Структура воды под напором

Здравствуйте! вопрос: Действительно ли, структура обычной водопроводной воды меняется, если вода течет под хорошим напором из душа (душевой лейки) с высоты при столкновении струй воды с поверхностью ванны, иногда образуется облако водяной пыли (если душевая лейка правильная :-)) и происходит ионизация воздуха? Или не стоит тешить себя иллюзиями что так полезней... Чем больше читаешь подобных ресурсов... тем выше осознанность... Спасибо за то, что вы есть и занимаетесь очень полезным делом.

Здравствуйте, уважаемая Евгения! Большое спасибо за интерес к нашему сайту.

В соответствии с последними научными представлениями, вода представляет собой сложный агрегат, состоящий из множества особых структур-ассоциатоа (кластеров), связанных друг с другом многочисленными короткоживущими водородными связями между соседними атомами водорода и кислорода, способных воспринимать, хранить и передавать самую различную информацию. Время жизни этих структур оценивают в диапазоне от 10^-10 до 10^-11 с. Такое представление правдоподобно объясняет высокую степень подвижности жидкой воды и ее низкую вязкость. Считается, что благодаря таким свойствам вода служит одним из самых универсальных растворителей.

Модель структурированной воды определяет почти все её аномальные свойства, имеющие огромное практическое значение - вода самое аномальное из всех известных природе веществ. Диаметр молекулы воды 2,8 А (1 ангстрем = 10-10м). Если рассматривать воду как простую совокупность молекул Н₂О, то оказывается, что её удельный вес должен составлять 1,84 г/см3, а температура её кипения будет равна 63,5°С. Но, как известно, при нормальной температуре и давлении удельный вес воды равен 1 г/см3, а кипит вода при 100°С. Исходя из этого, следует предположить, что внутри воды должны быть пустоты, где нет молекул Н₂О, то есть воде присуща особая структура. Это принципиальное открытие было сделано английским физиком Берналом. С тех пор в этой области проведено множество исследований, но полной ясности в этом вопросе еще нет.

Способность молекул воды образовывать определенные структуры, основана на наличии так называемых водородных связей. Эти связи не химической природы. Они легко разрушаются и быстро восстанавливаются, что делает структуру воды исключительно изменчивой. Именно благодаря этим связям в отдельных микрообъемах воды непрерывно возникают своеобразные ассоциаты воды, её структурные элементы. Связь в таких ассоциатах называется водородной. Она является очень слабой, легко разрушаемой, в отличие от ковалентных связей, например, в структуре минералов или любых химических соединений.

Интересно, что свободные, не связанные в ассоциаты молекулы воды присутствуют в воде лишь в очень небольшом количестве. В основном же вода – это совокупность беспорядочных ассоциатов и «водяных кристаллов», где количество связанных в водородные связи молекул может достигать сотен и даже тысяч единиц.

«Водяные кристаллы» могут иметь самую разную форму, как пространственную, так и двухмерную (в виде кольцевых структур). В основе же всего лежит тетраэдр (простейшая пирамида в четыре угла). Именно такую форму имеют распределенные положительные и отрицательные заряды в молекуле воды. Группируясь, тетраэдры молекул H₂O образуют  разнообразные пространственные и плоскостные структуры. И из всего многообразия структур в природе базовой, судя по всему (пока лишь не точно доказанное предположение) является всего одна – гексагональная (шестигранная), когда шесть молекул воды (тетраэдров) объединяются в кольцо. Такой тип структуры характерен для льда, снега, талой воды, клеточной воды всех живых существ.

Структуры кластеров воды были найдены и теоретически, сегодняшняя вычислительная техника позволяет это сделать. В 1999 г. Станислав Зенин провёл совместно с Б. Полануэром (сейчас в США) исследование воды в ГНИИ генетики, которые дали интереснейшие результаты. Применив современные методы анализа, как-то рефрактометрического, протонного резонанса и жидкостной хроматографии исследователям удалось обнаружить полиассооциаты - "кванты" воды.

Рис. Возможные кластеры воды

Объединяясь друг с другом, кластеры могут образовывать более сложные структуры:

Рис. Более сложные ассоциаты кластеров воды

Кластеры, содержащие в своём составе 20 молекулу оказались более стабильными.

