По мнению некоторых исследователей (Ю. А. Колясников) водородные связи в этих тетрамерах могут образовывать как правотак и левовинтовую последовательности, подобно тому, как кристаллы кварца бывают правои лево-вращательной кристаллической форм (рис. 26). Так как каждый такой тетрамер воды имеет еще и четыре незадействованные внешние водородные связи, то тетрамеры могут соединяться этими внешними связями в своего рода полимерные цепочки, наподобие молекулы ДНК. Поскольку внешних связей всего четыре, а внутренних - в 3 раза больше, то это позволяет тетрамерам в жидкой воде изгибать, поворачивать и даже надламывать эти ослабленные тепловыми колебаниями внешние водородные связи. Согласно этому предположению это и обуславливает текучесть воды.

Новые достижения в области исследования воды и её структуры воды дают возможность лучше анализировать условия, при которых зародилась жизнь. Трудно допустить, что жизнь могла возникнуть в «хаотической» воде (Игнатов, 2010) Живые организмы и вода (проф. Антонов, инж. Гылыбова, 1992) являются сложными, самоорганизующимися системами. Проф. Шредингер предложил ясное определение живых организмов, как систем, понижающих собственную энтропию за счёт повышения энтропии окружающей среды.

Однако ближе всего к спектру растительного сока находится спектр минеральной воды, которая взаимодействует с карбонатом кальция. Такой спектр воды карстовых источников.

Самыми благоприятными для зарождения жизни на Земле являются минеральные воды, которые взаимодействают с карбонатом кальция, а затем и морские воды (д-р Игнатов, 2010).

Жизнь зародилась в воде. За последние десятилетия учёные, используя самые разные виды энергии, получили в лабораторных условиях самые разнообразные "органические" вещества. Во всех этих опытах моделировались условия первичной бескислородной атмосферы. Было установлено, что первичной бескислородной атмосфере древней Земли был возможен синтез "органических" молекул за счет энергии коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца, энергии электрических разрядов и за счет других геотермальных источников энергии.

Первые эксперименты по неорганическому синтезу "органических" веществ в условиях первобытной Земли, провел в 1959 году С. Миллер (Miller S. L., 1959). Сконструированный им прибор заполнялся водой и смесью газов - водородом, метаном и аммиаком; свободный кислород в колбу не допускался. В верхней части колбы непрерывно создавались сильные электрические разряды. Внизу нагревалась до кипения вода, создавая циркуляцию пара и воды (рис. 9).

Живые организмы почти на 70% состоит из воды, в которой содержится 0,015% дейтерия. По количественному содержанию (в атомных процентах) дейтерий занимает 12-е место среди химических элементов, из которых состоят живые организмы, включая человека. В этом отношении дейтерий следует отнести к разряду микроэлементов. Содержание таких микроэлементов как медь, железо, цинк, молибден, марганец в живом мире в десятки и сотни раз меньше, чем дейтерия.

Из всех существующих изотопов дейтерий самый важный, поскольку содержание дейтерия является индикатором эволюции Вселенной и даёт нам представление о её эволюции.

Полученные данные позволяют видеть аналогию между адаптацией к тяжёлой воде и адаптации к низким температурам. Ещё Юнг на клетках Escherichia coli, помещенных в 98,6%-ную тяжёлую воду, показал, что эффект торможения роста тяжелой воды может быть компенсирован повышением температуры роста (Jung, 1967). Аналогия с охлаждением позволяет рассматривать адаптацию к тяжёлой воде, как адаптацию к неспецифическому фактору, действующему одновременно на функциональное состояние большого числа систем: превращение энергии, биосинтетические процессы, транспорт веществ, структуру и функции макромолекул. Возможно, что наиболее чувствительными к замене Н+ на D+ оказываются именно те системы, которые используют высокую подвижность протонов и высокую скорость разрыва протонных связей. Такими системами в клетке могут быть дыхательная цепь и аппарат биосинтеза макромолекул, которые располагаются в цитоплазматической мембране или находятся под ее контролем. Аналогия между адаптацией к тяжёлой воде и температурной адаптацией очень важна для конструирования дейтерированных ферментов, которые смогут функционировать в условиях высоких температур. Такие стабильные дейтерированные ферменты необходимы в биотехнологии, медицине и сельском хозяйстве.

