Аномальные свойства воды

Содержание

 

Введение______________________________________________________ 2

1. Вода – одно из  аномальных природных явлений___________________ 4

2. Магические свойства воды_____________________________________ 10

3. Три мифа о воде_____________________________________________ 12

4. Неразгаданные свойства  воды_________________________________ 15

5. Вода с философской  точки зрения______________________________ 18

Заключение__________________________________________________ 19

Список использованной литературы______________________________ 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

До сегодняшнего дня казалось, что не может быть проще воды. Выученная всеми формула, температурный переход ото льда до пара, способность растворять некоторые вещества и участвовать в процессе конвекции – больше не надо ничего. На самом же деле, с обыкновенной водой оказалось не так уж все и просто.

На сегодняшний день общество находится на пороге совершенно другого понимания законов мироздания, открывающего новые перспективы: возможность программирования воды, лечение водой сложнейших заболеваний, управление погодой.

Огромная роль воды в жизни  природы и человека послужила причиной того, что она была одним из первых веществ привлекло внимание ученых. Глубокие философские обобщения привели человечество к необходимости познания физической и химической природы воды. Тем не менее, изучение воды еще далеко не закончено.

Раскрыть ее секреты до конца еще никому не удалась. Человечество упорно в длительной борьбе за истину, объединяя знания поколений, постепенно открывало все новые и новые специфические свойства этой загадочной жидкости, «жизненного сока».

Моя тема «Аномальные свойства воды»  – это самая главная и актуальная тема, так как вода это самое наиважнейшее вещество на Земле без которого не может существовать ни один живой организм и не могут протекать ни какие биологические, химические реакции, и технологические процессы.

Так что же особенного в этом веществе. Молекула воды является наиболее распространённым веществом на планете и, встречающимся на ней в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Вода – жидкость без запаха, вкуса и цвета, плотность составляет 1,0 г/ см3. Гидросфера занимает 71% поверхности земного шара. Рождается из элементов, занимающих первое и третье место по распространенности на земле, в объёмном соотношении 2:1. Это одна из самых маленьких известных молекул. Уже много веков учёные изучают воду. Времени прошло очень много, казалось бы о воде должно было быть всё известно, но не всё так просто.

Вода выступала катализаторам  развития многих фундаментальных научных  дисциплин. Вспомним также о ее причастности к ядерной физике в виде тяжелой  и сверхтяжелой воды. В настоящее  время наступила эра всеобщего  изучения роли воды в патологических и нормальных процессах жизни, которую можно назвать эрой водной медицины и биологии.

Изо льда состоят огромные горные ледники, им покрыты и некоторые  материки. Лёд хранит в себе большие запасы пресной воды. Лёд твёрдый, а течёт как жидкость. Образуя огромные реки, медленно стекающие с гор. Лёд необычайно долговечен и прочен. Он может десятки тысяч лет хранить в себе скелеты животных, погибших в ледниках. Улавливая солнечное излучение, вода помогает поддерживать температуру на земле в комфортном диапазоне. Мощные морские течения разносят огромные объёмы воды по всей планете, в частности не дают мерзнуть европейцам омывая Европу Гольфстримом. И, наконец, вода обеспечивает жизнедеятельность всех организмов: она переносит многие питательные вещества, выводит и собирает отходы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода – одно из аномальных природных явлений

В первой половине XIX века учёные обнаружили, что некоторые характеристики воды нарушают общепринятые законы природы, что в этих несоответствиях присутствует Божественный замысел и что они являются доказательством того, что вода была сотворена ради существования жизни. Позже известным русским ученым Дмитрием Менделеевым была составлена периодическая таблица, на основании которой он предсказал существование еще не известных науке элементов, а также свойства этих элементов и их соединений. Так вот оказалось, что вода не признает никаких закономерностей этой периодической системы. Согласно логике этой системы, вода должна была бы замерзать при -90°С, а она замерзает при 0°С, кипеть при -70°С, а она кипит при 100°С. И это далеко не все, что делает воду уникальным веществом.

Академик И.В. Петрянов утверждает следующее по поводу аномальных свойств воды: «Почти все физико-химические свойства воды — исключение в природе. Она действительно самое удивительное вещество на свете. Ученые уже немало узнали о воде, разгадали многие ее тайны. Но чем больше они изучают воду, тем больше убеждаются в неисчерпаемости ее свойств, некоторые из которых настолько любопытны, что порой все еще не поддаются объяснению».

