Состав воды молекулярный: Молекулярная структура воды: суть и особенности

1.Молекулярная структура и изотопный состав воды.

7

Гидрология
2012

ЛЕКЦИЯ
2. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ПРИРОДНЫХ
ВОД

Вопросы:

1.
Молекулярная структура и изотопный
состав воды

2.
Химические свойства воды.

3.
Физические свойства воды.

4.
Гидрологическое и физико-географическое
значение физических свойств и аномалий
воды.

Литература:

Основная:

1. Михайлов
   В.Н., Добровольский А.Д. Гидрология. М.,
   2006?

2. Давыдов
   Л.К., Дмитриева А.П., Конкина Н.Г. Общая
   гидрология. Л,1973

Дополнительная:

4. Мишон
   В.М. Поверхностные воды Земли: ресурсы,
   использование и охрана. Воронеж, 1979.

5. Мишон
   В.М. Гидрофизика. Воронеж, 1979.

6. Алексеевский
   Н.И. Гидрофизика.М.,2006.

Химически
чистая вода (H₂O)
– устойчивое соединение водорода (Н)
с кислородом (О). Водород составляет
11,19%, кислород – 88,81%.

Молекула
воды образует равнобедренный треугольник
с двумя ядрами водорода в основании и
ядром кислорода в вершине. Угол между
направлениями на атомы водорода меняется
от 10427
(пар) до 10440
(жидкость) до 109(лед).

O

—
—

0,9710
^–8 см

0,9710
^–8 см

105

H

+

H

+

1,5310
^–8 см

Диаметр
молекулы воды равен 2,76 Ангстрема (10^-10
м).

Атом
кислорода присоединяет к себе два
электрона, отнятых от атомов водорода,
и приобретает отрицательный заряд. В
сою очередь атомы водорода, лишенные
электронов становятся положительно
заряженными протонами. Таким образом
молекула воды образует электрический
диполь.

В
воде возникает электрическое поле,
обуславливающее ее большую относительную
диэлектрическую постоянную — 
(относительная диэлектрическая постоянная
– отношение взаимодействия зарядов в
веществе к взаимодействию в вакууме).
Для воды =79-
81, вакуум — =1,
большинство жидкостей =2-8.

Высокая
относительная диэлектрическая постоянная
приводит к большой способности воды
расщеплять молекулы других веществ на
ионы или растворять эти вещества. В воде
на Земле растворяется большинство
веществ, содержащихся в почве и горных
породах.

Каждая
молекула воды , обладающая двумя
положительными и двумя отрицательными
зарядами способна образовать 4 водородные
связи, т.е соединения положительно
заряженного ядра водорода (протона),
химически связанного в одной молекуле,
с отрицательно заряженным атомом
кислорода другой молекулы.

Характерной
особенностью молекул воды является их
свой­ство объединяться в агрегаты,
т. е. совокупности, состоящие из нескольких
молекул. Это свойство молекул воды
объясняется значительной их полярностью,
являющейся следствием нерав­номерного
распределения электрических зарядов
в самой мо­лекуле воды; на стороне
молекулы с атомом кислорода заме­чается
некоторый избыток отрицательного
заряда, а на другой (противоположной)
стороне, где расположены атомы водо­рода,
— избыток положительного заряда
электричества.

Вода,
находящаяся в парообразном виде, состоит
главным образом из однородных простых
молекул, имеющих формулу Н
₂0.
Простую, не объединившуюся с другой
молекулу Н₂0
на­зывают гидролем. Агрегат из двух
простых молекул (Н₂0)₂
называют
дигидролем, а совокупность трех молекул
(Н₂0)₃
— тригидролем. Жидкая вода является
смесью гидроля, дигидроля и тригидроля.
Таким образом, вода в жидком состоянии
наряду с простыми молекулами Н₂0
всегда имеет агрегаты, состоящие из
нескольких молекул, которые непре­рывно
возникают и распадаются. Данные таблицы
1 показывают, что при из­менении
температуры воды соотношение между
количеством простых молекул и
объединившихся в агрегаты меняется.
Этим объясняются некоторые аномалии
физических свойств воды. Лед состоит
преимущественно из молекул тригидролей.

Таблица
1

Соотношение
количества различных молекул воды

(в
процентах) при разной температуре

Присущие
воде водородные связи примерно в 10 раз
прочнее межмолекулярных взаимодействий,
характерных для большинства других
жидкостей. Поэтому на преодоление этих
связей при плавлении, испарении и
нагревании воды необходимо гораздо
больше энергии, чем для других жидкостей,
что определяет аномальные тепловые
свойства воды.

