О.Світцов Введення в мембранну технологію Навчальний посібник. Склад води та будова молекули
У молекулі води головним дійовою особоює атом кисню.
Оскільки атоми водню один від одного помітно відштовхуються, кут між хімічними зв'язками (лініями, що з'єднують ядра атомів) водень - кисень не прямий (90 °), а трохи більше - 104,5 °.
Хімічні зв'язкиу молекулі води – полярні, оскільки кисень підтягує себе негативно заряджені електрони, а водень - позитивно заряджені електрони. Через війну поблизу атома кисню накопичується надлишковий негативний заряд, а й у атомів водню - позитивний.
Тому вся молекула води є диполем, тобто молекулою з двома різноїменними полюсами. Дипольна структура молекули води багато в чому визначає її незвичайні властивості.
Молекула води – це діамагнетик.
Якщо з'єднати прямими лініями епіцентри позитивних та негативних зарядів вийде об'ємна геометрична фігура- Тетраедр. Така будова самої молекули води.
При зміні стану молекули води довжина сторін та кут між ними змінюються у тетраедрі.
Наприклад, якщо молекула води перебуває у пароподібному стані, то кут, утворений її сторонами, дорівнює 104°27". У водному стані кут становить 105°03". І в стані льоду кут дорівнює 109,5 °.
Геометрія та розміри молекули води для різних станів
а - для пароподібного стану
б - для нижчого коливального рівня
- для рівня, близького до утворення кристала льоду, коли геометрія молекули води відповідає геометрії двох єгипетських трикутників із співвідношенням сторін 3: 4: 5
г – для стану льоду.
Якщо розділити навпіл ці кути, то отримаємо кути:
104 ° 27 ": 2 = 52 ° 13",
105 ° 03 ": 2 = 52 ° 31",
106 ° 16 ": 2 = 53 ° 08",
109,5 °: 2 = 54 ° 32 ".
Отже, серед геометричних малюнків молекули води та льоду знаходиться знаменитий єгипетський трикутник, в основу побудови якого закладено співвідношення золотої пропорції – довжини сторін відносяться як 3:4:5 з кутом 53°08”.
Молекула води набуває будови золотої пропорції на шляху, коли вода переходить у лід, і навпаки, коли лід тане. Очевидно, за цей стан цінується тала вода, коли її структура в побудові має пропорції золотого перерізу.
Тепер стає зрозумілим, що знаменитий єгипетський трикутник із співвідношенням сторін 3:4:5 "взято" з одного зі станів молекули води. Сама геометрія молекули води утворена двома єгипетськими прямокутними трикутниками, мають загальний катет рівний 3.
Молекула води, що має в основі співвідношення золотої пропорції, є фізичним проявом Божественної Природи, яка бере участь у створенні життя. Саме тому в земній природі закладена та гармонія, яка притаманна всьому космосу.
І тому древні єгиптяни обожнювали числа 3, 4, 5, а сам трикутник вважали за священне і намагалися закласти його властивості, його гармонію в будь-яку конструкцію, будинки, піраміди і навіть у розмітку полів. До речі, українські хати зводилися також із застосуванням співвідношення золотої пропорції.
У просторі молекула води займає деякий об'єм і покрита електронною оболонкою у вигляді вуалі. Якщо уявити вигляд гіпотетичної моделі молекули в площині, то вона схожа на крила метелика, на Х-подібну хромосому, в якій записано програму життя живої істоти. І це є показовим фактом того, що сама вода – це обов'язковий елемент всього живого.
Якщо уявити вид гіпотетичної моделі молекули води обсягом, вона передає форму трикутної піраміди, яка має 4 грані, а в кожної грані по 3 ребра. У геометрії трикутна піраміда називається тетраедром. Така будова властива кристалам.
Таким чином, молекула води утворює міцну кутову структуру, яку вона зберігає навіть, коли знаходиться в пароподібному стані, на межі переходу на кригу, і коли перетворюється на кригу.
Якщо "скелет" молекули води такий стійкий, то і його енергетична "піраміда" - тетраедр теж стоїть непохитно.
Такі структурні властивості молекули води в різних умовахпояснюються міцними зв'язками між двома атомами водню та одним атомом кисню. Цей зв'язок приблизно в 25 разів сильніший, ніж зв'язок між сусідніми молекулами води. Тому легше відокремити одну молекулу води від іншої, наприклад, при нагріванні, ніж зруйнувати саму молекулу води.
За рахунок орієнтаційних, індукційних, дисперсійних взаємодій (сил Ван-дер-Ваальса) та водневих зв'язків між атомами водню та кисню сусідніх молекул молекули води здатні утворювати як випадкові асоціати, тобто. які мають упорядкованої структури, і кластери – асоціати, мають певну структуру.
Згідно зі статистичними даними, у звичайній воді знаходиться випадкових асоціатів – 60% (деструктурована вода) та кластерів – 40% (структурована вода).
В результаті досліджень, проведених російським ученим С. В. Зеніним, були виявлені стабільні довготривалі кластери води.
Зенін встановив, що молекули води спочатку утворюють додекаедр. Чотири додекаедри з'єднуючись, утворює основний структурний елемент води - кластер, що складається з 57 молекул води.
У кластері додекаедри мають спільні грані, які центри утворюють правильний тетраедр. Це об'ємна сполука молекул води, у тому числі гексамерів, яка має позитивні та негативні полюси.
Водневі містки дозволяють молекулам води поєднуватися самими. у різний спосіб. Завдяки цьому у воді спостерігається нескінченна різноманітність кластерів.
Кластери можуть взаємодіяти один з одним за рахунок вільних водневих зв'язків, що призводить до появи структур другого порядку у вигляді шестигранників. Вони складаються з 912 молекул води, які практично не здатні до взаємодії. Час існування такої структури дуже великий.
Цю структуру, схожу на маленький гострий кристал льоду з 6 ромбічних граней, С.В. Зенін назвав "основним структурним елементом води". Численні експерименти підтвердили; у воді - міріади таких кристаликів.
Ці кристали льоду майже не взаємодіють один з одним, тому не утворюють складніших стійких конструкцій і легко ковзають гранями щодо один одного, створюючи плинність. У цьому сенсі вода нагадує переохолоджений розчин, який не може кристалізуватися.
Завдання, яке виконує Осередок Меєра — «легке» розкладання молекул води під дією електричного струму, що супроводжується електромагнітним випромінюванням
Для її вирішення розберемося, що ж вода є? Яка будова молекул води? Що відомо про молекули води та їх зв'язки? У статті я використовував різні публікації, наявні в достатній кількості в Інтернеті, але вони розмножені у великій кількості, тому хто їх автор, мені не зрозуміло і посилатися на джерело з мого боку безглуздо. Мало того, ці публікації «заплутані» до неподобства, що ускладнює сприйняття і значно збільшує час вивчення. Аналізуючи статті, я отримав те, що може направити Вас на розуміння того, з чим ми матимемо справу в процесі видобутку дешевої енергії, а точніше в процесі розриву молекул води на складові – водень та кисень.
Отже, розглянемо найвагоміші поняття про будову молекул води!
Вода - речовина, основною структурною одиницею якого є молекула H 2 O, що складається з одного атома кисню та двох атомів водню.
Молекула води має структуру як би рівнобедреного трикутника: у вершині цього трикутника розташований атом кисню, а підставі його - два атоми водню. Кут при вершині становить 104 ° 27, а довжина сторони - 0,096 нм. Ці параметри належать до гіпотетичного рівноважного стану молекули води без її коливань та обертань. Геометрія молекули води та її електронні орбіти зображені малюнку.
Молекула води є диполь, що містить позитивний і негативний заряди на полюсах. Якщо "вільну" молекулу води - не пов'язану з іншими молекулами, помістити в електричне поле, то вона "повернеться" негативними полюсами у бік позитивної пластини електричного поля, а позитивними полюсами у бік негативної пластини. Саме цей процес зображений на малюнку 1, позиція - 3В, що пояснює роботу Осередка Мейєра в статті "Вода замість бензину".
Якщо з'єднати прямими лініями епіцентри позитивних та негативних зарядів вийде об'ємна геометрична фігура – правильний тетраедр. Така будова самої молекули води.
Завдяки наявності водневих зв'язків кожна молекула води утворює водневий зв'язок із чотирма сусідніми молекулами, утворюючи ажурний сітчастий каркас у молекулі льоду. Саме такий упорядкований стан молекул води можна назвати структурою. Кожна молекула може одночасно утворювати чотири водневі зв'язки з іншими молекулами під строго певними кутами, рівними 109°28′, спрямованих до вершин тетраедра, які не дозволяють при замерзанні створювати щільну структуру.
Коли лід плавиться, його тетрагональна структура руйнується і утворюється суміш полімерів, що складається з три-, тетра-, пента-, гексамерів води і вільних молекул води.
У рідкому станівода – невпорядкована рідина. Ці водневі зв'язки — спонтанні, короткоживучі, швидко рвуться і знову утворюються.
Групуючись, тетраедри молекул води утворюють різноманітні просторові та площинні структури.
І з усього різноманіття структур у природі базової є гексагональна (шестигранна) структура, коли шість молекул води (тетраедрів) поєднуються в кільце.
Такий тип структури характерний для льоду, снігу та талої води, яку через наявність такої структури називають «Структурованою водою». Про корисні властивостіструктурованої води пишуть багато, але це тема нашої статті. Логічно буде, що структурована вода - утворює гексагональні структури найгіршим варіантомструктури води, яку можна використовувати для розкладання на водень і кисень. Поясню чому: Молекули води, групуючись по шість гексамер, мають електронейтральний склад — гексамери не мають позитивних і негативних полюсів. Якщо помістити гексамер структурованої води в електричне поле, він не буде на нього реагувати. Тому логічно можна зробити висновок, що необхідно, щоб у воді було якнайменше організованих структур. Насправді все навпаки, гексамер — це не завершена структура, є ще цікавіше поняття — кластер.
Структури об'єднаних молекул води називають кластерами, а окремі молекули води квантами. Кластер - об'ємне з'єднання молекул води, у тому числі гексамерів, у якого є і позитивні та негативні полюси.
У дистильованій воді кластери практично електронейтральні, тому що в результаті випаровування сталося руйнування кластерів, а в результаті конденсації сильні зв'язки між молекулами води не з'явилися. Проте їх електропровідність можна змінити. Якщо дистильовану воду завадити магнітною мішалкою, зв'язки між елементами кластерів будуть частково відновлені та електропровідність води зміниться. Іншими словами, дистильована вода – це вода, яка має мінімальну кількість зв'язків між молекулами . У ній диполі молекул перебувають у розорієнтованому стані, тому діелектрична проникність дистильованої води дуже висока, і вона погано проводить електричний струм. У той же час, для підвищення керованості кластерами води, до неї додають кислоти або луги, які беручи участь у молекулярних зв'язках, не дозволяють молекулам води утворювати гексагональні структури, утворюючи при цьому електроліти. Дистильована вода є протилежністю структурованій воді, в якій зв'язки між молекулами води в кластерах величезна кількість.
На моєму сайті є і будуть з'являтися статті, які, на перший погляд «окремі» і не мають жодного відношення до інших статей. Насправді більшість статей сайту мають взаємозв'язок в одне ціле. У даному випадку, описуючи властивості дистильованої води, я використовую Дипольну теорію електричного струму, це альтернативне поняття про електричний струм, яке підтверджується і наукою та практикою краще, ніж класичне поняття.
При дії енергії джерела електричного струму всі диполі атомів води (як провідника) повертаються, орієнтуючись своїми однойменними полюсами в одному напрямку. Якщо молекули води до появи зовнішнього електричного поля створювали кластерну (взаємно орієнтовану) структуру, для орієнтації у зовнішньому електричному полі потрібно мінімальна кількість енергії джерела електричного струму. Якщо ж структура була не організованою (як у дистильованої води), то буде потрібно велика кількістьенергії.
Зауважте, «у народі» існує думка, що дистильована вода та тала вода повинні мати однакові електропровідні властивості, адже що в однієї, що в іншої відсутні хімічні домішки (як правило – солі), їх хімічний складоднаковий, та й будова молекул води що в талій воді, що в дистильованій однаково.
Насправді все виглядає навпаки, відсутність домішок зовсім не говорить про властивості електропровідності води. Не розуміючи цього, деякі люди «вбивають» акумуляторні батареїще на етапі їх заправки електролітом, підміняючи дистильовану воду на талу, або очищену через вугільний фільтр. Як правило, заправлений акумулятор, який куплений на автомобільному ринку, служить менше, ніж той, який ви купили сухозарядженим і розбавивши сірчану кислоту дистильованою водою, заправили його самі. Це лише тому, що «готовий» електроліт, або заправлений акумулятор – це в наш час засіб заробітку, а щоб визначити, яка вода використовувалася, треба провести дорогу експертизу, ніхто цим не морочиться. Торгашу не важливо, скільки прослужить акумулятор на твоєму авто, а Вам теж возитися з кислотою не дуже хочеться. Зате, я Вас запевняю, акумулятор, над яким попотієте Ви, за мінусових температур буде набагато бадьорішим, ніж заправлений з готового пляшкового електроліту.
Продовжимо!
У воді кластери періодично руйнуються і знову утворюються. Час перескоку становить 10-12 секунд.
Оскільки будова молекули води несиметрична, то центри тяжкості позитивних і негативних зарядів її не збігаються. Молекули мають два полюси - позитивний і негативний, що створюють, як магніт, молекулярні силові поля. Такі молекули називають полярними, або диполями, а кількісну характеристику полярності визначають електричним моментом диполя, що виражається добутком відстані l між електричними центрами тяжкості позитивних та негативних зарядів молекули на заряд e в абсолютних електростатичних одиницях: p = l·e
Для води дипольний момент дуже високий: p = 6,13 · 10 -29 км.
Кластери води на межах розділу фаз (рідина-повітря) вибудовуються в певному порядку, при цьому всі кластери коливаються з однаковою частотою, набуваючи однієї загальну частоту. При такому русі кластерів, враховуючи, що молекули води, що входять до кластера, є полярними, тобто мають великий дипольний момент, слід очікувати появи електромагнітного випромінювання. Це випромінювання відрізняється від випромінювання вільних диполів, тому що диполі є пов'язаними і коливаються разом у кластерній структурі.
Частота коливань кластерів води і, відповідно, частота електромагнітних коливань може бути визначена за такою формулою:
де a
— поверхневий натягводи за заданої температури; М
- Маса кластера.
Де V - Обсяг кластера.
Обсяг кластера визначається з урахуванням розмірів замкнутої фрактальної структури кластера або за аналогією з розмірами домену білка.
При кімнатній температурі 18°С частота коливань кластера f
дорівнює 6,79 · 10 9 Гц, тобто довжина хвилі у вільному просторі повинна становити λ
= 14,18 мм.
Але що ж відбуватиметься при впливі на воду зовнішнього електромагнітного випромінювання? Оскільки вода є самоорганізованою структурою і містить як упорядковані у кластери елементи, так і вільні молекули, то при дії зовнішнього електромагнітного випромінювання відбуватиметься таке. При зближенні молекул води (відстань змінюється від R 0 до R 1) енергія взаємодії змінюється на більшу величину, ніж при їх взаємному видаленні (відстань змінюється від R0 до R2).
Але, оскільки молекули води мають великий дипольний момент, то у разі зовнішнього електромагнітного поля вони будуть здійснювати коливальні рухи (наприклад, від R 1 до R 2 ). При цьому в силу наведеної залежності прикладене електромагнітне поле сприятиме притягненню молекул і тим самим організованості системи в цілому, тобто. освіту гексагональної структури.
За наявності домішок у водному середовищі, вони покриваються гідратною оболонкою таким чином, що загальна енергіяСистема прагне прийняти мінімальне значення. І якщо загальний дипольний момент гексагональної структури дорівнює нулю, то в присутності домішок гексагональна структура поблизу них порушується таким чином, щоб система набула мінімального значення, у ряді випадків шестикутники перетворюються на п'ятикутники, і гідратна оболонка має форму близьку до кулі. Домішки (наприклад, іони Na+) можуть стабілізувати структуру, робити її більш стійкою до руйнування.
Самоорганізована система води за впливу електромагнітного випромінювання нічого очікувати переміщатися як єдине ціле, але кожен елемент гексагональної, а разі домішок локально й іншого виду, структури зміщуватися, тобто. відбуватиметься спотворення геометрії структури, тобто. виникати напруги. Така властивість води дуже нагадує полімери. Але полімерні структури мають великі часи релаксації, які становлять не 10 -11 -10 -12 с, а хвилини і більше. Тому енергія квантів електромагнітного випромінювання, переходячи у внутрішню енергію організованої водної структури внаслідок її спотворень, накопичуватиметься нею, доки досягне енергії водневого зв'язку, що у 500–1000 разів більше енергії електромагнітного поля. При досягненні цієї величини відбувається розрив водневого зв'язку і структура руйнується.
Це можна порівняти зі сніговою лавиною, коли відбувається поступове, повільне накопичення маси, а потім стрімкий обвал. Що стосується водою відбувається розрив як слабкого зв'язку між кластерами, а й сильніших зв'язків — у будові молекул води. В результаті цього розриву можуть утворюватися Н + , ВІН - і гідратований е - . Блакитний колір чистої водизобов'язаний наявності саме цих електронів, а не лише розсіювання природного світла.
Висновок
Таким чином, при впливі електромагнітного випромінювання з водою відбувається накопичення енергії в кластерній структурі до деякого критичного значення, потім відбувається розрив зв'язків як між кластерами, так і інших, відбувається звільнення лавиноподібної енергії, яка може потім трансформуватися в інші типи.
Вода - дуже складна та маловивчена система. Структура води динамічна. Слабкі водневі зв'язки поєднуються в ланцюги. У воді асоціати молекул легко утворюються, розпадаються та переходять один в одного. У цьому вони піддаються впливу багатьох чинників, які раніше взагалі враховувалися і вивчалися традиційної наукою.
Пам'ять води
Вода - це джерело слабкого та надслабкого електромагнітного випромінювання. Таке випромінювання структурованої води є найменш хаотичним, що іноді призводить до індукції певного електромагнітного поля. Поле впливає на структурно-інформаційні характеристики «живих» біологічних об'єктів, поширюючи заряд молекулярним ланцюжком диполів води.
У ролі переносників інформації можуть виступати фізичні поля різної природи. Вчені встановили, що структура води здатна взаємодіяти на інформаційному рівні за допомогою акустичних, електромагнітних та інших полів з об'єктами, що мають різні природні властивості.
Структура води, яка зазнала впливу магнітного поля, покращується. Вона стає структурованішою. У рідині зростає кристалізуються розчинені речовини, процеси адсорбції стають інтенсивнішими, покращується випадання в осад домішок. Швидше за все, лікувальний біологічний вплив, який надає вода, структурована на людський організм, пов'язана з тим, що насоси тканин і органів пропускають молекули «живої» води з вищою швидкістю, тому що структура води, в даному випадку, нагадує структуру самої клітинної мембрани, тобто. високоструктуровану органеллу.
Пептиди, або короткі білки, містяться в багатьох продуктах харчування - м'ясі, рибі, деяких рослинах. Коли з'їдаємо шматок м'яса, білок розщеплюється у процесі травлення на короткі пептиди; вони всмоктуються у шлунок, тонкий кишечник, потрапляють у кров, клітину, потім у ДНК і регулюють активність генів.Перелічені препарати бажано періодично застосовувати всім людям після 40 років для профілактики 1-2 рази на рік, після 50 років – 2-3 рази на рік. Інші препарати – за потребою.
Як приймати пептиди
Оскільки відновлення функціональної здатності клітин відбувається поступово і залежить від рівня існуючого ураження, ефект може наступити як через 1-2 тижні після початку прийому пептидів, так і через 1-2 місяці. Рекомендується проведення курсу протягом 1-3 місяців. Важливо враховувати, що тримісячний прийом натуральних пептидних біорегуляторів має пролонговану дію, тобто. працює в організмі ще близько 2-3 місяців. Отриманий ефект утримується протягом півроку, а кожен наступний курс прийому має ефект потенціювання, тобто. ефектом посилення вже одержаного.Оскільки кожен пептидний біорегулятор має спрямованість на певний орган і ніяк не впливає інші органи і тканини, одночасний прийомпрепаратів різної дії не лише не протипоказаний, але найчастіше рекомендований (до 6-7 препаратів одночасно).
Пептиди сумісні з будь-якими лікарськими препаратами та біологічними добавками. На фоні прийому пептидів дози одночасно приймаються лікарських препаратівдоцільно поступово знижувати, що позитивно позначиться на організмі хворого.
Короткі регуляторні пептиди не піддаються трансформації в шлунково-кишковому трактітому вони можуть спокійно, легко і просто застосовуватися в капсульованому вигляді практично всіма бажаючими.
Пептиди в шлунково-кишковому тракті розпадаються до ди- і три-пептидів. Подальший розпад до амінокислот відбувається у кишечнику. Це означає, що можна приймати пептиди навіть без капсули. Це дуже важливо, коли людина з якихось причин не може ковтати капсули. Це ж стосується й сильно ослаблених людей чи дітей, коли дозування необхідно зменшити.
Пептидні біорегулятори можна приймати як у профілактичних, так і в терапевтичних цілях.
Ефективність натуральних(ПК) у 2-2,5 рази нижче, ніж капсульованих. Тому їх прийом з лікувальною метою має бути більш тривалим (до півроку). Рідкі пептидні комплекси наносяться на внутрішню поверхню передпліччя в проекції ходу вен або зап'ястя і розтираються до всмоктування. Через 7-15 хвилин відбувається зв'язування пептидів з дендритними клітинами, які здійснюють їх подальший транспорт до лімфовузлів, де пептиди роблять «пересадку» та вирушають із током крові до потрібним органамта тканин. Хоча пептиди — це білкові речовини, їхня молекулярна маса набагато менша, ніж у білків, тому вони легко проникають через шкіру. Ще більше покращує проникнення пептидних препаратів їх ліпофілізація, тобто з'єднання з жировою основою, тому практично всі пептидні комплекси зовнішнього застосування мають у своєму складі жирні кислоти.
Нещодавно з'явилася перша у світовій практиці серія пептидних препаратів для сублінгвального застосування—
Важливо новий спосібзастосування та наявність у складі кожного з препаратів цілого ряду пептидів забезпечують їм максимально швидку та ефективну дію. Даний препарат, потрапляючи в під'язичний простір з густою мережею капілярів, здатний проникати прямо в кровотік, минаючи всмоктування через слизову оболонку. травного трактута метаболічну первинну дезактивацію печінки З урахуванням безпосереднього потрапляння в системний кровотік, швидкість настання ефекту в кілька разів перевищує швидкість прийому препарату перорально.
Лінія Revilab SL- Це комплексні синтезовані препарати, що мають у своєму складі 3-4 компоненти дуже коротких ланцюжків (по 2-3 амінокислоти). За концентрацією пептидів це середнє між капсульованими пептидами і ПК в розчині. По швидкості дії — займає позицію, т.к. всмоктується та потрапляє до мети дуже швидко.
Цю лінію пептидів має сенс вводити в курс на початковому етапіа потім переходити на натуральні пептиди.
Ще одна інноваційна серія – лінія мультикомпонентних пептидних препаратів. Лінія включає 9 препаратів, кожен з яких містить цілий ряд коротких пептидів, а також антиоксиданти і будівельний матеріал для клітин. Ідеальний варіантдля тих, хто не любить приймати багато препаратів, а вважає за краще отримати все в одній капсулі.
Дія даних біорегуляторів нового покоління спрямовано уповільнення процесів старіння, підтримання нормального рівняобмінних процесів, профілактику та корекцію різних станів; реабілітацію після тяжких захворювань, травм та операцій.
Пептиди у косметології
Пептиди можна включати у ліки, а й у інші продукти. Наприклад, російськими вченими розроблена чудова клітинна косметика з натуральними та синтезованими пептидами, яка впливає на глибокі шари шкіри.Зовнішнє старіння шкіри залежить від багатьох факторів: способу життя, стресів, сонячного світла, механічних подразників, кліматичних коливань, захоплень дієтами і т.д. З віком шкіра зневоднюється, втрачає еластичність, стає шорсткою, на ній з'являється мережа зморшок та глибоких борозенок. Усім нам відомо, що процес природного старіння закономірний і необоротний. Протистояти йому неможливо, але його можна уповільнити завдяки революційним інгредієнтам косметології – низькомолекулярним пептидам.
Унікальність пептидів полягає в тому, що вони вільно проходять через роговий шар у дерму до рівня живих клітин та капілярів. Відновлення шкіри йде глибоко зсередини і, як результат, шкіра. довгий часзберігає свою свіжість. До пептидної косметики немає звикання — навіть якщо перестати нею користуватися, шкіра просто фізіологічно старітиме.
Косметичні гіганти створюють все нові та нові «чудодійні» засоби. Ми довірливо купуємо, використовуємо, але дива не відбувається. Ми сліпо віримо написам на банках, не підозрюючи, що найчастіше це лише маркетинговий прийом.
Наприклад, більшість косметичних компаній щосили виробляють і рекламують креми від зморшок. колагеномяк основний інгредієнт. Тим часом вчені дійшли висновку, що молекули колагену настільки великі, що просто не можуть проникнути в шкіру. Вони осідають на поверхні епідермісу, а потім змиваються водою. Тобто купуючи креми з колагеном, ми буквально викидаємо гроші в трубу.
Як ще один популярний активний інгредієнт антиейдж-косметики використовується ресвератрол.Він дійсно є потужним антиоксидантом та імуностимулятором, але тільки у вигляді мікроін'єкцій. Якщо втирати його у шкіру, дива не станеться. Досвідченим шляхом було доведено, що на вироблення колагену креми з ресвератролом практично не впливають.
НПЦРИЗ у співавторстві з вченими Санкт-Петербурзького інституту біорегуляції та геронтології розробив унікальну пептидну серію клітинної косметики (на основі натуральних пептидів) та серію (на основі синтезованих пептидів).
В їх основу закладено групу пептидних комплексів з різними точкамидодатки, що надають потужну та видиму омолоджуючу дію на шкіру. В результаті застосування відбувається стимуляція регенерації клітин шкіри, кровообігу та мікроциркуляції, а також синтезу колаген-еластинового каркасу шкіри. Все це проявляється у ліфтингу, а також покращенні текстури, кольору та вологості шкіри.
Нині розроблено 16 видів кремів, зокрема. омолоджують і для проблемної шкіри(з пептидами тимусу), для обличчя проти зморшок та для тіла проти розтяжок та рубців (з пептидами кістково-хрящової тканини), проти судинних зірочок(з пептидами судин), антицелюлітний (з пептидами печінки), для повік від набряків та темних кіл(з пептидами підшлункової залози, судин, кістково-хрящової тканини та тимусу), проти варикозу (з пептидами судин та кістково-хрящової тканини) та ін. Всі креми, крім пептидних комплексів, містять й інші потужні активні інгредієнти. Важливо, що креми не містять хімічних компонентів (консервантів та ін.).
Ефективність дії пептидів доведена в численних експериментальних та клінічних дослідженнях. Звичайно, щоб виглядати чудово, одних кремів мало. Потрібно омолоджувати свій організм і зсередини, застосовуючи іноді різні комплекси пептидних біорегуляторів та мікронутрієнтів.
Лінійка косметичних засобівз пептидами, крім кремів, включає також шампунь, маску і бальзам для волосся, декоративну косметику, тоніки, сироватки для шкіри обличчя, шиї і області декольте і ін.
Слід враховувати також, що на зовнішній виглядістотно впливає споживаний цукор.
Через процес під назвою "глікація" цукор руйнівно діє на шкіру. Надлишок цукру збільшує швидкість деградації колагену, що призводить до зморшок.
Глікація – взаємодія цукрів з білками, в першу чергу колагену, з утворенням поперечних зшивок – це природний для нашого організму, постійний незворотний процес у нашому тілі та шкірі, що призводить до затвердіння сполучної тканини.
Продукти глікації – частки A.G.E. (Advanced Glycation Endproducts) – осідають у клітинах, накопичуються в нашому тілі та призводять до багатьох негативних ефектів.
В результаті глікації шкіра втрачає тонус і стає тьмяною, вона обвисає та виглядає старою. Це безпосередньо пов'язано з способом життя: зменште споживання цукру і борошняного (що корисно і для нормальної ваги) і щодня доглядайте шкіру!
Для протистояння глікації, гальмування деградації білків та вікових змінКомпанія шкіри розробила антивіковий препарат з потужним деглікуючим і антиоксидантним ефектом. Дія даного засобузасноване на стимулюванні процесу деглікації, що впливає на глибинні процеси старіння шкіри та сприяє розгладжуванню зморшок та підвищенню її пружності. Препарат включає потужний комплекс для боротьби з глікацією - екстракт розмарину, карнозин, таурин, астаксантин і альфа-ліпоєву кислоту.
Пептиди – панацея від старості?
За словами творця пептидних препаратів В. Хавінсона, старіння багато в чому залежить від способу життя: «Жодні препарати не врятують, якщо людина не має набору знань і правильною поведінкою- Це дотримання біоритмів, правильне харчування, фізкультура та прийом тих чи інших біорегуляторів». Що стосується генетичної схильності до старіння, то від генів, за його словами, ми залежимо лише на 25 відсотків.Вчений стверджує, що пептидні комплекси мають величезний відновний потенціал. Але зводити їх у ранг панацейності, приписувати пептидам неіснуючі властивості (швидше за все з комерційних міркувань) категорично неправильно!
Дбати про своє здоров'я сьогодні означає дати собі шанс жити завтра. Ми самі маємо покращувати свій спосіб життя — займатися спортом, відмовлятися від шкідливих звичоккраще харчуватися. І звичайно ж, у міру можливості застосовувати пептидні біорегулятори, що сприяють збереженню здоров'я та збільшенню тривалості життя.
Пептидні біорегулятори, розроблені російськими вченими кілька десятків років тому, стали доступні широкому споживачеві лише у 2010 році. Поступово про них дізнається дедалі більше людей у всьому світі. Секрет збереження здоров'я та молоджування багатьох відомих політиків, артистів, учених криється у застосуванні пептидів. Ось тільки деякі з них:
Міністр енергетики ОАЕ Шейх Саїд,
Президент Білорусії Лукашенко,
Президент Казахстану Назарбаєв,
Король Таїланду,
академік Ж.І. Алфьоров, льотчик-космонавт Г.М. Гречка та його дружина Л.К.Гречко,
артисти: В.Леонтьєв, Є.Степаненко та Є.Петросян, Л.Ізмайлов, Т.Пувалий, І.Корнелюк, І.Вінер (тренер з художньої гімнастики) та багато інших...
Пептидні біорегулятори застосовують спортсмени 2-х олімпійських збірних Росії - з художньої гімнастики та веслування. Застосування препаратів дозволяє збільшити стресостійкість наших гімнасток та сприяє успіхам збірної на міжнародних чемпіонатах.
Якщо в молодості ми можемо собі дозволити робити профілактику здоров'я періодично, коли нам хочеться, то з віком, на жаль, такої розкоші ми не маємо. І якщо Ви не хочете завтра бути в такому стані, що Ваші близькі змучуються з Вами і будуть чекати на Вашу кончину з нетерпінням, якщо Ви не хочете померти серед чужих людей, тому що нічого не пам'ятаєте і всі навколо здаються Вам чужими насправді, Ви повинні з сьогоднішнього дня вжити заходів і дбати навіть не так про себе, як про своїх близьких.
У Біблії написано: «Шукайте і знайдете». Можливо, Ви знайшли свій спосіб оздоровлення та омолодження.
Все в наших руках, і тільки ми можемо про себе подбати. Ніхто за нас цього не зробить!
 |
 |
 |
|
|
 |
 |
 |
К.х.н. О.В. Мосін
Молекула води є маленьким дипольом, що містить позитивний і негативний заряди на полюсах. Так як маса і заряд ядра кисню більше ніж у ядер водню, то електронна хмара стягується у бік ядра. При цьому ядра водню "оголюються". Таким чином, електронна хмара має неоднорідну густину. У ядер водню є дефіцит електронної щільності, але в протилежному боці молекули, біля ядра кисню, спостерігається надлишок електронної щільності. Саме така структура визначає полярність молекули води. Якщо з'єднати прямими лініями епіцентри позитивних та негативних зарядів вийде об'ємна геометрична фігура – правильний тетраедр.
Будова молекули води (малюнок праворуч)
Завдяки наявності водневих зв'язків кожна молекула води утворює водневий зв'язок із чотирма сусідніми молекулами, утворюючи ажурний сітчастий каркас у молекулі льоду. Однак у рідкому стані вода – невпорядкована рідина; ці водневі зв'язки - спонтанні, короткоживучі, швидко рвуться і знову утворюються. Все це призводить до неоднорідності у структурі води.
Водневі зв'язки між молекулами води (рисунок нижче зліва)
Те, що вода неоднорідна за складом, було встановлено давно. З давніх-давен відомо, що лід плаває на поверхні води, тобто щільність кристалічного льодуменше, ніж густина рідини.
Майже у всіх інших речовин кристал щільніше рідкої фази. До того ж після плавлення при підвищенні температури щільність води продовжує збільшуватися і досягає максимуму при 4°C. Менш відома аномалія стисливості води: при нагріванні від точки плавлення до 40°C вона зменшується, а потім збільшується. Теплоємність води також залежить від температури немонотонно.
Крім того, при температурі нижче 30 ° C зі збільшенням тиску від атмосферного до 0,2 ГПа в'язкість води зменшується, а коефіцієнт самодифузії - параметр, який визначає швидкість переміщення молекул води відносно один одного зростає.
Для інших рідин залежність зворотна, і майже ніде немає, щоб якийсь важливий параметр поводився не монотонно, тобто. спочатку зростав, а після проходження критичного значення температури чи тиску зменшувався. Виникло припущення, що насправді вода - це не єдина рідина, а суміш двох компонентів, які відрізняються властивостями, наприклад, щільністю і в'язкістю, а отже, і структурою. Такі ідеї стали виникати наприкінці XIX століття, коли накопичилося багато даних про аномалії води.
Першим ідею про те, що вода складається з двох компонентів, висловив Уайтінг у 1884 році. Його авторство цитує Е.Ф. Фріцман у монографії “Природа води. Тяжка вода”, виданої 1935 року. У 1891 році В. Ренгтен ввів уявлення про два стани води, які відрізняються щільністю. Після неї з'явилося безліч робіт, у яких воду розглядали як суміш асоціатів різного складу (гідролей).
Коли у 20-ті роки визначили структуру льоду, виявилося, що молекули води в кристалічному стані утворюють тривимірну безперервну сітку, в якій кожна молекула має чотирьох найближчих сусідів, які розташовані у вершинах правильного тетраедра. У 1933 році Дж. Бернал та П. Фаулер припустили, що подібна сітка існує і в рідкій воді. Оскільки вода щільніша за льод, вони вважали, що молекули в ній розташовані не так, як у льоду, тобто подібно до атомів кремнію в мінералі тридиміті, а так, як атоми кремнію в більш щільній модифікації кремнезему - кварці. Збільшення густини води при нагріванні від 0 до 4°C пояснювалося присутністю при низькій температурі тридимітової компоненти. Таким чином, модель Бернала – Фаулера зберегла елемент двоструктурності, але головне їх досягнення – ідея безперервної тетраедричної сітки. Тоді з'явився знаменитий афоризм І. Ленгмюр: "Океан - одна велика молекула". Зайва конкретизація моделі не додала прихильників теорії єдиної сітки.
Тільки в 1951 році Дж. Попл створив модель безперервної сітки, яка була не така конкретна, як модель Бернала - Фаулера. Попл представляв воду як випадкову тетраедричну сітку, зв'язки між молекулами в якій викривлені та мають різну довжину. Модель Попла пояснює ущільнення води під час плавлення викривленням зв'язків. Коли у 60–70-ті роки з'явилися перші визначення структури льодів II і IX, зрозуміли, як викривлення зв'язків може призводити до ущільнення структури. Модель Попла не могла пояснити немонотонність залежності властивостей води від температури та тиску так добре, як моделі двох станів. Тому ідею двох станів ще довго розділяли багато вчених.
Але у другій половині XX століття не можна було так фантазувати про склад та будову „гідролей“, як це робили на початку століття. Вже було відомо, як влаштований лід та кристалогідрати, і багато що знали про водневий зв'язок. Крім „континуальних“ моделей (модель Попла), виникли дві групи „змішаних“ моделей: кластерні та клатратні. У першій групі вода поставала у вигляді кластерів із молекул, пов'язаних водневими зв'язками, які плавали в морі молекул, які в таких зв'язках не беруть участь. Моделі другої групи розглядали воду як безперервну сітку (зазвичай у цьому контексті звану каркасом) водневих зв'язків, що містить порожнечі; у яких розміщуються молекули, які утворюють зв'язків із молекулами каркаса. Неважко було підібрати такі властивості та концентрації двох мікрофаз кластерних моделей або властивості каркасу та ступінь заповнення його порожнеч клатратних моделей, щоб пояснити всі властивості води, у тому числі й знамениті аномалії.
Серед кластерних моделей найбільш яскравою виявилася модель Г. Неметі та Х. Шерагі.: запропоновані ними картинки, що зображують кластери пов'язаних молекул, які плавають у морі незв'язаних молекул, увійшли до безлічі монографій.
Першу модель клатратного типу 1946 року запропонував О.Я. Самойлов: у воді зберігається подібна до гексагонального льоду сітка водневих зв'язків, порожнини якої частково заповнені мономерними молекулами. Л. Полінг у 1959 році створив інший варіант, припустивши, що основою структури може бути сітка зв'язків, властива деяким кристалогідратам.
Протягом другої половини 60-х і початку 70-х спостерігається зближення всіх цих поглядів. З'являлися варіанти кластерних моделей, у яких обох мікрофазах молекули з'єднані водневими зв'язками. Прихильники клатратних моделей стали допускати утворення водневих зв'язків між пустотними та каркасними молекулами. Тобто, фактично автори цих моделей розглядають воду як безперервну сітку водневих зв'язків. І йдеться про те, наскільки неоднорідна ця сітка (наприклад, за щільністю). Уявленням про воду як про воднево-пов'язані кластери, що плавають у морі позбавлених зв'язків молекул води, було покладено край на початку вісімдесятих років, коли Г. Стенлі застосував до моделі води теорію перколяції, що описує фазові переходи води.
У 1999 р. відомий російський дослідник води С.В. Зенін захистив в Інституті медико-біологічних проблем РАН докторську дисертацію, присвячену кластерній теорії, яка стала суттєвим етапом у просуванні цього напряму досліджень, складність яких посилюється тим, що вони перебувають на стику трьох наук: фізики, хімії та біології. Їм на підставі даних, отриманих трьома фізико-хімічними методами: рефрактометрії (С.В. Зенін, Б.В. Тяглов, 1994), високоефективної рідинної хроматографії (С.В. Зенін з співавт., 1998) та протонного магнітного резонансу (С .В. Зенін, 1993) побудовано та доведено геометричну модель основного стабільного структурного утворення з молекул води (структурована вода), а потім (С.В. Зенін, 2004) отримано зображення за допомогою контрастно-фазового мікроскопа цих структур.
Наразі наукою доведено, що особливості фізичних властивостейводи та численні короткоживучі водневі зв'язки між сусідніми атомами водню і кисню в молекулі води створюють сприятливі можливості для утворення особливих структур-асоціатів (кластерів), які сприймають, зберігають і передають різноманітну інформацію.
Структурною одиницею такої води є кластер, що складається з клатратів, природа яких зумовлена далекими кулонівськими силами. У структурі кластрів закодована інформація про взаємодії, що мали місце із даними молекулами води. У водних кластерах рахунок взаємодії між ковалентними і водневими зв'язками між атомами кисню і атомами водню може відбуватися міграція протона (Н+) по естафетному механізму, що призводять до делолизации протона межах кластера.
Вода, що складається з безлічі кластерів різних типів, Утворює ієрархічну просторову рідкокристалічну структуру, яка може сприймати і зберігати величезні обсяги інформації.
На малюнку (В.Л. Воєйков) як приклад наведено схеми кількох найпростіших кластерних структур.
Деякі можливі структури кластерів води
Переносниками інформації можуть бути фізичні поля різної природи. Так встановлено можливість дистанційної інформаційної взаємодії рідкокристалічної структури води з об'єктами різної природи за допомогою електромагнітних, акустичних та інших полів. Об'єктом, що впливає, може бути і людина.
Вода є джерелом надслабкого та слабкого змінного електромагнітного випромінювання. Найменш хаотичне електромагнітне випромінювання створює структурована вода. У такому разі може статися індукція відповідного електромагнітного поля, що змінює структурно-інформаційні характеристики біологічних об'єктів.
