IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
«Необыкновенные» свойства обыкновенной воды
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
«Тот, кто научится управлять состоянием водной среды
– научится управлять состоянием нашего организма»
Сент Дьерди
Вода является одним из самых удивительных веществ, которые встречаются на планете Земля. Переоценить её значение трудно. Вода – важный элемент планетарной экосистемы и входит в состав одной из сред обитания живых существ. Такое явление, как круговорот воды в природе, играет важную роль в сохранении баланса экосистемы.
Вода, без всяких преувеличений, природная основа жизни. Всё живое на Земле, включая нас, в эволюционном смысле вышло из воды и состоит в основном из неё. Жизнь человека напрямую связана с качеством нашей воды, вне зависимости внутри или снаружи нас[1].
Энергетические вибрации человека, мысли, слова, идеи и музыка воздействуют на молекулярную структуру воды, той самой воды, которая составляет 70 % тела человека и покрывает такое же количество поверхности нашей планеты. Данное исследование актуально тем, что если вода, обладает памятью, способностью сохранять, накапливать и воспроизводить накопленную информацию, то человек может управлять эмоциями, поступками не только своими, но и других людей. Вода является источником всей жизни на нашей планете, её качество и целостность являются жизненно важными для всех форм жизни[4].
Ещё в декабре 2003 года Генеральная Ассамблея ООН объявила 2005-2015 годы – международным десятилетием действий «Вода для жизни». Целое десятилетие действий, основная задача которых – поощрение усилий в целях выполнения обязательств по вопросам воды и водоснабжения к 2015 году.
В рамках программы Международного десятилетия, 22 марта объявлено Всемирным Днем Воды. Какие еще открытия были сделаны после 2015 года?
Проблема исследования: как удивительные свойства воды связаны с человеком? В связи с этим, была определена цель исследования: установить взаимосвязь человека и воды.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
– проанализировать литературу по теме исследования;
– установить взаимосвязь между строением и свойствами воды;
– изменяют ли свою форму кристаллы воды, реагируя на музыку, речь и другие факторы;
– экспериментально доказать свойства воды, как растворителя.
Предмет исследования: растворимость и память воды.
Для реализации поставленной цели и задач, автором применялись следующие методы исследования: теоретический анализ литературы, сравнение, эксперимент.
В.И. Вернадский первым в мире сумел осмыслить всеохватную роль Воды в истории нашей планеты: «Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала…., живого тела, которое бы её не заключало. Всё земное ею проникнуто и охвачено. Вода без жизни в биосфере не известна».
Вода – это единственная жидкость, которая способна к самоочищению, напоминая этим не вещество, а «существо». Она не только обеспечивает самоочищение, но и благодаря этому уникальному свойству освежает нашу атмосферу. Если бы на планете не было воды как универсального растворителя, нам бы давно уже нечем было дышать.Мы так привыкли к воде, что даже не задумываемся об её удивительных свойствах. А ведь это самая распространённая на Земле жидкость, является в то же время и самой аномальной.
В таблице 1 собраны значения физических величин для некоторых распространённых жидкостей.
Таблица 1. Физические свойства воды
|
В ещество |
Удельная теплота плавления, кДж/кг |
Удельная теплоемкость в жидком состоянии, кДж/(кг ·К) |
Удельная теплота парообразования, кДж/кг |
Температурный коэффициент теплового объемного расширения, 10ˉ6 |
Поверхностное натяжение, 10ˉ³ Дж/м² |
Диэлектри ческая проницае мость |
|
Вода |
332 |
4,19 |
2270 |
208 |
73 |
81 |
|
Спирт |
105 |
2,47 |
900 |
1100 |
22 |
26 |
|
Эфир |
113 |
2,34 |
355 |
1650 |
17 |
4,4 |
|
Глицерин |
199 |
2,43 |
830 |
505 |
63 |
43 |
Вывод: физические свойства воды существенно отличаются от соответствующих параметров других жидкостей.
«Необыкновенные» свойства обыкновенной воды чрезвычайно важны для жизни.
Известно, что все вещества, переходя из жидкого состояния в твёрдое, уплотняются. Вода не подчиняется этому правилу: лёд не тонет, его объём на 9% больше объёма незамёрзшей воды. Способность воды расширяться при замерзании спасает нашу планету от обледенения. Не обладай вода таким свойством, все водоёмы и даже Мировой океан промёрзли бы дна, за определённый геологический период, а жизнь на Земле не получила бы своего эволюционного развития.
