно, и структурой. Такие идеи стали возникать в конце XIX века, когда накопилось много данных об аномалиях воды.

Сейчас существует большое количество различных теорий и моделей, объясняющих структуру и свойства воды. Общим у них является представление о водородных связях как основном факторе, определяющем образование структурированных агломератов. Вода кооперативная система, в ней существуют цепные образования водородных связей. И всякое воздействие на воду распространяется эстафетным путем на тысячи межатомных расстояний. При объяснении многих экспериментальных данных чаще всего используют двухструктурные модели, предполагающие одновременное присутствие в воде льдоподобной и плотноупакованной структур.

Благодаря наличию водородных связей каждая молекула воды образует водородную связь с 4-мя соседними молекулами, образуя ажурный сетчатый каркас в молекуле льда. Однако, в жидком состоянии вода – неупорядоченная жидкость; эти водородные связи - спонтанные, короткоживущие, быстро рвутся и образуются вновь. Всё это приводит к неоднородности в структуре воды.

 

Рис. В кристалле льда (внизу) каждая молекула воды образует водородную связь с 4-мя соседними молекулами, образуя ажурный сетчатый каркас (вверху)

Во второй половине XX века возникли две группы „смешанных“ моделей воды, объясняющих её аномальные свойства: кластерные и клатратные. В первой группе вода представала в виде кластеров из молекул, связанных водородными связями, которые плавали в море молекул, в таких связях не участвующих.

Модели второй группы рассматривали воду как непрерывную сетку (обычно в этом контексте называемую каркасом) водородных связей, которая содержит пустоты; в них размещаются молекулы, не образующие связей с молекулами каркаса. Нетрудно было подобрать такие свойства и концентрации двух микрофаз кластерных моделей или свойства каркаса и степень заполнения его пустот клатратных моделей, чтобы объяснить все свойства воды, в том числе и знаменитые аномалии.

 

Рис. Модель непрерывной сетки

Первую модель клатратного типа в 1946 году предложил О.Я. Самойлов: в воде сохраняется подобная гексагональному льду сетка водородных связей, полости которой частично заполнены мономерными молекулами. Л. Полинг в 1959 году создал другой вариант, предположив, что основой структуры может служить сетка связей, присущая некоторым кристаллогидратам.

Представлениям о воде как о водородно-связанных кластерах, плавающих в море лишённых связей молекул воды, был положен конец в начале восьмидесятых годов, когда Г. Стэнли применил к модели воды теорию перколяции, описывающую фазовые переходы воды. Так появилась смешанная кластерно-фрактальная модель воды.

Рис. Современная клатратно-фрактальная модель воды. На рисунке представлены как отдельные кластерно-ассоциативные структуры молекул воды, так и отдельные молекулы воды, не связанные водородными связями.

В 1999 г. известный российский исследователь воды С.В. Зенин защитил в Институте медико-биологических проблем РАН докторскую диссертацию, посвященную структурированной воде, которая явилась существенным этапом в продвижении этого направления исследований, сложность которых усиливается тем, что они находятся на стыке трех наук: физики, химии и биологии. Им на основании данных, полученных тремя физико-химическими методами: рефрактометрии (С.В. Зенин, Б.В. Тяглов, 1994), высокоэффективной жидкостной хроматографии (С.В. Зенин с соавт., 1998) и протонного магнитного резонанса (С.В. Зенин, 1993) построена и доказана геометрическая модель основного стабильного структурного образования из молекул воды (структурированная вода), а затем (С.В. Зенин, 2004) получено изображение с помощью контрастно-фазового микроскопа этих структур.

Сейчас наукой доказано, что особенности физических свойств воды и многочисленные короткоживущие водородные связи между соседними атомами водорода и кислорода в молекуле воды создают благоприятные возможности для образования особых структур-ассоциатов (кластеров), воспринимающих, хранящих и передающих самую различную информацию.

  Рис. Отдельный кластер воды

Структурной единицей такой воды является кластер, состоящий из элементарных квантов воды, природа которых обусловлена дальними кулоновскими силами. В структуре кластеров закодирована информация о взаимодействиях, имевших место с данными молекулами воды. В водных кластерах за счёт взаимодействия между ковалентными и водородными связями между атомами кислорода и атомами водорода может происходить миграция протона (Н+) по эстафетному механизму, приводящие к делокализации протона в пределах кластера.

 

 Рис. Ассоциация пяти отдельных молекул воды в кластер.

