Данная статья является реферативным изложением основной работы. Полный текст научной работы, приложения, иллюстрации и иные дополнительные материалы доступны на сайте II Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» по ссылке: https://www.school-science.ru/2017/13/26922.

Вода - краса природы! Эту красу мы видим повсюду: и в тихой речке, подернутой туманом, и в глубине озера, по которому белыми корабликами плывут лебеди, и в синем море, где режет волны быстроходный корабль. Эта краса и в тонкой струйке воды, которой мы умываемся. Она и в облаках, бегущих по безбрежному воздушному океану. И в грибном дождике, напоившем влагой каждый кустик. А что если бы не было воды? Об этом даже подумать страшно. Не было бы дождя, снега, высохли бы реки, моря, озера, сгорели бы травы и деревья. Значит, не было бы рыб, птиц, животных и человека. Не было бы жизни на Земле.

Вода - это не просто обычная жидкость. Это самое распространенное вещество в природе и главная составная часть всех живых организмов. Сколько воды на Земле? Много или мало? Землю иногда называют «Голубой планетой». Оказывается, вода покрывает 70 % поверхности Земли. Ученые подсчитали, что 97 % всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов и только 3 % водных запасов - пресная вода, а это очень мало.

В природе ею заполнены чаши океанов, моря, озера, реки, болота. Есть и искусственные водоемы - пруды, водохранилища и каналы. Она есть также и в глубине Земли, и в ее атмосфере. Она постоянно совершает круговорот в природе. Когда солнце нагревает поверхность Земли, вода превращается в пары и попадает в атмосферу. Когда вода в атмосфере охлаждается, она образует облака. Затем некоторое количество этой воды вновь выпадает на Землю в виде дождя. Среди всех благ, подаренных нам природой, вода занимает особое место. Вода - это уникальное богатство живой природы. Нет такого человека, который бы не знал, как выглядит вода. Каждый день мы умываемся, чистим зубы, моем руки, принимаем душ, но часто мы не задумываемся, как к нам в дом попадает чистая вода и откуда она берется? Какими свойствами она обладает? И может ли случится такое, что вдруг воды не станет? Какая она чистая, качественная вода?

Однажды этот вопрос задала я сама себе. Поэтому я выбрала эту тему работы.

Актуальность темы: Вода главный компонент жизни. Она необходима для жизнедеятельности человека, растений и животных, поэтому, необходимо ее изучение.

Цель - уточнить и расширить знания о воде, её свойствах, значении для человека.

Проанализировать научную информацию по теме;

Изучить роль воды в жизни человека;

Проанализировать влияние качества воды на здоровье человека, экология воды;

Узнать, как очищают воду, какими свойствами обладает;

Провести опрос;

Проделать опыты с водой.

Объект исследования: вода.

Предмет исследования: качество воды и ее свойства.

Гипотезой исследования я выдвинула утверждение, что человек неразумно относится к воде и она нужна ему. Каждый человек должен беречь воду!

Во время работы я использовала такие методы исследования:

Наблюдение;

Сбор информации из книг, журналов, газет;

Анкетирование;

Опыты, сравнение;

Обобщение.

Экспериментальная часть

Гипотеза. Вода не имеет вкуса, запаха, цвета, формы и текуча.

а) определим свойства жидкой воды, нальем в один стакан воду, в другой - молоко, в третий - компот из вишни. Сравним при помощи органов чувств воду, компот и молоко, определим цвет, вкус и запах воды. Опустим одну ложку в стакан с водой, другую - в стакан с молоком, третий - с компотом). Вода бесцветна, без вкуса, без запаха. Вода не имеет формы. Она принимает форму того сосуда, который заполняет. Капнем воду на любую поверхность. Посмотрим на ее форму. Добавим еще три-четыре капли. Большая капля воды растеклась. Это свойство воды называется текучестью. Им обладают все жидкости.

Вывод: у воды нет запаха, вкуса, формы, она прозрачна и текуча.

Гипотеза. В воде растворяются вещества.

б) Нальем в стакан воды, добавим ложку сахарного песка и размешаем. Вода станет сладкой. Нальем в другой стакан ложку соли и размешаем. Вода станет соленой. В воде растворяются и другие вещества. Минеральные вещества могут всасываться корнями растений, только растворившись в воде.

Вывод: вода- хороший растворитель.

Эксперимент № 2.

Гипотеза. Вода удерживает тепло.

У нас по всему дому для обогрева проведены трубы, а в этих трубах- вода. Трубы греют наш дом и долго удерживают тепло.

Вывод: способность воды долго удерживать тепло - это свойство теплоемкость.

Эксперимент № 3.

Гипотеза. Вода - единственное вещество на Земле, которое существует сразу в трех различных состояниях: жидком, газообразном и твердом.

1. Наливаем в чайник воды и доводим до кипения. Вода при кипении превращается в прозрачный водяной пар, который мы не видим. Этот процесс перехода жидкой воды в газообразное состояние называется испарением. Остывая на воздухе пар, превращается в туман. А туман - это мельчайшие капельки жидкой воды. Его то мы и видим, когда он струей вырывается из носика чайника вверх.

2. К носику чайника поставим холодную ложку. Она мгновенно покрывается мельчайшими капельками воды. Выносим ложку с каплями на мороз или положим ее в морозильник - ложка покроется ледяной коркой. Вносим ее в теплую комнату - в ложке вновь окажется вода. Мы вернули воду в начальное состояние.

Вывод: вода имеет три агрегатных состояния - твердое, жидкое и газообразное.

Эксперимент № 4.

Гипотеза. Одно из свойств воды полностью противоречит всем законам природы и в то же время является одним из важнейших ее законов. Мы знаем, что при нагревании все вещества расширяются, при охлаждении - сжимаются, при замерзании объем воды увеличивается.

Если налить в бутылочку воду по горлышко, плотно закрыть и выставить на мороз. Бутылочка лопнет. Значит, при замерзании воды стало не меньше, а больше!

Вывод: вода при нагревании расширяется, при охлаждении - сжимается.

Эксперимент № 5. « Структура воды и как приготовить структурированную воду в домашних условиях?».

Гипотеза. На сегодняшний день известно несколько способов как приготовить структурированную воду в домашних условиях.

Есть два способа получить полезную структурированную воду в домашних условиях.

1. Берем чистую отфильтрованную воду, наливаем в эмалированную кастрюлю и ставим в морозильную камеру холодильника. Появившийся первый ледок, такая кромка льда - это та самая тяжелая вода с дейтерием, что замерзает при + 3,8 °С. Она нам не нужна, мы от нее избавляемся, оставляем в кастрюле, а остальную воду переливаем в другую посуду и снова ставим в морозилку.

Вода вновь начинает замерзать, и когда она промерзнет где-то на 2/3, в середине останется вода со сверхлегкими изомерами (они замерзают в последнюю очередь при ниже - 1 °С) в которой будут содержаться все грязные химические примеси. От этой воды мы тоже избавляемся, а тот лед, который получен нами в итоге - это чистейшая и полезнейшая вода, живая и идеально структурированная для нашего организма.

Вывод: структурированная вода- действует комплексно, способствуя оздоровлению и омоложению организма, стимулируя обмен веществ, высвобождает энергию для качественной жизни. Такая терапия структурированной водой дает быстрые результаты. Помните, что свежие фрукты, овощи, зелень содержат структурированную воду. Используйте максимально летнее время, чтобы напитать клетки тела, очистить и обновить свою водную структуру!

А вот что такое микросферы? Как сделаны медицинские изделия с микросферами «Альсария» я, наверное, изучу и напишу в следующем своем проекте, т.к. надо еще знать химию.

Эксперимент № 6. Социологический опрос.

Для того чтобы выяснить уровень знаний школьников о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, я провел анкетирование среди школьников.

Результат опроса показал, что более половины опрошенных не употребляют сырую воду. На вопрос какую воду вы чаще пьете, 30 человек из 50 сказали кипяченую, 10 человек профильтрованную, и 10 сырую.

При опросе о качестве воды, выяснилось, что более 60 человек из 100 считают, что надо улучшить систему очистки, 38 человек считает, что надо чаще проверять воду на пригодность к использованию. Причина заключается в том, что население недостаточно информировано о последствиях воздействия некачественной воды на организм каждого из нас. Взрослые и школьники недооценивают вред, наносимый такой питьевой водой всем живым существам и человеческому организму.

Исходя из результатов, проведенного анкетирования, сделан вывод о том, что данная проблема актуальна и важна для каждого из нас. Многие имеют поверхностные, отрывочные знания о проблеме воздействия воды на живые организмы, в том числе и организм человека. Не каждый из опрошенных связывает имеющиеся заболевания, различные недомогания с качеством питьевой воды. Сделал выводы о значении воды.

Заключение

В наши дни водная проблема стала одной из самых важных. Благодаря воде, на нашей планете зародилась и до сих пор существует жизнь. Мы привыкли к воде и часто забываем о том, что вода - это самая большая драгоценность на Земле. Но запасы воды не безграничны. Если исчезнет вода - исчезнет и жизнь. Наша планета станет такой же безжизненной планетой, как и другие планеты в солнечной системе.

Вода входит в состав каждой клетки! Воду пьют леса и поля. Без неё не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди.

Всем нужна чистая вода. Она основа здоровой жизни. Но чистой воды становится все меньше и меньше. И виноваты в этом сами люди. В реки, озера сливаются сточные воды фабрик и заводов, а также вода используемая в быту. От загрязнения воды страдает все живое.

Давайте беречь воду, ту самую простую воду, что течет из водопроводного крана, плещется в реках и озерах, ту, что мы пьем из родника, ведь беречь воду - это означает беречь жизнь!

Экономия воды - это не жадность. Это бережливость, забота о поколениях людей, которые будут жить после нас.

Вода - чудесный объект неживой природы! Вода уникальна!

Библиографическая ссылка

Многие современные ученые и мыслители давно пришли к мысли о том, что окружающее нас пространство - единый живой организм, со своими свойствами и законами, которые еще далеко не полностью открыты человечеству. Огромное количество научных открытий, совершенных только за последнее столетие, все больше убеждает нас в этом.

Сегодня экологи всего мира бьют тревогу: наша цивилизация в опасности. Природные ресурсы беспощадно истощаются, естественные условия обитания всего живого меняются на глазах, количество угроз существованию жизни на Земле неуклонно увеличивается. Ведь даже такая простая вещь как обычная питьевая вода вполне может в обозримом будущем стать дороже нефти, уже сейчас термины "водоочистка" и "водоподготовка" на слуху не только у специалистов.

Мы столько лет бездумно транжирили наши водные ресурсы, сливали в водоемы отходы промышленных производств и сельского хозяйства, отравляли бытовыми стоками все вокруг, что обычная чистая вода теперь продается в бутылках, а та, что течет по городским водопроводам, нуждается в фильтрации.

Предварительная водоочистка сегодня - неотъемлемый этап всех производств, продукция которых изготавливается с применением обычной воды. Целые научные организации работают над созданием новых, более совершенных систем водоподготовки и очистки сточных вод.

А между тем, в природе нет более загадочного вещества, чем вода. И пока одни специалисты усовершенствуют методы водоочистки, другие открывают все новые и новые особенности этой так широко распространенной на планете жидкости, которая существует вопреки многим законам физики.

Даже школьники знают, что при охлаждении ниже +4 °С вода не сжимается, а расширяется. Все тела в твердом состоянии тяжелее, чем в жидком, а вода - легче. Газы, смешиваясь друг с другом, не образуют жидкостей, а кислород и водород дают нам воду.