Рис. Формирование кластера из 20 молекулы воды.

Согласно гипотезе С.В. Зенина вода представляет собой иерархию правильных объемных структур "ассоциатов" (clathrates), в основе которых лежит кристаллоподобный "квант воды", состоящий из 57 ее молекул, которые взаимодействуют друг с другом за счет свободных водородных связей. При этом 57 молекул воды (квантов), образуют структуру, напоминающую тетраэдр. Тетраэдр в свою очередь состоит из 4 додекаэдров (правильных 12-гранников). 16 квантов образуют структурный элемент, состоящий из 912 молекул воды. Вода на 80% состоит из таких элементов, 15% - кванты-тетраэдры и 3% - классические молекулы Н₂О. Таким образом, структура воды связана с так называемыми платоновыми телами (тетраэдр, додекаэдр), форма которых связана с золотой пропорцией. Ядро кислорода также имеет форму платонова тела (тетраэдра).

Элементарной ячейкой воды являются тетраэдры, содержащие связанные между собой водородными связями четыре (простой тетраэдр) или пять молекул Н₂О (объемно-центрированный тетраэдр).

При этом у каждой из молекул воды в простых тетраэдрах сохраняется способность образовывать водородные связи. За счет их простые тетраэдры могут объединяться между собой вершинами, ребрами или гранями, образуя различные кластеры со сложной структурой, например, в форме додекаэдра. Таким образом, водная среда представляет собой как бы иерархически организованный жидкий кристалл. Изменение положения одного структурного элемента в этом кристалле под действием любого внешнего фактора или изменение ориентации окружающих элементов под влиянием добавляемых веществ обеспечивает, согласно гипотезе, высокую чувствительность информационной системы воды. Если степень возмущения структурных элементов недостаточна для перестройки всей структуры воды в данном объеме, то после снятия возмущения система через 30-40 мин возвращается в исходное состояние.

Если же перекодирование, т. е. переход к другому взаимному расположению структурных элементов воды оказывается энергетически выгодным, то в новом состоянии отражается кодирующее действие вызвавшего эту перестройку вещества. Такая модель позволяет объясненить "память воды" и ее информационные свойства.

Рис. ниже слева - Формирование отдельного кластера воды (компъютерное моделирование)

В дистиллированной воде кластеры практически электронейтральны. Однако учёные обнаружили, что их электропроводность можно изменить. Если помешать магнитной мешалкой, связи между элементами кластеров будут разрушены и вода превратится в мертвое, неупорядоченное месиво.

Если поместить в воду предельно малое количество другого вещества (хоть одну молекулу) - кластеры начнут "перенимать" его электромагнитные свойства. Это свойство объясняет чрезвычайно лабильный, подвижный характер их взаимодействия. Его природа обусловлена дальними кулоновскими силами, определяющими новый вид зарядово-комплементарной связи. Именно за счет этого вида взаимодействий осуществляется построение структурных элементов воды в ячейки (клатраты) размером до 0,5-1 микрон. Их можно непосредственно наблюдать при помощи контрастно-фазового микроскопа.

Структурированное состояние воды оказалось чувствительным датчиком различных полей. С. Зенин считает, что мозг, сам состоящий на 90% из воды, может, тем не менее, изменять её структуру.

Опираясь на подобные представления о структуре воды, учёные выяснили интересные подробности. Недавно, как сообщил российские исследователи Высоцкий и Корнилова, развивая идеи Ю.И. Наберухина, провели расчет энергетических характеристик, необходимых для перехода свободных молекул воды из несвязанного состояния в полость клатрата и обратно. С помощью этих расчетов они показали, что структурой воды - количеством свободных молекул воды в полостях клатратов и вне их, - можно управлять с помощью давления, температуры, магнитного поля, динамики течения воды через трубы и др. При этом важную роль играет процесс турбулентности.

Турбуле́нтность (лат. turbulentus — бурный, беспорядочный), турбуле́нтное тече́ние — явление, заключается в том, что при увеличении интенсивности течения жидкости или газа в среде самопроизвольно образуются многочисленные нелинейные волны различных размеров, без наличия внешних, случайных, возмущающих среду сил и/или при их присутствии.