Водород
и кислород имеют несколько природных
изотопов. Водород – ¹H-протий,
²H-дейтерий
(тяжелый водород), ³H-
тритий(сверхтяжелый, радиактивный).
Кислород – ¹⁶O,
¹⁷O,
¹⁸O.
Природная вода представляет собой смесь
вод различного изотопного состава.
Наиболее распространена вода состоящая
из изотпов наименьшего атомного веса
¹H₂¹⁶O.
Остальные виды воды называют тяжелой
водой. Вода с изотопным составом ³H₂¹⁶O
называют сверхтяжелой водой. ЕЕ на земле
всего 13-20 кг.

Водородная вода —это чистая питьевая вода, только насыщенная молекулами водорода в наиболее эффективной для организма концентрации (1,1 ppm). Научные и клинические исследования доказали, что молекулярный водород является наилучшим естественным антиоксидантом (веществом, очищающим организм от повреждающих молекул.

15.01.2018 09:35:00

Несколько интересных фактов о свойствах молекулярного водорода.

Водород занимает первое место в таблице химических элементов Д.И. Менделеева. Он самый маленький и простой элемент, но при этом функциональный и крайне распространенный во всей Вселенной.


На его долю приходится около 75%  всех атомов на планете. А важность его в протекании различных химических процессов столь же велика, как и у кислорода. Он значим не только для природного мира, но и для здоровья человека.


 
Однако в нашей жизни мало кто знает. 


Водород был открыт в 1766 году и получил свое название благодаря способности образовывать воду в процессе горения. 


Слово «водород» от греческого  (гидроген) и буквально означает «рождающий воду». 


Каждая молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода.  


Живая клетка на 40-98% состоит из воды.

Содержание воды в клетке — важнейшее условие ее деятельности. Вода — основная среда для протекания биохимических изменений. 

Таким образом, не будет преувеличением сказать, что: Вода — основа жизни, а Водород — «рождающий воду» — дарит нам жизнь!

Среди тех, кто бережно относится к своему здоровью, стала популярной тема применения водородной воды в пищу. 

В последнее время медики все чаще говорят о том, что является первопричиной любого заболевания в принципе. Вывод, который они делают, сводится к кислотно-щелочному дисбалансу: 


пища, которую мы потребляем каждый день, лекарственные препараты, вода, экология, стрессы – вот факторы, закисляющие наш организм. 
В кислой среде не может быть жизни!

Поэтому с окислением нужно бороться.

Японские ученые доказали, что с этой проблемой способна справиться вода, обогащенная молекулами водорода.  


Ведь водород – отличный антиоксидант, который устраняет свободные радикалы, выводит вредные продукты распада, очищает кровь и восстанавливает ткани на клеточном уровне. 


Поэтому водород является наилучшим и окончательным антиоксидантом, не дающим побочных эффектов.

Как показывают последние научные исследования, водородная вода может омолаживать организм на клеточном уровне.
Она увеличивает синтез коллагена первого типа. 

Водород способен благотворно влиять на организм человека, оказывая профилактическое, восстановительное и лечебное воздействие. Многочисленные исследования на животных и человеческом организме лишь подтвердили этот факт.

Вода, обогащенная водородом — доказала свою терапевтическую ценность в сотнях исследований по всему миру. Водород нейтрализует свободны радикалы, тем самым уменьшая воспаления, улучшая сон и продуктивность, оздоравливая организм и заметно улучшая состояние кожи.

Вода, обогащенная молекулярным водородом, прерывает разрушительные цепные реакции, добавляет в клетки всех органов чистую воду, замедляет старение кожи и тела, нормализует вес, не имеет противопоказаний!

Почему полезна вода, обогащенная водородом? 

• Молекулярный водород безопасен и нетоксичен. Даже организм человека производит этот элемент в желудочно-кишечном тракте в процессе переваривания и расщепления пищи, в составе которой содержится большое количество клетчатки – грубых волокон.
• Молекулярный водород способен беспрепятственно проникать в самое сердце клетки — в митохондрию. И работает как антиоксидант, защищая ДНК, РНК и протеины от оксидативного стресса.
• Молекулярный водород нейтрализует самые вредные свободные радикалы — цитотоксические, преобразуя их в воду. При этом он не трогает хорошие свободные радикалы. Это оказывает сильную поддержку антиоксидантам нашего собственного тела и иммунной системе.⠀
• Молекулярный водород – единственный антиоксидант, который может проникать через гематоэнцефалический барьер. Несмотря на то, что Витамин C — тоже антиоксидант, он слишком велик, чтобы проникать в митохондрии.