Несмотря на то, что вода принята за эталон меры плотности, объема и т.д. для других веществ, сама она, как это ни странно, является самым  аномальным среди всех веществ.

Одним из таких аномальных свойств воды является ее способность расширяться при замерзании. Ведь все вещества при замерзании, то есть при переходе из жидкого состояния в твердое, сжимаются, а вода, наоборот, расширяется. Ее объем при этом увеличивается на 9 %.

Попробуем представить на мгновение, что бы случилось зимой  в природе, если бы лед тонул. Реки, озера, моря и океаны промерзли бы до самого дна, и все живые организмы  в них погибли бы. Но когда на поверхности воды образуется лед, то он, находясь между холодным воздухом и водой, препятствует дальнейшему  охлаждению и промерзанию водоемов.

Это необычное свойство воды важно и для образования почвы  в горах. Попадая в маленькие  трещины, которые всегда найдутся в  камнях, дождевая вода при замерзании расширяется и разрушает камень. Так постепенно каменная поверхность  становится способной приютить растения, которые своими корнями довершают  этот процесс разрушения камней и  приводят к образованию на склонах  гор почвы.

Еще одно странное свойство воды связано с ее особым состоянием при температуре +4°С. При этой температуре она обладает максимально возможной для себя плотностью, а значит — и тяжестью. Вода при этой температуре тяжелее, чем при какой-либо другой, и поэтому всегда будет опускаться в водоеме на дно. Но долго ли она там пробудет? Дело в том, что дно водоема, как правило, или теплее или холоднее этой воды, поэтому слои воды с температурой +4°С, достигнув дна, будут или нагреваться или охлаждаться, а после этого всегда всплывать на поверхность. Вследствие этих процессов в водоеме всегда будет происходить перемешивание слоев воды. А это очень важно для жизни, так как вода у дна какого-либо тихого пруда или озерца всегда бедна кислородом, и если бы не происходило перемешивания воды, обитатели водоема начали бы задыхаться от его нехватки.

Как известно, вода, испаряясь  с поверхности тела человека, растений и животных, предохраняет их от перегрева. Способность отдавать тепло в окружающую среду при испарении присуща любой жидкости. Однако когда ученые сравнили эти способности у разных жидкостей, то оказалось, что вода является здесь своего рода чемпионкой. По сравнению с любой другой жидкостью она отдает при своем испарении в окружающую среду самое большое количество тепла, что, безусловно, делает ее самым лучшим регулятором температуры нашего тела.

Другое свойство воды, помогающее нам справляться как с перегревом нашего тела, так и с его переохлаждением, — это ее аномально высокая  теплоемкость. Вода при нагревании на один градус поглощает в 5-30 раз  больше тепла, чем какое-либо другое вещество. Поэтому и те процессы, которые происходят в нашем организме при интенсивной мышечной работе, вызывают не столь высокое поднятие температуры, как это было бы в случае других жидкостей. У соли, к примеру, такое же количество выделенного тепла вызвало бы поднятие температуры в 5 раз большее, чем у воды, у железа — в 10 раз, а у свинца — в 30 раз.

Еще одно свойство воды, помогающее бороться организму с перегревом, — высокая теплопроводность. Если бы эта физическая константа имела  бы меньшее значение, то выделяемое в процессе интенсивной физической работы тепло не передавалось бы так  хорошо из глубины тела на его поверхность  и, соответственно, не удалялось бы из организма вместе с потом.

Такие аномальные свойства воды, помогающие нашему организму сохранять постоянную температуру, имеют значение и для жизни всей нашей планеты. Так, благодаря аномально высокой теплоемкости воды, на континентах не происходит резкого перепада температур зимой и летом, ночью и днем, поскольку они окружены своеобразным термостатом — водами Мирового океана. Летом он не дает Земле перегреваться, а зимой постоянно снабжает континенты теплом. Страны, расположенные вблизи океана, обладают мягким морским климатом. Напротив, безводные пустыни, находящиеся в глубине континентов, характеризуются резкими перепадами температуры, наблюдающимися даже в течение одних суток.