Максимальную плотность вода имеет при + 4С, но эта величина уменьшается при понижении до 00С. Данная аномалия важна в природе. При температуре ниже +40С вода занимает верхнюю часть водоёма, укрывая, как шубой обитателей и создавая им комфортные условия. Лёд – обеспечивает второй утепляющий слой.
Высокая скрытая теплота плавления льда оберегает нашу планету от наводнения. Таяние льда и снега связано с огромными тепловыми затратами, поэтому процесс этот происходит постепенно, не причиняя вреда природе.
На испарение одного килограмма воды расходуется приблизительно в 7 раз больше энергии, чем на плавление одного килограмма льда. Даже в самые жаркие дни вода испаряется крайне медленно. Сезоны года меняются плавно, а сама вода сохраняется на земле.
Вода имеет высокую удельную теплоёмкость. Из-за этого на континентах не бывает резкого перепада температур зимой и летом, ночью и днём, поскольку они окружены своеобразным термостатом – водами Мирового океана.
При нагревании веществ теплоёмкость их, как правило, возрастает, но вода - исключение. С повышением температуры от 00С до 370С теплоёмкость падает и только от 37 0С до 1000С – повышается. Значит, теплоёмкость воды достигает своего минимального значения при температуре около 370С, то есть вблизи нормальной температуры тела человека, благоприятной для биохимических реакций.
Высокое поверхностное натяжение проявляется в смачивании, капиллярности. Частицы вещества в воздухе, в виде пыли, смачиваются водой. Это даёт возможность осаждать пыль увлажнением. Трудно представить себе каким бы воздухом мы дышали, если бы вода не смачивала частицы пыли.
Высокая диэлектрическая проницаемость из всех известных веществ объясняет способность воды выступать в роли универсального растворителя.
Рис.1. Пространственная модель кластера из 11 молекул воды
Все эти уникальные свойства обусловлены (как отмечает современная наука) её водородными связями и способностью её молекул образовывать временные, непрочные, структурированные объединения – кластеры. Наличие структурированных кластеров подтверждается современными методами анализа (рентгеноструктурным, ИК-спектроскопией, ЯМР). Объединения эти неустойчивы, они непрерывно разрушаются и возрождаются в новой конфигурации – это и обеспечивает воде её уникальные свойства.
Есть еще одно уникальное свойство - проблема, широко обсуждаемая в прессе, передачах телевидения - проблема диалога-взаимодействия человечества с водой. Японскому исследователю Масару Эмото первому в мире удалось не только сфотографировать при увеличении в 20 000 раз невидимые невооруженным глазом, похожие на крохотных осьминогов водные макромолекулы, но и выяснить, что они меняют свою форму, реагируя на музыку, речь, радиотелефоны [5].
Масар Эмото обращается со своими «осьминожками», как с живыми существами, считая, что Вода «хочет общаться» с ним.
Этот факт подтверждают и российские ученые. Доктор С.В. Зенин защитил в Институте медико-биологических проблем РАН докторскую диссертацию, посвященную памяти воды. Построена и доказана геометрическая модель основного стабильного структурного образования из молекул воды (структурированная вода), а затем получено изображение с помощью контрастно-фазового микроскопа этих структур.
Для получения фотографий микрокристаллов капельки воды резко охлаждали в морозильнике в течение 2 часов. Затем они помещались в специальный прибор, который состоит из холодильной камеры и микроскопа с подключенным к нему фотоаппаратом. И, под увеличением 200-500 раз, рассматривались образцы и делались снимки наиболее характерных кристаллов[2].
Можно обнаружить много различий в кристаллической структуре воды, взятой из различных источников и из разных условий со всей нашей планеты. Вода из древних горных потоков и ключей была прекрасно сформирована геометрически (рис.2). Загрязнённая и токсичная вода из индустриальных и загрязнённых областей имела нарушенную и случайным образом сформированную структуру (рис.3).
Рис.2.Ключевая вода Saijo, Япония Рис. 3.Озеро Biwako, Япония
С нарастанием популярности музыкальной терапии, рассмотрен какой эффект оказывает музыка на структуру воды (рис.4,5).
