XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Введение

Вода жизненно необходима. Она нужна везде – в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима организму в большей степени, чем всё 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 своё тело, жилище и среду обитания.

Без воды невозможна личная гигиена, то есть комплекс практических действий и навыков, обеспечивающих защиту организма от болезней и поддерживающих здоровье человека на высоком уровне. Умывание, тёплая ванна и плавание приносят ощущение бодрости и спокойствия.

Общие сведения о воде

О воде много говорилось, но мало сказано. Поэтому фраза «Вода – это жизнь» для многих из нас ровным счётом ничего не значит. И за беспечное отношение к ней вода жестоко мстит нам. Задумайтесь, что вы знаете о воде? Как ни удивительно, но вода до сих пор остаётся наиболее малоизученным веществом Природы. Очевидно, это произошло потому, что её очень много, она вездесуща, она вокруг нас, над нами, под нами, в нас. Воду считают самым трудным из всех веществ, изучаемых физиками и химиками. Химический состав вод может быть одинаков, а их воздействие на организм разным, потому что каждая вода формировалась в конкретных условиях. И если жизнь – это одушевлённая вода, то, также как и жизнь, вода многолика и характеристики её бесконечны.

Вода – основа жизни на Земле. Вода является универсальным растворителем значительного количества веществ, в связи с чем в природе химически чистой воды нет. По содержанию растворённых в воде веществ вода делится на 3 класса: пресная, солёная и рассолы. Наибольшее значение в быту имеет пресная вода. Хотя вода покрывает три четверти поверхности Земли и запасы её огромны и постоянно поддерживаются кругооборотом воды в природе, проблема обеспечения водой во многих районах земного шара не решена и с развитием научно-технического прогресса обостряется. Около 60 % поверхности Земли составляют зоны, где отсутствует пресная вода или ощущается её острый недостаток. Почти 500 млн человек страдают от болезней, вызванных недостатком или качественной неполноценностью питьевой воды. Пресная вода составляет около 2 % всех водных ресурсов планеты.

К 2050 году 4,2 млрд людей будут жить в странах, где уже сегодня невозможно удовлетворить дневную потребность человека в воде – 50 литров в день (данные из отчёта ООН по вопросам народонаселения). Основной рост народонаселения намечается в развивающихся странах, где ресурсы, в частности водные, практически истощены. Сейчас люди используют 54 % доступной пресной воды, причём две трети уходит на нужды сельского хозяйства. По прогнозам специалистов, уже сейчас более миллиарда землян не имеют доступа к чистой воде. Проблема ещё и в том, что в развивающихся странах 95 % канализационных стоков и 70 % промышленных отходов сбрасываются в водоёмы без очистки.

Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она – непременная составляющая часть всего живого. В растениях – до 90 % воды, а в теле взрослого человека – около 65 %.

Определённое и постоянное содержание воды – одно из необходимых условий существования живого организма. При изменении количества потребляемой воды и её солевого состава нарушаются процессы пищеварения и усвоения пищи, кроветворения. Без воды невозможна регуляция теплообмена организма с окружающей средой и поддержание постоянной температуры тела.

Человек чрезвычайно остро ощущает изменения содержания воды и может прожить без нее всего несколько суток. При потере воды до 2 % веса тела (1,0–1,5 л) появляется жажда, при утрате 6–8 % наступает полуобморочное состояние, при нехватке 10 % появляются галлюцинации, нарушается глотание. При нехватке свыше 12 % воды наступает смерть [8, с. 45–48].

Среднесуточное потребление воды – 2,5 л. Избыток воды приводит к перегрузке сердечнососудистой системы, вызывает изнуряющее потоотделение, сопровождается потерей солей, ослабляет организм. Очень важен минеральный состав воды. Человек употребляет для питья воду, содержащую от 0,02 до 2 г минеральных веществ в 1 л. Большое значение имеют вещества, находящиеся в малых дозах, но играющие важную роль во многих физиологических процессах организма. Например, длительное потребление питьевой воды, содержащей фтор в количестве менее 0,6 мг/л, ведет к развитию кариеса зубов.

Содержание углекислых и сернокислых солей кальция, магния и железа определяет жёсткость воды; при небольшом количестве их вода считается мягкой, а при значительном – жёсткой. В жёсткой воде плохо развариваются овощи и мясо, т.к соли кальция с белками пищевых продуктов образуют нерастворимые соединения. При этом продукты усваиваются организмом хуже. Чай в жесткой воде плохо настаивается и вкусовые качества его снижаются.

Очень жесткая вода неприятна для умывания, а при стирке белья в такой воде увеличивается расход моющих средств. В домашних условиях умягчение жесткой воды достигается кипячением.

Если в питьевую воду попадают возбудители инфекционных заболеваний (холеры, брюшного тифа, дизентерии и др.), она может явиться фактором их распространения. Возбудители кишечных инфекций сохраняют жизнеспособность в воде в течение длительного времени. Например, палочка брюшного тифа может сохраняться в речной воде свыше 180 дней.

