MÜXTƏLİF FİZİKİ FAKTORLARIN SUYUN SƏTHİ GƏRİLMƏSİNƏ TƏSİRİ ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ВОДЫ. - презентация

1 MÜXTƏLİF FİZİKİ FAKTORLARIN SUYUN SƏTHİ GƏRİLMƏSİNƏ TƏSİRİ ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ВОДЫ

2 Можно перечислить следующие нерешенные проблемы, связанные с жидкой водой: неясна окончательно ее структура, непонятно откуда берется энергия для её поддержания, нет теорий на квантово-механическом уровне межмолекулярных взаимодействий, растворения твердых и жидких веществ, электролитов, взаимодействия воды с твердым гидрофильным веществом, гидратации ионов, полупроницаемых мембран и явления осмоса, образования потенциала нулевого заряда на металле, контактирующим с водой, образования коллоидных частиц, капиллярных эффектов и менисков на поверхностях, разделяющих различные фазовые состояния воды, объяснения немонотонных зависимостей физических свойств воды от температуры, фазовых переходов второго рода, сильного влияния очень слабых акустических, электромагнитных, световых взаимодействий на физические свойства жидкой воды. Можно перечислить следующие нерешенные проблемы, связанные с жидкой водой: неясна окончательно ее структура, непонятно откуда берется энергия для её поддержания, нет теорий на квантово-механическом уровне межмолекулярных взаимодействий, растворения твердых и жидких веществ, электролитов, взаимодействия воды с твердым гидрофильным веществом, гидратации ионов, полупроницаемых мембран и явления осмоса, образования потенциала нулевого заряда на металле, контактирующим с водой, образования коллоидных частиц, капиллярных эффектов и менисков на поверхностях, разделяющих различные фазовые состояния воды, объяснения немонотонных зависимостей физических свойств воды от температуры, фазовых переходов второго рода, сильного влияния очень слабых акустических, электромагнитных, световых взаимодействий на физические свойства жидкой воды.

3 Такая ситуация, не менее чем на столетие затормозила развитие биологии и медицины, когда до сих пор остаются непонятными многие процессы, происходящие на уровне живой клетки, и связанные со свойствами жидкой воды, такие, например, как проникновение через мембрану в большей степени одних ионов, и в меньшей – других, наличие разности потенциалов на ней с напряженностью электрического поля вплоть до 10 6 В/см и т.д. До сих пор нет фундаментальных теорий: процессов дыхания в легких человека, кровообращения в микрокапиллярах, энергизации клеток, влияния лекарств на организм человека, всех видов терапевтических лечений (инфразвуком, ультразвуком, лазерным, КВЧ и ультрафиолетовым излучением), гомеопатии, и этот перечень, можно продолжить большим списком. Отсутствие комплексной теории жидкой воды до сих пор не позволяет понять, например, уникальных экспериментов Н.Тесла по воздействию электромагнитных волн на окружающее воздушное пространство [Ю.П. Рассадкин 1]. Такая ситуация, не менее чем на столетие затормозила развитие биологии и медицины, когда до сих пор остаются непонятными многие процессы, происходящие на уровне живой клетки, и связанные со свойствами жидкой воды, такие, например, как проникновение через мембрану в большей степени одних ионов, и в меньшей – других, наличие разности потенциалов на ней с напряженностью электрического поля вплоть до 10 6 В/см и т.д. До сих пор нет фундаментальных теорий: процессов дыхания в легких человека, кровообращения в микрокапиллярах, энергизации клеток, влияния лекарств на организм человека, всех видов терапевтических лечений (инфразвуком, ультразвуком, лазерным, КВЧ и ультрафиолетовым излучением), гомеопатии, и этот перечень, можно продолжить большим списком. Отсутствие комплексной теории жидкой воды до сих пор не позволяет понять, например, уникальных экспериментов Н.Тесла по воздействию электромагнитных волн на окружающее воздушное пространство [Ю.П. Рассадкин 1].

