Загадкові властивості води

Вода - речовина з дуже незвичайними властивостями. Вона приховує в собі безліч загадок, які часом не під силу розгадати навіть ученим. Перед вами  найбільш цікаві факти про воду.

1. Гаряча вода замерзає швидше холодної

Візьмемо дві ємності з водою: в одну наллємо гарячу, а в іншу – холодну воду, й помістимо їх в морозильну камеру. Гаряча вода замерзне швидше холодної, хоча за логікою, першою повинна була перетворитися на лід холодна вода: адже гарячій треба спочатку охолонути до температури холодної, а потім вже перетворюватися на лід, в той час як холодній воді вистигати не треба. Чому ж таке відбувається? У 1963 році один танзанскій студент по імені Ераста Б. Мпемба, заморожуючи приготовлену суміш для морозива, зауважив, що гаряча суміш охолоджується в морозильній камері швидше, ніж холодна. Коли юнак поділився своїм відкриттям з учителем фізики, той лише посміявся над ним. На щастя, учень виявився наполегливим і переконав вчителя провести експеримент, який і підтвердив його відкриття: в певних умовах гаряча вода дійсно замерзає швидше холодної. Тепер цей феномен гарячої води носить назву «ефект Мпемба». Щоправда, задовго до нього цю унікальну властивість води було відзначено Аристотелем, Френсісом Беконом і Рене Декартом. Вчені так до кінця і не розуміють природу цього явища, пояснюючи його або різницею в переохолодженні, випаровуванні, утворенні льоду, конвекції, або впливом розріджених газів на гарячу і холодну воду.

2. Надохолодження і «миттєве» замерзання

Всі знають, що вода завжди перетворюється на лід при охолодженні до 0 ° C ... за винятком деяких випадків! Таким випадком, наприклад, є надохолодження, яке являє собою властивість дуже чистої води залишатися рідкою, навіть будучи охолодженої до температури нижче точки замерзання. Це явище можливе завдяки тому, що навколишнє середовище не містить центрів або ядер кристалізації, які могли б спровокувати утворення кристалів льоду. І тому вода залишається в рідкій формі, навіть будучи охолодженої до температури нижче нуля градусів за Цельсієм. Процес кристалізації може бути спровокований, наприклад, бульбашками газу, домішками (забрудненнями), нерівною поверхнею ємності. Без них вода буде залишатися в рідкому стані. Коли процес кристалізації запускається, можна спостерігати, як налохолоджена вода вмить перетворюється на лід. Зауважте, що «над-нагріта» вода також залишається рідкою, навіть будучи нагрітої до температури вище точки закипання.

«Скляна» вода

Не замислюючись, назвіть, скільки різних станів є у води? Якщо ви відповіли три: тверде, рідке, газоподібне, то ви помилилися. Вчені виділяють як мінімум 5 різних станів води в рідкому вигляді і 14 станів в замерзлому вигляді.
Що б ви не робили, при температурі - 38 ° C навіть найчистіша сверхохлажденная вода раптово перетвориться на лід. Що ж станеться при подальшому зниженні температури? При -120 ° C з водою починає відбуватися щось дивне: вона стає надв’язкою або тягучою, як патока, а при температурі нижче -135 ° C перетворюється на «скляну» або «склоподібну» воду – тверда речовина, в якій відсутня кристалічна структура.

3. Квантові властивості води

На молекулярному рівні вода дивує ще більше. У 1995 році проведений вченими експеримент з розсіювання нейтронів дав несподіваний результат: фізики виявили, що нейтрони, спрямовані на молекули води, «бачать» на 25% менше протонів водню, ніж очікувалося. Виявилося, що на швидкості однієї аттосекунди (10 -18 секунд) має місце незвичайний квантовий ефект, і хімічна формула води замість H2O, стає H1.5O!

4. Чи є у води пам'ять?