Рис. 4.Бах, «Air for the string» Рис. 5. Тяжелый рок-металл
Исходя из всего вышесказанного, автор решил провести эксперимент по проверке способности воды реагировать на внешнее воздействие и запоминать его. На воду воздействовали слова, картина Франсиско Гойя «Сатурн, пожирающий своего сына» и тишина. Образовавшиеся состояния замороженной воды были рассмотрены под микроскопом и зафиксированы камерой.
Рис. 6.Добрые словаРис. 7.Ругань
Рис. 8.Картина Франсиско Гойя Рис. 9. Тишина
«Сатурн, пожирающий своего сына»
Экспериментальный опыт: водой заполнили две мензурки (рис.10). Одну обозначили буквой «П» - данной воде были сказаны плохие слова, высказывания. Другую мензурку обозначили буквой «Д» - данной воде были сказаны добрые слова, высказывания. Поставили две мензурки в морозильную камеру.
Через несколько часов сравнили мензурки с кристаллами воды.
Кристаллы воды, обозначенные буквой «Д» имели ровный раскол посередине. Кристаллы воды, обозначенные буквой «П» имели большое количество расколов.
Рис.10. Вода Рис. 11. Добрые слова Рис. 12. Плохие слова
Вывод. Человек состоит из воды, следовательно, на нас также действует поступающая информация – положительная и негативная.
Факторы, которые могут изменить структуру воды: эмоции – страх, ненависть, любовь, хорошее и плохое слово. Добро влияет на структуру воды созидательно, зло разрушает ее. Процесс совершенствования основан на любви (милосердии и сострадании) и благодарности.
Вода реагирует на различную окружающую среду, загрязнения, магнитные поля, радиоактивность.
Тело человека - как губка, состоящая из триллионов камер, называющихся клетками, которые хранят в себе жидкость. Качество нашей жизни напрямую зависит от качества нашей воды. Часто равнодушие, безответственность является одной из причин экологической опасности. Именно, Вода больше всего пострадала от нацеленной на получение прибыли техногенной деятельности и неаккуратности человека.
Человеческое тело на 70% состоит из воды, и этот уровень должен быть стабильным. Для поддержания водного баланса в человеческом теле, нам следует соблюдать определённый питьевой режим. Вода является мощным растворителем и средой для жизненно важных в отношении человеческой жизнедеятельности реакций.
Растворимость — способность вещества образовывать с другими веществами однородные системы — растворы, в которых вещество находится в виде отдельных атомов, ионов, молекул или частиц[3].
Следующий опыт был связан с растворением веществ в воде. Мы знаем, что существуют растворимые и нерастворимые вещества. Под микроскопом автор рассмотрел растворение твердых веществ: сахара и зерна пшена в воде и зафиксировал их на камере.
Рис. 13.Раствор сахара Рис. 14. Растворение зерна пшена в воде
Рис. 15. Раствор бриллиантовый зеленыйРис. 16. Кристаллы йода
Был также проведен опыт с попаданием йода на разрез картофеля. Образовавшиеся кристаллы были рассмотрены под микроскопом.
Вода — не только универсальный растворитель, но и химически активное вещество, она легко вступает в реакции с различными веществами, как ионными, так и ковалентными[2].
Таким образом, проведенное нами исследование подтвердило: вода меняет форму кристаллов, реагируя на музыку, речь и другие факторы.
Автор установил взаимосвязь между строением и свойствами воды;
– экспериментально доказал свойства воды, как растворителя.
Сегодня Вода - это проблема, которая затрагивает всех и нас – будущих медиков – проводников, пропагандистов самого дорогого на Земле – Здоровья Человека.
Список литературы.
Батмангхелидж Ф. Вода исцеляет, лекарства убивают. // Пер. с англ. Е.А. Бакушева. – Мн.: ООО «Попурри», 2017. – 352 с.
Габриелян О.С., Попкова Т.Н., Сивкова Г.А., Сладков С.А. Вода в нашей жизни. Дополнительные материалы к учебникам О.С. Габриеляна «Химия»: учебно-метод. пособие - М.: Дрофа, 2016. – 224 с.
Куприянова Н.С. Лабораторно-практические работы по химии. 10 – 11; - М.: Гуманитар. Издат. Центр ВЛАДОС, 2015. – 239 с.
Орлова Л. Тайный код воды: Ваше тело любит воду. – Минск: Современный литератор, 2016. – 416 с.
http://toseeunvisible.ru/texts/water/water.htm.
11