Вот что сказал Доктор Ота Сигео, профессор медицинских наук Медицинского Университета Нихон, об уникальной способности водорода: «Водород избирательно ликвидирует гидроксил-радикалы, которые являются активной формой кислорода и атакуют клетки и ДНК в организме человека». Поэтому употребляя регулярно водородную воду, вы можете быть уверены, что клетки вашего организма надежно защищены от мутаций, вызванных катастрофическим закислением, а значит, все системы организма будут работать слаженно. Вы практически сразу ощутите это: уйдут головные боли, раздражительность, появится дополнительная энергия, наладится работа ЖКТ, мочеполовой системы.  

Воспользуйтесь этой прекрасной возможностью – начинайте пить водородную воду уже сейчас.





В результате регулярного применения водородной воды.



• Вы будете меньше уставать


• Вы будете легче переносить физические, психические и умственные нагрузки и быстрее восстанавливаться


• Вы будете чувствовать себя более энергичными и здоровыми


• Вы станете менее подвержены вирусным инфекциям.

Способы применения водородной воды

• Внутрь.
Рекомендуется пить 1- 2 л воды в день. Если это будет водородная вода, эффект будет более значительным.
• Наружно.


Умывание водородной водой способствует омоложению, ускоряет регенерацию клеток кожи.
• Для детоксикации организма. 


Применение водородной воды значительно повышает эффективность очистительных процедур благодаря своим антиоксидантным свойствам.

Прием водородной воды мгновенно запускает все восстановительные процессы.






Яркие свойства молекулярного водорода (h3):





В ходе исследований были выявлены следующие положительные терапевтические эффекты h3


Антивоспалительные эффекты

Противоаллергические эффекты

Защита от гибели клеток

Увеличение метаболизма и клеточного метаболизма

Снижение оксидативного стресса

Снижение мышечной усталости

Снижение уровня лактаты

Противодиабетические эффекты

Улучшение когнитивной функции

Защищает ДНК и РНК

Противоопухолевые эффекты

Цитотоксичная защита

Нейропротективные эффекты

Защита от радиации

Никаких токсических эффектов


Для спортсменов: 

• поддерживает необходимый уровень гидратации;
• 
  повышает активность, выносливость; 
• 
  повышает продуцирование ATP-синтаза митохондриями; 
• 
  снижает уровень повреждения организма вследствие оксидативного стресса.  
• 
  снижает уровень образования молочной кислоты; 
• 
  снабжает организм спортсмена дополнительной энергией; 
• 
  помогает предотвратить возможное повреждение соединительной ткани. 
• 
  устраняет спазмы и болевые ощущения после интенсивных тренировок; 
• 
  быстро восстанавливает;


Одна из причин, почему водородную воду используют для подготовки спортсменов — повышение выносливости. И это не просто слова, а результаты исследований из журналов Research in Sports Medicine, Journal of Sports Science, Medical Gas Research





Для детей: 

• повышает иммунитет; 
• помогает пище лучше усваиваться; 
• сохраняет целостность костного скелета; 
• выводит шлаки и токсины из растущего организма; 
• доставляет клеткам тела необходимый строительный материал, витамины и микроэлементы; 
• ослабляет воспалительные процессы; 
• регулирует и поддерживает оптимальную температуру тела; 
• укрепляет кости и суставы; 
• помогает быстрее восстановиться без осложнений после болезней; 





Для будущих мам: 

• регулирует кровяное, внутричерепное давление; 
• защищает плод во время беременности, обеспечивает его здоровый рост и развитие; 
• укрепляет волосы и защищает от разрушения зубы;
• обеспечивает поддержку общего тонуса организма; 
• помогает бороться с болезнями во время беременности, не нарушая плацентарной функции; 
• несет нейрозащитный эффект при родовых осложнениях.  
• помогает бороться с оксидативным стрессом. 


Опыт женщин, употреблявших водородную воду во время беременности, показывает полное отсутствие токсикоза, хороший и гармоничный рост плода и достаточную лактацию.





