Биофизические особенности аномальных свойств воды

Эти параметры, говоря словами академика В.И.Вернадского, следует рассматривать как константы планетарного значения. Они играют исключительно важную роль в системе атмосфера-гидросфера-литосфера и прежде всего потому, что аномальный характер этих констант воды определяет многие физико-химические и биологические процессы на Земле.

Об аномальных свойствах воды разговор у нас еще впереди. Сейчас же подчеркнем, что из бесчисленного множества веществ вода — совершенное исключение, благодаря которому существует жизнь на Земле в бесконечном ее многообразии. Познанию существа закономерностей и свойств этого «Исключения» посвятили жизни много поколений ученых и изобретателей. Однако первыми, кто совершил великий переворот в представлениях о воде, были выдающиеся ученые и экспериментаторы Генри Кавендиш (1731-1810) и Антуан Лавуазье (1743-1794).

В своей Кембриджской лаборатории Г.Кавендиш провел гениальный по значению и удивительно простой по исполнению эксперимент. В печи докрасна накалялась железная трубка, через которую пропускалась вода. Затем вода отчасти в виде пара попадала в другую железную трубку с водяным наружным охлаждением. Водопровод соединялся со стеклянным колпаком, погруженным в воду. Если в нагреваемой трубке вода испарялась, а в охлаждаемой пар вновь превращался в воду, то, по мнению Г.Кавендиша, под колпаком никаких изменений не должно было быть.

Однако в действительности этого не произошло. Под колпаком накапливался какой-то газ. К удивлению исследователя этот газ горел! Так был открыт «горючий воздух» (водород). Таким образом впервые в мире была приоткрыта завеса величественной тайны химического состава воды. Сделал это выдающийся английский ученый Генри Кавендиш весной 1783 года.

В июле того же года известие об открытиях Г.Кавендиша достигло Парижа. Лавуазье сразу же повторил, а затем провел целую серию подобных экспериментов. Уже через несколько месяцев 12 ноября 1783 года он выступил с докладом на собрании Парижской Академии наук. Любопытно название его доклада: «О природе воды и экспериментах, по-видимому, подтверждающих, что это вещество не является, строго говоря, элементом, а может быть разложено и образовано вновь». В присутствии изумленных членов академии Лавуазье из газов двух сортов — «горючего» и «дефлогистированного» воздуха (такое название в ту пору имели водород и кислород) получил воду. Причем масса образовавшейся воды была равна сумме масс водорода и кислорода, участвовавших в реакции.

Таким образом, 1783 год стал годом первого блестящего достижения человечества в научном понимании химического состава воды: вода не является простым элементом, как считали древние философы и последующие за ними поколения ученых, а представляет собой сложное вещество, состоящее из двух газов — водорода и кислорода.

В 1805 году Луи Гей-Люсак и Александр Гумбольдт установили, что для образования воды необходимы два объема водорода и один объем кислорода и окончательную химическую формулу воды – Н2О.

Дальнейшее исследование особенностей свойств воды было неразрывно связано с изучением водных растворов. Этой проблеме во второй половине XIX века было посвящено многочисленное количество выдающихся работ. Это и химическая теория Д.И. Менделеева, и теория непрерывности газового и жидкого состояния Ван-дер-Вальса, и осмотическая теория Вант-Гоффа, и теория электролитической диссоциации Сванте Аррениуса.

Однако эти и другие экспериментальные данные и теоретические работы в ряде случаев вызвали споры и разногласия из-за различной их интерпретации, а также из-за невоспроизводимости и противоречивости опытных данных, полученных в разное время разными авторами.

Написать ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *