Вода - какво е Вода? | Блог | PKSOVA

Регистрирайте се , получавайте бонуси за регистрация, отзиви и покупки, както и актуални промоции.

Вода - какво е Вода?

  • Планета Регионов
  • 02 May, 2025
  • 22,535 прегледи
Зенин Станислав Валентинович - професор, доктор на биологичните науки, кандидат на химическите и философските наукиСтранна формулировка на въпроса кое изглежда най-често срещаното и най-разпространената субстанция в света обаче мигрира от една книга през водата в друга със същата цел - да заинтригува читателя. Струва ви се, че знаете нещо за водата, но всъщност в нея има нещо тайнствено и непознаваемо, за което дори не подозирате. Този фон на този въпрос неизменно се усещаше и след това се подсилваше чрез изброяване на странните свойства на водата, които оправдаваха формата на въпроса.
Ето само някои от най-важните характеристики на водата. Първо, според химичните си свойства при стайна температура, той трябваше да остане газ. Най-яркият пример, потвърждаващ това твърдение, е съществуването в газообразно състояние на сродно съединение - сероводород, въпреки че серният атом, който замества кислорода, е дори два пъти по-тежък от кислородния атом. Геометрично, молекулата на сероводорода се различава от водната молекула по това, че ъгълът между S-H връзките е 92 градуса, докато ъгълът между O-H връзките е 104,5 градуса. Нека припомним, че теоретично, според квантовата химия, такъв ъгъл трябва да е прав. Както можете да видите, геометрията на водната молекула се отклони доста силно от теорията, за разлика от геометрията на молекулата на сероводорода, която почти точно се доближи до изчислената. Изненадващо, именно тази разлика определя различните състояния на тези вещества, превръщайки водата в течност при стайна температура.
Не е чудно, че такава странно получена течност започна да има необичайни свойства. И въпросът е не само, че температурите на замръзване и кипене трябва да са значително по-ниски, но че максималната плътност на водата е около четири градуса по Целзий и следователно с последващо охлаждане тя започва да намалява, а не да се увеличава, както всички нормални течности с намаляваща температура. Все още няма разумно обяснение за този факт, въпреки че плаващият лед постоянно ни напомня за тази аномалия.
Разбира се, има и други необичайни свойства, например минималната стойност на топлинния капацитет при 35 градуса по Целзий, което със сигурност е важно за живите организми.
Всичко това се оказа достатъчно за внимателно изследване на структурата на водата, особено след като в човешкото тяло водната среда съставлява 70-80%.
4. ПРОБЛЕМ ЗА СТРУКТУРАТА НА ВОДИТЕ.
На първо място е необходимо да се обясни защо изведнъж понятието „водна структура“ се оказа проблем и защо изобщо е необходимо да се засяга това сложно и несмилаемо понятие. Факт е, че необичайните свойства на водата трябваше да бъдат обяснени по някакъв начин и освен вътрешните трансформации на водните молекули, вероятно просто нямаше какво да се измисли като причина за проявата на тези свойства.
Предпазливостта на академичните научни среди към думата „структура” по отношение на водата се обяснява по два начина. Първо, единственият фактор за вътрешната трансформация на водните молекули - водородната връзка - има изключително кратък живот: около десет на минус дванадесета или четиринадесета от секундата. Каква структура има! Преди да има време да възникне, той вече трябва да се разпадне. Второ, от наличието на структурата на водата до „прословутата“ „памет на водата“ е една стъпка. И тази концепция е свързана с цяла епопея от не много научни възгледи. До този извод стигнаха много привърженици на консервативните научни среди. Факт е, че още през 1988 г. французинът Жак Бенвенисто провъзгласява феномена на паметта на водата въз основа на анализ на своите хомеопатични изследвания [6], естествено, без да споменава нищо за каквито и да е молекулярни идеи за структурата на водата. Това предизвика буря от протест срещу приписването на свойствата на високоорганизирани животни на обикновени вещества. Те дори се опитаха два пъти да му „припишат“ шутовската Нобелова награда за такова „нелепо“ предложение. Когато по време на посещението си в Русия, две години преди смъртта му, след речта му във Федералния център на Министерството на здравеопазването, авторът на тези редове успя да попита подробно мнението му за дешифрирането на механизма на паметта на водата, той уверено отговори, че това трябва да се направи от физикохимици и биофизици. Знаейки посоката на нашите физически и химични изследвания на водата, J. ​​Benvenisto веднага добави: „Така че трябва да стигнете до обяснението на механизма на паметта на водата.“ Така, от една страна, той показа, че за паметта на водата трябва да се говори на много по-фино ниво, отколкото за биомакромолекулите, а от друга страна, той също потвърди позицията си по този въпрос - на нивото на неговите изследвания беше създадена ясна убеденост в съществуването на феномена „памет на водата“. Според него е възможно да се получи пълно потвърждение и декодиране на механизма на паметта на водата само на молекулярно ниво.
Нихилистичното отношение на научната общност към изучаването на вътрешномолекулните взаимодействия във водата обаче трябва да се обяснява не само с краткия живот на водородната връзка, но и с невъобразимото им разнообразие. Представете си колко комбинации от такива връзки могат да се получат, ако дори една водна молекула има четири центъра за образуване на водородни връзки. Димерът ще има шест от тях, тримерът вече ще има осем и следващите молекули могат да се свържат с всеки от тези центрове за образуване на водородни връзки. Следователно изборът на път на асоцииране на водните молекули винаги е бил сериозна пречка в изследванията на нейното структурно състояние.
Връзката между структурата и паметта на водата веднага поставя мост от молекулярните концепции до заключенията, необходими за научното обосноваване на биоенергийната терапия, но този път се оказа дълъг и труден, което по принцип е характерно за всяко сериозно научно изследване.

5. ДЕКОДИРАНЕ НА СТРУКТУРНОТО СЪСТОЯНИЕ НА ВОДАТА.

5-1. Формиране на стабилни сътрудници.
Водна молекулаЗа получаване на първична картина на структурното състояние на водата през последните времена на един век много учени са положили много усилия. Но според повечето експерти доскоро не беше възможно да се получи задоволителна картина при създаването на структурни модели на водата. Това обстоятелство стана малко по-ясно, когато бяха установени причините за такива неуспешни опити за изследване на водата. Ако по-рано, с обичайния термодинамичен подход, водата трябваше да се разглежда като статистическа система от хаотично взаимодействащи молекули, последните изследвания показаха възможността за качествено различен подход, който отчита първоначалните структурни характеристики на водната молекула и насочения характер на процеса на образуване на водородни връзки (фиг. 1), т.е. определен ред в последователността на взаимодействие на центрове за образуване на водородни връзки във водата.
Резултатите от подробно изследване на последователността от елементарни събития във водата се оказаха зашеметяващи. Водата се появи пред изследователите под формата на строго подредена, напълно детерминирана система. От една страна, това противоречиво разглеждане от позицията на статистическата термодинамика, от друга страна, беше привлекателно поради пълното отчитане на химичните процеси на комплексообразуване във водна среда, без които използването на статистически закони в хаоса на взаимодействащите молекули изглежда неправилно.
Какво беше евристичното решение на този на пръв поглед сложен, объркващ и трудно разрешим проблем дори по принцип? Изглежда, че има само едно обстоятелство, без да се вземе предвид което е практически невъзможно да се познават елементарните принципи на химическата кинетика, за да се постигне хармоничен ред на изграждане на асоциациите на водните молекули. Ако в геометрията на конструиране на асоциирани структури се появяват центрове на образуване на водородна връзка, разположени в една и съща равнина, тогава константите на междумолекулно взаимодействие между тях не се състоят от отделни константи на равновесие за всяка от водородните връзки, а са техен продукт.
Тъй като тази фраза звучи малко по-научно, отколкото би трябвало да бъде за научно-популярна презентация, нека се опитаме да опростим разбирането на смисъла на казаното. Когато две молекули образуват асоциат, отношението на концентрацията на асоциата към произведението на концентрациите на първоначалните молекули се нарича константа на равновесие. За водни молекули при стайна температура тази константа е от порядъка на 10 l/mol. Ако си представим два по-сложни съдружника, имащи например шест центъра за образуване на водородни връзки в една и съща равнина, които могат да взаимодействат с подобни допълнителни шест само наведнъж, тогава съответната константа на равновесие между тях ще бъде равна на милион. Защо е важно да знаете това?
Факт е, че стабилността на неоплазмата и съответно нейният живот в този случай ще се увеличи с приблизително шест порядъка. Такова мощно увеличение на продължителността на живота означава съществуването на фундаментално възможен начин за рязко стабилизиране на асоциациите, възникващи във водата, което качествено променя позицията на отхвърляне на позицията за фундаменталната възможност за дългосрочно съществуване на набор от водни молекули, свързани с водородни връзки.
Такава позиция в случая може би трябва да се нарече просто неграмотна.
Нека се опитаме да вземем предвид горните съображения, когато конструираме структурни образувания от водни молекули. Още по-добре би било, ако при избора на модели постоянно присъстват известни химико-кинетични концепции, които да хармонизират и коригират предполагаемото и действителното, тъй като тяхното отчитане непременно трябва да доближи предполагаемите образувания до реално съществуващите.
Да започнем от самото начало, т.е. от една водна молекула (фиг. 1). Два водородни атома и два самотни кислородни електрона са четирите центъра за водородни връзки. Тъй като няма причина да се отделя нито една от тях, в този случай трябва да приемем, че образуването на водородна връзка е еднакво вероятно във всяка от четирите посоки, близки до тетраедричните. Вярно е, че е необходимо незабавно да обърнете внимание на едно просто, но много важно обстоятелство. Водородният атом на въпросната водна молекула ще взаимодейства с единичния електрон на кислородния атом на една от приближаващите водни молекули, а самотният електрон на въпросната водна молекула съответно ще взаимодейства с водородния атом на друга от приближаващите водни молекули. Такива взаимодействия трябва да се наричат ​​допълващи се.
Водна молекула, която е осъзнала напълно своите центрове за образуване на водородни връзки със заобикалящите ги четири водни молекули Пет-молекулен асоцииранМодел на воден асоциат от 57 молекулиРазбира се, предполагаемата симетрична среда на една водна молекула с още четири (фиг. 2) може да съществува за изключително кратко време. Но центровете за образуване на водородни връзки във всяка от четирите външни молекули, от които остават по три, не са по-лоши от гледна точка на вероятността за взаимодействие от вече реагиралите центрове и водните молекули също могат да бъдат свързани с тях в даден момент (фиг. 3). Такава седемнадесетмолекулна формация, разбира се, може да се представи само хипотетично поради нейното краткосрочно съществуване, но геометрията на взаимното разположение на водородните връзки под ъгъл, близък до тетраедричния и до ъгъла на петоъгълника, неочаквано дава възможност да се увеличи продължителността на съществуването му поради образуването на шест петчленни цикъла наведнъж (фиг. 4). Според химико-кинетичните концепции, в този случай „струйката“ на потока от асоциации в по-дългосрочно съществуване изглежда тясна по концентрация. Увеличаването на продължителността на живота се дължи на задълбочаването на потенциалната енергийна яма, в която се намират всичките 17 молекули, непосредствено с количество, равно на шест енергии на образуване на водородна връзка. Но основното дори не е това, а възникващата геометрия на неоплазмата. В една равнина се появява същата подредба на шест центъра на образуване на водородна връзка, които при условие на допълване са готови да се „срутят“ с подобно образуване поради милионната константа на взаимодействие.
Супертетраедър от пет кванта Цикично образуване на шест кванта - снежинка"Стойка" на потока от сътрудници в по-дългосрочно съществуване във всяка от шестте потенциални енергийни кладенци на 17-молекулното ядро "� „Стигнах“ до следващото задълбочаване на потенциалната яма, което също е равно на шест енергии на водородна връзка. В резултат на това се появява красива геометрична фигура (фиг. 5) - додекаедричен тетраедър [7,8], който като че ли се превръща в един вид „квант“ в по-нататъшното изграждане - вид удобна тухла за строителство.
„Квант“ оправдава името си с факта, че с възникването му процесът на „колапс“ с милионна константа става единственият и основен процес на по-нататъшно свързване. Факт е, че четирите равнини на тетраедъра (фиг. 5) отново съдържат по шест центъра на образуване на водородна връзка във всяка и "течането" на асоциираните се превръща в голям "поток" с две посоки (фиг. 6 и фиг. 7). Образуват се пет- и шестквантови образувания: супертетраедър под формата на четирилъчева „звезда“ (фиг. 6) и нещо като шестлъчева „снежинка“ (фиг. 7). От научна гледна точка е по-правилно тези образувания да се наричат ​​фракции, тъй като впоследствие те са записани чрез високоефективна течна хроматография под формата на фракции.
„Потокът“ на образуване и „протичане“ на асоциати не спира дотук, а напротив, рязко се засилва поради неочакваното образуване на една равнина от три равнини на взаимодействащи „кванти“ и появата в тази равнина във всяка от фракциите на вече осемнадесет центъра на образуване на водородна връзка (фиг. 6 и 7), което предполага последващи взаимодействия с константа, равна на десет на осемнадесета мощност. Появява се дълготрайна „река“ от асоцити с продължителност на живота с осемнадесет порядъка по-висока от продължителността на живота на предишни образувания. Такива сътрудници могат да се разлеят в цяло „море“ и в този случай водата трябва да се превърне в гел. За щастие това не се случи, тъй като сред дългоживеещите асоциати взаимодействието на две пет-квантови фракции и една шест-квантова фракция образува геометрична фигура (фиг. 8), която може да бъде представена като ромбичен куб с ръб от 2,9 nm и остър ъгъл от 60 градуса (фиг. 9), на всяка страна на който вече имаше 24 центъра на водорода образуване на връзка, което е причината за окончателното стабилизиране на този тип a� социалисти [10].
Комбинация от една шест и две пет квантови фракции в структурния елемент водаВероятно ще изглежда странно, че такова мощно увеличение в броя на водните молекули и тогава броят на "квантите" в асоциираните може внезапно да приключи. Вероятността за взаимно взаимно взаимодействие наведнъж с шест, след това с осемнадесет, а сега с двадесет и четири центъра за образуване на водородни връзки бързо намаля поради рязкото увеличаване на броя на комбинациите, които трябва да бъдат подредени, за да се „попадне“ на допълнителна комбинация. Следователно, такова мощно увеличение на константата на свързване в тези центрове беше компенсирано от еднакво мощно намаляване на вероятността от допълващо взаимодействие. На нивото на двадесет и четири центъра водородната връзка спря.
Това се потвърждава от анализ на общата схема на асоцииране чрез водородни връзки, от която следва проста формула [8], ограничаваща броя на единиците в асоциат, получен от някакъв вид образуване на водородна връзка - едно, шест, осемнадесет и накрая двадесет и четири:
Kp Mo = m (m+l)/2
където Kp е равновесната константа за този тип водородна връзка формация,
Mo е концентрацията на асоциати от даден тип, m е броят на единиците от този тип образуване на водородна връзка.
Стойността на m с точно изчисление става съвсем определена за всеки тип асоциация, съответно за първата 57, за втората или 5 или 6, за третата комбинирана 3 и за четвъртата е значително по-малка от единица, т.е. показва невъзможността за по-нататъшно комплексообразуване чрез водородни връзки.
Така ромбичен куб от 16 кванта или 912 водни молекули се оказва стабилен структурен елемент на водната среда, което се потвърждава от методите на протонен магнитен резонанс [7,8], високоефективна течна хроматография [9], методи на оптична спектроскопия [10] и съпътстващ анализ и обработка на получените експериментални данни.
Нека да разгледаме какво означава да се каже, че цялата водна среда се състои от структурни елементи.
5-2. Структурен елемент вместо водна молекула
Подобно заглавие може да шокира всеки физикохимик. Посягането на „светая светих“, т.е. въз основа на съществуването на най-обикновената и жизненоважна течност от водни молекули - не е ли това богохулство? Разбира се, богохулството и, освен това, в момента най-необходимото за разбиране на химическата, биологичната и физиологичната роля на водата. За химията подобно твърдение за замяна на молекулярната основа на водата със структурен елемент, чието молекулно тегло е почти три порядъка по-голямо от водната молекула, незабавно ни спасява от противоречието между факта, че според химичните свойства на водната молекула тя трябва да съществува при стайна температура и при значително по-ниски температури под формата на газ, и факта, че водата се оказа под формата на така необходимата течност. Значително увеличаване на теглото на молекулярната основа, или по-правилно, на елементарната основа, перфектно разрешава това противоречие.
За първи път в биологията се появява пропорционалността на макромолекулите и водните структури, което допринася за разглеждането на активната роля на водната среда във вътреклетъчните процеси, изтласквайки настрана предишните представи за нея като пасивен разтворител.
За физиологията съществува фундаментална възможност за обяснение на различни субстратни и полеви ефекти върху биохимичния състав на кръвта чрез промени в структурното състояние на водния компонент.
Структурният елемент има редица изключително важни свойства, които позволяват да се обяснят добре известни, но все още необясними явления. На първо място, говорим за магнитно третиране на вода, което позволи за сравнително дълго време да се отървем от котления камък в котлите, предотвратявайки експлозиите им, когато се образува „дупка“ в дебел слой котлен камък, дължащ се например на падането дори на малко парче от този слой. Във водата няма нищо магнитно освен магнитния момент на протона. Опитите да се обясни влиянието на магнитното поле чрез ефекта върху определено взаимодействие на протонните завъртания не дадоха нищо поради статистическата природа на посоките на завъртанията в различни водни молекули. Схематично представяне на областите с положителни и отрицателни заряди в структурния елемент водаСтабилен структурният елемент има на лицата си частично заредени кислородни и водородни атоми, а когато се върти около центъра на тежестта, отрицателно заредена киселина Водородите са с 1,09 ангстрьома по-близо до центъра от положително заредените водороди (фиг. 10). Но това означава, че площта на кръга, очертана от движението на положителните заряди, е по-малка от площта на кръга, очертана от движението на отрицателните заряди. Тяхната разлика определя некомпенсирания магнитен момент на елемента, което веднага елиминира проблема с неразбирането на ефекта на магнитното поле върху водата.
Почти пълното отсъствие на водородни връзки между структурните елементи позволява те да се разглеждат като окачени в кулоново поле, което осигурява тяхната изключителна лабилност и съответно висока чувствителност към действието на външно магнитно поле.
Взаимното регулиране на елементите в тяхното разположение спрямо ориентацията на отделните структурни елементи с максимални стойности на магнитните моменти, променени под въздействието на магнитно поле, води до обща промяна в структурното състояние на водата.
Съответно ефектът на електрическото поле се свежда не само до прякото въздействие върху диполите на водните молекули, което най-вероятно няма да промени структурното състояние на водата поради статистическия характер на разпределението на диполните посоки в различни молекули, но и до по-значително взаимодействие с макродиполите на структурните елементи.
Точно както в случая на магнитно поле, взаимното приспособяване на елементите в тяхното разположение към ориентацията на макродиполите на отделните структурни елементи, променени под въздействието на електрическото поле с максималните стойности на техните диполни моменти, води до обща промяна в структурното състояние на водата.
Посочените механизми на действие на електрическите и магнитните полета позволяват фундаментално да се обясни ефектът на всякакви електромагнитни колебания върху водата.
Тъй като разпределението на заряда на всяка страна е доста разнообразно - две на двадесет и четвърта степен, тогава, когато молекули на всяко вещество с определено разпределение на заряда на повърхността попаднат във вода, винаги ще има лице на структурния елемент, върху което ще има съответното допълнително разпределение на заряда, което ще доведе до разтворимостта на веществото. Това обяснява почти универсалната разтворимост на много вещества във вода.
По този начин откриването на стабилен структурен елемент не само не противоречи на проявата на физичните свойства на водата, но, напротив, дори помага да се разбере причината за влиянието на различни фактори върху състоянието на водата. Нивото на стабилни структурни елементи със строго подредена тетраедрична конфигурация на центровете за образуване на водородни връзки на съставните водни молекули представлява основата за последващо разглеждане на макроструктурата на водната среда.
5-3. От структурен елемент до водна клетка.
Подреждане на структурни елементи във водна клетка. Лицата, които са най-малко способни на външно взаимодействие с нулев общ заряд, образуват обвивката на клеткатаРазнообразието от модели на заряди върху лицата на структурните елементи ни позволява да предложим естеството на последващите им взаимодействия.В действителност всеки елемент е заобиколен от други структурни елементи с взаимно допълващо се разпределение на заряда (фиг. 11). Ясно е, че първо ще си взаимодействат лицата с некомпенсирани заряди, тъй като от 24 центъра за образуване на водородни връзки не винаги ще има точно 12 кислородни атома и съответно 12 водородни атома на всяко лице. Тогава трябва да очакваме взаимодействието на така наречените матрично-поляризирани лица, когато като цяло зарядно неутрално лице има пространствено разделени групи от заряди с различни знаци. Възможността за вид допълващо заряда взаимодействие възниква, когато възниква взаимната ориентация на матрично поляризирани лица от групи заряди, противоположни по заряд и, съответно, тяхната стабилизация поради енергията на взаимодействие на противоположни заряди. Освен това, при пълна компенсация на такива заредени места по лицата, могат да се появят заряди върху остатъчни странични центрове за образуване на водородни връзки, които не участват в образуването на структурния елемент [11].
Този хипотетичен ред на последователни взаимодействия на структурни елементи осигурява едно съществено твърдение за тяхното количество, свързано по някакъв начин с пълното разнообразие от зарядни модели на лицата. В тази връзка се оказа интересно да се сравнят изчислените стойности на обема на такива колектори и експериментално определените размери на някои изолирани комплекти, много подобни на клетки, които са донякъде различими на контрастно-фазов микроскоп.
Наблюдаваният половин микронен размер на клетките доста точно съвпада с размера на обема, зает от броя на структурните елементи от всички видове. Като се вземе предвид опитът от предишното изграждане на уникален геометрично стабилен конструктивен елемент, може да се предположи, че въпреки лабилния стабилен характер на последващите образувания, все още трябва да се наблюдава определен детерминизъм на тяхното изграждане. Намирането на експериментално потвърждение за съществуването на различни структурни нива на клетката в този случай е много по-трудно. Следователно идеята за клетъчната структура, предложена по-долу, беше получена преди всичко чрез точно изчисляване на всички комбинации, необходими за компенсиране първо на заредените лица и след това на матрично поляризираните лица. Експерименталното потвърждение на клетъчния модел, получено от изчисленията, получени в края на нашето изследване, и изненадващо точното съвпадение (до 0,2%) на броя на структурните елементи, изчислени и действително участващи във формирането на клетката, ни позволява да предложим пълна картина на структурното състояние на клетката.
Продължение....
При използване на материали е необходима хипервръзка към.
Странна формулировка на въпроса кое изглежда най-често срещаното и най-разпространеното вещество в света обаче мигрира от една книга за водата в друга със същата цел – да заинтригува читателя. Струва ви се, че знаете нещо за водата, но всъщност в нея има нещо мистериозно и непознаваемо, което дори не осъзнавате...
< Връщане към списъка