Именно вода определяет все свойства её растворов.

Д. И. Менделеев

«Неисповедимы пути твои, Господи!».

Прямо как о Воде сказано, ибо «Вода есть сама Жизнь».

Разгадаем тайну Воды – разгадаем тайну Жизни.

Согласно ценовой политике Природы вода занимает второе место. Без неё человек не сможет прожить более 3 суток. Первое место – воздух. Без него человек не проживет и 2-3 минуты. Поразительно, однако, находясь на стадии эмбриона, человек практически полностью состоит из воды более 95 %. А теперь поднимемся над нашей планетой. Это планета воды, а не земли, так как более ¾ её площади занимают именно водные поверхности. Вода наполняет растения и животных, человек тоже на 70% состоит из воды.

Признанием могущества Воды является объявление 22 марта Всемирным днем воды. Необходимо, чтобы вся планета помнила важность воды для нашего существования и что ее необходимо беречь. Как его отмечают? В каждой стране, в каждом городе мира уже устраивают мероприятия на Всемирный день воды, где организаторы могут напомнить людям, что вода - это основная часть нашей планеты и нашей жизни. Она поддерживает жизнь всего живого на Земле, и без нее наше существование давно бы прекратилось. Интересно, что это день весеннего равноденствия. С этого дня продолжительность светового периода увеличивается. Бывший новый год у Славян – Свет побеждает Тьму. Возможно, какие-то изменения и свойств воды.

Всем известно, что вода – H2O, состоит из водорода и кислорода. Но предположить её свойства, основываясь на этом составе просто невозможно. Великий русский ученый Д. И. Менделеев так и не определился с местом водорода и поставил его и в 1-ую и 7-ую группы.

По определению. Вода – жидкость без цвета, запаха и вкуса. Именно такая вода должна течь из наших кранов. Отклонение от этого определения не позволяет называть жидкость водой, а позволяет назвать ее «жижей» и любезно предложить ею пользоваться водоканальным службам и многочисленным курирующим административным органам.

Разрыв связей требует много энергии, отчего у воды самая большая удельная теплоёмкость среди прочих жидкостей и твёрдых веществ. Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 кДж энергии. Благодаря этому свойству вода нередко используется как теплоноситель. Удельная теплоёмкость воды - 4,2 кДж/кг⋅К, немаловажный параметр для оценки энергопотребления для бытовых служб. При нагревании воды продолжается разрыв водородных связей , что приводит к уменьшению объема воды и повышению ее плотности. В интервале температур от 0 до 4° С этот эффект преобладает над тепловым расширением, так что плотность воды наибольшая. При нагревании выше 4° С преобладает влияние усиления теплового движения молекул и плотность воды уменьшается. Поэтому при 4° С вода обладает максимальной плотностью.

В растениях на свету происходит процесс преобразования воды и углекислого газа под действием солнечного света в богатое энергией органическое соединение – глюкозу. Вода разлагается на водород и кислород при действии электрического тока. Это также окислительно-восстановительная реакция, где вода является одновременно и окислителем, и восстановителем: Вода реагирует со многими металлами с выделением водорода. Вода реагирует со многими оксидами неметаллов. В отличие от предыдущих, эти реакции не окислительно-восстановительные, а реакции соединения. Вода взаимодействует с оксидами металлов. Вода образует многочисленные соединения, в которых ее молекула полностью сохраняется. Это так называемые гидраты. Если гидрат кристаллический, то он называется кристаллогидратом. Гидролиз белков (и не только). Гидратация непредельных углеводородов.

Максимум плотности достигается при 4°С и расширение объёма при дальнейшем понижении температуры, аномально высокая удельная теплоёмкость, а при температуре 37°С её значение проходит через минимум (один из рецептов лечения насморка закапывание водой с этой температурой).

Одна из основных электрических характеристик любой среды является диэлектрическая проницаемость (ДП). Относительная диэлектрическая проницаемость среды безразмерная физическая величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды. В случае воды ДП демонстрирует необычные для жидкости особенности. Она очень велика, для статических электрических полей она равна 81, в то время как для большинства других веществ она не превышает значения 10 (для льда – 3,25). Благодаря высокой диэлектрической проницаемости вода разрывает химические связи различных соединений, превращая высокомолекулярные соединения в низкомолекулярные. Благодаря этому вещества способны проникать через мембрану в клетку.