Роль воды в живой природе

«Вода это Жизнь» по сути и по существу точно отражают положение вещей!

Однако все «крутится» вокруг да около когда речь заходит об истинном положении воды в живой материи… Догадок, результатов исследований накопилось великое множество, но нужно все исследования и факты свести к единому закону о воде в Природе и живой материи в частности.

Перечислять уникальные свойства воды нет смысла, ибо практически все её свойства изучили на физическом, метафизическом и информационном уровнях.

Однако, изучая древние и современные источники о воде, приходишь к выводу… что вода практически неисчерпаема…. Во всех смыслах…

Известно, что в пограничных районах всегда происходят самые интересные события и странные явления. Это безо всяких оговорок относиться и к физике поверхностей, пограничным слоям твёрдых веществ, плазмы, жидкостей и газов… Не исключением является и вода на границе раздела сред , и у поверхностей с которыми она соприкасается. Пока неизвестна роль воды в фотосинтезе, но процесс познания движется к разгадке и этого явления. Оно так же «замешано на геометрии…

«Ни вода, ни лёд», существующая на границе «жидкость – твёрдое тело», или так называемая смешанная область. Учёные физики утверждают, что обнаружили существование смешанных областей подобных льду и подобных жидкости в водно-кварцевом интерфейсе; с различными полярными ориентациями, соответствующими водным молекулам, которые указывали или кислородными, или водородными концами на поверхность твёрдого тела. Учёные впервые смогли определить пространственную ориентацию отдельных молекул в тончайшем слое воды, примыкающем к кварцу. Это пограничный слой воды! Например, что в этом месте (слой толщиной всего в несколько молекул) некоторая часть молекул воды образует подобные льду жёсткие структуры (при том, что температура воды – обычная, комнатная). В жидкой воде водородные связи нескольких соседних молекул образуют непостоянные, очень быстротечные структуры. Во льду каждая молекула воды жёстко связана с четырьмя другими. Такое явление лишь предполагалось теоретически, но до этого момента не было подтверждено экспериментально. Также учёные выяснили, что ориентация молекул воды в этом пограничном слое может зависеть от кислотности среды. «В мембранах обратного осмоса, способных отделять воду от ионов солей или иных примесей, поры материалов являются настолько маленькими, что только молекулы воды могут пройти через них. В таких случаях поведение воды в пределах всего нескольких молекулярных слоёв очень существенно для определения возможностей мембраны». Это позволит создать ультрафильтраторы без отрицательного и положительного давления.

Для искусственных почек. Вода в организме находится не только в твёрдом, жидком состоянии, но и в квантумгелевом и суперионном состоянии. В так называемом суперионном фазовом состоянии атомы кислорода в воде оказываются прочно замороженными в кристаллической решётке, но атомы водорода при этом остаются подвижными, как в газе, путешествуя свободно по всему кристаллу с очень высокой скоростью. Суперионное состояние было предсказано ранее. Физики размышляли, что в таком виде вода существует в глубинах планет-гигантов: при температуре в тысячу градусов Цельсия и давлении в сто тысяч атмосфер. Физик Фрид попробовал воспроизвести суперионную воду в лаборатории, сжимая воду обычную между алмазными наковальнями и одновременно нагревая её инфракрасным лазером. Что собственно мы и имеем в организме при кавитации, автоволновых колебаниях, и в антиузле стоячей волны. Снимая данные о вибрации молекул воды, исследователи, могли видеть, что их фазовое состояние изменилось на какое-то необычное. Но, уловив эту границу, экспериментаторы не могли точно сказать – что именно происходит по другую её сторону. Для этого им понадобился суперкомпьютер и неделя машинного времени. Фрид и его команда рассчитали поведение 60 молекул воды в таких условиях и выяснили, что они разрушаются, а атомы, которые образовывали эти молекулы, действительно формируют суперионную фазу – более плотную, чем лёд, твёрдую, как железо, но не являющуюся, ни льдом, ни жидкостью, ни газом в обычном понимании. Высокая электропроводность суперионной воды может быть ответственна за мощные магнитные поля Урана и Нептуна, добавили исследователи. Надо полагать и за биоэнергию живых организмов. Степень участия воды в фотосинтетических процессах это terraincognita. Решив эту проблему, мы решим проблему лечения рака и энергетики биологических систем.

Вода во многих медицинских школах описывается как лечебное средство…

«Талая вода – лечит все…» и т.д. Написано много трактатов о лечебных свойствах воды, но современная фармакология и медицина отводят воде с целью терапии, скромное место, называя её водной нагрузкой, питьевым режимом. При этом совсем не говорится, какую воду пить (за исключением лечебных вод и столовой воды)… Речь пойдет о воде, которая рекомендуется внутрь. Это не относиться к бальнеологии, водным процедурам и к курортному лечению. Это непростительный пробел в современной фармакологии и медицине!

