Современная наука подтвердила существование структуры у воды
Утверждения компании QNet об использовании «гармонизированной» и структурированной воды вызывают шквал критики со стороны ее оппонентов. Любые факты из этой области они объявляют антинаучными, однако реальное состояние дел, наоборот, свидетельствует об устаревшем и антинаучном мировоззрении критиков.
Вода в жидком состоянии представляет собой одно из самых удивительных среди известных науке веществ. На сегодняшний день она является самой изучаемой субстанцией. Причем, нужно прямо сказать, что до сих пор не существует единой общепринятой теории, которая объясняла бы все ее свойства. Этот факт впечатляет тем, что речь не идет о каких-то тонких квантовых эффектах, напротив, наука не может выдвинуть согласованных объяснений давно известных аномалий в основных физических свойствах.
Аномалии воды
Вода ведет себя иначе, чем другие жидкости, и отклонений столько, что пренебречь ими для упрощенного описания невозможно. Вот небольшой список «необычностей» самой распространенной жидкости на планете:
1) плотность воды наибольшая при +3,98°С, дальнейшее охлаждение, приводящее к переходу ее в лед, сопровождается снижением плотности;
2) уменьшение объема (вместо расширения) при плавлении;
3) теплоемкость воды с повышением t до 27°C снижается, а затем вновь начинает возрастать;
4) вязкость воды (при t 0-30°С) уменьшается с повышением давления, при давлении около 2000 атм. вязкость имеет минимум на всех температурах;
5) необычная зависимость скорости звука в воде - она увеличивается с ростом температуры до 74°С, затем снижается;
6) сжимаемость воды имеет минимум при 64°С;
7) странная зависимость коэффициента поглощения звука от температуры: в интервале от 0 до 40°С идет четырехкратное падение, затем величина поглощения постоянна.
Все эти странные свойства получены экспериментальным путем и никоим образом не могут быть объяснены в рамках однородных бесструктурных моделей. Существование минимумов и максимумов в характеристиках указывает на то, что в воде имеются структурные образования, которые возникают или наоборот разрушаются при изменении температуры, давления. Сегодня ни у кого нет сомнений, что вода - это не просто хаотический набор молекул, а надмолекулярные объединения - кластеры. Вопрос заключается только в размерах и времени стабильности (релаксации) этих структур.
Уровень научного познания на рубеже 2000 года
К началу первого десятилетия 21 века физики четко понимали, что жидкая вода должна иметь сложную структуру. Для описания ее свойств были созданы структурные модели: структуры Бернала - Фаулера, гидраты Полинга, мерцающие кластеры Франка и Вена, структурные дефекты Самойлова и др. Также существуют комбинации этих концепций с добавлением новых идей.
В этих теориях фиксируются следующие положения:
1) структура воды не имеет дальнего порядка;
2) время жизни молекулярных кластеров не более 10-9с;
3) размер кластеров не выше 10 ангстрем [1];
4) в экспериментах по рассеиванию в воде рентгеновского излучения и нейтронов не были обнаружены упорядоченные структуры размером более 10 ангстрем (т.е. нет кластеров с сотнями и более молекул).
Помня о назначении статьи, хотелось бы подчеркнуть, что в наличии множества структурных образований в воде никто не сомневается. Вода структурирована! Однако считается, что такие области невелики по размеру и обладают малым временем жизни. Т.е. в воде беспрерывно возникают и распадаются небольшие (до сотни молекул) кластеры.
Перечисленные выше теории, плюс континуальная модель, являются несомненным шагом вперед, но все они имеют один серьезный недостаток. Каждая из них способна объяснить только часть свойств воды, не решая проблемы в целом. Кстати, появление «парящего водяного мостика» Элмара Фукса [2] не объясняет ни одна из них.
Ученые предполагали, что существование крупных надмолекулярных структур в воде могло бы объяснить очень многое, но экспериментальных данных о таких объектах не было.
Новые экспериментальные данные
В 2004 году Российский химический журнал опубликовал статью профессора МИРЭА Александра Смирнова и доктора биологических наук, завкафедрой фармацевтической и токсикологической химии РУДН. Сразу подчеркнем, что Российский химический журнал - авторитетное издание Российского химического общества имени Менделеева - является рупором той самой строгой науки, от лица которой столь пафосно вещают критики QNet.
В своей статье российские исследователи сообщили об экспериментах, подтверждающих наличие крупных надмолекулярных структур (СНМ-комплексы) со временем релаксации порядка 1 с. Концентрация таких структур в воде двойной дистилляции примерно 100 миллионов на 1 литр. СНМ-комплексы образуют своеобразную динамическую решетку, полностью разрушающуюся только при нагреве выше 74 градусов по Цельсию.
Существование СНМ-комплексов не противоречит предыдущим теориям и позволяет объяснить все аномальные свойства воды. В том числе знаменитый «парящий мостик» Элмара Фукса, загадочное поведение талой воды и своего рода память о предыдущих состояниях. Разумеется, в работе российских ученых имеется убедительное объяснение, почему крупные образования не удавалось обнаружить с помощью рентгеновского и нейтронного структурного анализов. В популярной и доступной широкому кругу читателей форме все это изложено в десятом номере журнала «Наука и жизнь» за 2011 год.
Антинаучные заявления об отсутствии структуры у воды
Сегодняшний уровень достижений физики воды позволяет однозначно утверждать о структурировании объемов даже у дистиллированной воды и тем более у водных растворов. Существование кластеров небольших размеров подтверждается теоретическими работами и экспериментальными данными, о существовании крупных надмолекулярных образований свидетельствуют новейшие данные, полученные с помощью лазерной интерферометрии. Об отсутствии динамической пространственной решетки можно говорить только, если речь идет о воде, нагретой свыше 74 градусов по Цельсию.
Таким образом, последние экспериментальные данные показывают, что применение талой и структурированной воды не лишено научных оснований. Напротив, всякие утверждения о невозможности существования структурированной воды имеют устаревший и антинаучный характер.
_______________________________________________________
[1] 1 ангстрем - 10-10 м или примерный размер одного атома.
[2] Явление впервые описал голландский исследователь Элмар Фукс. Суть заключается в следующем: если в два сосуда с дистиллированной водой поместить платиновые электроды, а затем приложить к ним постоянное напряжение 10-15 кВ, то между сосудами возникает водяной мостик диаметром до 3 мм и длиной до 20-25 мм.