Альтернативна офіційній медицині гомеопатія стверджує, що розведений розчин лікарського препарату може надавати лікувальний ефект на організм, навіть якщо коефіціент розведення настільки великий, що в розчині вже не залишається нічого, крім молекул води. Прихильники гомеопатії пояснюють цей парадокс концепцією під назвою «пам'ять води», згідно з якою вода на молекулярному рівні володіє «пам'яттю» про речовину, колись в ній розчинену і зберігає властивості розчину початкової концентрації після того, як у ньому не залишається жодної молекули інгредієнта. Міжнародна група вчених на чолі з професором Медлін Енніс з Королівського університету в Белфасті, який критикував принципи гомеопатії, в 2002 році провела експеримент, щоб раз і назавжди спростувати цю концепцію. Результат виявився зворотним. Після цього вчені заявили, що їм вдалося довести реальність ефекту «пам'яті води». Вода має ще й безліч інших незвичайних властивостей. Наприклад, щільність води змінюється в залежності від температури (щільність льоду менше щільності води); вода має досить велику силу поверхневого натягу; в рідкому стані вода є складною та динамічно мінливою мережею з водних кластерів, і саме поведінка кластерів впливає на структуру води і т . д.

5. Екологічно чиста питна вода – найбільш важливий продукт харчування.

Якщо задатися метою очистити 35 тонн води, яку середньостатистична людина випиває за все життя, то, в результаті отримаємо 420 склянок солей і забруднювачів. Тобто все це водне "сміття" залишається в нашому організмі: осідає в суглобах, судинах, блокує мембрани клітин всіх органів і тканин організму, не дозволяючи їм нормально функціонувати.

При втраті води хворим організмом процес "забруднення" ще більше ускладнюється, тому важливо саме під час хвороби забезпечити організм екологічно чистою водою, яка допоможе якнайшвидшому одужанню.

Фахівці з харчування рекомендують щодня вживати 6-8 склянок чистої води. Але більшість людей п'є недостатню кількість води, не кажучи вже про її якість. Дуже важливо, щоб вода, яка вживається для пиття і приготування їжі, була максимально чистою. Доброякісна питна вода зміцнює здоров'я і перешкоджає виникненню багатьох захворювань. Ті ж фахівці з харчування настійно рекомендують вживати лише екологічно чисту питну бутильовану воду, щоб бути впевненими в якості води.

Для оптимального здоров'я у спекотні літні і сухі зимові дні рекомендується пити близько 10 склянок води щодня, навесні – близько 8 склянок. Вагітним жінкам щодня необхідно пити на 50% більше води. Людям, які активно займаються спортом, рекомендується до норми додавати по 1 склянці води за кожні півгодини вправ.

6. Срібна вода

Нині відомо, що срібло має вищий антимікробний ефект, ніж пеніцилін, біоміцин та інші антибіотики. Вода, що містить 1 мг/м3 срібла, добре інактивує віруси грипу різних штаммів, Навіть при значно менших концентраціях (0,1—0,4 мг/м3) вона здатна вбивати багато мікроорганізмів, що викликають небезпечні водні епідемії. При цьому дія стороннього фактору (в даному випадку незначна кількість срібла) не залишає видимих «слідів на воді» (колір, смак, запах, агрегатні стани її залишаються незмінними), але вода набуває властивостей, що перетворюють її на цілющу.

Використання срібла для знезараження води є найефективнішим методом дезинфекції та консервування питної води. Його використовують, коли застосування хлору протипоказане: на суднах, у плавальних басейнах, у польових умовах.

Срібло є прекрасним консервантом мінеральної води. Дослідження показали, що при зануренні курячих яєць у срібну воду досягається ефективна дезинфекція шкаралупи.

Найширше срібна вода використовується в медицині.

У роки Другої світової війни срібну воду використовували для лікування свищів, виразок, гнійних запалень, опіків. У наш час вона успішно застосовується для лікування ангін, виразок шлунку, в гінекологічній та стоматологічній практиці. Також було виявлено її вплив на підвищення імунітету людини, зміцнення нервової системи.

Срібною водою забезпечували космонавтів під час польотів. Нині розроблена технологія консервування води іонами срібла на морських кораблях та аварійних запасів води для рятувальних суден.

Срібна вода у герметично закритих пляшках не втрачає своїх смакових і біохімічних властивостей упродовж двох років.

Роль срібла як імуномодулятора сьогодні достовірно доведена. Лікарі порівнюють його дію з дією стероїдних гормонів. Іони срібла різко активізують захисну функцію організму, збільшуючи кількість імуноглобулінів і лімфоцитів у крові.