Вода, состоящая из множества кластеров различных типов, образует иерархическую пространственную жидкокристаллическую структуру, которая может воспринимать и хранить огромные объемы информации.

На рисунке в качестве примера приведены схемы нескольких простейших кластерных структур.

 

 

 

Рис. Возможные кластеры воды

 

Вода структурируется, т.е. приобретает особую регулярную структуру при воздействии многих структурирующих факторов, например, при замораживании-оттаивании воды (считается, что в такой воде сохраняются “ледяные” кластеры), воздействии постоянного магнитного или электромагнитного поля, при поляризации молекул воды и др. К числу факторов, приводящих к изменению структуры и свойств воды, относятся различные излучения и поля (электрические, магнитные, гравитационные и, возможно, ряд других, еще не известных, в частности, связанных с биоэнергетическим воздействием человека), механические воздействия (перемешивание разной интенсивности, встряхивание, течение в различных режимах, турбулентность в вихревом потоке и т.д.), а также их всевозможные сочетания. Такая структурированная вода становится активной и несёт новые свойства.

Самый яркий пример структурированной воды - талая вода. Её можно легко получить в домашних условиях методом замораживания-оттаивания. Она появляется при таянии льда и сохраняет температуру 0 °С, пока не растает весь лёд. Специфика межмолекулярных взаимодействий, характерная для структуры льда (см. рисунок), сохраняется и в талой воде, так как при плавлении кристалла льда разрушается только 15% всех водородных связей. Поэтому присущая льду связь каждой молекулы воды с четырьмя соседними («ближний порядок») в значительной степени не нарушается, хотя и наблюдается бoльшая размытость кислородной каркасной решётки.

Рис. В талой воде сохраняется “ближний порядок” - связь каждой молекулы воды с четырьмя соседними, присущий структуре льда, хотя и наблюдается бoльшая размытость кислородной каркасной решётки.

 Таким образом, структурированная талая вода отличается от обычной изобилием многомолекулярных кластеров, в которых в течение некоторого времени сохраняются рыхлые льдоподобные структуры. После таяния всего льда температура воды повышается и водородные связи внутри кластеров перестают противостоять возрастающим тепловым колебаниям атомов.

Рис. Рыхлые, льдоподобные структуры структуры в талой воде.

Структурированная талая вода обладает особой внутренней динамикой и особым «биологическим воздействием» (см. например В.Белянин, Е.Романова, Жизнь, молекула воды и золотая пропорция, «Наука и жизнь», Номер 10, 2004 г.). Так, структура воды при фазовом переходе меняется на 15-18%. Так, показатель рН изменяется от 6,2 до 7,3; электрическое сопротивление уменьшается (появление большего количества электронов увеличивает электропроводность воды), сопротивление структурированной воды R1 =310ом, сопротивление воды первоначальной – R2 =500ом (ΔR=38%); уменьшается окислительно-восстановительный потенциал (ОВП1 холодной воды из крана = 387mV, ОВП2 структурированной воды = 0,51mV).

Существуют данные, что люди, постоянно употребляющие чистую талую воду, например жители гор, живут гораздо дольше городских. Этот эффект объясняется тем, что регулярная упорядоченная структура льда идеально подходит к упорядоченной структуре клеточных мембран.

По данным директора Украинского института экологии человека, д. ф-м. наук, профессора М.Л. Курика, свежая талая вода оздоравливает организм человека, повышает его иммунитет. Многочисленные исследования по изучению биологической активности свежей талой воды провели сотрудники Донецкого медицинского института и Донецкого НИИ гигиены труда и профзаболеваний.

Было установлено, что нагревание свежей талой воды выше +37°С ведет к утрате биологической активности, которая наиболее характерна для такой воды. Сохранение талой воды при температуре +20—22°С также сопровождается постепенным снижением ее биологической активности: через 16—18 часов она снижается на 50 процентов.

Температура денатурации раствора сыворотки на свежей талой воде была на 3,7±0,08°С выше, чем для контроля. Процесс набухания желатина за 20 минут в свежей талой воде на 23—27% интенсивней, чем в обычной. Свежая талая вода влияет на энергетический, информационный, гуморальный, ферментативный уровни живого организма. Она употребляется как в виде питья, так и для ингаляций. Кроме того, ингаляция свежей талой водой существенно снижает заболеваемость острыми респираторными заболеваниями, назофарингитами, бронхитами, пневмониями. Такая процедура улучшает внешнее дыхание, нормализует состояние и функции слизистой оболочки носа и гортани при компенсированных атрофических и гипертрофических ее повреждениях, улучшает общее самочувствие человека. Какого-либо негативного действия она не оказывает.

