III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ВИТАМИНЫ ИЗ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Народная мудрость давно подметила различие «вкуса» воздуха в разных местах и дала этому меткие названия – «здоровый» и «мёртвый» воздух. «Здоровый» воздух –
это воздух лесов, гор, деревень, моря, т. е. воздух вне городов. «Мёртвый» воздух – это воздух обитаемых помещений и городов. Разница между ними ощущается до
статочно чётко. При выходе из любого помещения на улицу всегда дышится легче, дышится «полной грудью». В обыденной речи мы часто говорим: «надо выйти на воздух», как бы отрицая его наличие внутри наших квартир.
Секрет этого заключается в том, что в наружном воздухе, особенно в воздухе полей и лесов, горных и морских районов, находится намного больше электрически заряженных атомов и молекул кислорода. Горный воздух в городской квартире – это мечта каждого.
Цель работы: Подробно изучить все аспекты благоприятного воздействия отрицательно заряженного воздуха на живые организмы.
Задачи:
1). Изучить биологическое действие отрицательно заряженных ионов воздуха на живые организмы.
2). Изучить принцип работы электроэффлювиальной люстры А.Л.Чижевского
3). Экспериментальным путем проверить увеличение показателей посевного материала, воздействуя аэроионофицированным воздухом.
3
Гипотеза: Предполагается доказать, что при выращивании рассады растений с применением люстры Чижевского позволит получить энергичное , более раннее, дружное и в большем количестве прорастание семян, так как влияние отрицательных ионов кислорода стимулируют жизнедеятельность растительных клеток. При этом, чем качественнее всходы рассады – тем качественнее растения в дальнейшем.
-
История открытия биологического действия аэроионов.
На одной из прогулок по городу Калуге меня заинтересовал дом-музей А.Л.Чижевского. В скором времени я пошла в музей на экскурсию.
О гениальном изобретении ученого я слышала, но, что представляет из себя «Люстра Чижевского» понимала смутно. Для меня, как для калужанки, ценно еще и то, что подтверждение научному открытию было сделано именно в Калуге.
4
В Калугу семья, состоящая из трех человек – отца, Леонида Васильевича, его сестры, Ольги Васильевны и шестнадцатилетнего подростка, Александра, приехала в 1913 году.
Начало научно-практической деятельности А.Л.Чижевского относится к 1918 году. До этого он уже 3 года размышлял над загадкой профильтрованного воздуха, где в опытах военного врача Кияцына И.И., крысам в камеру подавался воздух через ватный фильтр и животные неизбежно погибали через некоторое время. Чижевский А.Л. перечитал множество книг по атмосферному электричеству, электротехнике, физиологии дыхания, биохимии, чтобы ответить на вопрос: Что остается на вате такое, без чего жизнь невозможна? Различные гипотезы требовали экспериментальной проверки. Чижевским была сконструирована аппаратура, в основе которой был электроэффлювиальный метод.
-
Принцип работы ионизаторов воздуха люстр Чижевского.
Назван такой способ генерирования отрицательно заряженных ионов кислорода от греческого слова эффлювий – стекаю, т.е. электрические заряды "стекают" с иголки, острия – электрода, имеющего малый радиус кривизны, на который подается высокое (20…30 кВ) электрическое напряжение отрицательной полярности.
5
При электроэффлювиальном способе ионизация происходит под действием электрического поля высокой напряженности, которое появляется в системе из двух проводников (электродов), имеющих разные размеры, около одного электрода, с малым радиусом кривизны - острие, иголка. Вторым электродом в такой системе является сетевой провод, провод заземления, сама электрическая сеть, радиаторы и трубы отопления, водопровода, арматура стен, сами стены, полы, потолок, шкафы, столы и даже сам человек. При этом из иглы вырываются электроны, которые сталкиваясь с молекулой кислорода, образуют отрицательный ион. т.е. отрицательный ион кислорода - это молекула кислорода О2 с дополнительным, свободным электроном. Именно этот электрон выполнит впоследствии свою благоприятную, положительную роль уже в крови живого организма. Эти отрицательные аэроионы будут разлетаться от острия, иглы ко второму, положительному электроду, по направлению силовых линий электрического поля.Электрон, покинувший металл острия, может разогнаться электрическим полем до такой скорости, что, столкнувшись с молекулой кислорода, он выбивает из нее еще один электрон, который, в свою очередь, тоже может разогнаться, и
6
выбить еще один, и т. д. Таким образом может образоваться поток электронов, летящий от острия к положительному электроду. Лишившиеся своих электронов положительные ионы кислорода притягиваются к отрицательному электроду - игле, разгоняются полем и сталкиваясь с металлом острия, могут выбивать дополнительные электроны. Таким образом, возникают два противоположных лавинообразных процесса, которые взаимодействуя друг на друга образуют электрический разряд в воздухе, который получил название тихий, тлеющий.Этот разряд сопровождается слабым свечением вблизи острия. Возникает этот фотоэлектрический эффект из-за того, что некоторые атомы получают от соударений с электронами энергию, недостаточную для ионизации, но переводящую электроны этих атомов на более высокие орбиты. Переходя обратно в состояние равновесия, атом выбрасывает излишек энергии в виде кванта электромагнитного излучения - тепла, света, ультрафиолетового излучения. Таким образом, на кончиках игл образуется свечение, которое можно наблюдать в полной темноте. Свечение усиливается, с увеличением потоков электронов и ионов, например, когда вы поднесете руку к кончикам иголок на небольшое расстояние 1-3 см. При этом вы еще можете почувствовать этот поток - ионный ветер, в виде едва ощутимого холодка, ветерка.