Даже в народе давно известно, что большинство систем организма напрочь не зависят от образа жизни! У людей ведущих неправильный образ жизни, вернее в общем понимании нездоровый образ жизни, не вызывает каких либо отклонений. И наоборот! Почему наблюдается такой парадокс? Только потому, что живая материя это не то, что имеют в виду биологи и медики…. Вернее законы, по которым существует живая материя, более универсальны и проще, чем нам кажется…

Модель живой материи, предложенная мной много лет назад, все больше и больше находит свое подтверждение в различных науках и прежде всего физике.

Живая материя – это прежде всего простой физический объект. Этот объект подчинён всем физическим законам, но обладает и собственными свойствами которые выводят его из мира неживой природы! Тем более, границы как таковой между живой и не живой практически нет! Это надуманная граница….

Итак, в основе органической живой материи лежат протеины и вода. Причем вода представляет казалось бы молчаливое большинство. Однако это совершенно не так! Недопустимо думать, что воды организмов и вода внешней среды это одно и то же! Не в метафизическом, а что ни на есть в физическом смысле этого слова. Свойства молекул воды попавшей извне в организм радикально отличаются от внешней воды. Зададим простой вопрос. А что же так радикально изменяет свойства воды? Это протеины и аминокислоты… Аминокислоты из всех известных веществ на Земле обладают самыми адгезивными свойствами по отношению к молекулам воды… Особенно левополяризованные. Именно поэтому при испарении воды (дегидратации) на адгезивной поверхности молекулы аминокислот соединяются в протеины, которые в свою очередь формируются во фрактальные структуры, которые мы называем первичными, вторичными, троичными, и четвертичными пространственными структурами белка.

В среднем у человека 6 л крови, из них – 3 л плазма, остальные 3 л эритроциты. Поверхность эритроцитов 3500 м². И если три литра плазмы распределить толщиной 300 мкм, то таким образом даже в крупном сосуде вода находится в пограничном состоянии или иначе кристаллогидратном состоянии. Но точное её название – аллотропная форма воды!

Заключение

Вода – самое удивительное и самое загадочное вещество на Земле. Она играет важнейшую роль во всех жизненных процессах и явлений, происходящих на нашей планете и за ее пределами.

Заселенная живыми организмами наружная оболочка нашей планеты – биосфера является вместилищем жизни на Земле. Её первоосновой, её незаменимым компонентом является вода.

Наши предки, жившие много столетий назад, не знали кока-колы, лимонада, пива и других приятных напитков и утоляли жажду природной водой. И вода эта была, говоря современными терминами, доброкачественной. Это означает, что в ней отсутствовали вредные для здоровья примеси вроде различных канцерогенных веществ, нефтепродуктов и т.д. И в те далёкие времена люди, конечно, болели, но причины болезней чаще всего определялись не употреблением воды.

Познание удивительных и завораживающих свойств воды начинается от созерцания прекрасных структурных творений и осязания музыкальной гармонии воды, преподносимых японским ученым Масуру Эмото. Шокирующие эксперименты по управлению климатом, влияние воды на состояние здоровья человека и экосистем, явления электромагнетизма в воде и факты нелокального взаимодействия водных сред, включая биологические, – это тот небольшой перечень из круга удивительных явлений, формирующих ореол таинственности вокруг воды.

Список использованных источников

1. Бернал Дж. Д. Геометрия построек из молекул воды [текст] // Успехи химии, 1956. – Т. 25. – С. 643–660.

2. Зацепина Т.Н. Свойства и структура воды [текст]. – М.: изд-во МГУ, 1994. – 280 с.

3. Кто проверит качество воды? Качество жизни! [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://shkolazhizni.ru/archive/0/n-29801/.

4. Наберухин Ю.И. Структурные модели жидкости [текст]. – М.: Наука, 1981. – 185 с.

5. Петрянов И.В. Самое необыкновенное вещество в мире [текст]. – М.: Педагогика, 1981. – 96 с.

6. СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://snipov.net/c_4655_snip_98386.html.

7. Физики обнаружили ранее неизвестное свойство воды, связанное с транспортом ионов. Открытие может найти применение в биомедицине и энергетике [интернет-ресурс] / еВода – Другой взгляд на воду. Режим доступа: http://www.ewater.ru.

8. Френкель, Е.Н. Неорганическая химия. Самоучитель. Эффективная методика, которая поможет сдать экзамены и понять химию / Е.Н. Френкель. – М.: Изд-во АСТ, 2018. – 318 с.

9. Хованова А.В., Ковалева А.С., Френкель Е.Э. Вода – самое главное вещество для жизни [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.scienceforum.ru/2017/2295/29521.

Код для цитирования: Скопировать