Независимо от прохождения через системы водоочистки, любой объем воды представляет собой одну гигантскую молекулу. Вода запоминает все, что происходило и разносит информацию не только по клетке, но и по всему организму. У воды даже имеется собственная энергетика и "генетическая память". Вы только представьте, как и любое другое воздействие, вода помнит и водоочистку и водоподготовку.

Очень интересны опыты с водой, которыми занимается японский исследователь Масару Эмото. Ученый не искал новых методов водоподготовки, он экспериментальным путем доказал, что если заморозить два образца воды, то кристаллы всегда будут отличаться друг от друга, а их форма отражает информацию о воздействиях, которые были на нее оказаны.

В процессе исследований Эмото изучал образцы воды из источников всего мира. В лабораторных условиях на воду воздействовали электромагнитным излучением от телевизора и мобильного телефона, звуками музыки и различными изображениями. На воду направляли свои мысли и молитвы группы людей, вода подвергалась воздействию устной речи на разных языках. Все изменения, происходящие в структуре воды, фиксировались на пленку.

При обработке результатов опытов было установлено, что вода реагирует на мысли и эмоции окружающих. Из дистиллированной воды получали кристаллы обычной шестиугольной формы. Потом было заметно, как они меняют свое строение в процессе накопления позитивной информации и разрушаются под воздействием негативной.

Оказывается, что вода, как высоквалифицированный шифровальщик, кодирует получаемую информацию. А мы пока не можем ее расшифровать. Доподлинно известно то, что информация воспринимается и отражается водой в виде геометрической структуры кристаллов, являющихся ее образами.

Вольфганг Людвиг доказал, что даже после полной очистки воды от тяжелых металлов, нитратов, бактерий путем двойной дистилляции, информация об этих веществах сохраняется в виде электромагнитных колебаний. То есть, водоочистка освобождает воду от вредных примесей, а информацию об их прошлом существовании все равно можно прочитать.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

I. Введение.

Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха,

тебя невозможно описать, тобой наслаждаются,

не ведая, что ты такое!

Нельзя сказать, что ты необходима для жизни!

Ты сама жизнь! Ты наполняешь нас радостью,

которую не объяснить нашими чувствами…

Ты самое большое богатство на свете…»

Антуан де Сент-Экзюпери

Вода - краса природы! Эту красу мы видим повсюду: и в тихой речке, подернутой туманом, и в глубине озера, по которому белыми корабликами плывут лебеди, и в синем море, где режет волны быстроходный корабль. Эта краса и в тонкой струйке воды, которой мы умываемся. Она и в облаках, бегущих по безбрежному воздушному океану. И в грибном дождике, напоившем влагой каждый кустик. А что если бы не было воды? Об этом даже подумать страшно. Не было бы дождя, снега, высохли бы реки, моря, озера, сгорели бы травы и деревья. Значит, не было бы рыб, птиц, животных и человека. Не было бы жизни на Земле.

Вода - это не просто обычная жидкость. Это самое распространенное вещество в природе и главная составная часть всех живых организмов. Сколько воды на Земле? Много или мало? Землю иногда называют «Голубой планетой». Оказывается, вода покрывает 70% поверхности Земли. Ученые подсчитали, что 97% всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов и только 3% водных запасов - пресная вода, а это очень мало.

В природе ею заполнены чаши океанов, моря, озера, реки, болота. Есть и искусственные водоемы - пруды, водохранилища и каналы. Она есть также и в глубине Земли, и в ее атмосфере. Она постоянно совершает круговорот в природе. Когда солнце нагревает поверхность Земли, вода превращается в пары и попадает в атмосферу. Когда вода в атмосфере охлаждается, она образует облака. Затем некоторое количество этой воды вновь выпадает на Землю в виде дождя. Среди всех благ, подаренных нам природой, вода занимает особое место. Вода - это уникальное богатство живой природы. Нет такого человека, который бы не знал, как выглядит вода. Каждый день мы умываемся, чистим зубы, моем руки, принимаем душ, но часто мы не задумываемся, как к нам в дом попадает чистая вода и откуда она берется? Какими свойствами она обладает? И может ли случится такое, что вдруг воды не станет? Какая она чистая, качественная вода? Однажды этот вопрос задала я сама себе. Поэтому я выбрала эту тему работы.

Актуальность темы : Вода главный компонент жизни. Она необходима для жизнедеятельности человека, растений и животных, поэтому, необходимо ее изучение.

Цель - уточнить и расширить знания о воде, её свойствах, значении для человека.

Задачи:

Проанализировать научную информацию по теме;

Изучить роль воды в жизни человека;

Проанализировать влияние качества воды на здоровье человека, экология воды;

Узнать, как очищают воду, какими свойствами обладает;

Провести опрос;

Проделать опыты с водой.

Объект исследования : вода.

Предмет исследования : качество воды и ее свойства.

Гипотезой исследования я выдвинула утверждение, что человек неразумно относится к воде и она нужна ему. Каждый человек должен беречь воду!

Во время работы я использовала такие методы исследования :

Наблюдение;

Сбор информации из книг, журналов, газет;

Анкетирование;

Опыты, сравнение;

Обобщение.

II. Теоретическая часть «Вода - ты самое большое богатство на свете»

2.1. Необходимость воды

Воду «пьют» поля и леса. Без нее не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди. Вода не только поит, но и кормит. С помощью воды на электростанциях добывают ток. Она остается большой и удобной дорогой (днем и ночью по ней плывут пароходы, везут грузы и пассажиров). Некоторые ученые считают, что вода является хранительницей информации. «Вода - дороже золота» утверждали бедуины, всю жизнь кочевавшие в песках. Они знали, что никакие богатства не спасут путника в пустыне, если нет воды. Пески Сахары поглотили многих людей, даже целые караваны. В пустыне человек может выдержать около суток. Запас пресной воды в мировом океане очень мал. 96% воды на планете - соленая, только около 4% - пресная вода (из них 2% -льды, 2% - подземные воды, 0,02 %- реки и озера). Главным источником пресной воды являются ледники. Они находятся в Арктике и Антарктике. По предположению вода существовала во Вселенной в виде льда или пара задолго до возникновения нашей планеты. Она оседала на пылинки и кусочки космических частиц. Из соединения этих материалов сформировалась Земля, а вода образовала в самом центре планеты подземный океан. Вулканы и гейзеры формировали нашу молодую планету многие тысячелетия. Они извергали из недр Земли фонтаны горячей воды, большое количество пара и газов. Этот пар окутывал нашу планету как одеялом.

Поверхность Земли постепенно остывала. Водяной пар начал превращаться в жидкость. Дожди обрушились на нашу планету, наполняя будущие океаны бурлящей грязной водой. Потребовалось много лет, чтобы океаны остыли, очистились и стали такими, какими мы их знаем сегодня: солёными, голубыми, водными просторами и покрывают большую часть поверхности Земли. Поэтому Землю называют - ГОЛУБОЙ ПЛАНЕТОЙ. Есть много мнений возникновения жизни на Земле, но все они сходятся в том, что основой для зарождения жизни была вода.

Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она - непременная составляющая часть всего живого. Ни один из живых организмов нашей планеты не может существовать без воды. Из воды состоят все живые растительные и животные существа: рыбы - на 75%; медузы - на 99%; картофель - на 76%; яблоки - на 85%; помидоры - на 90%; огурцы - на 95%; арбузы - на 96%. В целом организм человека состоит по весу на 50-86% из воды. Содержание воды в различных частях тела составляет: кости - 20-30%; печень - до 69%; мышцы - до 70%; мозг - до 75%; почки - до 82%; кровь - до 85%.Вода жизненно необходима. Она нужна везде - в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима организму в большей степени, чем все остальное, за исключением кислорода. Упитанный человек может прожить без пищи 3-4 недели, а без воды-лишь несколько дней.

Живой клетке вода требуется как для сохранения своей структуры, так и для нормального функционирования; она составляет примерно 2/3 массы тела. Вода помогает регулировать температуру тела, служит в качестве смазки, облегчающей движения суставов. Она играет важную роль в построении и восстановлении тканей тела.

При резком сокращении потребления воды человек заболевает или его организм начинает хуже функционировать, но вода нужна, конечно, не только для питья: она помогает также содержать человеку в хорошем гигиеническом состоянии свое тело, жилище и среду обитания.

2.2. Значение воды для человека

«Нельзя сказать, что вода необходима для жизни: она и есть жизнь»,- так сказал Сент- Экзюпери об этой жидкости, которую мы употребляем, не особенно задумываясь. Это простейшее химическое соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода H2O. Человеку необходимо выпивать как минимум 1,5 литра воды в сутки. В нашей повседневной жизни мы сталкиваемся с водой постоянно. При этом можно сказать, что мы «воду пьем» и «воду льем». Об этих двух вариантах использования воды человеком мы сейчас и поговорим.

а) вода «пищевая» - сама по себе она не имеет питательной ценности, но у нее далеко не маленький перечень «обязанностей» в нашем организме:

Увлажняет воздух;

Доставляет в клетки организма питательные вещества и витамины;

Помогает питательным веществам усваиваться органами;

Выводит шлаки.

б) вода хозяйственно-бытовая не менее важный фактор в жизнедеятельности человека:

Питье и приготовление пищи;

Личная гигиена;

Мытье посуды;

Поливка цветов и домашние питомцы;

Промышленность и производство.

Итак, я убедил ся , что вода играет огромную роль в жизни каждого человека и природы в целом. Человек начинает испытывать жажду, когда количество воды в его теле уменьшается на 1-2% (0,5- 1,0л). Потеря 10% влаги от веса тела может привести к необратимым изменениям в организме, а потеря 20% (7 - 8л) уже смертельна. Обычный человек теряет в день 2-3 литра воды. В жаркую погоду, при высокой влажности, во время занятий спортом расход воды возрастает. Даже благодаря дыханию человек теряет почти пол-литра воды ежедневно.

Правильный питьевой режим подразумевает сохранение физиологического водного баланса - это уравновешивание поступления и образования воды с ее выделением. Суточная потребность взрослого человека в воде - 30-40 грамм на 1 кг веса тела. Приблизительно 40% ежедневной потребности организма в воде удовлетворяется с пищей, остальное мы должны принимать в виде различных напитков. Летом ежедневно нужно употреблять 2 - 2,5 литра воды. В жарких районах планеты - 3,5 - 5,0л в сутки, а при температуре воздуха 38 -40С и низкой влажности работающим на открытом воздухе потребуется в сутки 6,0 - 6,5л воды. Если организм получает достаточное количество воды, то человек становится более энергичным и выносливым.

2.3. Экология воды

Борьба с загрязнением окружающей среды - одна из важнейших проблем современности. Жидкие отходы производства, сбрасываемые в реки, отравляют все живое и представляют опасность для людей, если попадают в водопровод. Попавшие в воду удобрения могут вызвать бурный рост сине - зеленых водорослей, поглощающих из воды кислород, отчего другие растения и животные гибнут.

Одним из распространенных загрязнителей водоемов являются вещества, которые используются в качестве моющих средств. Они способствуют образованию опухолей. Исследователи утверждают, что эти вещества покрыли слоем пены многие европейские реки. Их обнаруживают даже в питьевой воде. Они не поддаются очистке. Поэтому ученых стараются их заменить. Загрязнения воды вызывают ухудшение состояния здоровья.

2.4. Качество нашей воды.

«Я прочитал о воде все, что только смог найти и понял, что это одна из самых таинственных субстанций»- сказал Патрик Фланаган, лауреат Нобелевской премии 1994г. Чтобы быстро восстановить баланс воды в нашем организме, подойдет не любая вода. Все мы понимаем, что качество воды также важно, как и ее количество. Водное отравление гораздо опаснее пищевого, так как вода участвует во всех биохимических процессах организма.

Каждые 15 дней в нашем организме происходит полное обновление крови. Вода, основная составляющая нашего организма (75%), также периодически полностью обновляется. Таким образом, время от времени обновляется 70% нас самих. Вот уж, поистине, все течет, все меняется!

Подобное кардинальное обновление происходит за счет того строительного материала, который мы употребляем в качестве жидкостей. Понимаете, насколько важно качество воды?

В идеале, это должна быть чистая вода, без вредных примесей и общей минерализацией не более 250 мг/л. Но и просто чистоты еще недостаточно для поддержания здоровья организма. Вода, используемая населением для питья и хозяйственно-бытовых целей, должна отвечать определенным гигиеническим требованиям, изложенным в Государственных санитарных правилах и нормах.

Итак, я узнал факторы, определяющие качество воды:

1) температура. 2) рН (кислотность). 3) минеральный состав. 4) взвешенные частицы. 5) плавающие примеси. 6) запаха, привкусы. 7) окраска. 8) растворенный кислород. 9) БПК (биологическое потребление кислорода). 10) возбудители заболеваний. 11) токсические вещества. В домашних условиях мы воду очищаем при помощи фильтров.

2.5. Структура воды и структурированная вода.

«Молекулярная основа - алфавит воды. Если я вам дам алфавит, а вы не знаете ни слов, ни букв, ни предложение, то вы не сможете ими воспользоваться. Химики используют крайне элементарный способ, когда говорят о воде. По сути, они говорят о буквах алфавита, но знание букв еще недостаточно, чтобы говорить о Пушкине или о Шекспире. Химический состав воды был господствующей точкой зрения у химиков. Так вот, сенсационная новость заключается в том, что структура воды намного важна, чем ее состав» писал Роум Рой. Доктор наук, член академии наук Швеции, Индии, Японии, России, США.

Итак, ученые всего мира пришли к выводу, что не только качество и количество, но еще и структура воды имеет огромное значение. Однако, чаще всего в нашем распоряжении обычная водопроводная вода, очищенная различными фильтрами. Но фильтры не меняют структуру воды, они только уменьшают количество вредных примесей. Организму же для нормальной его работы, требуется именно структурированная вода, которая близка к формуле льда.

Структурированная вода содержится в растительной, природной пище, овощах и фруктах. Причем, самые полезные для человека те овощи и фрукты, а также вода в той местности, где человек родился, поскольку структура воды человеческих органов точно соответствует структуре той воды, где родился человек. Наш организм тратит большой объем биологической энергии на переработку воды, поступающей в него. Он придает ей ту структуру, которая соответствует жидким средам организма, поскольку только такая вода удерживается биомолекулами.

Еще один интересный факт. Исследования показали, что все больные клетки организма окружены неструктурированной водой, а каждая здоровая клетка окружена именно структурированной водой. Мы можем облегчить организму работу по структурированию воды, и сохранить, в итоге, определенный запас биоэнергии, потратив ее на любые другие нужды.

«В 60-х годах уже прошлого, XX века томские ученые Б.Н.Родимов и И.Н.Торопцев опубликовали первые работы об удивительных свойствах воды с пониженным, по отношению к природному, содержанием дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Было показано, что такая вода, полученная из снега и реликтового льда, оказывает благоприятное воздействие на растения, животных и человека.

Было доказано, что лёгкая вода (структурированная вода) не только улучшает обменные процессы, но и способствует увеличению защитных сил организма. Следует отметить, что одновременно с зарубежными учеными противоопухолевые свойства лёгкой воды в экспериментах на животных были обнаружены группой ученых под руководством И.Н.Варнавского, работавшего в тесном контакте с учеными Института медико-биологических проблем, руководимых профессором Ю.Н.Синяком.

III. Экспериментальная часть «Удивительные свойства воды».

Эксперимент №1.

Гипотеза. Вода не имеет вкуса, запаха, цвета, формы и текуча.

а) определим свойства жидкой воды, нальем в один стакан воду, в другой - молоко, в третий - компот из вишни. Сравним при помощи органов чувств воду, компот и молоко, определим цвет, вкус и запах воды. Опустим одну ложку в стакан с водой, другую - в стакан с молоком, третий - с компотом). Вода бесцветна, без вкуса, без запаха. Вода не имеет формы. Она принимает форму того сосуда, который заполняет. Капнем воду на любую поверхность. Посмотрим на ее форму. Добавим еще три-четыре капли. Большая капля воды растеклась. Это свойство воды называется текучестью. Им обладают все жидкости.

Вывод: у воды нет запаха, вкуса, формы, она прозрачна и текуча.

Гипотеза. В воде растворяются вещества.

б) Нальем в стакан воды, добавим ложку сахарного песка и размешаем. Вода станет сладкой. Нальем в другой стакан ложку соли и размешаем. Вода станет соленой. В воде растворяются и другие вещества. Минеральные вещества могут всасываться корнями растений, только растворившись в воде.

Вывод : вода- хороший растворитель. (Приложение 1).

Эксперимент №2.

Гипотеза. Вода удерживает тепло.

У нас по всему дому для обогрева проведены трубы, а в этих трубах- вода. Трубы греют наш дом и долго удерживают тепло.

Вывод: способность воды долго удерживать тепло - это свойство теплоемкость.

Эксперимент №3.

Гипотеза. Вода - единственное вещество на Земле, которое существует сразу в трех различных состояниях: жидком, газообразном и твердом.

1. Наливаем в чайник воды и доводим до кипения. Вода при кипении превращается в прозрачный водяной пар, который мы не видим. Этот процесс перехода жидкой воды в газообразное состояние называется испарением. Остывая на воздухе пар, превращается в туман. А туман - это мельчайшие капельки жидкой воды. Его то мы и видим, когда он струей вырывается из носика чайника вверх.

2. К носику чайника поставим холодную ложку. Она мгновенно покрывается мельчайшими капельками воды. Выносим ложку с каплями на мороз или положим ее в морозильник - ложка покроется ледяной коркой. Вносим ее в теплую комнату - в ложке вновь окажется вода. Мы вернули воду в начальное состояние. (Приложение 2).

Вывод : вода имеет три агрегатных состояния - твердое, жидкое и газообразное.

Эксперимент №4.

Гипотеза. Одно из свойств воды полностью противоречит всем законам природы и в то же время является одним из важнейших ее законов. Мы знаем, что при нагревании все вещества расширяются, при охлаждении - сжимаются, при замерзании объем воды увеличивается.

Если налить в бутылочку воду по горлышко, плотно закрыть и выставить на мороз. Бутылочка лопнет. Значит, при замерзании воды стало не меньше, а больше! (Приложение 3).

Вывод: вода при нагревании расширяется, при охлаждении - сжимается.

Эксперимент 5. « Структура воды и как приготовить структурированную воду в домашних условиях?».

Гипотеза . На сегодняшний день известно несколько способов как приготовить структурированную воду в домашних условиях.

Есть два способа получить полезную структурированную воду в домашних условиях.

Первый способ:

1.Берем чистую отфильтрованную воду, наливаем в эмалированную кастрюлю и ставим в морозильную камеру холодильника. Появившийся первый ледок, такая кромка льда - это та самая тяжелая вода с дейтерием, что замерзает при +3,8С. Она нам не нужна, мы от нее избавляемся, оставляем в кастрюле, а остальную воду переливаем в другую посуду и снова ставим в морозилку.

Вода вновь начинает замерзать, и когда она промерзнет где-то на 2/3, в середине останется вода со сверхлегкими изомерами (они замерзают в последнюю очередь при ниже -1°С) в которой будут содержаться все грязные химические примеси. От этой воды мы тоже избавляемся, а тот лед, который получен нами в итоге - это чистейшая и полезнейшая вода, живая и идеально структурированная для нашего организма. (Приложение 4).

Второй способ:

В небольших емкостях, к примеру, в чашках, воду полностью замораживаем в морозилке. Вынимаем полученный лед, и ополаскиваем его под струей холодной воды - так мы избавляемся от первой кромки льда с тяжелой водой. Оставляем оттаивать лед, пока не останется небольшая сердцевина примерно с грецкий орех, в ней-то и будет сконцентрированы все блага цивилизации в виде примесей и солей. Ее мы выбрасываем. Полученная вода готова к использованию! (Приложение 5). Полученная вода сохраняет свои свойства сутки при температуре не выше +12°С, при более высокой она теряет свою биологическую активность еще раньше. Так что лучше не готовить ее впрок, а иметь про запас в морозилке несколько стаканчиков с замороженной водой. Нагретая выше 37°С, вода теряет целебные свойства.

Третий способ:

Недавно мы с учителем узнали про странные и интересные подушки с микросферами. Мне стало интересно, что это за слово структура и как эта вода становится чистой и полезной. Оказывается, существуют такие медицинские изделия «Альсария» с микросферами. Почитав в Интернете про структуру воды, проделав опыты, я убедился, что существуют такие подушки с микросферами. Конечно, эта тема очень связана с химией, формулой воды, но все-таки я понял, что структурированная вода - это чудодейственный эликсир, т.к. очищает организм человека, а делается просто и легко с помощью медицинских изделий «Альсария». Структурированную воду можно получить, поставив стакан или графин с водой на вкладыш в тюбетейку или на маленькую подушку, как мы привыкли говорить, и через 5 мин вода готова. Пить глотками. Человек должен соблюдать водный питьевой режим - прием качественной питьевой воды до 1,5-2,0 литров в день глотками. (Приложение 6).

Вывод: структурированная вода- действует комплексно, способствуя оздоровлению и омоложению организма, стимулируя обмен веществ, высвобождает энергию для качественной жизни. Такая терапия структурированной водой дает быстрые результаты. Помните, что свежие фрукты, овощи, зелень содержат структурированную воду. Используйте максимально летнее время, чтобы напитать клетки тела, очистить и обновить свою водную структуру!

А вот что такое микросферы? Как сделаны медицинские изделия с микросферами «Альсария» я, наверное, изучу и напишу в следующем своем проекте, т.к. надо еще знать химию.

Эксперимент 6. Социологический опрос.

Для того чтобы выяснить уровень знаний школьников о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, я провел анкетирование среди школьников. (Приложение 7).

Результат опроса показал, что более половины опрошенных не употребляют сырую воду. На вопрос какую воду вы чаще пьете, 30 человек из 50 сказали кипяченую, 10 человек профильтрованную, и 10 сырую.

При опросе о качестве воды, выяснилось, что более 60 человек из 100 считают, что надо улучшить систему очистки, 38 человек считает, что надо чаще проверять воду на пригодность к использованию. Причина заключается в том, что население недостаточно информировано о последствиях воздействия некачественной воды на организм каждого из нас. Взрослые и школьники недооценивают вред, наносимый такой питьевой водой всем живым существам и человеческому организму.

Исходя из результатов, проведенного анкетирования, сделан вывод о том, что данная проблема актуальна и важна для каждого из нас. Многие имеют поверхностные, отрывочные знания о проблеме воздействия воды на живые организмы, в том числе и организм человека. Не каждый из опрошенных связывает имеющиеся заболевания, различные недомогания с качеством питьевой воды. Сделал выводы о значении воды. (Приложение 8,9,10).

ΙV. Заключение.

В наши дни водная проблема стала одной из самых важных. Благодаря воде, на нашей планете зародилась и до сих пор существует жизнь. Мы привыкли к воде и часто забываем о том, что вода - это самая большая драгоценность на Земле. Но запасы воды не безграничны. Если исчезнет вода - исчезнет и жизнь. Наша планета станет такой же безжизненной планетой, как и другие планеты в солнечной системе.

Вода входит в состав каждой клетки! Воду пьют леса и поля. Без неё не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди.

Всем нужна чистая вода. Она основа здоровой жизни. Но чистой воды становится все меньше и меньше. И виноваты в этом сами люди. В реки, озера сливаются сточные воды фабрик и заводов, а также вода используемая в быту. От загрязнения воды страдает все живое.

Давайте беречь воду, ту самую простую воду, что течет из водопроводного крана, плещется в реках и озерах, ту, что мы пьем из родника, ведь беречь воду - это означает беречь жизнь!

Экономия воды - это не жадность. Это бережливость, забота о поколениях людей, которые будут жить после нас.

Вода - чудесный объект неживой природы! Вода уникальна!

V. Список использованной литературы.

1. «Вулканы»: Детская энциклопедия - 2-изд., перераб. - Москва изд., 2007г.

2. «Мир моря»: Детская энциклопедия - 2-изд., перераб. - Москва изд., 2010г.

3. Капля, речка, океаны. Текст А. Ефремова Санкт - Петербург. Издательский дом «Современная педагогика», 2004г.

4. Книга для чтения по охране природы: Для учащихся сред. шк./Сост.А.Н.Захлебный. - М.:Просвещение, 1996г.

5. Что такое. Кто такой: Детская энциклопедия./Сост.В.С.Шергин, А. И. Юрьев.

6. «Тайны природы» -М.: Астрель АСТ, 2009г.

7. «Я познаю мир» -М.: «Издательский Дом «НИКС», 2005г.

8. Интернет- ресурсы.

Приложение 7 .

Анкетирование «Знаете ли вы что, вода…?»

Уважаемые участники анкеты, я прошу Вас ответить на несколько вопросов.

Заранее, спасибо.

1. Что такое вода, знаете ли Вы ее формулу?

2. Что Вы думаете о качестве воды?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Пьете ли Вы сырую воду?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Какую воду Вы пьете чаще?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Как Вы очищаете воду в домашних условиях?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Знаете ли Вы что такое структурированная вода?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Приложение 8.

Значение воды для организма человека.

В организме человека вода:

Увлажняет кислород для дыхания;

Регулирует температуру тела;

Помогает организму усваивать питательные вещества;

Защищает жизненно важные органы;

Смазывает суставы;

Помогает преобразовать пищу в энергию;

Участвует в обмене веществ;

Выводит различные отходы из организма.

Почему воду надо кипятить? В лабораториях водопроводных станций микробиологи ведут ежедневный контроль воды. Количество микробов в воде после ее специальной обработки резко уменьшается. Так, например, исследование воды в одной из таких лабораторий показало, что в 1 мл.куб.речной воды было 5639 бактерий; после прохождения воды через отстойник в том же объеме было найдено 138 бактерий, а после фильтрования - только 17 бактерий.

Приложение 9.

Мероприятия по охране воды.

1. Не сбрасывать в реку и не складировать в селе или городе, на берегу бытовой мусор, отходы промышленных, сельскохозяйственных предприятий;

3. Не мыть автотранспортные средства у реки, озер;

4. Проводить регулярные мероприятия по очистке берегов рек, озер и улиц от бытового мусора;

5. Необходимо охранять водные богатства, рационально и бережно их использовать.

Исходя из статистических данных, в среднем в день один человек использует до 150 литров питьевой воды, из них всего 3-4% используется для приготовления пищи и питья.

Берегите воду!

Приложение 10.

Как сберечь воду.

Как правило, мы не обращаем внимания на то, что в повседневной жизни расходуем воду в разы больше, чем нам требуется на самом деле. На деле, существует множество способов экономии воды.

Экономия воды в ванной комнате: 1. Первым делом обратите внимание на кран, часто мы игнорируем то, что незакрытый или неисправный кран капает. Только представьте, капающий кран расходует до 8000 литров воды за год!

2. Приучите детей плотно закручивать ручку крана после использования воды

3. Во время мытья рук откройте кран на половину, а не до упора, так как из полностью открытого крана вытекает воды больше, чем вы предполагаете.

4. Стоит отдать предпочтение душу, нежели ванной, так как для принятия одной полной ванны вам потребуется в три раза больше воды, чем принятие 5-7 минутного душа, к тому же, как правило, после принятия ванны требуется дополнительное ополаскивание под душем.

Воду в туалете также можно и нужно экономить- все, что можно выкинуть в мусорное ведро, не должно попадать в унитаз, экономия воды в этом случае составит до 25 литров в день.

Экономия воды на кухне

1. При мытье посуды целесообразнее использовать пробку для раковины, это поможет в 3 раза снизить расход воды, по сравнению с мытьем посуды под проточной водой.

2. При ручной мойке посуды заполните одну из раковин (или какую-либо другую емкость) водой с моющим средством, и смывайте в другой раковине под небольшим напором проточной воды. Так можно сэкономить до 60 литров воды в день на одного человека.

3. Овощи и фрукты следует мыть в наполненной водой емкости (например, с добавлением небольшого количества натурального уксуса для дезинфекции) и потом только ополаскивать под проточной водой.

Экономия воды при стирке.

1. При стирке в современных стиральных машинах вода используется экономнее, нежели при стирке вручную.

2. Несмотря на то, что стиральные машины с фронтальной загрузкой намного дороже устройств с вертикальной загрузкой, они потребляют в 3 раза меньше воды.

3. Использовать стиральную машину целесообразно при полной загрузке, по возможности, устанавливая необходимый уровень подачи воды.

Общие советы для экономии воды в быту

1. В семье до трех человек разумно будет установить счетчики для холодной и горячей воды, это не только добавит вам дисциплины в данном вопросе, но и поможет ощутимо сэкономить.

2. При установке современных смесителей, смешение горячей и холодной воды в которых происходит намного быстрее, чем в обычных, позволит уменьшить как скорость подачи воды нужной температуры, так и неоправданный ее расход.

3. Не стоит игнорировать общественные источники воды, как колонки, колодцы и прочее. Если таковые имеются в вашем микрорайоне, то обязательно воспользуйтесь ими, это также позволит вам значительно сэкономить, к тому же зачастую вода во многих из них даже лучше, чем бутилированная из магазинов.

4. Если вы привыкли очищать воду для приготовления пищи, то из множества фильтров отдайте предпочтение недешевым бытовым системам, рассчитанным на долгое время, нежели кувшинам со съемными кассетными фильтрами. Несмотря на то, что первые значительно дороже, однако уровень фильтрации в них намного выше, а себестоимость выходит гораздо ниже.

Введение

"Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты восполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобою возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники нашего сердца." (Антуан де Сент Экзюпери).

Мало кто из нас задумывался над тем, что представляет собой вода. Она сопровождает нас повсюду и, кажется, нет ничего более обычного и простого. Однако это далеко не так. Многие поколения учёных изучают свойства воды. Совершенствуется научное оборудование и методы исследований, и на каждом этапе развития науки и техники открываются новые удивительные свойства воды. В настоящее время о воде известно очень много - наверное, в природе не существует химического соединения, о котором было бы накоплено больше научной информации, чем о воде. Несмотря на это можно с уверенностью говорить о том, что природа этого вещества ещё не познана до конца и нам предстоит узнать немало. Вода особенно интересна тем, что она является универсальным растворителем многих соединений и приобретает в растворах необычные свойства, которые и представляют первоочередной интерес для исследователей.

Вода - вещество привычное и необычное. Известный советский ученый академик И.В. Петрянов свою научно-популярную книгу о воде назвал “Самое необыкновенное вещество в мире”. А доктор биологических наук Б.Ф. Сергеев начал свою книгу “Занимательная физиология” с главы о воде - “Вещество, которое создало нашу планету”.

Ученые правы: нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах.

Вода - единственное вещество на Земле, которое существует в природе во всех трёх агрегатных состояниях - жидком, твёрдом и газообразном.

Кроме того, вода - весьма распространенное на Земле вещество. Почти поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.

Вода имеет очень большое значение в жизни растений, животных и человека. Согласно современным представлениям, само происхождение жизни связывается с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме того, она сама принимает участие в целом ряде биохимических реакций.

Её аномальные свойства обеспечивают условия для жизни на нашей планете. Если бы при понижении температуры и при переходе из жидкого состояния в твердое плотность воды изменялась так же, как это происходит у подавляющего большинства веществ, то при приближении зимы поверхностные слои природных вод охлаждались бы до 0°С и опускались на дно, освобождая место более теплым слоям, и так продолжалось бы до тех пор, пока вся масса водоема не приобрела бы температуру 0°С. Далее вода начинала бы замерзать, образующиеся льдины погружались бы на дно и водоем промерзал бы на всю его глубину. При этом многие формы жизни в воде были бы невозможны. Но так как наибольшей плотности вода достигает при 4°С, то перемещение ее слоев, вызываемое охлаждением, заканчивается при достижении этой температуры, При дальнейшем понижении температуры охлажденный слой, обладающий меньшей плотностью, остается на поверхности, замерзает и тем самым защищает лежащие ниже слои от дальнейшего охлаждения и замерзания.

Большое значение в жизни природы имеет и тот факт, что вода обладает аномально высокой теплоемкостью Поэтому в ночное время, а также при переходе от лета к зиме вода остывает медленно, а днем или при переходе от зимы к лету так же медленно нагревается, являясь таким образом, регулятором температуры на земном шаре.

Вода как регулятор климата

Океаны и моря являются регуляторами климата в отдельных частях земного шара. Суть этого заключается не только в океанических течениях, которые переносят теплую воду из экваториальных районов в более холодные (течение Гольфстрим, а также Японское, Бразильское, Восточно-Австралийское), но и противоположные им холодные течения - Канарское, Калифорнийское, Перуанское, Лабрадорское, Бенгальское. Вода обладает очень высокой теплоемкостью. Для нагревания 1 м 3 воды на 1° требуется энергия, которая позволяет нагреть на такую же температуру 3000 м 3 воздуха. Естественно, что при охлаждении водоемов эта теплота передается в окружающее пространство. Поэтому в районах, прилегающих к морским бассейнам, редко бывают большие перепады температур воздуха в летнее и зимнее время. Водные массы сглаживают эти перепады - осенью и зимой вода подогревает воздух, а весной и летом охлаждает.

Другой важной функцией океанов и морей является регулирование содержания в атмосфере углекислого газа (диоксида углерода). Основную роль в регулировании содержания CO 2 в атмосфере играют океаны. Между Мировым океаном и атмосферой Земли устанавливается равновесие: углекислый газ CO 2 растворяется в воде, превращаясь в угольную кислоту H 2 CO 3 , и далее превращается в донные карбонатные осадки. Дело в том, что в морской воде содержатся ионы кальция и магния, которые с карбонатным ионом могут превращаться в малорастворимый карбонат кальция CaCO 3 и магния MgCO 3 .

Трудно представить, какой была бы наша планета, если бы океаны не связывали атмосферный углекислый газ.

Одному зеленому покрову Земли невозможно было бы справиться с задачей удержания примерно на одном и том же уровне содержания CO 2 в атмосфере. Подсчитано, что наземные растения для построения своего тела ежегодно потребляют из атмосферы 20 млрд. т CO 2 , а обитатели океанов и морей извлекают из воды 155 млрд. т в пересчете на CO 2 .

История изучения воды

То, что вода обладает уникальными свойствами, знали ещё в древности. Эта загадочность влекла (да и сейчас влечёт) к себепоэтов, художников, философов, ученых, всех людей, так как каждый человек немного (а иногда и много) поэт, художник, философ. Есть что-то такое, что заставило Фалеса из Милета сказать: ΰδωρ μήν άςιστον - " воистину, вода лучше всего". Фалес был грек и жил на берегу моря. Когда сидишь у моря и смотришь на него, то кажется, что вот-вот раскроются самые сокровенные тайны мироздания.

Греческие мыслители считали воду одним из четырех элементов, из которых состоит все сущее. Конечно, вода Платона - не Н 2 О, изучаемая современной наукой. Это - некоторая абстракция. И не нужно искать аналогий между утверждением Платона, что частицы воды имеют форму икосаэдров, и додекаэдрической моделью Л. Полинга или теорией Дж. Бернала о строении жидкостей. Или серьезно считать, что слова Платона: "Что касается воды, то она делится, прежде всего, на два рода: жидкий и плавкий. Первый. содержит в себе исходные тела воды, которые малы и притом имеют разную величину… Второй род состоит из крупных и однородных тел…" - предвосхищают современные модели состояний воды. Древние учёные не занимались наукой в нашем понимании этого слова. Они не задавали вопросов природе. Они размышляли. Они придумали много интересного, но не смогли узнать, как устроенокружающий мир. Для этого надо не только и не столько выдвинуть теорию, но, что важнее, предложить способы ее проверки или опровержения. Нужно ставить эксперименты. Всерьез это стали делать только в XVI веке. На заре науки великий Декарт рассуждал о воде совсем еще в духе древних греков:

"Тогда частицы останавливаются в беспорядочном соединении, налагаясь друг на друга, и образуют твердое тело, именно лед. Таким образом, разницу между водой и льдом можно уподобить разнице между кучкой маленьких угрей, живых или мертвых, плавающих в рыбачьей лодке, через отверстия которой проходит колеблющая их вода, и кучкой тех же угрей, высохших и застывших от холода на берегу. Среди длинных и гладких частиц, из которых, как я сказал, состоит вода, большая часть сгибается или перестает сгибаться в зависимости от того, имеет ли материя, их окружающая, несколько больше или меньше силы, чем обычно. И когда частицы обыкновенной воды совсем перестают сгибаться, их наиболее естественный вид не таков, чтобы они были прямые, как тростинки, но многие из них искривлены различным образом, а поэтому они уже не могут поместиться в таком малом пространстве, как в том случае, когда разреженная материя, имея достаточно силы, чтобы их согнуть, заставляет их приспособить свои формы друг к другу". Как убедительно пишет мыслитель! Его уверенный тон не предполагает возражений. Как будто он заглянул внутрь воды и льда и подсмотрел, как устроены, расположены и движутся слагающие их частицы. И, кажется, ему и в голову не приходило, что можно предложить способ проверки нарисованной картины. Впрочем, тогда, разумеется, это было бы и невозможно.

Прошло полтора века. Лавуазье окончательно показал, что вода - не элемент (в современном понимании этого слова), а состоит из водорода и кислорода. Еще несколько десятилетий ушло на то, чтобы установить, что в воде на один атом кислорода приходится два атома водорода. Н 2 О. Эту формулу знают даже люди, очень далекие от естественных наук. Для многих - это единственная химическая формула, которую они могут написать и произнести… Со времен Лавуазье воду изучают непрерывно, всеми возможными способами. А число этих способов становится все больше и больше. Мы очень много знаем о воде. Но можем ли мы, как Декарт, спокойно, просто и уверенно рассказать, как она устроена и как движутся ее частицы? Современные методы исследования строения веществ позволили досконально изучить структуру воды во всех её агрегатных состояниях. Однако чем больше новых данных о воде было получено, тем больше новых загадок открывалось для исследователей.

Рис.1. Рентгенограмма льда

Одно из величайших достижений науки XX века заключается в том, что люди научились отвечать на вопрос, как устроены кристаллы. В 1912 году известный физик-теоретик М. Лауэ вместе с коллегами В. Фридрих и П. Книппингу догадались, что дифракцию рентгеновских лучей можно применить для изучения их строения (рис.1). Так был открыт рентгенофазовый анализ. Теперь мы знаем, как устроен кристалл твёрдой воды - льда. Атомы кислорода распределены во льду таким образом, что каждый из них окружен четырьмя другими на практически равных расстояниях, по вершинам правильного тетраэдра. Если центры атомов кислорода соединить палочками, то возникнет ажурный изящный тетраэдрический каркас. А атомы водорода? Они сидят на этих палочках по одному на каждой. Тут есть два места для атома водорода - вблизи (на расстоянии приблизительно 1Å) каждого из концов палочки, но занято бывает только одно из этих мест. Атомы водорода размещены так, что около каждого атома кислорода их оказывается по два, так что в кристалле можно выделить молекулы Н 2 О. Два атома водорода связаны с атомом кислорода так, что они образуют почти прямой угол, точнее, угол в 105 градусов. Если бы это был угол в 109 градусов, молекулы замерзшей воды соединились бы в кубическую решетку, подобную кристаллу алмаза. Но в этом случае такая структура была бы неустойчивой из-за нарушения связей. Строение молекул воды подтверждено и другими методами.

Строение жидкой воды будет рассмотрено ниже для объяснения некоторых аномальных свойств воды.

Необычные свойства воды

Тепловые свойства

При постепенном повышении температуры и сохраняющемся внешнем давлении вода последовательно переходит из одного фазового состояния в другое: лед - вода - пар.

Известно, что водяной пар при температурах 300 - 400 К имеет молярную теплоемкость (при постоянном объеме) С V = 3R ≈ 25Дж/ (моль·К). Величина 3R соответствует теплоемкости идеального многоатомного газа, имеющего шесть кинетических степеней свободы - три поступательные и три вращательные. Это означает, что колебательные степени свободы самих молекул воды в этом диапазоне температур еще не включены. Естественно, что при более низких температурах они не включены тем более.

Удельная теплоемкость воды в жидком состоянии, равная 4200Дж/ (моль·К), соответствует молярной теплоемкости 75,9Дж/ (моль·К) ≈ 9,12R. На один моль атомов (и кислорода, и водорода), входящих в состав жидкой воды, приходится около 3,04R - вода формально подчиняется закону Дюлонга и Пти для твердых тел, хотя и не является твердым телом. На это обстоятельство стоит обратить пристальное внимание!

Молярная теплоемкость льда при температуре 273К равна примерно 4,5R, т.е. вдвое меньше, чем для жидкой воды. Классическое объяснение теплоемкости твердых тел основано на предположении, что каждый атом в составе твердого тела имеет три колебательные степени свободы. Атомы не имеют вращательных степеней свободы, поэтому, в соответствии с правилом о равнораспределении энергии по степеням свободы, молярная теплоемкость атомов, входящих в состав твердого тела, равна 3R и не зависит от температуры. Это правило действительно выполняется при достаточно высоких температурах для большинства твердых тел и носит название закона Дюлонга и Пти.

С чем же связана такая высокая теплоемкость? Ответ лежит в межмолекулярных силах, связывающих молекулы воды в единое целое. Водород отличается от других элементов тем, что его атомы имеют лишь по одному электрону. Однако они могут соединяться с другими атомами не только с помощью своих электронов (валентные связи), но и привлекая своей свободной, положительно заряженной стороной электроны, других атомов. Это так называемая водородная связь. В воде связанные с каждым кислородным атомом два атома водорода в то же время могут быть сцеплены с другими атомами посредством водородных связей. Так молекулы Н 2 Осоединяются друг с другом. Поэтому воду следует рассматривать не как совокупность отдельных молекул, но как единую их ассоциацию. На деле вся масса воды, содержащаяся в каком-либо сосуде - это одна молекула.

Водородные связи легко обнаруживаются при исследовании воды инфракрасным спектрометром.

Водородная связь, как мы установили, сильнее всего поглощает лучи с длиной волны около трех микронов (онирасположены вблизи инфракрасной области теплового излучения, то есть рядом с видимой частью спектра). В жидком состоянии вода так сильно поглощает эти лучи, что если бы наши глаза воспринимали их, вода казалась бы нам черной, как смоль. Частично ею поглощаются и лучи красного конца видимого спектра; отсюда характерный голубой цвет воды.

При нагревании воды часть теплоты затрачивается на разрыв водородных связей (энергия разрыва водородной связи в воде составляет примерно 25 кДж/моль). Этим и объясняется высокая теплоемкость воды.

Рис.2. Изменение температур плавления и кипения водородных соединений элементов VIA группы

Прочность связи водяных молекул ведет к тому, что у воды необычно высокие точки плавления и кипения (рис.2).

Если определить температуру кипения гидрида кислорода по положению кислорода впериодической таблице, то окажется, что вода должна кипеть при восьмидесяти градусах ниже нуля. Значит, вода кипит приблизительно на сто восемьдесят градусов выше, чем должна кипеть. Температура кипения, наиболее обычное свойство воды, оказывается необычайным и удивительным.

Можно представить себе, что если бы наша вода потеряла вдруг способность образовывать сложные, ассоциированные молекулы, то она, вероятно, кипела бы при той температуре, какая ей положена в соответствии с периодическим законом. Океаны закипели бы, на Земле не осталось ни одной капли воды, а на небе никогда больше не появилось ни одного облачка.

Оказывается, что гидрид кислорода - по его положению в таблице Менделеева - должен затвердевать при ста градусах ниже нуля.

Вода - удивительное вещество, не подчиняющееся многим физико-химическим закономерностям, справедливым для других соединений, потому что взаимодействие ее молекул необычайно велико. Согласно расчетам, общая энергия водородных связей в одном моле воды эквивалентна 6 тысячам калорий. И требуется особенно интенсивное тепловое движение молекул, чтобы преодолеть это дополнительное притяжение. В этом - причина неожиданного и резкого повышения температур ее кипения и плавления.

Из всего сказанного следует, что температура плавления и кипения гидрида кислорода - его аномальные свойства. Следует, что в условиях нашей Земли жидкое и твердое состояние воды - также аномалии. Нормальным должно было быть только газообразное состояние.

Вязкость и поверхностное натяжение

Еще одна физическая величина, связанная со структурой воды, имеет особенную зависимость от температуры - это вязкость. В обычной, неассоциированной жидкости, скажем, такой, как бензин, молекулы свободно скользят одна вокруг другой. В воде же они скорее катятся, чем скользят. Так как молекулы соединены между собой водородными связями, то, прежде чем произойдет какое-либо смещение, нужно разорвать хотя бы одну из этих связей. Эта особенность и определяет вязкость воды.

Вязкость воды уменьшается при изменении температуры от 0°С до 100°С в семь раз, тогда как вязкости большинства жидкостей с неполярными молекулами, не имеющими, соответственно, водородных связей, уменьшаются при таком же изменении температур всего в два раза! Спирты, молекулы которых являются полярными, как и молекула воды, тоже изменяют вязкость в 5-10 раз при таком изменении температуры.

