Статьи
Будова молекул води, їх зв'язку і властивості. Вплив зовнішніх фізичних впливів на молекули води?
- Забігши трохи вперед напишу:
- Отже, розглянемо найбільш вагомі поняття про будову молекул води!
- Продовжимо!
- висновок
В даній статті поговоримо про будову молекул води, їх зв'язку і властивості.
Забігши трохи вперед напишу:
Завдання, що виконується Осередком Мейєра - «легке» розкладання молекул води під дією електричного струму, супроводжуваного електромагнітним випромінюванням.
Для її вирішення розберемося, що ж вода з себе представляє? Яке будова молекул води? Що відомо про молекулах води та їхні зв'язки? У статті, я використовував різні публікації, наявні в достатній кількості в Інтернеті, але вони розмножені у великій кількості, тому, хто їх автор, мені не зрозуміло і посилатися на джерело з мого боку нерозумно. Мало того, ці публікації «заплутані» до неподобства, що ускладнює сприйняття, і значно збільшує час вивчення. Аналізуючи статті, я витягнув те, що може направити Вас на розуміння того, з чим ми будемо мати справу в процесі видобутку дешевої енергії, а точніше в процесі розриву молекул води на складові - водень і кисень.
Отже, розглянемо найбільш вагомі поняття про будову молекул води!
Вода - речовина, основною структурною одиницею якого є молекула H 2O, що складається з одного атома кисню і двох атомів водню.
Молекула води має структуру як би рівнобедреного трикутника: в вершині цього трикутника розташований атом кисню, а в підставі його - два атома водню. Кут при вершині становить 104 ° 27, а довжина сторони - 0,096 нм. Ці параметри відносяться до гіпотетичного рівноважного стану молекули води без її коливань і обертань. Геометрія молекули води і її електронні орбіти зображені на малюнку.
Молекула води являє собою диполь, що містить позитивний і негативний заряди на полюсах. Якщо «вільну» молекулу води - не пов'язану з іншими молекулами, помістити в електричне поле, то вона «повернеться» негативними полюсами в сторону позитивної пластини електричного поля, а позитивними полюсами в сторону негативної пластини. Саме цей процес зображений на малюнку 1, позиція - 3В, що пояснює роботу Осередки Мейєра в статті «Вода замість бензину» .
Якщо з'єднати прямими лініями епіцентри позитивних і негативних зарядів вийде об'ємна геометрична фігура - правильний тетраедр. Таке будова самої молекули води.
Завдяки наявності водневих зв'язків кожна молекула води утворює водневий зв'язок з 4-ма сусідніми молекулами, утворюючи ажурний сітчастий каркас в молекулі льоду. Саме таке упорядкований стан молекул води можна назвати «структурою». Кожна молекула може одночасно утворювати чотири водневі зв'язки з іншими молекулами під строго певними кутами, рівними 109 ° 28 ', спрямованих до вершин тетраедра, які не дозволяють при замерзанні створювати щільну структуру.
Коли лід плавиться, його тетрагональна структура руйнується і утворюється суміш полімерів, що складається з три-, тетра-, пента-, і гексамеров води і вільних молекул води.
У рідкому стані вода - невпорядкована рідина. Ці водневі зв'язку - спонтанні, короткоживучі, швидко рвуться і утворюються знову.
Групуючись, тетраєдри молекул води утворюють різноманітні просторові і площинні структури.
І з усього різноманіття структур в природі базовою є гексагональна (шестигранна) структура, коли шість молекул води (тетраедрів) об'єднуються в кільце.
Такий тип структури характерний для льоду, снігу і талої води, яку через наявність такої структури, називають «Структурованої водою». Про корисні властивості структурованої води пишуть багато, але не це тема нашої статті. Логічно буде, що структурована вода - утворює гексагональних структури є найгіршим варіантом структури води, яку можливо використовувати для розкладання на водень і кисень. Поясню чому: Молекули води, групуючи по шість в гексамерів, мають електронейтральний склад - у гексамеров немає позитивних і негативних полюсів. Якщо помістити гексамерів структурованої води в електричне поле, то він не буде ніяк на нього реагувати. Тому логічно можна зробити висновок, що необхідно, щоб у воді було якомога менше організованих структур. Насправді, все навпаки, гексамерів - це не завершена структура, є ще більш цікаве поняття - кластер.
Структури об'єднаних молекул води називають кластерами, а окремі молекули води - квантами. Кластер - об'ємне з'єднання молекул води, в тому числі гексамеров, у якого є і позитивні і негативні полюси.
У дистильованої воді кластери практично електронейтральні, тому що в результаті випаровування, сталося руйнування кластерів, а в результаті конденсації, сильні зв'язки між молекулами води не з'явилися. Однак, їх електропровідність можна змінити. Якщо дистильовану воду перемішати магнітною мішалкою, зв'язку між елементами кластерів будуть частково відновлені і електропровідність води зміниться. Іншими словами, дистильована вода - це вода, у якій мінімальна кількість зв'язків між молекулами. У ній диполі молекул знаходяться в разоріентіровать стані, тому діелектрична проникність дистильованої води дуже висока, і вона погано проводить електричний струм. У той же час, для підвищення керованості кластерами води, в неї додають кислоти або лугу, які беручи участь в молекулярних зв'язках, не дозволяють молекулам води утворювати гексагональних структури, утворюючи при цьому електроліти. Дистильована вода є протилежністю структурованій воді, в якій зв'язків між молекулами води в кластери величезна кількість.