Для людей уважаемого возраста: 

• улучшает память; 
• понижает уровня холестерина; 
• поддерживает здоровое кровяное давление; 
• предупреждает инфаркт миокарда; 
• поддерживает общий тонус организма; 
• борется с остеопорозом и поддерживает здоровую плотность костной ткани; 
• борется с болезнью Альцгеймера. 




ВАЖНО ПОНИМАТЬ! 


Водородная вода это лишь часть цельной системы, в которую входят основные целительные силы: 
– сознание, дыхание, питание и движение. 




Узнав о положительных эффектах  применения молекулярного водорода,  компания WATERLUX сфокусировала своё внимание на том, чтобы найти устройства, которые могут  насытить воду водородом до терапевтической концентрации  и сделать их доступными в Украине.

Линейка генераторов водорода:   стационарные       портативные

Водородная вода полученная с помощью генератора водорода имеет такие характеристики:





Базовые и наиболее важные характеристики водородной воды:





Окислительно-восстановительный потенциал водородной воды (ОВП)



ОВП водородной воды отрицательный ( минусовый), может изменяться от −150 до −600 мВ в зависимости от того, как протекал процесс насыщения, качества воды, ее типа, насыщенности солями и прочее.



— Поддерживает ОВП внутренней среды человека


— Восстанавливает поврежденные клетки


— Снабжает организм энергией 

Показатель кислотности



— pH нейтральный 7-8 (соответствует рН той воды, которую насыщали. )


При получении водородной воды методом прямого электролиза рН становится слегка щелочным.


— Полная совместимость с кровью человека


— Поддерживает кислотно-щелочной баланс 








Концентрация водорода. 



Молекулярный водород обладает крайне низкой растворимостью в воде. Однако, даже при таких условиях его количество в воде достаточно для прохождения биохимических реакций. При нормальном атмосферном давлении в 100 мл воды растворяется максимально 1,8 мл водорода. Это соответствует 1,8 ppm.


При этом терапевтическая эффективность водорода стартует от концентрации от 0,5 до 10 ppm



Наши генераторы водорода, представленные на этом сайте, дают концентрацию от 1,0 до 1,6 ppm. По каждому генератору водородной воды можно найти данные в характеристиках.


  

Перейдите по ссылке:

https://waterlux.

ua/catalog/vodorodnaya-voda/



 

открытий — Как определили состав и структуру воды?

спросил
7 лет, 5 месяцев назад

Изменено
7 лет, 4 месяца назад

Просмотрено
2к раз

$\begingroup$

Вода — довольно простая молекула, которую люди использовали со времен ранней науки. Какие шаги были предприняты для выяснения того, из чего состоит вода и какова ее структура?

• открытия
• химия

$\endgroup$

$\begingroup$

1. Состав (т.е. вода не является элементом) :
   • 1783: Шотландский изобретатель Джеймс Уатт опубликовал статью о составе воды в 1783 году; Кавендиш провел эксперименты первым, но опубликовал их вторым. Возник спор о приоритете. (источник: Википедия — Кавендиш)
   • 1783: Лавуазье начал серию экспериментов с составом воды, которые должны были доказать важный краеугольный камень его теории горения и привлечь к ней многих сторонников. Многие исследователи экспериментировали с комбинацией легковоспламеняющегося воздуха Генри Кавендиша, который Лавуазье назвал водородом (по-гречески «образующий воду»), с дефлогистированным воздухом (кислородом) путем электрического искрообразования смесей газов. Все исследователи отмечали образование воды, но все интерпретировали реакцию по-разному в рамках теории флогистона. В сотрудничестве с математиком Пьером Симоном де Лапласом Лавуазье синтезировал воду, сжигая струи водорода и кислорода в колбе над ртутью. (источник: Википедия — Лавуазье)
2. Отношение кислорода к водороду :
   • 1805: Гей-Люссак и Гумбольдт обнаружили, что вода состоит из двух частей водорода и одной части кислорода (по объему). (источник: Википедия — Гей Люссак)
   • 1842: Дюма зафиксировал отношение H:O как 2:16. (источник: Atomistry — История атомного веса водорода)

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Я почти уверен, что Лавуазье был первым, кто экспериментально доказал, что вода является соединением, пропуская ее через раскаленные стволы орудий. Кислород соединился с железом, а водород вышел в виде газа. Путем тщательного взвешивания он определил, что бочка набрала массу, что указывает на то, что что-то из воды связалось с металлом в бочке, и, следовательно, вода состояла из двух компонентов.