Исходя из оценки количества разорванных связей при нагревании воды от 0°С до 100°С (порядка 4%), следует признать, что подвижность воды и ее малая вязкость обеспечиваются весьма малой долей всех молекул.

У воды есть ещё одна замечательная особенность… Вода сама поднимается вверх в почве, смачивая всю толщу земли от уровня грунтовых вод. Сама поднимается вверх по капиллярам сосудов деревьев. Сама движется вверх в порах промокательной бумаги или в волокнах полотенца. В очень тонких трубках вода может подняться на высоту нескольких метров…

Это объясняется её исключительно большим поверхностным натяжением. Силы молекулярного притяжения действуют на молекулу жидкости на её поверхности только в одну сторону, а у воды это взаимодействие аномально велико. Поэтому каждая молекула втягивается с поверхности внутрь жидкости. Возникает сила, стягивающая поверхность. У воды она особенно велика: поверхностное натяжение составляет 72 дины на сантиметр (0,073Н/м).

Эта сила и придаёт мыльному пузырю, падающей капле и любому количеству жидкости в условиях невесомости форму шара. Она поддерживает бегающих по поверхности пруда жуков, лапки которых водой не смачиваются. Она поднимает воду в почве, а стенки тонких пор и отверстий в ней, наоборот, хорошо смачиваются водой. Вряд ли вообще было бы возможно земледелие, если бы вода не обладала этой способностью.

Плотность

Как известно, вода при атмосферном давлении в диапазоне температур от 0°С до 4°С увеличивает свою плотность (рис.3).

Рис.3. Зависимость плотности воды от температуры

По-видимому, при 0°С в жидкой воде имеется очень много островков с сохранившейся структурой льда. Каждый из этих островков при дальнейшем увеличении температуры испытывает тепловое расширение, но одновременно с этим уменьшаются количество и размеры этих островков вследствие продолжающегося разрушения их структуры. При этом часть объема воды между островками имеет другой коэффициент расширения.

Способность воды расширяться при замерзании приносит много хлопот в быту и технике. Практически каждый человек был свидетелем того, что замерзшая вода разрывает стеклянную емкость, будь то бутылка или графин. Гораздо большую неприятность доставляет промерзание водопровода, так как при этом почти неизбежным результатом являются лопнувшие трубы. По этой же причине в предстоящую морозную ночь вода сливается из радиаторов охлаждения автомобильных двигателей.

Поскольку вода при замерзании увеличивается в объеме, то в соответствии с принципом Ле Шателье увеличение давления должно приводить к плавлению льда. Действительно, это наблюдается на практике. Хорошее скольжение коньков на льду обусловливается именно этим обстоятельством. Площадь лезвия конька невелика, поэтому давление на единицу площади большое и лед под коньком подплавляется.

Интересно, что если над водой создать высокое давление и затем ее охладить до замерзания, то образующийся лед в условиях повышенного давления плавится не при 0°C, а при более высокой температуре. Так, лед, полученный при замерзании воды, которая находится под давлением 20000 атм., в обычных условиях плавится только при 80°C.

Диэлектрическая постоянная воды

Диэлектрической постоянной воды называется ее способность нейтрализоватьпритяжение, существующее между электрическими зарядами. Если, например, растворить в воде хлористый натрий (поваренную соль), то положительно заряженные ионы натрия и отрицательные ионы хлора отделяются друг от друга. Это разделение происходит потому, что у воды высокая диэлектрическая постоянная - выше, чем у любой другой известной нам жидкости. Она уменьшает силу взаимного притяжения между противоположно заряженными ионами в сто раз. Причину сильного нейтрализующего действия воды нужно искать в расположении ее молекул. Водородный атом в них не делит поровну свой электрон с тем атомом кислорода, к которому он прикреплен: этот электрон всегда ближе к кислороду, чем к водороду. Поэтому водородные атомы заряжены положительно, а кислородные - отрицательно. Когда какое-либо вещество, растворяясь, распадается на ионы, кислородные атомы притягиваются к положительным ионам, а водородные - к отрицательным. Молекулы воды, окружающие положительный ион, направляют к нему свои кислородные атомы, а молекулы, которые окружают отрицательный ион, устремляются к нему своими атомами водорода. Таким образом, молекулы воды образуют как бы решетку, которая отделяет ионы друг от друга и нейтрализует их. Вот почему вода так хорошо растворяет электролиты (вещества, которые диссоциируются на ионы), например, хлористый натрий.

Воду обычно считают хорошим проводником электричества. Всякий монтер знает, как опасно работать с проводами высокого напряжения, стоя на сырой земле. Но электропроводность воды - следствие того, что в ней растворены различные примеси. Всякую влажную поверхность можно считать хорошим проводником именно потому, что вода служит отличным растворителем для электролитов, в том числе для углекислоты воздуха. Чистая же вода (ее очень трудно сохранить чистой, так как для этого нужно изолировать воду от всякого контакта с воздухом и хранить в сосуде из инертного материала, скажем, кварца) - прекрасный изолятор. Так как атомы водорода и кислорода в молекуле воды электрически заряжены, они связаны друг с другом и потому не могут переносить заряды.

Капиллярная вода

Рис.4. Вблизи введенного в стеклянный капилляр столбика жидкости (а) возникают как бы дочерние столбики (б)

В 1962 году доцент Костромского текстильного института Н.Н. Федякин обнаружил, что вблизи введенного в стеклянный капилляр столбика жидкости (воды, метилового спирта, уксусной кислоты) возникают как бы дочерние столбики, которые медленно растут, по мере того как убывает длина первичного столбика (рис.4).

Этот удивительный рост вторичных столбиков можно было объяснить только пониженным давлением их пара по сравнению с первым столбиком. Следовательно, и другие свойства дочерних образований должны были заметно отличаться от материнских. Спустя некоторое время сотрудники отдела поверхностных явлений Института физической химии АН СССР занялись совместно с Н.Н. Федякиным широкими исследованиями этого интересного явления.

В термостатированной камере можно было создавать различную степень насыщенности водяными парами. Поэтому удалось точно установить, какая насыщенность камеры парами соответствует их равновесию со столбиками модифицированной воды. Степень насыщения оказалась равной 93-94 процентам. Было установлено, что эта цифра не зависит от радиуса капилляров. Отсюда был сделан вывод, что вновь рождающиеся дочерние столбики наделены аномальными свойствами во всем своем объеме независимо от их толщины и в целом представляют собой такое состояние жидкости, которое по свойствам резко отличается от нормального.

Действительно, пониженное давление насыщенного пара столбиков аномальной воды трудно понять, если не согласиться, что его причиной служит иная, модифицированная структура воды. Но ясно, что изменение структуры должно влиять и на другие свойства жидкости, в особенности на так называемые структурно-чувствительные свойства, к которым принадлежит, например, вязкость. Это и подтвердилось на самом деле: для модифицированной воды было зарегистрировано увеличение вязкости более чем в 15 раз.

Сравнительные исследования теплового расширения столбиков модифицированной и нормальной воды в интервале температур от - 100 до +50° С тоже дали исключительно важные результаты.

Известно, что длина столбика нормальной воды, как и вообще объем этой воды, достигает минимума при +4°С. Кристаллизуясь (после некоторого переохлаждения), вода превращается в лед нормальной плотности, который при нагревании плавится точно при 0°С. Столбики же модифицированной воды, полученные при конденсации ненасыщенного пара, повели себя совершенно иначе.

Рис.5

В чем заключалось отличие? Во-первых, минимум длины и, следовательно, максимум плотности оказался у них смещенным в область отрицательных температур (рис.5).

Во-вторых, переход в твердое состояние обнаруживает у них мало общего с кристаллизацией обычной воды. При температуре около минус 30-50°С столбик мутнеет и испытывает скачкообразное удлинение. Однако это удлинение существенно меньше, чем при замерзании обычной воды (которое, кстати, не сопровождается помутнением).

После описанного скачка длина столбика полого меняется как при дальнейшем охлаждении, так и при нагревании на 10-20°. При более значительном повышении температуры длина столбика постепенно уменьшается по более крутой, но все же плавной зависимости. Одновременно микроскопическое наблюдение показывает, что картина помутнения как бы разрешается.

Теперь становится понятным, почему с повышением температуры исчезает помутнение: при нагревании капельки уменьшаются в размере, число их сокращается и, наконец, они полностью исчезают.

Рис.6. Столбик аномальной воды при - 16,0°С

Наиболее интересным в наблюдениях нам показалось то, что, подвергая столбик модифицирован-ной воды медленному испарению, можно увеличивать степень ее аномальности, получать предельно-аномальную воду и, наоборот, приводя тот же столбик в контакт с нормальной водой или с пересыщенными парами, удается ослабить степень аномальности.

Рис.7

Предельно-аномальная вода отличается в области положительных температур наибольшим коэффициентом расширения, который в несколько раз превышает средний коэффициент расширения обычной воды в том же температурном интервале (рис.6). В то же время так и не удалось заметить, чтобы предельно-аномальная вода обнаруживала минимум объема при какой-нибудь температуре. Это напоминает поведение таких жидкостей, как стекло, спирт, способных при переохлаждении сразу застекловываться при соответствующем росте вязкости.

Кстати, предельно-аномальная вода уже при положительных температурах обладает вязкостью, значительно большей, чем у обычной воды. Существенная особенность предельно-аномальной воды состоит в том, что она не расслаивается на эмульсию "вода в воде" ни при каком охлаждении (вплоть до - 100° С). Следовательно, в этом случае модифи-цированная вода ведет себя как жидкость, имеющая в своем составе только один сорт молекул, но в противоположность нормальной воде она не обнаруживает никакой аномалии теплового расширения.

Память воды

Благодаря изобилию изотопов у водорода и кислорода, вода состоит из 33 разных веществ. При испарении природной воды состав меняется как по изотопному содержанию дейтерия, так и кислорода. Эти изменения изотопного состава пара очень хорошо изучены, и так же хорошо исследована их зависимость от температуры.

Недавно ученые поставили замечательный опыт. В Арктике, в толще огромного ледника на севере Гренландии, была заложена буровая скважина и высверлен и извлечен гигантский ледяной керн длиной почти полтора километра. На нем были отчетливо различимы годичные слои нараставшего льда. По всей длине керна эти слои были подвергнуты изотопному анализу, и по относительному содержанию тяжелых изотопов водорода и кислорода - дейтерия и были определены температуры образования годичных слоев льда на каждом участке керна. Дата образования годичного слоя определялась прямым отсчетом. Таким образом была восстановлена климатическая обстановка на Земле на протяжении тысячелетия. Вода все это сумела запомнить и записать в глубинных слоях гренландского ледника.

В результате изотопных анализов слоев льда была построена учеными кривая изменения климата на Земле. Оказалось, средняя температура у нас подвержена вековым колебаниям. Было очень холодно в XV веке, в конце XVII века и в начале XIX. Самые жаркие годы были 1550 и 1930.

Рис.8. Температурная кривая мезозоя-кайнозоя для южной половины Русской равнины

Кроме того, по пыльце растений, содержащейся в кернах высокой глубины, можно было определить видовой состав растительности того или иного периода истории Земли. По этому составу учёные восстановили климатические условия древней Земли (рис.7).

То, что сохранила в памяти вода, полностью совпало с записями в исторических хрониках. Обнаруженная по изотопному составу льда периодичность изменения климата позволяет предсказывать среднюю температуру в будущем на нашей планете.