4 Краткая сущность комплексной теории процессов, происходящих в жидкой воде, заключается в следующем. Фундаментальное положение, лежащее в основе ее, связано с тем фактом, что жидкая вода не является термодинамически равновесной системой ее молекул и других элементов, находящихся в ней. Считается, что суммарная энергия, например, двух изолированных атомов больше полной энергии молекулы, образовавшейся из этих атомов, причем разность этих энергий рассеивается в пространстве. В самом деле значительная часть этой энергии идет на сжатие электронных орбиталей атомов (их деформацию), она не куда не теряется, а запасается в энергии межатомных связей (Кагезия). Краткая сущность комплексной теории процессов, происходящих в жидкой воде, заключается в следующем. Фундаментальное положение, лежащее в основе ее, связано с тем фактом, что жидкая вода не является термодинамически равновесной системой ее молекул и других элементов, находящихся в ней. Считается, что суммарная энергия, например, двух изолированных атомов больше полной энергии молекулы, образовавшейся из этих атомов, причем разность этих энергий рассеивается в пространстве. В самом деле значительная часть этой энергии идет на сжатие электронных орбиталей атомов (их деформацию), она не куда не теряется, а запасается в энергии межатомных связей (Кагезия).

5 В конце 1950-х годов было установлено, что в мембранах эритроцитов есть специальные каналы, через которые вода проходит, а ионы – нет. При этом клеточный «водопровод» обладает потрясающей пропускной способностью: до миллиарда молекул воды в секунду. Логично было предположить, что как и в случае других веществ, например сахаров и аминокислот, транспорт воды через мембрану происходит с помощью белка. Но какой именно белок выполняет данную функцию ? Этот вопрос довольно долго оставался без ответа. В конце 1950-х годов было установлено, что в мембранах эритроцитов есть специальные каналы, через которые вода проходит, а ионы – нет. При этом клеточный «водопровод» обладает потрясающей пропускной способностью: до миллиарда молекул воды в секунду. Логично было предположить, что как и в случае других веществ, например сахаров и аминокислот, транспорт воды через мембрану происходит с помощью белка. Но какой именно белок выполняет данную функцию ? Этот вопрос довольно долго оставался без ответа.

6 Открытие аквапорина – белка, образующего водную пору, – произошло благодаря счастливой случайности. В 1987 году Питер Эгр, изучая белки-антигены эритроцитов, обнаружил мембранный белок с неизвестной функцией. Оказалось, что такой же белок в изобилии присутствует в почечных канальцах – тканях, которые способно прокачивать огромные количества воды. Это и навело ученого на мысль, что найденный белок имеет отношение к транспорту воды через клеточную мембрану. П.Эгр и его коллеги смогли установить аминокислотную последовательность белка и затем клонировали участок ДНК, кодирующий синтез аквапорина. Учение провели несколько экспериментов, неоспоримо доказывающих ключевую рол этого белка в транспорте воды. Например, если «заставить» клетку производить аквапорин в больших количествах, она начинает интенсивно всасывать воду, набухает и буквально разрывается от избыточного внутреннего давления. Открытие аквапорина – белка, образующего водную пору, – произошло благодаря счастливой случайности. В 1987 году Питер Эгр, изучая белки-антигены эритроцитов, обнаружил мембранный белок с неизвестной функцией. Оказалось, что такой же белок в изобилии присутствует в почечных канальцах – тканях, которые способно прокачивать огромные количества воды. Это и навело ученого на мысль, что найденный белок имеет отношение к транспорту воды через клеточную мембрану. П.Эгр и его коллеги смогли установить аминокислотную последовательность белка и затем клонировали участок ДНК, кодирующий синтез аквапорина. Учение провели несколько экспериментов, неоспоримо доказывающих ключевую рол этого белка в транспорте воды. Например, если «заставить» клетку производить аквапорин в больших количествах, она начинает интенсивно всасывать воду, набухает и буквально разрывается от избыточного внутреннего давления.

7 Пространственная структура аквапорина напоминает цилиндрический канал, по которому движутся молекулы воды. Через него проходит только вода, но не ионы. Аминокислоты в белке расположены таким образом, что полярность создаваемого ими электростатического поля «переключается» в центре молекулы на обратную. Поэтому молекулы воды, дойдя до середины канала, переворачиваются так, что их дипольные моменты в верхней и нижней части канала направлены в противоположные стороны. Такое переориентирование предотвращает просачивание через каналов ионов. Аквапорин не пропускает даже ионы гидроксония Н3О+ (то есть гидратированные протоны), от концентрации которых зависит кислотность среды. Пространственная структура аквапорина напоминает цилиндрический канал, по которому движутся молекулы воды. Через него проходит только вода, но не ионы. Аминокислоты в белке расположены таким образом, что полярность создаваемого ими электростатического поля «переключается» в центре молекулы на обратную. Поэтому молекулы воды, дойдя до середины канала, переворачиваются так, что их дипольные моменты в верхней и нижней части канала направлены в противоположные стороны. Такое переориентирование предотвращает просачивание через каналов ионов. Аквапорин не пропускает даже ионы гидроксония Н3О+ (то есть гидратированные протоны), от концентрации которых зависит кислотность среды.