Кавендиш и Уатт подошли к проблеме с другой стороны, сначала производя водород из кислот и металлов и только позже связывая водород с водой, таким образом делая вывод, что это соединение.

На самом деле трудно сказать, поскольку в то время не существовало никаких журналов, а большинство научных открытий передавались по цепочке писем. Национализм также сыграл большую роль, особенно когда англичане и французы претендовали на приоритет в том или ином вопросе.

Лавуазье также провел большую часть 1770-х и 1780-х годов, совершенствуя французские методы производства стабильного и надежного пороха (который сыграл важную роль в американской революции), поэтому большая часть его работы в то время считалась государственной тайной. Многие из его бумаг были уничтожены, когда он был убит во время Французской революции. В результате у нас нет четкой картины того, когда именно он что сделал.

Тем не менее, в конце 1700-х годов химию заложила удивительно небольшая группа людей, максимум несколько десятков. Все они общались и основывались на работах друг друга, создавая коллективный снежный ком прогресса, поэтому определение приоритета по проводам на самом деле больше похоже на игру, чем на полезную историю.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Изменения оптических свойств и молекулярного состава растворенных органических веществ и образование побочных продуктов дезинфекции при обычных процессах водоподготовки

Изменение оптических свойств и молекулярного состава растворенных органических веществ и образование побочных продуктов обеззараживания при обычных процессах водоподготовки†

Витарух
Ютавонг,
* ^и

Чатьяпха
Тонгнуэаа ^и
и

Фанватт
Пхунгсай ^{до н.э.}

Принадлежности автора

*

Соответствующие авторы

^и

Департамент экологической инженерии, инженерный факультет, Университет Касетсарт, Бангкок 10900, Таиланд

Электронная почта:
vitharuch. [email protected]
Тел.: +660 2797 0999 доб. 1009

^б

Департамент экологической инженерии, Инженерный факультет и Университет Кхон Каен, Кхон Каен 40002, Таиланд

^с

Исследовательский центр управления окружающей средой и опасными веществами, Университет Кхон Каен, Кхон Каен 40002, Таиланд

Аннотация

rsc.org/schema/rscart38″> Растворенное органическое вещество (РОВ) повсеместно присутствует в природной водной среде. Неизбежно, что РОВ попадает на водоочистные сооружения (ВС) через сырую воду . Находясь в WTP, DOM создает некоторые необязательные проблемы и реагирует с дезинфицирующими средствами, образуя вредные побочные продукты дезинфекции (DBP). Из-за сложности МОВ определенные части МОВ удаляются и/или трансформируются по-разному в процессах обработки. В этом исследовании изучалось РОВ в сырой воде и переработанных водах двух основных водоочистных сооружений в Бангкоке, Таиланд, а именно водоочистных сооружений Бангкхен (BK-WTP) и водоочистных сооружений Maha Sawat (MH-WTP). Процессы очистки на обоих водоочистных сооружениях состояли из коагуляции/флокуляции с последующим осаждением, фильтрацией через песок и дезинфекцией. Были проиллюстрированы изменения органической концентрации, флуорометрических свойств и молекулярного состава РОВ. Наши результаты показали, что процессы очистки обоих ВОС удаляли разные части РОМ, хотя процессы очистки ВОС были идентичными. Концентрации растворенного органического углерода (DOC) в BK-WTP резко снизились с 6,3 мг C на л в сырой воде до 3,5 мг C на л после отстаивания и оставались относительно стабильными на протяжении всей цепи обработки. В MH-WTP концентрации DOC постепенно снижались с 1,9мг C на л сырой воды до 1,2 мг C на л после дезинфекции. Сырая вода BK-WTP демонстрировала исключительно наземные характеристики РОВ, в то время как вода MH-WTP демонстрировала наземные характеристики РОВ с добавлением микробных характеристик РОВ. Осаждение и фильтрация BK-WTP удалили те свойства земного РОВ, которые характеризуются гуминовыми и фульвокислотными РОВ, а также ненасыщенными молекулярными свойствами РОВ. Процессы MH-WTP показали обратное, при этом микробные признаки FDOM были выборочно удалены седиментацией и фильтрацией. В результате компоненты FDOM и DOM, оставленные в процессе дезинфекции, различались между WTP, что приводило к различному образованию DBP. Сравнив образцы до и после дезинфекции, мы смогли извлечь список неизвестных DBP и судьбу их предполагаемых предшественников в предыдущих образцах, показывающих их излечиваемость в процессе обработки.