Разные природные воды содержат различное содержание дейтерия. Соотношение между тяжёлой и обычной водой в природных водах составляет 1:5500. Обычная водопроводная вода содержит около 100 г дейтерия на тонну воды, а морская вода от 130 до 150 г дейтерия на тонну воды. Горная вода содержит гораздо меньшее количество дейтерия, чем другие виды вод, что благоприятно сказывается на метаболизм и функционирование организма. Представители Клуба медицинской биофизики из города Тетевена, Болгария провели следующий научный эксперимент под руководством д-ра Игнатова. Они поливали семена одной культуры обычной водопроводной и горной водой. Результаты показали, что растения, политые горной водой, росли быстрее, чем растения, которых поливали обычной водопроводной водой (рис. 2). Согласно полученным данным, большее содержание дейтерия уменьшало проницаемость мембраны клетки и тем самым, замедляло транспорт питательных веществ внутрь клетки. На рисунке ниже показан результат опыта с кукурузой спустя месяц после поливки (д-р Игнатов, Цветкова, 2010).

Материал опубликован в статьях данного раздела нашего сайта.

Доктор Игнат Игнатов - фото слева, известный болгарский биофизик и исследователь воды, создатель биоэнергетической медицины, организатор и руководитель Научно-исследовательского центра медицинской биофизики (НИЦМБ).

Главное научное направление д-ра Игнатова связано с  исследованиями воды, “памятью” воды и зарождением живой материи. Является создателем методики спектрального Кирлианова анализа, соавтором исследований по биолечению глазных заболеваний, а также исследований по дистанционной регистрации биофизических полей.

Автор десятков книг. Награждён международной премией им Вернадского по альтернативной медицине и биофизике (2003 г.), Швейцарской премией по альтернативной медицине и биофизике – Швейцарская премия (2003 г.) и Премией им. Чижевского (2005 г.)  

Воду принято рассматривать и как практически нейтральный растворитель, в котором протекают биохимические реакции, и как субстанцию, разносящую по телу живых организмов различные вещества. Вместе с тем вода — непременный участник всех физико-химических процессов и, в силу своей огромной важности, самое изучаемое вещество. Изучение свойств воды не раз приводило к неожиданным результатам. Казалось бы, какие неожиданности может таить в себе несложная реакция окисления водорода 2H₂ + O₂ → 2H₂O? Но работы академика Н. Н. Семёнова показали, что реакция эта — разветвлённая, цепная. Было это более семидесяти лет назад, и про цепную реакцию деления урана ещё не знали. Вода в стакане, реке или озере не просто огромные количества отдельных молекул, а их объединения, надмолекулярные структуры — кластеры. Для описания структуры воды предложен ряд моделей, которые более или менее правильно объясняют только некоторые её свойства, а в отношении других противоречат эксперименту. 

Тонкий эксперимент однозначно доказал, что кластеры воды обладают большими электрическими дипольными моментами. Попутно выяснилось, что отдельные кластеры не замерзают даже при минус 150 градусах Цельсия. Структура воды становится еще более интересной, чем считалось ранее.

Несмотря на простую химическую формулу, вода — вещество с очень нетривиальными свойствами. Причина этого в том, что молекулы воды связаны друг с другом водородными связями. В жидком состоянии вода представляет собой не просто мешанину молекул, а сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров. Каждый отдельный кластер живет очень небольшое время, однако именно поведение кластеров влияет на структуру воды.