Свежая талая вода способствует ускорению восстановительных процессов, повышает сопротивляемость организма инфекциям, снижает чувствительность слизистой оболочки, нормализует тонус бронхиальной мускулатуры. У детей при лечении воспалений легких ингаляциями свежей талой водой в восстановительный период на 2—7 дней раньше прекращается кашель, исчезают сухие и влажные хрипы, происходит нормализация показателей крови, температуры, функций внешнего дыхания, то есть существенно ускоряется процесс выздоровления. При этом значительно снижается число осложнении и частота перехода острых форм заболеваний в хронические.

Кроме того, талая вода придает человеку много сил, бодрости, энергии. Неоднократно отмечалось, что люди, пьющие талую воду, становятся не только более здоровыми, но и более работоспособными, повышается мозговая активность, производительность труда, способность легко решать трудные задачи. Особенно подтверждает высокую энергетику талой воды продолжительность человеческого сна, которое у отдельных людей сокращается иногда всего - внимание - до 4 часов.

Употребление свежей талой воды целесообразно для поддержания оптимальных условий жизненных процессов в условиях перегревания, высоких физических нагрузок.

Включение свежей талой воды в общую терапию кожных болезней с выраженным аллергическим компонентом (хроническая экзема, псориаз, токсикодермия, экссудативный псориаз, нейродермит, эритродермия) уже на 3—5 день приводит к значительному уменьшению, а то и к полному исчезновению зуда, снижению гипертермии и раздражений, патологический процесс значительно быстрее переходит в стационарную и регрессивную стадии.

Другой вариант структурирование воды – её обработка магнитным (электрическим) полем. Если к определённому кубическому объёму воды приложить постоянное электромагнитное поле, то в этом случае все молекулы воды, представляющие собой маленькие заряжённые диполи выстроятся вдоль силовых линий электромагнитного поля, т.е. вдоль оси X. При тепловом движении дипольной молекулы воды перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, вдоль оси Y ( см. вектор V ), будет возникать момент сил F1, F2 ( сила Лоренса ), пытающихся развернуть молекулу в горизонтальной плоскости. При движении молекулы в горизонтальной плоскости, вдоль оси Z , будет возникать момент сил в вертикальной плоскости. Но полюса магнита будут всегда препятствовать повороту молекулы, а следовательно и тормозить любое движение молекулы перпендикулярно линиям магнитного поля. Таким образом, в молекуле воды, помещённой между двумя полюсами магнита остаётся только одна степень свободы – это колебание вдоль оси X - силовых линий приложенного магнитного поля. По всем остальным координатам движение молекул воды будет тормозиться. Таким образом, молекула воды становится как бы "зажатой" между полюсами магнита, совершая лишь колебательные движения относительно оси X. Причём определённое положение диполей молекул воды в магнитном поле вдоль силовых линий поля будет сохраняться, тем самым делая воду более структурированной и упорядоченной. Получить такую воду довольно легко – достаточно пропустить её через постоянное магнитное поле.

  Рис. Поведение воды в магнитном поле

После воздействия на воду магнитного (электромагнитного) поля вода становится более структурированной, чем вода обычная. В ней увеличивается скорость химических реакций и кристаллизации растворенных веществ, интенсифицируются процессы адсорбции, улучшается коагуляция примесей и выпадение их в осадок. Воздействие магнитного поля на воду сказывается на поведении находящихся в ней примесей, хотя сущность этих явлений пока точно не выяснена. Вполне возможно биологическое действие структурированной воды на организм связано с тем, что каналы (насосы) мембран клеток тканей пропускают молекулы структурированной воды с повышенной скоростью, из-за того, что регулярная структура воды напоминает регулярную структуру самой мембраны клетки – высокоструктурированной органеллы.

Эксперименты показали, что употребление внутрь омагниченной структурированной воды повышает проницаемость биологических мембран тканевых клеток, снижает количество холестерина в крови и печени, регулирует артериальное давление, повышает обмен веществ, способствует выделению мелких камней из почек.