Проведені дослідження змусили вчених здивуватися. Виявилося, що під час взаємодії зі сріблом дифтерійна паличка гине через три дні, стафілокок — через два дні, тифозна паличка — через 18 годин. Антисептичний ефект срібла в 1750 разів перевищує дію карболової кислоти. Науковці довідалися, що білий метал здатен боротися з 650 видами мікробів, вірусів, грибів, паразитів. А ще срібло омолоджує організм, нормалізує роботу кровоносної системи, усуває негативні наслідки порушення кровообігу. Прийом для лікування, профілактики срібної води сприяє загоєнню внутрішніх виразок, а також стимулює імунну систему, відновлює мікрофлору кишечнику.

Медики розібралися, як «працює» білий метал, і дали наукове пояснення його лікувальним властивостям. Потрапляючи в організм, іони срібла проникають у кров. Там їх підхоплюють лейкоцити і доставляють до місця катастрофи – запалення, ушкодження, інфікування тощо. Тут іони срібла починають свою роботу. Вони виявляють чужорідні мікроорганізми, накопичуються у бактеріальніх клітинах, блокуючи їхню здатність ділитися (розмножуватися). Потім іони срібла проникають під оболонку, зупиняються на цитоплазматичній мембрані, яка відповідає за ферментні функції бактерії. Відтак життєздатність мікроорганізму паралізується й незабаром він гине.

7. Трохи фізики та хімії

Брак води спочатку пригнічує, а потім вбиває деякі функції організму. Вода - головне джерело енергії. Вода генерує електричну і магнітну енергію всередині кожної клітини тіла – вона дає силу жити. Вода - сполучний матеріал архітектурного проекту клітинної структури. Вода захищає ДНК від ушкоджень і підвищує ефективність її відновлювальних механізмів - вона зменшує кількість аномалій в ДНК. Вода значно підвищує ефективність імунного механізму спинного мозку, де формується імунна система (всі її механізми), включаючи ефективну протидію раку. Вода – головний розчинник всіх видів їжі, вітамінів і мінералів. Вона розкладає їжу на дрібні частинки, що підтримує процеси метаболізму і засвоєння. Вода заряджає їжу енергією, після чого частки їжі знаходять здатність передавати цю енергію організму в процесі травлення. Ось чому їжа без води не має для тіла абсолютно ніякої енергетичної цінності. Вода підвищує здатність організму до засвоєння життєво важливих речовин, що містяться в їжі. Вода забезпечує транспортування всіх речовин в межах організму. Вода посилює здатність еритроцитів до накопичення кисню в легенях. Проникаючи в клітину, вода постачає її киснем і несе відпрацьовані гази в легені для виведення їх з організму. Вода виводить токсичні відходи з різних частин тіла, доставляє їх в печінку й нирки для остаточного видалення. Вода – основне мастило в суглобових щілинах, сприяє запобіганню артриту і болі в попереку. У хребетних дисках вода створює амортизуючі водяні подушки. Вода – найбільш м'яке проносне і кращий засіб від запорів. Вода допомагає знизити ризик серцевих нападів та інсультів. Вода оберігає артерії серця і мозку від закупорки. Вода – найважливіший елемент систем охолодження (піт) та обігріву (електризація) організму. Вода дає нам силу та електричну енергію для всіх мозкових функцій і, в першу чергу, для мислення. Вода необхідна для ефективного виробництва всіх нейротрансмітерів, включаючи серотонін. Вода необхідна для виробництва всіх гормонів, що виробляються мозком, включаючи мелатонін. Вода може запобігти розладам, пов'язаним з дефіцитом уваги у дітей і дорослих. Вода підвищує працездатність, поліпшує фіксацію уваги. Вода – найкращий тонізуючий напій і не має жодних побічних ефектів. Вода допомагає зняти втому, вона додає нам енергію молодості. Вода робить шкіру гладкою, дозволяючи зменшити ефекти старіння. Вода допомагає запобігти глаукомі. Вода нормалізує кровотворні системи кісткового мозку, - вона допомагає запобігти лейкемії та лейкомі. Вода абсолютно необхідна для підвищення ефективності роботи імунної системи при зміні кліматичних умов, а також – для боротьби з інфекціями та утворенням ракових клітин. Вода розріджує кров і не дає їй згортатися в процесі циркуляції. Вода зменшує передменструальні болю і припливи (відчуття жару в клімактеричний період) у жінок. Вода і скорочення серця розріджують кров і створюють хвилі, які не дозволяють твердим речовинам осідати на стінках кровоносних судин. Людський організм має у своєму розпорядженні запаси води, здатні підтримати життєдіяльність в умовах зневоднення. Ось чому ви повинні ПИТИ ВОДУ РЕГУЛЯРНО і ПРОТЯГОМ ВСЬОГО ДНЯ. Зневоднення зупиняє виробництво статевих гормонів, є однією з головних причин імпотенції і втрати статевого потягу. Споживання води допомагає відрізнити відчуття спраги від голоду. Вода – НАЙКРАЩА ЗАСІБ ДЛЯ ЗНИЖЕННЯ ВАГИ. Пийте воду вчасно і скидайте вагу без особливих дієт. Крім того, ви не будете їсти, коли вам здається, що ви голодні, адже насправді ви всього лише хочете ПИТИ. Зневоднення – причина токсичних відкладень в організмі. Вода розчищає ці відкладення. Вода зменшує частоту нападів ранкової нудоти і блювання у вагітних. Вода поєднує функції мозку і тіла, підвищує здатність до досягнення цілей. Вода допомагає запобігти втраті пам'яті при старінні, знизити ризик хвороби Альцгеймера, Розсіяного СКЛЕРОЗУ, ХВОРОБИ ПАРКІНСОНА. Вода допомагає позбавленню від шкідливих звичок, включаючи потяг до кофеїну, алкоголю та наркотиків. Що ж слід робити, щоб уникнути розвитку безлічі захворювань? Для цього в середньому треба випивати не менше 8 склянок структурованої води. Саме стільки води, втрачається щодоби нашим тілом. Пити воду слід порціями по 2 склянки, а не залпом цілий літр. Це буде стресом для організму. Краще вживати воду перед їжею, за 30 хвилин. Звичайно, пити воду слід завжди при виникненні спраги, а після прийому їжі рекомендується пити її тільки через 2 години.