8 1. Антуан Сент-Экзгонер: «Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не возможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходимая для жизни, ты – сама жизнь». Дерягин!!! 1. Кузма Прудко: «Узкий специалист подобен флюсу – он односторонен». 2. Э.Дебуа – Рейман живой организм называя «одушевленной водой». 3. Природные воды, помимо огромного количества живых микроорганизмов, содержат минеральные и органические вещества природного и антропогенного происхождения. В то же время пригодным для питья считается вода, в которой общее содержание растворенных, веществ не превышает 1 г/л, а количество вредных микрокомпонентов не превышает предельно допустимые концентрации (ПДК) və ya YVK (Yol Verilən Konsentrasiya). Məs.: Gümüş üçün 1 mq/l, tələb olunan 66 mkq/l-dir.

9 Точность определения уровней жидкостей в капиллярах и в кювете (широком сосуде) составляла 0,01 мм. Перед каждым измерением производили очистку капилляров и кювет по известной методике, где пользуются сильным окислителем CrO3, который разлагает имеющиеся на стенках капилляров и кюветы различные загрязнители. Точность определения уровней жидкостей в капиллярах и в кювете (широком сосуде) составляла 0,01 мм. Перед каждым измерением производили очистку капилляров и кювет по известной методике, где пользуются сильным окислителем CrO3, который разлагает имеющиеся на стенках капилляров и кюветы различные загрязнители. Во всех экспериментах строго контролировалась чистота, постоянство температуры, высота воды в кювете, глубина погружения капилляров и т.д. Во всех экспериментах строго контролировалась чистота, постоянство температуры, высота воды в кювете, глубина погружения капилляров и т.д.

10 Таблица. Значения коэффициента поверхностного натяжения питьевой водопроводной воды при различных физических воздействиях.

11

12

13

14 Поверхностное натяжение можно измерить так же по высоте поднятия жидкости в капиллярных трубках. В проведенных нами опытах для определения коэффициента поверхностного натяжения пользовались этим методом. Поверхностное натяжение можно измерить так же по высоте поднятия жидкости в капиллярных трубках. В проведенных нами опытах для определения коэффициента поверхностного натяжения пользовались этим методом. Как известно, при взаимодействии со стенкой сосуда силы поверхностного натяжения стремятся либо поднять уровень жидкости, либо опустить его. Если стенки трубки смачиваются жидкостью, то жидкость в ней поднимается. Гидростатическое давление столба жидкости в трубке ρgh, поднятой на высоту h, компенсируется давлением ΔP, создаваемым поверхностным натяжением искривленной поверхности и направленным вверх. Если предположить, что жидкость полностью смачивает стенки капилляра, то радиус кривизны мениска жидкости можно считать равным внутреннему радиусу капилляра r. Тогда условие равновесия жидкости в капилляре можно записать: Как известно, при взаимодействии со стенкой сосуда силы поверхностного натяжения стремятся либо поднять уровень жидкости, либо опустить его. Если стенки трубки смачиваются жидкостью, то жидкость в ней поднимается. Гидростатическое давление столба жидкости в трубке ρgh, поднятой на высоту h, компенсируется давлением ΔP, создаваемым поверхностным натяжением искривленной поверхности и направленным вверх. Если предположить, что жидкость полностью смачивает стенки капилляра, то радиус кривизны мениска жидкости можно считать равным внутреннему радиусу капилляра r. Тогда условие равновесия жидкости в капилляре можно записать:

15

16 является физико-химической константой данной жидкости и не зависит от формы прибора, размера трубки и материала её стенок, определение которой необходимо для идентификации измерений. Таким образом, определив высоту поднятия жидкости h в капиллярной трубке, зная внутренний радиус капилляра r и плотность жидкости ρ при данной температуре, по формуле (2) можно вычислить коэффициент поверхностного натяжения жидкости σ. В наших опытах использовались три капиллярные трубки, имеющие разные внутренние радиусы, которые определялись с помощью микроскопа МПБ-2 и составляют 0,193; 0,718 и 1,33 мм-ов. Величина внутреннего радиуса каждого капилляра определялась в нескольких его сечениях. Измерения показали, что для каждого капилляра эти величины в пределах ошибок измерений не отличаются друг от друга и, следовательно, трубки являются цилиндрическими. Отметим, что для всех трех трубок постоянная а2, вычисленная для значения σ, найденной нами для дистиллированной воды, удовлетворительно согласуется с данными, имеющимся в литературе [4]. В наших опытах использовались три капиллярные трубки, имеющие разные внутренние радиусы, которые определялись с помощью микроскопа МПБ-2 и составляют 0,193; 0,718 и 1,33 мм-ов. Величина внутреннего радиуса каждого капилляра определялась в нескольких его сечениях. Измерения показали, что для каждого капилляра эти величины в пределах ошибок измерений не отличаются друг от друга и, следовательно, трубки являются цилиндрическими. Отметим, что для всех трех трубок постоянная а2, вычисленная для значения σ, найденной нами для дистиллированной воды, удовлетворительно согласуется с данными, имеющимся в литературе [4].

17 Зависимость набухания гороха под воздействием различных вод от Зависимость набухания гороха под воздействием различных вод от одного до 64 часов. 1- На молекул воды 1 ион Cu. 2- На 108 молекул воды 1 ион Cu. 3- На молекул воды 1 ион Ag. 4- На 108 молекул воды 1 ион Ag. 5- Контрольная вода.

18

19 Зависимость скорости набухания гороха под воздействием различных Зависимость скорости набухания гороха под воздействием различных вод от одного до 64 часов. 1- На молекул воды 1 ион Ag. 1- На молекул воды 1 ион Ag. 2- На 108 молекул воды 1 ион Ag. 2- На 108 молекул воды 1 ион Ag. 3- На молекул воды 1 ион Cu. 3- На молекул воды 1 ион Cu. 4- На 108 молекул воды 1 ион Cu. 4- На 108 молекул воды 1 ион Cu. 5- Контрольная вода. 5- Контрольная вода.

20 Скорость набухание зерен гороха в течение первого часа под Скорость набухание зерен гороха в течение первого часа под действием различных вод. 1– молекул воды на 1 ион Ag; 1– молекул воды на 1 ион Ag; 2–108 молекул воды на 1 ион Ag, 2–108 молекул воды на 1 ион Ag, 3– молекул воды на 1 ион Cu, 3– молекул воды на 1 ион Cu, 4–108 молекул воды на 1 ион Cu, 4–108 молекул воды на 1 ион Cu, 5– контрольная (отстойанная) вода. 5– контрольная (отстойанная) вода.

21

22 Временная зависимость, количества проросших зерен твердой пшеницы Временная зависимость, количества проросших зерен твердой пшеницы «Тертер» от воздействия активизированной воды. 1 – контроль-отстойанная вода; 1 – контроль-отстойанная вода; 2 – на молекул воды 1 ион Ag; 2 – на молекул воды 1 ион Ag; 3 – на молекул воды 1 ион Ag; 3 – на молекул воды 1 ион Ag; 4 – на 108 молекул воды 1 ион Ag; 4 – на 108 молекул воды 1 ион Ag; 5 – омагниченная вода; 5 – омагниченная вода; 6 – водопроводная вода. 6 – водопроводная вода.

23

24 Временная зависимость, количества проросших зерен мягкой пшеницы Временная зависимость, количества проросших зерен мягкой пшеницы «Тертер» от воздействия активизированной воды: 1 – контроль (отстойанная вода); 1 – контроль (отстойанная вода); 2 -на молекул воды 1 ион серебра; 2 -на молекул воды 1 ион серебра; 3 – на молекул воды 1 ион Ag; 3 – на молекул воды 1 ион Ag; 4 – на 108 молекул воды 1 ион Ag; 4 – на 108 молекул воды 1 ион Ag; 5 – омагниченная вода (B=3500 Gs); 5 – омагниченная вода (B=3500 Gs); 6 – водопроводная вода. 6 – водопроводная вода.

25

26 Diqqətinizə görə təşəkkür edirik !