Опытным путем Чижевский П.Л. пришел к такому типу излучателя аэроионов, который сегодня называют классическим и который при высокой концентрации ионов кислорода не дает озона и окислов азота.
И 2 января 1919 года в лаборатории, которая размещалась в мезонине дома Чижевских в Калуге, подопытные животные получили первую порцию аэроионов. Первый этап работы закончился в декабре 1919 года принципиально важным открытием. Было экспериментально установлено, что отрицательные ионы благотворно действуют на организм, положительные - неблагоприятно.
7
При воздействии отрицательно ионизированного воздуха животные прибавляли в весе, были бодрыми, веселыми и опрятными, чувствовали лучше, чем обычно.
Наоборот, в те месяцы, когда Чижевский А.Л. подвергал животных действию положительных ионов воздуха, картина здоровья и поведения их резко менялась.
-
Биологическое действие отрицательно заряженных ионов воздуха на живые организмы.
Однако до сих пор в нашей стране аэроионизация производственных и жилых помещений является исключением, а не правилом, несмотря на ее оздоровляющее влияние на человека. Как уже упоминалось, воздух в помещениях по своим физическим свойствам является "мертвым" из-за резкого дефицита в нем отрицательных ионов кислорода. Кроме того, в переполненных людьми помещениях при дыхании с каждым выдохом человек выделяет в окружающий воздух огромное количество положительных аэроионов, которые, будучи электроотбросами организма, являются физиологически вредными.
Чижевский неоднократно проверял свои первоначальные выводы, всячески разнообразил опыты. В течение 1922-1926гг. провел третий цикл исследований влияния искусственно ионизированного воздуха на нервную систему и половую деятельность животных. Неопровержимо было доказано диаметрально противоположное действие отрицательных и положительных аэроионов, и, главное, что аэроионы действуют – предупреждают и лечат заболевания.
ЗАДАЧА НАУКИ: исправить экологическую неполноценность воздуха в помещениях и создать в них «живую» воздушную среду, сравнимую с условиями лучших курортов мира.
8
11 апреля 1931 года в центральных и местных газетах было опубликовано постановление Совет Народных Комиссаров Союза ССР о работах профессора Чижевского. Таким образом, идеи Чижевского о широком внедрении аэроионизации в сельском хозяйстве: животноводстве, птицеводстве, пчеловодстве, растениеводстве, а также в медицине получили правительственную поддержку.
Хочу подробно остановиться на теме «Применение ионизаторов воздуха в растениеводстве»:
Существует немало способов стимуляции роста растений. А.Л.Чижевский решил выяснить, не влияют ли отрицательные ионы кислорода на растения. Эти исследования были проведены им и его сотрудниками в 1933 - 1936 гг. Было изучено действие аэроионизации различной продолжительности и интенсивности на 150 тыс. отборных семян разных растений (огурцов, сои, салата, свеклы, пшеницы, ржи, овса, клевера).Для первых опытов были выбраны семена огурцов и салата, которые имеют короткий период прорастания. Семена помещали на расстоянии 60 см от электроэффлювиальной люстры и аэроионизировали в течение 5 минут. Эти эксперименты показали, что отрицательные ионы кислорода увеличивают всхожесть до 90% вместо 74% в контроле. Полная всхожесть опытных семян произошла на 24 часа раньше контроля, что свидетельствует о более высокой энергии и быстроте прорастания.В дальнейших наблюдениях изучалось влияние аэроионного потока отрицательной полярности на семена других растений. Опытные семена взошли в большем количестве и дружнее, чем в контроле. Так, опытная пшеница превысила всхожесть контроля на 22%, свекла - на 4%, соя - на 20%, фасоль - на 18%, чечевица - на 25%, что говорит об усилении энергии прорастания. Резюмируя результаты этих исследований, А.Л.Чижевский
9
считает, что отрицательные ионы кислорода ускоряют прорастание и рост семян, дают более быстрые и ровные всходы, увеличивают площадь листьев и интенсивность их хлорофильной окраски, увеличивают сырую и сухую массу, усиливают дыхание растений и ферментативные процессы в них.Интересные факты А.Л.Чижевский получил при аэроионификации теплиц, где содержание отрицательных ионов кислорода вследствие высокой влажности воздуха обычно снижено до минимума. Сеансы аэроионизации начинались через месяц после посадки разных растений в грунт. И здесь были получены многообещающие результаты. Огурцы за все 3 сбора дали урожай выше контроля в 2 раза. Заметно увеличился урожай и других исследованных тепличных культур (салата, редиски, укропа, шпината, томатов, кабачков).