  Не менее успешно структурированную воду используют и в сельском хозяйстве. Например, пятичасовое замачивание семян свеклы в магнитной воде заметно повышает урожай; полив магнитной водой стимулирует рост и урожайность сои, подсолнечника, кукурузы, помидоров. В некоторых странах магнитная вода служит и медицине: она помогает удалять почечные камни, оказывает бактерицидное действие, а бетон, замешанный на омагниченной воде, обретает повышенную прочность и морозоустойчивость. Таким образом, эффекты структурированной воды очень многочисленны и их природу и область применения еще только начинают изучать. Проникновение в суть этого явления откроет не только практические возможности, но и новые свойства структурированной воды.

Однако "память" у омагниченной структурированной воды не очень долгая, а вернее очень короткая. Считается, что она помнит воздействие поля менее суток, хотя этот придел сильно завышен. Эксперименты показали, что области с разным строением - кластеры возникают в воде спонтанно и спонтанно мгновенно распадаются. Вся структура воды живёт и постоянно меняется, причём время, за которое происходят эти изменения, очень маленькое. Исследователи следили за перемещениями молекул воды и выяснили, что они совершают нерегулярные колебания с частотой около 0,5 пс и амплитудой 1 ангстрем. Наблюдались также и редкие медленные скачки на ангстремы, которые длятся пикосекунды. В общем, за 30 пс молекула может сместиться на 8-10 ангстрем. Время жизни локального кластерного окружения тоже невелико. Области, составленные из кластеров могут распасться за 0,5 пс, а могут жить и несколько пикосекунд. А вот распределение времён жизни водородных связей очень велико. Но это время не превышает 40 пс, а среднее значение — несколько пс.

К другому методу структурирования воды можно отнести и обработку воды электрическим полем. В результате пропускания через воду постоянного электрического тока, поступление электронов в воду у катода, так же как и удаление электронов из воды у анода, сопровождается серией электрохимических реакций на поверхности катода и анода. В результате образуются новые вещества, изменяется система межмолекулярных взаимодействий, состав воды, в том числе  структура воды как раствора. Получают такую воду с помощью диафрагменного проточного электрохимического реактора (СТЭЛ), включающего в свой состав специальную мембрану (диафрагму), разделяющую воду, находящуюся у катода и воду, находящуюся у анода.

Рис. Схема диафрагменного проточного электрохимического реактора (СТЭЛ).

В общих чертах, биологическое действие электромагнитных излучений оптического и микроволнового диапазонов не имеет принципиальных отличий. Считается, что в основе эффекта лежат структурно-функциональные изменения мембранных образований клеток и внутриклеточных органелл, которые являются мишенями электромагнитного поля. В результате такого взаимодействия создается физико-химическая основа для изменения процессов метаболизма, связанного с  переносов протонов и электронов, а уже на этой основе возникают последовательные неспецифические реакции клетки и организма в целом. Различия существуют лишь в биофизических тонкостях взаимодействия электромагнитных полей и биотканей. Но всё же этот метод в отличие от намагничивания воды постоянным магнитным полем, связан с деструкцией и разложением воды.

В заключение следует отметить, что структурированная вода, т.е. вода с регулярной льдоподобной структурой полезна для организма. Так при поливе этой водой овощей содержание нитратов в них становится ниже на 40-60%, содержание тяжелых металлов уменьшается на 10-20%, повышается содержание витамина Е, каротина, урожайность увеличивается на 50-80% и более. При поении птиц данной водой на птицефермах погибших птиц оказалось на 18-20% меньше, 3300 птиц было выращено без применения антибиотиков, стимуляторов роста, витаминов через воду. Экономия составила 1,5 рубля на одну птицу. При использовании этой воды для поения поросят на свинофермах отмечено повышение их выживаемости на 22%.

При длительном употреблении структурированной воды человеком было выявлено, что вода:

-очищает и восстанавливает желудочно-кишечный тракт, печень, почки, поджелудочную железу, сосуды головного мозга, проходят головные боли;

-уменьшает сахар в крови;

-нормализует кровяное давление;

-устраняет боли в суставах;

-восстанавливает потенцию у мужчин;

-были зафиксированы случаи восстановления печени после «жирового гепатоза», уменьшение воспалительных процессов в организме (СОЭ было 70, через неделю приёма воды стало СОЭ=25, далее снизилось СОЭ до 17).

Кроме того, такая вода «нормализует отклонения нервной системы, благоприятно влияет на обменные процессы и формирование иммунной системы, вода близка к тканевой жидкости» организма человека.

Таким образом, при отсутствии противопоказаний эффективность лечения структурированной водой многих заболеваний достаточно высокая, что позволяет рекомендовать широкое применение её в лечебной практике.

 

С уважением,

к.х.н. О.В. Мосин