За последние годы в науке постепенно накопилось много поразительных и совершенно непонятных фактов. Одни из них установлены твердо, другие требуют количественного надежного подтверждения, и все они еще ждут своего объяснения.

Например, еще никто не знает, что происходит с водой, протекающей сквозь сильное магнитное поле. Физики-теоретики совершенно уверены, что ничего с ней при этом происходить не может и не происходит, подкрепляя свою убежденность вполне достоверными теоретическими расчетами, из которых следует, что после прекращения действия магнитного поля вода должна мгновенно вернуться в прежнее состояние и остаться такой, какой была. А опыт показывает, что она изменяется и становится другой.

Из обычной воды в паровом котле растворенные соли, выделяясь, отлагаются плотным и твердым, как камень, слоем на стенках котельных труб, а из омагниченной воды (так ее теперь стали называть в технике) выпадают в виде рыхлого осадка, взвешенного в воде. Вроде разница невелика. Но это зависит от точки зрения. По мнению работников тепловых электростанций, эта разница исключительно важна, так как омагниченная вода обеспечивает нормальную и бесперебойную работу гигантских электростанций: не зарастают стены труб паровых котлов, выше теплопередача, больше выработка электроэнергии. На многих тепловых станциях давно установлена магнитная подготовка воды, а как и почему она работает, не знают ни инженеры, ни ученые. Кроме того, на опыте подмечено, что после магнитной обработки воды в ней ускоряются процессы кристаллизации, растворения, адсорбции, изменяется смачивание. правда, во всех случаях эффекты невелики и трудно воспроизводимы. Действие магнитного поля на воду (обязательно быстротекущую) длится малые доли секунды, а "помнит" вода об этом десятки часов. Почему - неизвестно. В этом вопросе практика далеко опередила науку. Ведь даже неизвестно, на что именно действует магнитная обработка - на воду или на содержащиеся в ней примеси. Чистой-то воды ведь не бывает.

"Сухая" и "резиновая" вода

В еженедельнике "Wochenpost" (1966, № 50), издававшемся в ГДР, рассказывалось о том, что химикам завода "Рейнфельден" (Базель) удалось получить. сухую воду! Химик Курт Клейн, внесший решающий вклад в открытие сухой воды, сначала не мог найти слов для описания открытия. Потом он сделал следующее сравнение: "До сих пор сухой воды на Земле не было; может быть, она существует на каком-либо другом небесном теле. Впечатление такое, что Млечный путь опустился на Землю".

Сухая вода - похожий на муку порошок, который может висеть в воздухе, как табачный дым. Разумеется, это не чистая вода: столь необычные свойства ей придало небольшое количество гидрофобной, "водоотталкивающей" кремневой кислоты. В природе кремневая кислота встречается в гидрофильной форме. Из такой кислоты состоят, например, кварцы и некоторые полудрагоценные камни. Гидрофильную кремневую кислоту получают также синтетически и в больших количествах используют в химической промышленности. Гидрофобная кремневая кислота была получена несколько лет тому назад и также нашла широкое применение - в первую очередь, при производстве каучуков как вещество, усиливающее их естественные водоотталкивающие свойства.

И вот, когда исследователи встряхнули (совершенно случайно!) смесь из 90 процентов воды и 10 процентов гидрофобной кремневой кислоты, жидкая фаза совершенно неожиданно исчезла и образовался белый порошок - "сухая" вода. Этот порошок стабилен и может неограниченно долго храниться в контейнерах.

Образование "сухой" воды объясняется в указанной публикации следующим образом. Возникающие при встряхивании смеси воды с гидрофобной кремневой кислотой мельчайшие капли-шарики воды диаметром до 0,05 мм немедленно обволакиваются тончайшей "шубой" из молекул кислоты - и превращаются в частицы порошка.

И еще одно чрезвычайно интересное сообщение о воде было опубликовано в журнале "Wochenpost" (1967, № 2) со ссылкой на Союз химической промышленности ФРГ. В нем говорилось о синтезе на основе окиси этилена нового органического вещества, которое при добавлении к воде в пропорции один к миллиону вдвое увеличивает ее текучесть, уменьшая молекулярное трение.

Очень интересно сопоставить данные о свойствах "сверхтекучей" воды с открытием, сделанным аспирантом Калифорнийского технологического института Дэвидом Джеймсом. Им было установлено, что при растворении в обычной воде 0,5 процента полимера на основе окиси этилена образуется жидкость с необычайными свойствами: она продолжает вытекать из сосуда и после того, как тот возвращен из наклонного в нормальное (отверстием вверх) положение. Такая "резиновая" вода продолжает перетекать через край сосуда до тех пор, пока струю не перережут ножницами. Как на возможную причршу этого явления указывают на большую длину молекул полимера, переплетающихся в растворе и вытягивающихся из сосуда: вместе с ними из сосуда (как бы при помощи сифона)"вытягивается" и вода.

Случайно ли, что при получении "сверхтекучей" и "резиновой" воды основную роль играет добавка вещества на основе окиси этилена? Не связано ли свойство " сверхтекучести" с труднообъяснимой утечкой "резиновой" воды?

Эти свойства воды интересны не только с теоретической точки зрения. Они, несомненно, будут использованы в промышленности и технике. "Сухую" воду, например, можно применять во всех отраслях промышленности (пищевой, фармацевтической, косметической и др.), перерабатывающих порошки. Добавка только 0,5 процента "сухой" воды предотвращает их слеживание и комкование.

Нетрудно представить себе также технические и экономические выгоды, связанные с использованием свойств "сверхтекучей" воды. Быть может, при одинаковом сечении трубопроводов и каналов они смогут пропускать значительно большее количество воды, снизятся затраты энергии на ее транспортировку и т.д.

Заключение

Всем, конечно же приходилось разглядывать снежинки или ледяные узоры на окнах. Лед в этих случаях образуется непосредственно из пара.

При медленной конденсации водяных наров молекулы воды образуют почти плоскую структуру (кластер), которая имеет осевую симметрию шестого порядка, т.е. при повороте на 60° она переходит сам в себя. Поперечные размеры правильной снежинки отличаются во много раз, т.е. отношение диаметра снежинки к ее толщине может достигать нескольких десятков. Это отношение характеризует скорость роста снежинки в соответствующем направлении. При росте кристалла возможны разные способы (последовательности) заполнения энергетически выгодных позиций, что обеспечивает получение кристаллов (снежинок) разной формы. Реализация конкретного способа роста - случайное событие, поэтому совершенно одинаковые по форме снежинки встречаются крайне редко. Оценив количество возможных форм снежинок, получаем число вселенского масштаба - 10 1000000 .

Условия конденсации пара и превращения его в лед на поверхности стекла отличаются от условий, при которых в воздухе образуются снежинки. Внутри помещения влажность воздуха обычно существенно меньше 100%, но вблизи холодной поверхности оконного стекла температура может оказаться гораздо ниже точки росы при данной концентрации молекул воды в воздухе. И на стекле появится лед.

Вид узора на поверхности стекла зависит от большого набора параметров. Перечислим некоторые из них: температура внутри помещения и температура снаружи, влажность воздуха в помещении, толщина стекла и загрязненность его поверхности, наличие и скорость воздушных потоков вблизи стекла (в частности, наличие или отсутствие щелей в оконной раме или трещин в стекле) и т.д.

свойство вода агрегатное состояние

Замечательные ледяные узоры часто образуются зимой на стеклах автобусов или троллейбусов. При этом слой льда может достигать нескольких миллиметров. Источником водяного пара является, разумеется, дыхание пассажиров. Сначала на поверхности стекла образуется водяная пленка толщиной в несколько диаметров молекул. Молекулы воды в ней испытывают сильное влияние молекул поверхности стекла. Хотя вода в пленке переохлаждена, но возможности для превращения воды в лед не возникает. По мере увеличения толщины пленки и уменьшения влияния молекул поверхности стекла в воде возникают центры кристаллизации. Рост кристаллов происходит во всевозможных направлениях, но самые большие кристаллы растут вдоль поверхности стекла. Скорости роста кристалла в различных направлениях тоже существенно различаются. Когда толщина ледяного панциря на стекле становится настолько большой, что отвод тепла наружу замедляется, кристаллы льда начинают расти в перпендикулярном стеклу направлении. Стекло как бы покрывается шубой из ледяных иголок.

С наступлением зимы легко убедиться в том, что снежинки действительно имеют разнообразные симметричные красивые формы. Сама снежинка, можно сказать, представляет собой застывший случайный процесс…

Совсем немного лет назад химики были уверены, что состав воды им хорошо известен. Но, однажды, одному исследователю пришлось измерить плотность остатка воды после электролиза. Плотность оказалась на несколько стотысячных долей выше нормальной.

В науке нет ничего незначительного. Эта ничтожная разница потребовала объяснения. И в результате стало постепенно выясняться многое из того, о чем рассказано в этой статье.

А началось все с простого измерения самой обычной, будничной и неинтересной величины - плотность воды была измерена точнее на лишний десятичный знак".

Каждое новое, более точное измерение, каждый новый верный расчет не только повышает уверенность в знании и надежности уже добытого и известного, но и раздвигает границы неведомого и еще непознанного, прокладывает к ним новые пути.

Нет предела человеческому разуму, нет предела его возможностям; и то, что мы теперь так много знаем о природе и свойствах поистине самого необыкновенного в мире вещества - о воде, открывает еще большие возможности. Кто может сказать, что еще будет узнано, что открыто нового, еще более необычайного? Надо только уметь видеть и удивляться.

Вода, как и все в мире, неисчерпаема.

Список использованной литературы

1. Глинка Н.Л. Общая химия. - 24-е изд., испр. - Л.: Химия, 1985.

2. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. - М.: Высшая школа, 1992.

Артур М. Басвел, Уорт Родебуш Вода - удивительное вещество // Наука и жизнь, №9, 1956.

Петрянов И.В. Самое необыкновенное вещество // Химия и жизнь, №3, 1965.

Рохлин М. И снова вода… // Химия и жизнь, №12, 1967.

Дерягин Б.В. Новые превращения воды, которые удивляют всех // Химия и жизнь, №5, 1968.

Маленков Е. Вода // Химия и жизнь, №8, 1980.

Варламов С. Тепловые свойства воды // Квант, №3, 2002.

Варламов С. Снежинки и ледяные узоры на стекле // Квант, №5, 2002.

Петрянов-Соколов И.В. Самое необыкновенное вещество в мире // Химия и жизнь, №1, 2007.

Пахомов М.М. Палеогеографические исследования эволюции растительности, климата, почв и ландшафтов // Материалы всероссийской научной школы для молодёжи (в 3 частях): "Инновационные методы и подходы в изучении естественной и антропогенной динамики окружающей среды". Ч.1 Лекции, Киров, 2009.

У тверждение, что вода играет основополагающую роль в жизнедеятельности всего живого на нашей планете, совершенно обоснованно, поскольку:

• поверхность Земли на 70 % состоит из воды;
• 70 % воды содержится и в организме человека;
• поразительно, однако, находясь на стадии эмбриона, человек практически полностью состоит из воды - более 95 %;
• в теле младенца треть воды;
• в организме взрослого человека - 60 % воды. И только когда человек находится в преклонном возрасте, уровень воды в организме начинает активно снижаться.

Все эти факты и цифры как нельзя лучше подтверждают уникальные свойства воды.