Необычность явления заключается в том, что картина течения жидкости изменяется во времени, даже если внешние условия постоянны. Например, в турбулентном течении в трубе при неизменном перепаде давления на концах трубы скорость жидкости в любой точке пульсирует, меняется во времени. При таком течении жидкости или газа отдельные элементы течения совершают неустановившиеся движения по сложным траекториям. В таких течениях образуются многочисленные вихри различных размеров, поэтому скорость частиц, температура, давление, плотность меняются при переходе от точки к точке и во времени не регулярно. Это приводит к интенсивному перемешиванию вещества.

Турбулентность экспериментально открыта английским инженером Рейнольдсом в 1883 при изучении течения несжимаемой воды в трубах. Он изучал течение жидкости в трубе, для визуализации течения он подкрашивал жидкость в центре сечения трубы. При малом перепаде давления подкрашенная струйка жидкости не смешиваясь с остальной жидкостью в объеме трубы, спокойно текла вместе с ней. При некотором критическом перепаде давления по подкрашенной струйке появлялись волнообразные движения. При очень большом перепаде давления скорость движения внутри трубы было быстрым и хаотичным, струйка сразу же размешивалась по трубе. Рейнольдс проводил опыты с разными размерами труб и жидкостями и выяснил, что переход от стационарного течения жидкости к меняющемуся во времени происходит, когда некоторая безразмерная комбинация скорости жидкости, ее вязкости и размеров трубы достигает одного и того же значения. Эта безразмерная комбинация имеет вид

Re

где v (верхняя) - характерная скорость движения жидкости, L -характерные размеры течения, а v  (нижняя)-кинематическая вязкость жидкости. Число Re называется числом Рейнольдса и его численное значение в основном и определяет характер течения жидкости: при малом числе Рейнольдса течение ламинарно (гладкое регулярное течение), а при большом -турбулентное (нерегулярное, в течении присутствуют вихри гораздо меньшего размера, чем размеры трубы).

Обычно турбулентность наступает при превышении некоторого критического числа Рейнольдса (в частном случае скорости потока при постоянной плотности и диаметре трубы и/или температуры на внешней границе среды). Она наблюдается во многих потоках жидкостей и газов, движущихся по трубам, плазме и любых сплошных средах (например, в песке, земле, металлах).

Турбулентность возникает самопроизвольно, когда соседние области среды следуют рядом или проникают один в другой, при наличии перепада давления или при наличии силы тяжести, или когда области среды обтекают непроницаемые поверхности.

Естественный процесс турбулентности происходит природе в дождевой воде, когда вода обтекая камни течёт по ручью, бурлит и пенится. При этом в воде происходит поглощение газов из воздуха. В ручьях, с одной стороны, происходит разбавление, с другой, сильная турбуленция. При испарении воды её структура разрушается и остаются не более чем в 2 молекулах на каждый кластер.

Рис. Естественная турбулентность в природе

На этом процессе турбулентности основаны приборы витализации воды EWO австрийского естественноиспытателя Аллоиза Грубера. Как говорят разработчики таких приборов в качестве образца служит сама природа. Подобно тому, как в природе вода бурлит, пробиваясь сквозь камни, в приборе EWO поток воды пропускается через спираль, создающую турбулентность потока. Эта установка в соответствии с заданными параметрами, приближенными к природным, информирует и намагничивает водопроводную воду. «Сердцем» этой установки является интегрируемый турбулизационный элемент, разработанный по методу Виктора Шаубергера. Он, согласно утверждениям производителей, возвращает воде драгоценную жизненную энергию.

1.Входящая вода

2.Магнетизм

3.Информационная вода

4.Спираль турбулизации

5.Структурированная вода

Насосы, моторы, электромагнитные поля, высокое давление в трубопроводах и химические загрязнения оказывают отрицательное влияние на кластерную структуру воды, изменяя её. Из-за турбуленции структура водных кластеров также изменяется, благодаря чему уменьшается напряжения на поверхности воды, меняется её структура и незначительно некоторые физико-химические параметры – показатель рН, кислотность.

С уважением,

К.х.н. О.В. Мосин