Наблюдения показывают, что свойства водных систем испытывают сезонные изменения. Применение омагниченной воды для изготовления бетонов показало, что прочность бетонных образцов, изготовленных на омагниченной воде, выше прочности контрольных в январе на 50-60 %, мае - на 2-5, сентябре на 20-25, в октябре - на 40 %. Отмечается, что содержание йода в крови человека также зависит от времени года: с сентября по январь содержание йода снижается, с февраля начинается подъем, а в мае-июне йодное зеркало достигает наивысшего уровня (Химия и жизнь, 1972, № 2). Поскольку все живые организмы состоят, в основном, из воды, некоторые ученые (А. Л. Чижевский, О. А. Трошичев и др.) связывали изменение скоростей химических реакций и протекание биологических процессов с различными космофизическими явлениями, например, с изменениями солнечной активности.

Ученые Московского института нефти и газа провели в Карачаево-Черкесской АО наблюдения за Кумскими нарзанами и нарзанопроводом «Красный Восток - Кисловодск». Изменения во времени выбранных физико- химических параметров нарзанных вод сравнивали с изменениями солнечной активности, которую характеризовали числами Вольфа (относительное число солнечных пятен) по данным журнала «Solar-Geophisical Data». Part 1, 1985- 1986. Например, кривые изменения электропроводности и общей ми[1]нерализации по форме напоминали кривые изменения чисел Вольфа. Экстремумы (максимумы и минимумы) этих характеристик наблюдались в одно и то же время и с некоторым запозданием относительно чисел Вольфа. Прослеживалась четкая функциональная зависимость между ОВП (окислительно-восстановительным потенциалом), отношениями содержаний железа (3+) к железу (2+), ионов натрия к калию и кальция к гидрокарбонат-аниону, с одной стороны, и солнечной активностью, с другой. Кривые указанных характеристик полностью соответствовали изменению солнечной активности с запозданием примерно на 1 месяц. Можно предполагать, что циклическое изменение нарзанных (а только ли?) вод, протекающих в толще земной коры и на ее поверхности, обусловлено воздействием околоземных магнитных полей, в свою очередь неразрывно связанных с солнечной активностью. Природа едина и неразрывна. Природа заботится о нас, как бы адаптируя свои же воздействия и во многом благодаря воде.

Некоторые озера представляют собой уникальные водные экосистемы.

Балхаш - единственное озеро на планете, которое состоит из пресной и соленой частей. До сих пор ученые гадают над парадоксом появления в районе с сухим климатом полупресноводного бессточного водоема. Другой особенностью Балхаша считается то, что в него впадает пять крупных рек, но ни одна не вытекает. В озере есть уникальная экосистема, где водоросли и бактерии контролируют уровень соли в воде. Мелководный пролив Узун-Арал делит Балхаш на две части: западная часть озера наполнена пресной водой, восточная - солоноватой, она меньше по объему и намного глубже. Западная чаша тише и мельче. Химический состав воды в двух разных акваториях заметно отличается. Непохожие части водоема придают озеру Балхаш уникальность. Подобного озера в мире не существует. Особыми свойствами обладает озерная соль и грязи, их можно найти в источниках около водоема. Богатые минералами сероводородные грязи Балхаша целебны. Купание в чистой воде, близкой по составу к морской, и яркое солнце способствуют укреплению здоровья, особенно у детей.

Являясь самым крупным на Земле естественным резервуаром пресной воды, озеро Байкал отличается удивительной чистотой. Уникальность байкальских вод в том, что их прозрачность достигает 40 метров, а концентрация растворенных солей в среднем составляет 0,12 промиле, что практически сопоставимо с дистиллятом. «Глубоким оком Сибири» уважительно величают Байкал – самое большое озеро в мире. Его размеры настолько велики, а вода в нем настолько чиста, что Байкал стал называться «Священным морем», а в 1996 году был приравнен к объектам Всемирного наследия ЮНЕСКО.

В чем уникальность озера Байкал, не объяснить парой фраз. Глубины озера хранят немало секретов. Если у Сибири есть сердце, то находится оно на дне озера Байкал. Чтобы понять его мировое значение представим на секунду, что он вмещает 20% всей пресной воды Земного шара. Это столько же, сколько во всех озерах Америки вместе. И при этом его вода самая чистая, чище, чем где бы то ни было. Байкал – самое глубокое озеро в мире, самый крупный мировой запас пресной воды. Активное использование ресурсов водоема привело к тому, что его современное состояние вызывает определенное опасение у ученых и защитников природы.

