Намагниченная вода и талый снег

Продолжение дискуссии о поливной воде для сада и огорода - замечание от Артёма:

Повысить урожай можно но наверное не магнитом. а вот если поливать талой водой то повысить можно точно, но вот где ж летом столько воды набраться. Самый лучший полив это талый снег.

Статья о поливной воде здесь.

Намагниченная вода и талый снег

Когда мы сравниваем два вида воды – намагниченную и талую мы прежде всего должны учитывать условия, при которых вода структурируется и во-вторых, состав получаемой 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 и т.д.), а также их всевозможные сочетания. Такая структурированная вода становится активной и несёт новые свойства.

Две воды – обычная и структурированная, имеющие одинаковый элементный состав, но различную структуру, по воздействию на растения, птиц, животных и организм человека, т.е. на биологические объекты, могут оказывать абсолютно различное влияние. Всё зависит от формы соединения молекул в регулярную ассоциативную структуру, при котором появляются свойства, которые могут положительно воздействовать на биологические объекты.

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 отдельных молекул воды (квантов), природа которых обусловлена дальними кулоновскими силами. В структуре кластеров и 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 кластеров в клатрат.

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

 

Рис. Более сложные ассоциаты кластеров

Самый яркий пример структурированной воды - талая вода, которую получают 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, 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.

Структурированная талая вода обладает особой внутренней динамикой и особым «биологическим воздействием», которые могут сохраняться в течение длительного времени (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%, а 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).

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.

Получить структурированную воду (т.е. воду с регулярной структурой) можно и с помощью её намагничивания магнитным полем. При этом молекулы воды, представляющие собой маленькие диполи, выстроятся вдоль линий магнитного поля, совершая небольшие колебательные движения в вертикальной плоскости.

 

Рис. Поведение воды в магнитном поле

Намагниченная вода также проявляет необычные свойства. 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 мембранные каналы 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 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.

Так что с точки зрения наличия определённой регулярной структуры намагниченная и талая вода эквивалентны друг другу. Но есть и другое самое важное свойство талой и ледниковой воды (и в этом намачниченная вода сильно проигрывает воде талой) – в ней, по сравнению с обычной водой, гораздо меньше примесей и молекул, где атом водорода заменен его тяжелым изотопом — дейтерием.

Тяжёлая вода (оксид дейтерия) — имеет ту же химическую формулу, что и обычная вода, но вместо атомов водорода содержит два тяжёлых изотопа водорода — атомы дейтерия. Формула тяжёловодородной воды обычно записывается как: D2O или 2H2O. Внешне тяжёлая вода выглядит как обычная — бесцветная жидкость без вкуса и запаха.

По своим свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной воды. Реакции с тяжелой водой протекают медленнее, чем с обычной, константы диссоциации молекулы тяжёлой воды меньше таковых для обычной воды.

Молекулы тяжёловодородной воды были впервые обнаружены в природной воде Гарольдом Юри в 1932 году году. А уже в 1933 году Гильберт Льюис получил чистую тяжёловодородную воду путём электролиза обычной воды.

В природных водах соотношение между тяжёлой и обычной водой составляет 1:5500 (в предположении, что весь дейтерий находится в виде тяжёлой воды D2O, хотя на самом деле он частично находится в составе полутяжёлой воды HDO).

Тяжёлая вода токсична лишь в низких концентрациях, химические реакции в её среде проходят несколько медленнее, по сравнению с обычной водой, водородные связи с участием дейтерия несколько сильнее обычных. Эксперименты над млекопитающими показали, что замещение 25% водорода в тканях дейтерием приводит к стерильности, более высокие концентрации приводят к быстрой гибели животного. Однако некоторые микроорганизмы способны жить в 70%-ной тяжёлой воде) (простейшие) и даже в чистой тяжёлой воде (бактерии). Человек может без видимого вреда для здоровья выпить стакан тяжёлой воды, весь дейтерий будет выведен из организма через несколько дней. В этом отношении тяжёлая вода менее токсична, чем, например, поваренная соль.

Физические свойства обычной и тяжёлой воды

Физические свойства

D2O

H2O

Молекулярная масса

20

18

Плотность при 20C (г/см3)

1,1050

0,9982

T кристаллизации (C)

3,8

0

T кипения (C)

101,4

100

Существует также и полутяжёлая (или дейтериевая) вода, у которой только один атом водорода замещен дейтерием. Формулу такой воды записывают так: DHO.

Термин тяжёлая вода применяют также по отношению к воде, у которой любой из атомов заменен тяжёлым изотопом:

К тяжёлокислородной воде (в ней лёгкий изотоп кислорода 16O замещен тяжёлыми изотопами 17O или 18O),

К тритиевой и сверхтяжёлой воде (содержащей вместо атомов 1H его радиоактивный изотоп тритий 3H).

Если подсчитать все возможные различные соединения с общей формулой Н2О, то общее количество возможных «тяжёлых вод» достигнет 48. Из них 39 вариантов — радиоактивные, а стабильных вариантов всего девять:

Н2 6O, Н217O, Н218O, HD16O, HD17O, HD18O, D216O, D217O, D218O.

Таким образом, возможно существование молекул воды, в которых содержатся любые из пяти водородных изотопов в любом сочетании.