протягом останніх роківотримано важливі дані про властивості переохолодженої води. Вивчати воду за низької температури дуже цікаво, оскільки її вдається сильніше переохолодити, ніж інші рідини. Кристалізація води, як правило, починається на якихось неоднорідностях - або на стінках судини, або на частинках плаваючих твердих домішок. Тому знайти температуру, за якої б переохолоджена вода мимоволі закристалізувалася нелегко. Але вченим вдалося це зробити, і зараз температура так званої гомогенної нуклеації, коли утворення кристалів льодів йде одночасно по всьому об'єму, відома для тисків аж до 0,3 ГПа, тобто захоплюючи існують льоду II.
Від атмосферного тиску до межі, що поділяє криги I і II, ця температура падає від 231 до 180 К, а потім трохи збільшується - до 190К. Нижче цієї критичної температурирідка вода неможлива у принципі.
Структура льоду (рисунок праворуч)
Однак із цією температурою пов'язана одна загадка. В середині вісімдесятих років була відкрита нова модифікація аморфного льоду - лід високої щільності, і це допомогло відродженню уявлень про воду як суміш двох станів. Як прототипи розглядалися не кристалічні структури, а структури аморфних льодів різної щільності. У найвиразнішому вигляді цю концепцію сформулювали Є.Г. Понятовський та В.В. Сініцин, які у 1999 року написали: „Вода сприймається як регулярний розчин двох компонентів, локальні зміни у яких відповідають ближньому порядку модифікацій аморфного льоду“. Більше того, вивчаючи ближній порядок у переохолодженій воді при високому тиску методами дифракції нейтронів, вченим вдалося знайти компоненти, що відповідають цим структурам.
Наслідком поліморфізму аморфних льодів стали також припущення про розшарування води на два компоненти, що не змішуються, при температурі нижче гіпотетичної низькотемпературної. критичної точки. На жаль, за оцінкою дослідників, ця температура при тиску 0,017 ГПа дорівнює 230К - нижче за температуру нуклеації, тому спостерігати розшарування рідкої води нікому ще не вдалося. Так відродження моделі двох станів порушило питання про неоднорідність сітки водневих зв'язків у рідкій воді. Розібратися в цій неоднорідності можна лише за допомогою комп'ютерного моделювання.
Говорячи про кристалічну структуру води, слід зазначити, що відомо 14 модифікацій льоду, більшість з яких не зустрічаються в природі, в яких молекули води зберігають свою індивідуальність, і з'єднані водневими зв'язками. З іншого боку, існує безліч варіантів сітки водневих зв'язків у клатратних гідратах. Енергії цих сіток (льодів високого тиску та клатратних гідратів) ненабагато вищі за енергії кубічного та гексагонального льодів. Тому фрагменти таких структур можуть з'являтися в рідкій воді. Можна сконструювати безліч різних неперіодичних фрагментів, молекули в яких мають по чотири найближчих сусіди, розташованих приблизно по вершинах тетраедра, але при цьому їх структура не відповідає структурам відомих модифікацій льоду. Як показали численні розрахунки, енергії взаємодії молекул у таких фрагментах будуть близькими один до одного, і немає підстав говорити, що якась структура має переважати в рідкій воді.
Структурні дослідження води можна вивчати різними методами;спектроскопією протонного магнітного резонансу, інфрачервоної спекроскопії, дифракцією рентгенівських променівта ін. Наприклад, дифракцію рентгенівських променів та нейтронів у воді вивчали багато разів. Проте докладних відомостей структурі ці експерименти дати що неспроможні. Неоднорідності, які різняться по щільності, можна було побачити по розсіянню рентгенівських променів і нейтронів під малими кутами, проте такі неоднорідності мають бути великими, які з сотень молекул води. Можна було їх побачити, і досліджуючи розсіяння світла. Однак вода - виключно прозора рідина. Єдиний результат дифракційних експериментів - функції радіального розподілу, тобто відстані між атомами кисню, водню і кисню-водню. З них видно, що ніякого далекого порядку розташування молекул води немає. Ці функції води загасають набагато швидше, ніж більшість інших рідин. Наприклад, розподіл відстаней між атомами кисню при температурі, близької до кімнатної, дає лише три максимуми, на 2,8, 4,5 та 6,7 Å. Перший максимум відповідає відстані до найближчих сусідів, та його значення приблизно дорівнює довжині водневого зв'язку. Другий максимум близький до середньої довжини ребра тетраедра - пригадаємо, що молекули води в гексагональному льоду розташовуються по вершинах тетраедра, описаного навколо центральної молекули. А третій максимум, виражений дуже слабко, відповідає відстані до третіх і більш далеких сусідів водневою сіткою. Цей максимум і сам не дуже яскравий, а про подальші піки й казати не доводиться. Були спроби отримати більш детальну інформацію з цих розподілів. Так було в 1969 року І.С. Андріанов та І.З. Фішер знайшли відстані аж до восьмого сусіда, при цьому до п'ятого сусіда воно дорівнювало 3 Å, а до шостого - 3,1 Å. Це дозволяє робити дані про дальнє оточення молекул води.
Інший метод дослідження структури – нейтронна дифракція на кристалах води здійснюється так само, як і рентгенівська дифракція. Однак через те, що довжини нейтронного розсіювання різняться у різних атомів менш сильно, метод ізоморфного заміщення стає неприйнятним. Насправді зазвичай працюють із кристалом, у якого молекулярна структура вже приблизно встановлена іншими методами. Потім для цього кристала вимірюють інтенсивність нейтронної дифракції. За цими результатами проводять перетворення Фур'є, у ході використовують виміряні нейтронні інтенсивності і фази, обчислювані з урахуванням неводневих атомів, тобто. атомів кисню, становище яких у моделі структури відоме. Потім отриманої в такий спосіб фурье-карте атоми водню і дейтерію представлені з набагато більшими вагами, ніж карті електронної щільності, т.к. Внесок цих атомів у нейтронне розсіювання дуже великий. За цією картою щільності можна, наприклад, визначити положення атомів водню (негативна щільність) та дейтерію (позитивна щільність).
Можливий різновид цього методу, який полягає в тому, що кристал, що утворився у воді, перед вимірами витримують у важкій воді. У цьому випадку нейтронна дифракція не тільки дозволяє встановити, де розташовані атоми водню, але й виявляє ті з них, здатні обмінюватися на дейтерій, що особливо важливо для вивчення ізотопного (H-D)-обміну. Така інформація допомагає підтвердити правильність встановлення структури.
Інші методи дозволяють вивчати динаміку молекул води. Це експерименти з квазіпружного розсіювання нейтронів, надшвидкої ІЧ-спектроскопії та вивчення дифузії води за допомогою ЯМР або мічених атомів дейтерію. Метод ЯМР-спектроскопії заснований на тому, що ядро атома водню має магнітний момент – спин, що взаємодіє з магнітними полями, постійними та змінними. По спектру ЯМР можна будувати висновки, у якому оточенні ці атоми і ядра перебувають, отримуючи, в такий спосіб, інформацію про структурі молекули.