Еще одно аномальное свойство воды, имеющее значение для жизни  всей планеты, связано с тем, что  она обладает не только аномально  высокой теплотой испарения, предохраняющей наш организм от перегрева, но и аномально  высокой скрытой теплотой плавления. У стали эта величина почти  вдвое ниже, у свинца — ниже почти  в 15 раз. Это свойство воды спасает  нас от катастрофических весенних наводнений. Из-за медленного таяния льда и снега  почва вбирает в себя достаточное  количество влаги и тем самым  предотвращает в некоторых случаях  гибель растений во время засухи.

Подобное же сочетание  полезных свойств, имеющих значение как для внутренних процессов организма, так и для жизни всей планеты, мы можем обнаружить и в других аномальных свойствах воды. Возьмем, к примеру, вязкость. Эта величина у воды имеет идеальное значение для обеспечения жизненных процессов в организме. Будь вязкость воды несколько ниже, вода бы неслась по тончайшим сосудам нашего тела с такой скоростью и силой, что разрушала бы эти сосуды. А если бы вязкость была несколько большей — течение воды в этих сосудах затормозилось, и все жизненные процессы в тканях нашего организма прекратились. Однако вязкость воды оказалась идеальной как для нашей жизни, так и для жизни любых других организмов.

Значение вязкости воды идеально не только для внутренних процессов  нашего тела, связанных с движением  крови в кровеносных сосудах, но и для процессов, протекающих  во внешней среде. И здесь мы опять  сталкиваемся с чем-то аномальным: в  отличие от вязкости других жидкостей, она снижается при повышении  давления. Повышение температуры  также понижает вязкость воды. Этот факт дает объяснение тому, почему подземные  воды даже на больших глубинах при  высоких давлениях и температурах довольно подвижны — они могут  перемещаться, в том числе по направлению  к поверхности земли, и могут  быть, в конце концов, использованы растениями или человеком.

Возможность подобных перемещений  обусловлена также необычными свойствами воды — сочетанием в ней высокого значения поверхностного натяжения  и смачивания. Эта способность  создает в почве и верхних  слоях подпочвенного грунта так  называемую подвешенную воду, которая, удерживаясь поверхностным натяжением, не стекает в более глубокие горизонты, обеспечивая растения влагой. Благодаря  этому же явлению вода внутри деревьев поднимается с уровня почвы на высоту их кроны. Можно сказать, что  одни и те же уникальные свойства воды в очередной раз оказываются  необходимыми как для внутренней жизни организмов, так и для  создания благоприятных условий  их обитания.

Подобное же сочетание  внешнего и внутреннего эффектов относится и к уникальной способности воды растворять в себе различные вещества, что определяется особенностью ее внутренней структуры. Без этого свойства процессы жизнедеятельности не могли бы протекать в живых организмах. Однако это же свойство воды необходимо не только здесь, но и для жизни водоемов, где растворенные вещества играют исключительную роль.

Еще в 1945 году бельгийский  инженер запатентовал способ предохранения  паровых котлов от пагубного воздействия  накипи. Суть его изобретения заключалась  в том, что воду, предназначенную  для питания котлов, предварительно подвергали магнитной обработке, в  результате чего накипь резко уменьшалась. Последующие исследования показали, что после обработки природной  воды в магнитном поле изменяются многие ее физико-химические свойства. И аналогичные изменения в  свойствах воды происходят не только при воздействии на нее магнитного поля, но и под влиянием ряда других физических факторов — звуковых сигналов, электрических полей, температурных  изменений, радиации, турбулентности и  т.д. Каков же может быть механизм подобных воздействий?

Известно, каждая молекула воды, состоя из одного атома кислорода и двух атомов водорода, имеет очень сложную пространственную организацию. В случае воды с ее простой формулой Н₂0 мы сталкиваемся с универсальной системой. Обычно жидкости, как, впрочем, и газы, характеризуются хаотичным расположением в них молекул. Но не такова природа «самой удивительной жидкости». Рентгеновский анализ структуры воды показал, что жидкая вода ближе по своей структуре к твердым телам, а не к газам, поскольку в размещении молекул воды явно прослеживалась некоторая регулярность — ближний порядок, характерный для твердых тел. Этот ближний порядок принято описывать таким понятием как микрокластеры, которыми называют небольшие устойчивые совокупности молекул воды. При этом ученые выяснили, что у воды, полученной, к примеру, в результате таяния льда, и у воды, полученной путем конденсации пара, структура ближнего порядка будет различная — их микрокластеры будут иметь разное строение. Опыт показывает, что на живые организмы благотворное влияние оказывает именно талая вода.