Уникальные свойства воды: кратко

Вода является прозрачной, безвкусной жидкостью, которая не имеет никакого запаха, но при этом основные её характеристики поистине поразительны:

• показатель молекулярной массы равен 18,0160;
• уровень плотности - 1 г/см³;
• вода является уникальным растворителем: она окисляет практически все известные виды металла и способна разрушить любую твёрдую горную породу;
• сферическая капля воды отличается наименьшей (оптимальной) поверхностью объёма;
• коэффициент поверхностного натяжения равен 72,75*10‾³Н/м;
• вода превосходит большинство веществ по степени удельной теплоёмкости;
• удивительно и то, что вода способна поглощать огромное количество тепла и при этом сама очень мало нагревается;
• вода отличается и полимеризационными способностями. В таком случае свойства её становятся несколько иными, например, кипение полимеризованной воды происходит при более высоких температурах (порядка 6–7 раз выше), чем обычной.

Уникальные физические свойства воды

Уникальные свойства воды находятся в прямой зависимости от способности её молекул к образованию межмолекулярных ассоциатов. Такую возможность обеспечивают водородные связи, а также ориентационные, дисперсионные и индукционные взаимодействия (взаимодействия Ван-дер-Ваальса). Молекулы воды - это продукт как ассоциативных образований (которые, по сути, лишены организованной структуры), так и кластеров (которые как раз таки и отличаются наличием упорядоченной структуры). Под кластером (англ. cluster) принято понимать интеграцию нескольких идентичных по составу элементов. Такая интеграция становится самостоятельной единицей и характеризуется наличием определённых свойств. Если речь идёт о состоянии жидкости, то тогда интегрированные соседствующие молекулы воды способны к образованию непостоянных и быстротечных структур. Когда же речь заходит о состоянии замороженном, то отдельная молекула имеет прочную связь с четырьмя другими такими же молекулами.

В этом смысле к впечатляющим выводам пришёл доктор биологических наук С.В. Зенин. Он обнаружил константные кластеры, которые способны на долгое существование. Выяснилось, что вода - это не что иное, как иерархически упорядоченные объёмные структуры. В основе таких структур положены кристаллообразные соединения. Каждое такое соединение - это совокупность 57-ми самостоятельных молекул. Естественно, это ведёт к образованию структурных объединений в виде шестигранника, которые, в свою очередь, характеризуются как более сложные и высокие. Каждый такой шестигранник состоит из 912-ти самостоятельных молекул воды. Акциденция кластера - это соотношение кислорода и водорода, которые выступают на поверхность. Форма такого образования даёт реакцию на любое воздействие извне, а также на появление примесей. Все грани элементов каждого кластера подвержены влиянию кулоновских сил напряжения. Именно этот факт и даёт возможность идентифицировать упорядоченное состояние воды как особую информационную матрицу. Внутри этих образований молекулы воды взаимодействуют между собой по схеме комплементарности зарядов. Данная схема широко известна в ДНК-исследованиях. В отношении воды касательно принципа комплементарности можно утверждать, что структурные элементы жидкости собираются в клатраты, или ячейки.

Уникальные физико-химические свойства воды

Для того чтобы ещё раз убедиться в уникальных свойствах воды, необходимо рассмотреть более подробно принцип комплементарности. Итак, молекулярная биология определяет комплементарность как взаимность соответствия элементов. Такое соответствие обеспечивает связь структур, которые дополняют друг друга, - это могут быть и радикалы, и макромолекулы, и молекулы - а также определяется их химическими свойствами. Что касается клатратов (от лат. сlathratus ‘защищённый решёткой’), то они определяются как самостоятельные соединения, или включения. Образуются клатраты в результате молекулярных включений. Проще говоря, это «гости» в полости кристаллических каркасов, в составе которых - решётчатые клатраты или молекулы иного рода (это «хозяева»). Кроме того, включения могут происходить и в полость молекулярных клатратов, которые представляют собой одну большую молекулу-хозяина.

Вывод напрашивается сам собой: информационная матрица ДНК-синтеза - это вода, а это значит, что она же и является информационной основой жизни во всей Вселенной. Взяв во внимание статистические расчёты, в которых принимали активное участие д. х. н. В. И. Слесарев, И. Н. Серова, д. б. н. А. В. Каргополова, д. м. н. А. В. Шабров, обычная вода имеет в своём составе:

• 60 % самостоятельных молекул и ассоциатов (деструктурированная часть);
• 40 % кластеров (структурированная часть).

Тот факт, что вода способна к образованию кластеров, в структуру которых положена закодированная информация относительно взаимодействий, является аргументированной почвой для утверждения того, что вода обладает некой памятью. Вода - это открытая, самоорганизующаяся и динамичная система. Внутри этой системы при каждом внешнем воздействии происходит смещение стационарного равновесия.

Какие уникальные свойства есть у воды

На сегодняшний день существует множество техник, которые позволяют получать структурированную воду:

• намагничивание;
• электролитический способ разделения воды на «мёртвую» (анолит) и «живую» (католит);
• заморозка воды с её последующим таянием естественным путём.

Другими словами, можно изменять свойства воды, при этом химический способ исключён, меняются волновые (полевые) характеристики.

Японский исследователь, Масару Эмото, доказал, что вода, подвергаясь различным внешним воздействиям, способна менять свою кристаллическую структуру. И изменения эти зависят, в первую очередь, от той информации, которая была внесена, а не от степени загрязнённости самой среды.

Удивительно, но вода - это неотъемлемый атрибут обрядов многих мировых культур:

• таинство крещения в православии;
• омовение в Ганге у индусов;
• обряды очищения в язычестве.

По всей видимости, представители этих культур, инициировавшие эти обряды, были осведомлены об информационных свойствах воды, тогда сам собой напрашивается вопрос: откуда им пришло это знание? Или они всё-таки уповали на чудо?

Имена всех удивительных людей, так или иначе, имеют «водную» составную. Так может быть, все учёные нашей современности бьются в попытках выяснить то, что уже давно известно древним поколениям?

Примечательно, что Род - это древнейший славянский бог. Не вдаваясь в подробности правочтения древних рун, можно утверждать, что исследователи старины так и не сошлись в едином мнении, как правильно произносить: «Род» или «Вод». Это значит, что обе версии имеют право на существование. Бог один, просто имена разные. Бог (Род или Вод) - это безоговорочное следование принципу двойственности, или «бинерности». А ведь и вода, как мы знаем, двойственна: в её составе и кислород, и водород.

В наш век высоких технологий, когда миром правит информация, мы не можем не знать, что все точные науки, как всемирная паутина, имеют в своём основании информационный бинер - «ноль и единичку». Если взглянуть на жизнь человека более пространственно, то откроется истина - всё наше бытие основано на бинере. Основополагающий принцип Рода (Бога) - это начало самого мелкого и одновременно основа всей Вселенной. Вод (Род) является основой (информационной матрицей) всего, что есть на Земле.

Вне всяких сомнений, Род представляет собой живую бесконечную сущность. На сегодняшний день научные исследователи вплотную подошли к выводу, что именно вода - это живая матрица жизни. Теперь человечеству предстоит исследовать полевую (волновую) суть воды. Дальнейшее изучение уникальных свойств воды становится невозможным без философских обоснований, которые носят герметический характер. Поскольку без актуальности современной парадигмы научный подход выстроить невозможно. А может это всё-таки парадигма древности? На сегодняшний день, те учёные, которые мыслят свободно и пытаются найти ответы скорее иррациональным способом, приходят к тому, что вглядываться необходимо именно в древность.

Все мы знаем, что молекулы воды состоят из двух целых (атомы) водорода и одной целой кислорода. Учёные-математики (в частности можно обратиться к работам А. Корнеева) доказали, что все фрактальные формулы имеют в своей основе математическую конструкцию следующего вида: . Данная формула признана изначальным математическим принципом фрактальных (голографичных) развёртываемостей. Эта закономерность лежит в основе Вселенной. Наличие фрактального кода Вселенной подтверждено рунами и арканами полевого генома.

Уникальные свойства воды в природе были известны издревле, вот почему представители тех малочисленных народов, которые до настоящего времени прибегают к методам шаманизма, с удивительным почтением относятся и к природе в целом, и к воде в частности. Только вдумайтесь в этимологию слова «природа»: это то, что находится при Роде! Это значит, что, относясь пренебрежительно к воде, мы относимся соответствующим образом к самому Богу. Современное общество - это общество потребителей, его члены потребительски относятся друг к другу, что уж там говорить о какой-то воде, а зря…

К слову сказать, многие философские учения приходят к тому, что между отношением человека к воде и его здоровьем на генетическом уровне - самая непосредственная связь. Значит, и судьба в том числе, зависит от того, как мы относимся к воде. Это легко объясняется, поскольку то, что вода обладает памятью - факт. Это значит, что все наши мысли и эмоции - позитивные и негативные - оказывают сильнейшее влияние на воду, которая находится внутри нас (как мы помним, воды в нашем организме 60 %). Вода представляет собой живую сущность, информационную матрицу бытия, она способна поглощать, запоминать и отдавать информацию. Не удивляйтесь, однако поставленный перед вами стакан воды очень тонко реагирует на ваше внутреннее состояние, мысли, эмоции. А запоминая эти мысли и эмоции, выстраивает геометрические (в том числе и полевые, и волновые) структуры. Вариантов таких структур - огромное количество. Другими словами, вы можете сделать из этого стакана воды как лекаря, так и отравителя. Вода - это символ нашего

подсознания (бессознательного), не зря ведь карты Таро содержат изображение «вод подсознания». Наверное, уже ни у кого не осталось сомнений, что вода является информационным источником, хранителем и распространителем.

Несколько слов о психолингвистике

То, что между человеческим духом и рассудком - прямая связь, объяснять не надо. Не подвергается сомнению и понятийность человеческого мышления. Как следствие, качественный уровень нашего мышления находится в прямой зависимости от того языка, на котором мы думаем. Может быть, поэтому и возникает непонимание между народами, разговаривающими на разных языках?

Например, исконно русское мышление носит характер голографичности, поскольку русский/славянский язык, а вместе с ним и азбука, основываются на принципе фрактальности. Вот почему одно и то же слово может быть записано самостоятельными рунами или их сочетаниями, относящимися к разным участкам цепей генома. Опять же рассмотрим слово «вода»: если записать его рунами получится вercana-dagaz. Совокупность второго и четвёртого арканов - это понятийная формула [И + Э] («информация + энергия в информации»). А это уже элемент, относящийся к уравнению Троицы. Попробуем расшифровать: вода - это «со-общение (с-ведение) + энергетика прироста». На языке простого обывателя такое понятийное сочетание звучит как «информация к действию».

Русская душа, русский дух - это энигма для иноземцев, загадка, которую им вряд ли когда-то удастся разгадать. Мы думаем парадоксально, живём эмоциями, совершаем безрассудные поступки. Широта нашей души не подлежит никаким логическим объяснениям для иностранцев. Мы иронизируем относительно себя самих - достаточно открыть сказки про Иванушку-дурачка - а на самом деле мировоззрение внутри нас не имеет ничего общего с плоской расчётливостью. Но для многих других национальностей это является чем-то вроде другого измерения.

К сожалению, за суетой повседневных дел и забот, мы не вслушиваемся в собственную речь, не вдумываемся в её сакральное значение. Современные молодые люди и вовсе недооценивают богатство и многогранность своей родной культуры, старясь показательно использовать модные иностранные фразы. Может быть, пора нам уже перестать портить свой собственный язык иностранными словечками, а пользоваться тем, что нам подарено древностью. Ведь в нашем РОДном языке столько Бога!