В 1992 - 1999 годах В.П.Скипетров, А.П.Есипов изучали влияние аэроионизации в одном из тепличных хозяйств г. Саранска (директор - А.М.Живаев). Отрицательные ионы кислорода заметно улучшили качество рассады огурцов и их урожайность.Таким образом, полученные факты убедительно свидетельствуют о том, что отрицательные ионы кислорода способны существенно увеличить продуктивность тепличных хозяйств. Однако А.Л.Чижевский справедливо считает, что для изучения проблемы аэроионификации в сельском хозяйстве необходима организация исследовательских лабораторий.Каков же механизм стимулирующего влияния отрицательных ионов кислорода на растения? По мнению А.Л.Чижевского, действие отрицательных ионов кислорода реализуется за счет коллоидов растительных клеток. Он предполагает, что действие и последействие отрицательных ионов кислорода сводится к усвоению их коллоидами клетки, ее белками, липопротеидами и ферментами. Частицы белка растений имеют на своей поверхности отрицательный заряд. Добавление электронов, приносимых отрицательных ионов кислорода, ускоряет внутриклеточные процессы, изменяет скорость физико-химических реакций и тем самым стимулируют жизнедеятельность
10
растительных клеток. Однако все эти предположения о механизмах действия отрицательных ионов кислорода требуют самого тщательного изучения с использованием современных способов исследования.
-
Эксперимент по воздействию «Люстры Чижевского» на растения.
Я же собираюсь эмпирическим путем проделать и сверить с вышеописанным высадку на рассаду дражированных семян петунии. То, что семена дражированны имеет большое значение, так как эти семена являются гибридами F1 и более капризны. Для получения аэроионов буду использовать униполярный ионизатор «Элион».
Приступим: Петунию высадила в грунт по технологии 18.01.2017г.
Из описания выясняем, что всходы появляются через 7-12 дней.
Посадочный материал был разделен на две группы: одна будет подвергаться влиянию аэроионификации ежедневно в течение 1 часа на расстоянии 60 см от поверхности, другая будет всходить при обычных условиях.
11
Через 7 дней семена с обычными условиями еще и не думали прорастать, а всходы под действием отрицательно заряженных ионов кислорода имеют уже по 2-3 листика и проклюнулись они на 4-ый день. Фотографировать на 4-ый, 5-ый день нечего, так как семечко только цепляется за землю.
12
Через 14 дней после высадки:
Семена без аэроионификации взошли на 11 день. Но выглядят слабее всходов обрабатываемой группы соответственно такого же 3-х дневного роста (можно визуально сравнить с предыдущей фотографией).
Через 21 дней после высадки:
Можно сравнить рассаду через 21 день после посева. Видно, что растения которые были под лампой, гораздо сильнее и мощнее.
13
-
Выводы.
Экспериментально проверив механизм воздействия отрицательных ионов кислорода на биологические процессы можно уверенно сделать вывод, что положительное влияние отрицательных ионов кислорода связано с тем, что они действуют как биокатализаторы. Отрицательные аэроионы, сформированные ионизаторами воздуха, будучи донаторами электронов, действуют на окружающие молекулы и поднимают их энергетические уровни. Как известно, биокатализаторы ускоряют течение биохимических реакций. Присутствие даже ничтожного количества катализаторов создает особое состояние реагирующих веществ, стимулируя течение обменных процессов.
О необходимости повышенного количества кислорода для проращивания семян я знала. В моей практике уже были случаи, когда я проращивала семена томатов, перцев методом барбатирования (обработка семян в воде, насыщаемой кислородом воздуха) с помощью компрессора. Мой эксперимент по выращиванию рассады с применением «Люстры Чижевского» показал превосходные результаты, так что думаю, что в этом году вся рассада для дачного участка моей бабушки пройдет через аэроионификацию. О результатах моего эксперимента узнали мамины коллеги по работе, они тоже будут с радостью использовать «Люстру Чижевского»
Электроэффлювиальная люстра А.Л.Чижевского позволяет обогащать воздух отрицательно заряженными аэроионами, что оказывает благоприятное воздействие на все живые организмы – от растений до животных и человека.
14
Список литературы:
-
Панферова О.В., Прасолова Е.Л. «Уроки Чижевского» (Молния в руках человека) — Калуга, 2002
-
Скипетров В.П. "Аэроионы и жизнь" — Изд. 3-е, перераб. и доп. - Саранск: Тип. "Крас. Окт.", 2005
-
Чижевский А.Л. Аэроионификация в народном хозяйстве. - 2-е изд., сокр. - М.: Стройиздат, 1989. - 488 с: ил.
-
Чижевский А.Л. «Тайна живого воздуха» — Калуга, 2004