Этим не исчерпывается сложность изотопного состава воды. Существуют также изотопы кислорода. В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева значится всем известный кислород 16O. Существуют еще два природных изотопа кислорода – 17O и 18O. В природных водах в среднем на каждые 10 тысяч атомов изотопа 16O приходится 4 атома изотопа 17O и 20 атомов изотопа 18O. Существование пяти водородных и девяти кислородных изотопов говорит о том, что изотопных разновидностей воды может быть 135.

Наиболее распространены в природе 9 устойчивых разновидностей воды. Основную массу природной воды – свыше 99% – составляет протиевая вода – 1H216O. Тяжелокислородных вод намного меньше: 1H218O – десятые доли процента. 1H217O – сотые доли от общего количества природных вод. Только миллионные доли процента составляет тяжелая вода D2O, зато в форме 1HDO тяжелой воды в природных водах содержится уже заметное количество. Еще реже, чем D2O, встречаются и девять радиоактивных естественных видов воды, содержащих тритий.

Классической водой следует считать протиевую воду 1H216O в чистом виде, то есть без малейших примесей остальных 134 изотопных разновидностей. И хотя содержание протиевой воды в природе значительно превосходит содержание всех остальных вместе взятых видов, чистой 1H216O в естественных условиях не существует. Во всем мире такую воду можно отыскать лишь в немногих специальных лабораториях. Ее получают очень сложным путем и хранят с величайшими предосторожностями. Для получения чистой 1H216O ведут очень тонкую, многостадийную очистку природных вод или синтезируют воду из исходных элементов 1H2 и 16O, которые предварительно тщательно очищают от изотопных примесей. Такую воду применяют в экспериментах и процессах, требующих исключительной чистоты химических реактивов.

Лёгкая вода, т.е. вода с пониженным содержанием дейтерия чрезвычайно полезна для организма. А вот тяжёлая вода несовместима с жизнью. Тяжёлая вода высокой концентрации токсична для организма; химические реакции в её среде проходят несколько медленнее, по сравнению с обычной водой, водородные связи с участием дейтерия несколько сильнее обычных. Клетки животных способны выдерживать до 25-30% тяжёлой воды в среде, растений (50%), а клетки простейших микроорганизмов способны жить на 80% тяжелой воде.

Влияние концентрации дейтерия на рост высших растений

 

Рис. Выживаемость различных организмов в воде с различными концентрациями дейтерия

Подопытных животных поили водой, 1/3 часть которой была заменена водой состава HDO. Через недолгое время начиналось расстройство обмена веществ животных, разрушались почки. При увеличении доли тяжелой воды животные погибали.

На развитие высших растений тяжелая вода также действует угнетающе; если их поливать водой, на половину состоящей из тяжелой воды, рост прекращается.

Рис. Поливка помидорной рассады 30, 50 и 60%-ной тяжёлой водой ингибирует рост растения (по данным Креспи и Катца, 1972).

Все эксперименты свидетельствовали, что пониженное содержание дейтерия в воде стимулирует жизненные процессы. Такие данные получили Бердышев Г. Д., Варнавский И. Н. Они долгое время наблюдали за растениями и животными, потреблявшими воду, в которой содержалось дейтерия на 25% ниже нормы. Они получали такую воду растопкой чистейшего реликтового льда из ледников Якутии, который привозился в вагонах-ледниках. По данным Бердышева, реликтовая вода (т.е. вода, с низким содержанием дейтерия) оказывала омолаживающее действие на клетки тканей. В книге «Эколого-генетические факторы старания и долголетия», изданной в Ленинграде в 1968 г., ученый предположил, что большое число долгожителей среди алтайских, якутских и бурятских народов связано с использованием целебной силы горных источников. Алтайские и бурятские источники умеренно теплые, с температурой 30—42 0С. Вода источников-аржанов не замерзает зимой. Местные жители в них купаются и возят воду в кожаных мешках в поселки. Бердышев предположил, что реликтовая вода из ледников Якутии содержит меньший процент дейтерия.

Потребляя такую воду, свиньи, крысы и мыши дали потомство, гораздо многочисленнее и крупнее обычного, яйценоскость кур поднялась вдвое, пшеница созрела раньше и дала более высокий урожай. Эксперименты проводили на 3 моделях перевиваемых опухолей: карцинома легких Льюис, быстро растущая саркома матки и рак шейки матки, который развивается медленно. "Бездейтериевую" воду исследователи получали по технологии замораживания-оттаивания и электролизом дистиллированной воды. В опытных группах животные с перевитыми опухолями получали воду с пониженным содержанием дейтерия, в контрольных группах - обычную. Животные начали пить "облегченную" и контрольную воду в день перевивки опухоли и получали ее до последнего дня жизни.

В конце прошлого века и на Западе заинтересовались легкой водой. Там несколько ученых запатентовали технологию производства легкой воды и ее лечебные и косметические эффекты. Теперь в США и Западной Европе она продается по шесть долларов за литр и спрос постоянно растет.

Сейчас работы по улучшению качества воды ведутся во всех странах мира. Вода является очень сложной и во многих отношениях малоизученной системами. Это объясняется их динамичной структурой, образованной цепями слабых водородных связей, а также легко образующимися, распадающимися и переходящими друг в друга ассоциатами молекул и подверженной воздействию многочисленных факторов, до недавних пор вообще не рассматриваемых традиционной наукой.

К.х.н. О.В. Мосин