Осмос – это явление движения частиц растворителя (чаще воды) через полупроницаемую перегородку из раствора с меньшей концентрацией в раствор большей концентрации. Осмос продолжается до тех пор, пока концентрации растворов не станут равными. Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая клетку крови, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, некоторых из растворённых в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для больших белковых молекул, находящихся в растворённом состоянии внутри клетки, она непроницаема. Поэтому белки, столь важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.

Осмотические явления иногда используются в промышленности, например, при получении некоторых полимерных материалов, очистке высокоминерализованной воды методом обратного осмоса жидкостей. Осмос также играет большую роль в экологии водоёмов. Если концентрация соли и других веществ в воде поднимется или упадёт, то обитатели этих вод погибнут из-за пагубного воздействия осмоса. Совсем недавно осмос начали использовать для выработки электроэнергии. В последнее время очень популярными стали системы по очистке жидкостей и воды, использующие осмос и обратный осмос. Такие системы могут эксплуатироваться как в промышленных объемах, так и на бытовом уровне. В наше время, в каждом магазине бытовой техники можно встретить фильтры для очистки воды, использующих технологию обратного осмоса. Роль осмоса в будущем будет еще большей, так как очистка воды становится более острой.

Водный баланс — это соотношение между количеством жидкости, поступившей в организм, и количеством выведенной из него за тот же период времени. В норме, разница между этими двумя показателями должна равняться нулю. Нехватка воды в организме приводит к негативным последствиям. Нарушение водного баланса сказывается на концентрации внимания и на способности мозга решать логические задачи. Потеря 8% жидкости, которая должна присутствовать в организме, может стать причиной обморока. Если обезвоживание продолжается, запускаются процессы разрушения. Потеря 20 % части жидкости приводит к смерти. Чем чреват недостаток воды в организме? Если водный баланс в норме, то меньше вероятность скачков давления по причине сгущения крови. При недостаточном поступлении жидкости резко усиливается выработка гистамина. Этот процесс является защитной реакцией организма, стремящегося отрегулировать поступление воды к органам в условиях ее дефицита. В результате наблюдаются аллергические реакции. Постоянный недостаток воды приводит к проблемам с суставами, так как хрящевая ткань утрачивает эластичность. Дефицит жидкости заставляет организм накапливать ее в жировой ткани, создавая своеобразный резервный запас. И наконец, люди, которые употребляют недостаточное количество воды, раньше стареют. Кожа становится менее эластичной, сухой и быстрее покрывается морщинами.

Почему нарушается водный баланс организма? Нарушение водного баланса бывает двух видов: гипергидратация, или отечность; дегидратация, или обезвоживание. Гипергидратация является следствием задержки воды в организме. Самая распространенное последствие, к которому приводит такое нарушение — появление 2–3 лишних килограммов веса. В серьезных случаях отечность приводит к сбоям в работе сердца, общему недомоганию, обморокам. Обезвоживание наблюдается при: поступлении в организм недостаточного количества жидкости; рвоте; длительном поносе; некоторых болезнях почек; ожогах значительной площади кожи; перегреве организма; дегидратация может вызвать повышение температуры, гипотонию, сухость слизистых оболочек, проблемы с суставами.

Как поддерживать водный баланс? Чтобы водный баланс не нарушался, нужно пить достаточное количество воды. Объем необходимой жидкости можно вычислить по формуле: норма воды в литрах = 3% х массу тела в килограммах. Скольких людей вы знаете, которые говорят, что они не хотят пить воду перед сном, потому что из-за этого им приходится вставать ночью? Ответ от врача кардиолога: Когда вы стоите прямо, гравитация удерживает воду в нижней части тела, и происходит отек ног. Когда вы ложитесь, и нижняя часть тела находится на уровне почек, почки удаляют жидкости потому, что организму это легче в горизонтальном положении.

Организму нужен определенный минимум воды, чтобы вывести токсины из тела. Время питья воды тоже очень важно. Питьевая вода в определенный момент максимально влияет на функции организма: 2 стакана воды после пробуждения - помогает активировать внутренние органы.· 1 стакан воды за 30 минут до еды - помогает пищеварению.· 1 стакан воды перед купанием - помогает снизить кровяное давление.· 1 стакан· воды перед сном - предотвращает инсульт или инфаркт. Кроме того, вода перед сном также помогает предотвратить судороги ног ночью. Мышцы ног нуждаются в жидкости, поскольку они сокращаются, и из-за недостатка таковой будет мышечный спазм.