Японский физик Масакадзу Мацумото выдвинул теорию, которая объясняет, почему вода при нагревании от 0 до 4°C сжимается, вместо того чтобы расширяться. Согласно его модели, вода содержит микрообразования — «витриты», представляющие собой выпуклые пустотелые многогранники, в вершинах которых находятся молекулы воды, а ребрами служат водородные связи. При повышении температуры конкурируют между собой два явления: удлинение водородных связей между молекулами воды и деформация витритов, приводящая к уменьшению их полостей. В диапазоне температур от 0 до 3,98°C последнее явление доминирует над эффектом удлинения водородных связей, что в итоге и дает наблюдаемое сжатие воды. Экспериментального подтверждения модели Мацумото пока что нет — впрочем, как и других теорий, объясняющих сжатие воды.

Расширяю профессиональный кругозор и в настоящее время начала читать статьи о воде на вашем сайте. У меня возник вопрос. Почему в статье об агрегатных состояниях воды переход газообразного вещества в твердое называется сублимацией? Сублимация - синоним слова возгонка.

Здравствуйте!

Спасибо за замечание. В статье, конечное, допущена опечатка. Переход воды из газообразного в твердое состояние называется десублимаций.

Пожалуйста поясните про динамическую вязкость воды? Во всех справочниках она приводиться в размерности Па*с или мПа*с мне для расчетов необходимо перевести в кг*с/м² какой коэффициент необходимо использовать для перевода? Также пробовал перевести размерность Па*с в кг*с/м² путем разложения Па на размерности кг*м/с² в итоге не получилась размерность кг*с/м².

Вязкость – свойство газов и жидкостей оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и других видах деформации. Различают динамическую (или абсолютную) вязкость и кинематическую вязкость.

Динамическая (абсолютная) вязкость µ – сила, действующая на единичную площадь плоской поверхности, которая перемещается с единичной скоростью относительно другой плоской поверхности, находящейся от первой на единичном расстоянии.

д-р Игнат Игнатов

2011 г., София, Болгария

Русский учёный Семихина исследует физический показатель тангенса диэлектрических потерь воды у разных животных. Названия животных на фигуре (сверху вниз): дождевые черви, рыба карась, мышь, лягушка, хомяк.

Чем больше экстремумы данного параметра, в особенности при 200 килогерц или в километровом диапазоне электромагнитных волн, тем животное находиться на более высоком уровне эволюционного развития. Также, это - показатель «отдаления» воды в различных животных от первоначальной воды для зарождения жизни.

К такому выводу пришел директор Московского эколого-медицинского центра Ф. П. Ратавнин. Мы попросили его прокомментировать свои исследования.

Пока это всего лишь гипотеза. Буду рад, если она получит научное подтверждение.

Методом несложных расчетов и наблюдений удалось составить, если так можно выразиться, «периодическую систему» воды.

Давайте вспомним об известных температурных пиках воды – этой удивительной субстанции. Точкой замерзания принято считать условно 0 градусов по Цельсию. Мы с вами прекрасно видим этот температурный пик, ведь зиму никто не отменял, а лёд можно пощупать. Знаем мы и о другом пике кардинального изменения свойств воды – условных 100 град. по Цельсию – о кипении. Любой хороший чайник позволит провести научный эксперимент прямо на кухне, и мы можем наблюдать процесс парообразования.

Поскольку достоверная научная информация о физических свойствах и природе структурированной воды до недавнего времени полностью отсутствовала, было предпринято несколько аналитических и экспериментальных лабораторных работ в этой области. Первые же опыты по измерению физических свойств простой воды, взятой из под крана, и физических свойств структурированной воды принесли неожиданные результаты. В частности обнаружилось, что обычная вода, состоящая из одной – четырёх молекул воды и структурированная вода, с образовавшимися кластерами, состоящими из девятьсот двенадцати молекул воды, обладают совершенно одинаковыми физическими свойствами. Однако такие результаты противоречат существующим на сегодняшний день и хорошо изученным физическим законам поведения воды. Собственно именно эти результаты лабораторных работ и стали причиной появления данного обзора по свойствам и природе структурированной воды.