В результаті експериментів з квазіпружного розсіювання нейтронів у кристалах води було виміряно найважливіший параметр - коефіцієнт самодифузії при різних тисках і температурах. Щоб судити про коефіцієнт самодифузії за квазіпружним розсіюванням нейтронів, необхідно зробити припущення про характер руху молекул. Якщо вони рухаються відповідно до моделі Я.І. Френкеля (відомого вітчизняного фізика-теоретика, автора "Кінетичної теорії рідин" - класичної книги, перекладеної багатьма мовами), званої також моделлю "стрибок-очікування", тоді час "оседлого" життя (час між стрибками) молекули становить 3,2 пікосекунди . Нові методи фемтосекундної лазерної спектроскопії дозволили оцінити час життя розірваного водневого зв'язку: протону потрібно 200 фс для того, щоб знайти партнера. Однак усе це середні величини. Вивчити деталі будови та характеру руху молекул води можна лише за допомогою комп'ютерного моделювання, що називається іноді чисельним експериментом.
Так виглядає структура води за наслідками комп'ютерного моделювання (за даними д.х.н. Г. Г. Маленкова). Загальну безладну структуру можна розбити на два типи областей (показані темними та світлими кульками), які різняться за своєю будовою, наприклад за обсягом багатогранника Вороного (а), ступенем тетраедричності найближчого оточення (б), значенням потенційної енергії (в), а також за наявності чотирьох водневих зв'язків у кожної молекули (г). Втім, ці області буквально за мить, через кілька пікосекунд, змінять своє розташування.
Моделювання проводиться так. Береться структура льоду і нагрівається до розплавлення. Потім після деякого часу, щоб вода "забула" про кристалічне походження, знімаються миттєві мікрофотографії.
Для аналізу структури води вибираються три параметри:
- ступінь відхилення локального оточення молекули від вершин правильного тетраедра;
-Потенційна енергія молекул;
-Обсяг так званого багатогранника Вороного.
Щоб побудувати цей багатогранник, беруть ребро від даної молекули до найближчої, ділять його навпіл і через цю точку проводять площину перпендикулярну ребру. Виходить обсяг, що припадає на одну молекулу. Обсяг поліедра – це щільність, тетраедричність – ступінь спотворення водневих зв'язків, енергія – ступінь стійкості конфігурації молекул. Молекули з близькими значеннями кожного з цих параметрів прагнуть згрупуватися разом окремі кластери. Області як з низькою, так і з високою щільністюмають різними значеннямиенергії, але можуть мати і однакові значення. Експерименти показали, що з різною будовою кластери виникають спонтанно і спонтанно розпадаються. Вся структура води живе і постійно змінюється, причому час, за який відбуваються ці зміни, дуже короткий. Дослідники стежили за переміщеннями молекул і з'ясували, що вони здійснюють нерегулярні коливання із частотою близько 0,5 пс та амплітудою 1 ангстрем. Спостерігалися також рідкісні повільні стрибки на ангстреми, які тривають пікосекунди. Загалом за 30 пс молекула може зміститися на 8-10 ангстрем. Час життя локального оточення теж невеликий. Області, складені з молекул з близькими значеннями обсягу багатогранника Вороного, можуть розпастись за 0,5 пс, а можуть жити й кілька пікосекунд. А ось розподіл часів життя водневих зв'язків дуже великий. Але цей час вбирається у 40 пс, а середнє значення - кілька пс.
На закінчення слід наголосити, що теорія кластерної будови води має багато підводних каменів.Наприклад, Зенін припускає, що основний структурний елемент води - кластер із 57 молекул, утворений злиттям чотирьох додекаедрів. Вони мають спільні грані, які центри утворюють правильний тетраэдр. Те, що молекули води можуть розташовуватися на вершинах пентагонального додекаедра, відомо давно; такий додекаедр – основа газових гідратів. Тому нічого дивного у припущенні про існування таких структур у воді немає, хоча вже говорилося, що жодна конкретна структура не може бути переважаючою та існувати довго. Тому дивно, що цей елемент передбачається головним і що до нього входить рівно 57 молекул. З кульок, наприклад, можна збирати такі ж структури, які складаються з додекаедрів, що примикають один до одного, і містять 200 молекул. Зенін стверджує, що тривимірної полімеризації води зупиняється на 57 молекулах. Більших асоціатів, на його думку, не повинно бути. Однак якби це було так, з водяної пари не могли б осаджуватися кристали гексагонального льоду, які містять величезну кількість молекул, пов'язаних водневими зв'язками. Цілком незрозуміло, чому зростання кластера Зеніна зупинилося на 57 молекулах. Щоб уникнути протиріч, Зенін і упаковує кластери у складніші освіти - ромбоедри - майже тисячі молекул, причому вихідні кластери друг з одним водневих зв'язків не утворюють. Чому? Чим молекули на поверхні відрізняються від тих, що всередині? На думку Зеніна, візерунок гідроксильних груп лежить на поверхні ромбоедрів і забезпечує пам'ять води. Отже, молекули води у цих великих комплексах жорстко фіксовані, і самі комплекси є тверді тіла. Така вода не тектиме, а температура її плавлення, яка пов'язана з молекулярною масою, повинна бути дуже високою.
Які властивості води пояснює модель Зеніна? Оскільки в основі моделі лежать тетраедричні споруди, її можна у тій чи іншій мірі узгодити з даними щодо дифракції рентгенівських променів та нейтронів. Однак навряд чи модель може пояснити зменшення густини при плавленні - упаковка додекаедрів менш щільна, ніж лід. Але найважче узгоджується модель з динамічними властивостями – плинністю, великим значенням коефіцієнта самодифузії, малими часами кореляції та діелектричної релаксації, що вимірюються пікосекундами.
К.х.н. О.В. Мосін
Список літератури:
Г.Г. Маленків. Успіхи фізичної хімії, 2001
С.В.Зенін, Б.М. Полануєр, Б.В. Тяглів. Експериментальний доказ наявності фракцій води. Ж. Гомеопатична медицина та акупунктура. 1997. №2.С.42-46.
С.В. Зенін, Б.В. Тяглів. Гідрофобна модель структури асоціатів молекул води. Ж.Фіз.хіміі.1994.Т.68.№4.С.636-641.
С.В. Зенін Дослідження структури води шляхом протонного магнітного резонансу. Докл.РАН.1993.Т.332.№3.С.328-329.
С.В.Зенін, Б.В.Тяглов. Природа гідрофобної взаємодії. Виникнення орієнтаційних полів у водних розчинах. Ж.Фіз.хіміі.1994.Т.68.№3.С.500-503.
С.В. Зенін, Б.В. Тяглов, Г.Б.Сергєєв, З.А. Шабарова. Дослідження внутрішньомолекулярних взаємодій у нуклеотидамідах методом ЯМР. Матеріали 2-ї Всесоюзної конф. За динаміч. Стереохімії. Одеса.1975.с.53.
С.В. Зенін. Структурований стан води як основа управління поведінкою та безпекою живих систем. Дисертація. Лікар біологічних наук. Державний науковий центр"Інститут медико-біологічних проблем" (ДНЦ "ІМБП"). Захищена 1999. 05. 27. УДК 577.32: 57.089.001.66.207 с.
В.І. Слєсарєв. Звіт про виконання НДР