Методи очищення води

Вода – це чудовий природний розчинник, вона сама створює сприятливі умови для того, щоб в ній «оселялася» велика кількість різноманітних домішок. На жаль, не всі вони корисні для організму людини. А деякі – взагалі небезпечні. Саме тому перед людством стоїть важливе завдання – знайти найбільш універсальний спосіб очищення води від небажаних домішок. І поки наука і медицина знаходять все більше доказів того, що саме вживання неякісної води стає причиною цілого ряду захворювань, фахівці в області водоочищення шукають, розробляють і впроваджують нові методи очищення води. Найбільш ефективними на сьогоднішній день є знезалізнення,, пом'якшення та ультрафіолетова стерилізація.

Очищення води від заліза Видалення з води заліза– без перебільшення одне з найскладніших завдань у водоочистці. Навіть короткий огляд існуючих способів боротьби з залізом дозволяє зробити обгрунтований висновок: на даний момент не існує універсального економічно виправданого методу, що застосовується у всіх випадках життя. Кожен з існуючих методів застосовується тільки в певних умовах, у нього є і переваги, і істотні недоліки. Вибір конкретного методу видалення заліза (або їх комбінації) більшою мірою залежить від досвіду водоочисної компанії.

Нинішня практика очищення води від надлишків домішок металів застосовує аерування, каталітичне окислення, іонний обмін і фільтрацію за допомогою мембрани.

• Аерування (або, кажучи простіше, окислення киснем) застосовується лише у промислових масштабах. Для того, щоб окислити, відстояти і потім ще профільтрувати воду у такий спосіб, будуть потрібні дуже великі резервуари для води і чимало терпіння, щоб дочекатися закінчення процесу.

• Окислення за допомогою каталізатора, по суті, мало відрізняється від аерування і є його компактною штучною імітацією. Для прискорення процесу окислення використовується марганцевий каталізатор, а вода, яка проходить через його гранули не лише прискорено окислюється, а й залишає на цьому своєрідному гранульованому фільтрі непотрібний окис. Коли увімкнеться авто промивка фільтруючого середовища, під тиском води шкідливий окис буде змитий і потрапить в дренаж.