Аристотель точно прав:
У стихий особый нрав,
Королева всех — вода!
Остальные — ерунда.

Студенческий фольклор

Описание воды — это неустанное спряжение глаголов „двигаться“ и „изменяться“. В нашем сознании и в общении друг с другом вода и время часто бывают связаны. Мы, подражая древним грекам, говорим — „время течёт“; о больших интервалах времени — „много воды утекло“; и сегодня фраза „нельзя повернуть время вспять“ произносится как „нельзя вступить дважды в одну и ту же реку“. В разговорной речи к слову „вода“ часто добавляют эпитеты — чистая вода, спокойная вода, но это не более чем метафоры. О том, как ведёт себя вода на малых масштабах времён, порядка 10^–5 с, „Химия и жизнь“ рассказала в мартовском номере за этот год. В этой статье речь пойдёт о тех событиях, которые происходят в ней на больших масштабах времени.

Уважаемый Олег! Пишет Вам большая Ваша поклонница. Мне нравятся Ваши популярные публикации в Интернете по поводу тяжелой воды и эволюции Вселенной, основанной на распространенности изотопов дейтерия.Недавно я участвовала в дискуссии по поводу этой самой тяжелой воды и ее возможных видах. Дискуссия была на литературном конкурсе фантастических рассказов, где большинство авторов не профессионалы, а любители и имеют основные профессии всякие разные. Я тоже участвую там, в качестве писателя-любителя.

Один из рассказов (другого автора) затронул вопрос о тяжелой воде. Его обсмеяли, а я безуспешно пыталась защитить эту работу. Сначала мне попалась Ваша популярная статья с упоминанием возможного числа молекул тяжелой воды (476), если изотопов водорода 7, а кислорода 17. Затем я нашла даже ссылку на научную работу: G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A.H. Wapstra, The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties, 2003. 

О воде обычно принято говорить как о веществе, нейтральном по отношению к живым организмам. Вода в этом плане рассматривается как универсальный растворитель и как среда, в которой происходят практически все жизненно важные биологические реакции и взаимодействия. Человеческий организм состоит из 70 – 80% воды, в некоторых растениях воды содержится до 90% и более. Такое высокое содержание воды в живом организме невольно наводит на мысль о более значимой ее роли, нежели простой нейтральный растворитель или некая нейтральная среда.

Разрешите задать Вам вопрос лично. Я биолог с некоторым знанием основ химии. Вопрос касается растворимости углекислого газа в воде. Сущности этого процесса. Часть растворенного газа взаимодействует с водой с образование угольной кислоты, которая диссоциирует на гидрокарбонат и ионы водорода. Зная константу диссоциации, содержание растворенного диоксида углерода, мы можем рассчитать показатель кислотности и содержание самой угольной кислоты – оно ничтожно.

Вопрос: что удерживает остальную часть диоксида углерода в воде, ведь он не находится газовой фазе, иначе бы сразу улетучился? Нигде не могу найти ответа на этот вопрос: что удерживает собственно диоксид в воде? Может он образует с молекулами воды водородные связи? Поскольку водородные связи могут образовываться между атомом водорода, связанным с атомом электроотрицательного элемента, и электроотрицательным элементом, имеющим свободную пару электронов (О,F,N)?

Здравствуйте! Я - врач анестезиолог-реаниматолог. Впервые посетил Ваш сайт, мне очень понравились форма и содержание. В своей повседневной работе мне часто приходится работать с водой: подсчет гидробаланса у пациента и его коррекция, определение ионов, содержащихся в организме, исследование кислотно-основного состояния и т. д. Информация, представленная на сайте, заинтерестовала меня. Эволюция представлений о воде позволит изменить нашу повседневную жизнь в том числе и в медицинской практике.

С уважением Каськов Александр Юрьевич.

____________________________________