Все о воде

и ее целебной силе


     

Структура воды и ее биологическое значение

В физике длительное время господствовала теория Ван-дер-Ваальса об отсутствии у воды, якобы построенной так же, как и газы, какой-либо структуры. В 1916г Дебай и его сотрудники опровергли эту точку зрения и показали, что вода имеет свою структуру. Они с 1912 г. применили рентгеноструктурный анализ для исследования структуры воды и нашли картину, напоминающую структуру твердых тел.

С 1920 г. Бреггом и его сотрудниками началось рентгеноскопическое исследование сначала льда, а затем и воды. Впоследствии к нему присоединился нейтронно-структурный метод. Оказалось, что во льду каждый атом кислорода окружен отстоящими от него на 2,76 ? четырьмя другими атомами кислорода, образующими тетраэдр. Каждый атом кислорода связан с другими атомами через водородные связи. Лед обладает структурой с многочисленными незаполненными промежутками, поэтому лед легче воды.

Рентгенографией воды в Киеве занимался организатор первой в СССР рентгеноструктурной лаборатории академик АН УССР профессор В.И.Данилов (1902-1955).

Аномальные свойства воды свидетельствуют о том, что молекулы Н2О в воде довольно прочно связаны между собой и образуют характерную молекулярную конструкцию, которая сопротивляется любым разрушающим воздействиям, например, тепловым, механическим, электрическим. По этой причине, например, необходимо затратить много тепла, чтобы превратить воду в пар. Эта особенность объясняет сравнительно высокую удельную теплоту испарения воды. Становится понятным, что структура воды, характерные связи между молекулами воды, лежат в основе особых свойств воды. Американские ученые У.Латимер и У.Родебуш предложили в 1920 г. эти особые связи называть водородными и с этого времени представление об этом типе связи между молекулами навсегда вошло в теорию химической связи. Не вдаваясь в подробности, отметим только, что происхождение водородной связи обусловлено квантово-мехеническиими особенностями взаимодействия протона с атомами.

Однако наличие водородной связи у воды — это всего лишь необходимое, но не достаточное условие для объяснения необычных свойств воды. Самым важным обстоятельством, объясняющим основные свойства воды, является структура жидкой воды как целостной системы.

Еще в 1916 г. были разработаны принципиально новые представления о строении жидкости. Впервые с помощью рентгеноструктурного анализа показано, что в жидкостях наблюдается определенная регулярность расположения молекул или иначе — наблюдается ближний порядок расположения молекул. Первые ренгеноструктурные исследования воды провели нидерландские ученые в 1922 году В.Кеез и Дж. де Смедт. Ими было показано, что для жидкой воды характерна упорядоченное размещение молекул воды.

Действительно, структура воды в живом организме во многом напоминает структуру кристаллической решетки льда. И именно этим объясняет А.К.Гуман уникальные свойства талой воды, долгое время сохраняющей структуру льда. Талая вода гораздо легче обычной вступает в реакцию с различными веществами, и организму не надо тратить добавочную энергию на перестройку ее структуры. В этих объяснениях нам предстоит разобраться.

Известно, что биологические ткани на 70-90% состоят из воды. Это позволяет предполагать, что многие физиологические явления могут отображать молекулярные особенности не только растворенного вещества, но в равной степени и растворителя — воды. Подобного рода соображения, высказываемые такими крупными современными учеными, как Сент-Дьерди, Поллинг, Клотц и другие, вызвали новую волну повышенного интереса к вопросам структуры и состояния воды в различных системах.

Первую теорию о структуре воды выдвинули английские исследователи Дж.Бернал и Фаулер. Они создали концепцию о тетраэдрической структуре воды.

В августовском номере 1933 г. только что созданного международного журнала по химической физике «Journal of Chemical Physics” была опубликована их классическая работа о структуре молекулы воды и ее взаимодействии с себе подобными молекулами и ионами разных сортов.

Правда, в своей научной прозорливости Дж.Бернал и Р.Фаулер опирались на обширный материал накопленных экспериментальных и теоретических данных в области изучения строения молекулы воды, структуры льда, строения простых жидкостей, на данные ренгеноструктурного анализа воды и водных растворов. Прежде всего они определили роль водородных связей в воде. Было известно, что в воде есть ковалентные и водородные связи. Ковалентные связи не рвутся при фазовых переходах воды: вода-пар-лед. Лишь электролиз, нагревание воды на железе и т.п. разрывает ковалентные связи воды. Водородные связи в 24 раза слабее ковалентных. При таянии льда, снега, водородные связи в образующейся воде частично сохраняются, в паре воды они все разорваны.

Pages: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

 
© 2008 Просто вода - prostovoda.net
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100