• Не менш цікавий і метод іонного обміну - очищення води за допомогою природних іонітів. Природні або штучні смоли, які використовуються у цьому методі очищення, «забирають» у металів вільні іони, підміняючи їх натрієм і, утворюють, таким чином, нешкідливу для організму і побутових приладів натрієву сіль. Хоча, на практиці і цей метод виявляється технологічно складним у застосуванні.

• І останній метод, звичайно ж, мембранний. Кожен, хто хоч трохи цікавився принципом роботи мембрани, розуміє, що її основне призначення – аж ніяк, не боротьба з солями важких металів. Тому, приймаючи до уваги її надзвичайно високу якість очищення води від найрізноманітніших забруднювачів, вважати мембрану ще і панацеєю проти заліза, напевно, буде несправедливо. Її поверхня більш схильна до засмічення, а значить і передчасного виходу з ладу, ніж гранульована середа каталізаторного окислювача.

Пом'якшення води

Сьогодні нам знайоме не лише поняття «жорстка» вода, а й цілий ряд неприємностей, які вона може принести в наш дім. Від неприємного металевого смаку води та їжі, приготовленої на такій воді, до серйозних пошкоджень домашньої побутової техніки. Більшість з тих, хто стикається в побуті з використанням жорсткої води, відчував її неприємний вплив на шкіру і волосся. Про те, що цей залізний напій робить з нашим організмом зсередини, можна тільки здогадуватися. Саме для боротьби з цією небезпечною зайвою жорсткістю води в процесі водоочищення не нехтують і можливістю пом'якшити її. Для цього використовують автоматичні фільтри пом’якшувачі.

В основі їх роботи лежить іонообмінний процес, при якому розчинені у воді жорсткі солі замінюються м'якими, які не утворюють твердих відкладень.

Автоматичний пом’якшувач  являє собою пластиковий корпус з керуючим блоком (клапаном) і баком для приготування та зберігання регенеруючого розчину. Жорстка вода, надходячи до фільтру, проходить через шар засипки з високоякісної іонообмінної смоли. При цьому відбувається зміна хімічного складу розчинених солей за рахунок заміни іонів кальцію і магнію на іони натрію, які хімічно пов'язані зі смолою. Коли ж поглинаюча здатність смоли знижується до певного рівня, блок керування автоматично починає цикл регенерації - відновлення ресурсів смоли. Потім всі забруднення вимиваються з фільтру в дренаж.

Залежно від розмірів пом’якшувача цикл регенерації / промивки може тривати до 2-3 годин. Під час регенерації набір води проводити не рекомендується, тому що на вихід буде надходити жорстка вода. Саме з цієї причини більшість одиночних систем (що складаються з одного фільтра з одним блоком управління) запрограмовані таким чином, щоб регенерація проводилася тільки в нічний час (у 2-3 ночі).

Сучасні синтетичні смоли надзвичайно надійні і довговічні, дозволяють працювати на високих швидкостях потоків, завдяки чому знаходять застосування в системах з високою продуктивністю. Термін служби смоли може досягати 6 - 8 років залежно від якості початкової води.

В даний час, завдяки великій різноманітності смол, фільтри – пом’якшувачі, крім свого основного призначення, можуть бути використані для видалення з води заліза та марганцю, важких металів, органічних сполук, а також селективного видалення нітратів, нітритів, сульфідів і т.п.

УФ-стерилізація

Ультрафіолетові стерилізатори води (УФ-лампи) використовують енергію ультрафіолетового випромінювання для знищення мікробіологічних забруднень. Цей метод знаходить застосування в котеджах, будинках, лабораторіях, ресторанах, лікарнях, промислових підприємствах, системах колективного водопостачання.
Ультрафіолетові стерилізатори нейтралізують всі відомі хвороботворні мікроорганізми, а також характеризуються великим запасом надійності. Кишкова паличка, бацила дизентерії, збудники холери та тифу, віруси гепатиту і грипу, сальмонела, цисти Giardia lamblia і Cryptosporidium гинуть при дозі опромінення менш 10 мДж/см2, у той час як стерилізатори забезпечують дозу опромінення не менше 30 мДж/см2.