Как же важна поверхностная гидратация нашего тела! Побыли под Солнышком или просто на Воздухе, на поверхности тела создались нескомпенсированные заряды, окунулись в воду (речку, море, душ), подвергли весь организм поверхностной гидратации, скомпенсировали поверхностные заряды, провели, глубокий электромассаж всего организма и родились заново вопреки ВОЗ!

Одной из интегральных характеристик водных систем является электропроводность. Электропроводность (ЭП) связана с общим солесодержанием, то есть минерализацией водного раствора. Нами проведёны измерения водопроводной питьевой воды, дистиллированной, различных минеральных вод и прудовой. Проведем анализ данных вод, какая из них пригодна для питья, является ли она жёсткой по классификации, принятой ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения). Проведенные кондуктометрические измерения, при одинаковых условиях, для вод с различной минерализацией отображены в таблице.

Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от концентрации растворенных минеральных солей и температуры. Природные воды представляют в основном смешанные растворы сильных электролитов. Минеральную часть воды составляют ионы Na+ , K+ , Ca2+ , Cl- , SO4 2- , HCO3 - . Этими ионами и обуславливается электропроводность природных вод. Присутствие других ионов, например, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Al3+, NO3, HPO4 2- , H2PO4 - , не сильно влияет на ЭП, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах. По значениям ЭП природной воды можно приближенно судить о минерализации воды с помощью предварительно установленных зависимостей. Нормируемые величины минерализации приблизительно соответствуют удельной ЭП 2 мСм/см (1000 мг/дм3) и 3 мСм/см (1500 мг/дм3 ) в случае как хлоридной (в пересчете на NaCl), так и карбонатной (в пересчете на CaCO3) минерализации. Величина удельной ЭП служит приблизительным показателем суммарной концентрации электролитов, главным образом неорганических, и используется в программах наблюдений за состоянием водной среды для оценки минерализации вод. Удельная электропроводность - удобный суммарный индикаторный показатель антропогенного воздействия.

В строительстве дамб, мостов, платин, электростанций (особенно АЭС), производственных и жилищных объектов широко используется наука гидрогеология, которая определяет состояние, нахождение воды, анализ её физико-химических свойств. Полученные данные обязательны к использованию при проектировании таких объектов. Энергия воды используется в создании гидроэлектростанций.

Для экспрессной оценки качества воды нами проведены кондуктометрические измерения, при одинаковых условиях дистиллированной, природных, бытовых, питьевых и минеральных вод (таблица).

1. Дистиллированная вода отвечает требованиям, предъявляемым к фармацевтическому использованию – Удельная ЭП – 3,2 мкСм/см, соответствует минерализации – 2 мг/л. 2. Водопроводная питьевая вода (из-под крана) – 648мкСм/см и 415 мг/л, чуть более жёсткая по сравнению с предъявляемыми к ней требованиям. 3. Общая минерализация фильтрованной питьевой воды (из-под крана) равна 0,053 г/л, ЭП= 38. 4. Минерализация на этикетке газированной минеральной питьевой воды марки «Горячий ключ» составляет 0,25-0,75 г/л. Полученное значение минерализации соответствует диапазону на этикетке 0,275 г/л. 5. Общая минерализация на этикетке питьевой негазированной воды марки «Societe minerale» составляет 0.25-0,75 г/л. Полученное значение минерализации не соответствует диапазону на этикетке (0,111г/л). 6. Общая минерализация на этикетке питьевой газированной воды марки «Святой источник» составляет 0,1-0,5 г/л. Полученное значение минерализации соответствует диапазону на этикетке (0,235 г/л). 7. Общая минерализация на этикетке талой воды марки «Пилигрим» составляет 0,1-0,3 г/л. Полученное значение минерализации не соответствует диапазону на этикетке (0,088 г/л). 8. Общая минерализация дождевой воды составляет 0,087 г/л. 9. Общая минерализация прудовой воды - 0,32 г/л. 10. Общая минерализация спирта равна 0,13.

Уважаемые читатели! Девиз «Солнце. Воздух и Вода» даже ВОЗу неподвластен! И это также аномалийные свойства Воды! Поэтому загораем, благодарим Солнышко, дышим Воздухом, купаемся. обливаемся и пьем Воду!

Задорожняя А.Р,, ученица 11 класса лицея № 64 г. Краснодар,

Лошкарев Г.Л., академик РАМТН, доктор наук