На моєму сайті є, і будуть з'являтися статті, які, на перший погляд «окремі» і не мають ніякого відношення до інших статей. Насправді, більшість статей сайту має взаємозв'язок в одне ціле. В даному випадку, описуючи властивості дистильованої води, я використовую Дипольні теорію електричного струму , Це альтернативне поняття про електричний струм, що підтверджується і наукою і практикою краще, ніж класичне поняття.
При впливі енергії джерела електричного струму, все диполі атомів води (як провідника) повертаються, орієнтуючись своїми однойменними полюсами в одному напрямку. Якщо молекули води до появи зовнішнього електричного поля створювали кластерну (взаємно орієнтовану) структуру, то для орієнтації в зовнішньому електричному полі буде потрібно мінімальна кількість енергії джерела електричного струму. Якщо ж структура була організованою (як дистильована вода), то буде потрібно велика кількість енергії.
Зауважте, «в народі» побутує думка, що дистильована вода і тала вода повинні мати однакові електропровідними властивостями, адже що в однієї, що в іншої відсутні хімічні домішки (як правило - солі), їх хімічний склад однаковий, та й будова молекул води що в талій воді, що в дистильованої однаково.
Насправді все виглядає навпаки, відсутність домішок зовсім не говорить про властивості електропровідності води. Не розуміючи цього, деякі люди, «вбивають» акумуляторні батареї ще на етапі їх заправки електролітом, підміняючи дистильовану воду на талу, або просто очищену через вугільний фільтр. Як правило, заправлений акумулятор, який куплений на автомобільному ринку служить менше, ніж той, який ви купили сухозаряженной і розбавивши сірчану кислоту дистильованою водою, заправили його самі. Це лише тому, що «готовий» електроліт, або заправлений акумулятор - це в наш час засіб заробітку, а щоб визначити яка вода використовувалася, треба провести дорогу експертизу, ніхто цим не переймається. Торгашу не важливо, скільки прослужить акумулятор на твоєму авто, а Вам теж, возитися з кислотою не дуже хочеться. Зате, я Вас запевняю, акумулятор, над яким попітніє Ви, при мінусових температурах буде набагато бадьоріше, ніж заправлений з уже готового пляшкового електроліту.
Продовжимо!
У воді кластери періодично руйнуються і утворюються знову. Час перескоку становить 10 -12 секунд.
Так як, будова молекули води несиметрично, то центри ваги позитивних і негативних зарядів її не збігаються. Молекули мають два полюси - позитивний і негативний, що створюють, як магніт, молекулярні силові поля. Такі молекули називають полярними, або диполями, а кількісну характеристику полярності визначають електричним моментом диполя, що виражається твором відстані l між електричними центрами тяжіння позитивних і негативних зарядів молекули на заряд e в абсолютних електростатичних одиницях: p = l · e
Для води дипольний момент дуже високий: p = 6,13 · 10 -29 Кл · м.
Кластери води на кордонах розділу фаз (рідина-повітря) шикуються в певному порядку, при цьому всі кластери коливаються з однаковою частотою, набуваючи одну загальну частоту. При такому русі кластерів, враховуючи, що входять в кластер молекули води є полярними, тобто, мають великий дипольний момент, слід очікувати появи електромагнітного випромінювання. Це випромінювання відрізняється від випромінювання вільних диполів, так як диполі є пов'язаними і коливаються спільно в кластерної структурі.
Частота коливань кластерів води і відповідно, частота електромагнітних коливань може бути визначена за такою формулою:
де a - поверхневий натяг води при заданій температурі; М
- маса кластера. де V - об'єм кластера.
Обсяг кластера визначається з урахуванням розмірів фрактальної замкнутої структури кластера або за аналогією з розмірами домену білка.
При кімнатній температурі 18 ° С частота коливань кластера f дорівнює 6,79 х 10 9 Гц, тобто довжина хвилі у вільному просторі повинна становити λ = 14,18 мм.
Але що, ж буде відбуватися при впливі на воду зовнішнього електромагнітного випромінювання? Оскільки вода є самоорганізованої структурою і містить як впорядковані в кластери елементи, так і вільні молекули, то при впливі зовнішнього електромагнітного випромінювання буде відбуватися наступне. При зближенні молекул води (відстань змінюється від R 0 до R 1) енергія взаємодії змінюється на велику величину, ніж при їх взаємному віддаленні (відстань змінюється від R 0 до R 2).
Але, оскільки молекули води мають великий дипольний момент, то в разі зовнішнього електромагнітного поля, вони будуть робити коливальні рухи (наприклад, від R 1 до R 2). При цьому в силу наведеної залежності прикладена електромагнітне поле буде більше сприяти притяганню молекул і тим самим організованості системи в цілому, тобто утворення гексагональної структури.
При наявності ж домішок у водному середовищі, вони покриваються гідратної оболонкою таким чином, що загальна енергія системи прагне прийняти мінімальне значення. І якщо загальний дипольний момент гексагональної структури дорівнює нулю, то в присутність домішок гексагональная структура поблизу них порушується таким чином, щоб система прийняла мінімальне значення, в ряді випадків шестикутники перетворюються в п'ятикутник, і гідратне оболонка має форму близьку до кулі. Домішки (наприклад, іони Na +) можуть стабілізувати структуру, робити її більш стійкою до руйнування.
Самоорганізована система води при впливі електромагнітного випромінювання не буде переміщатися як єдине ціле, але кожен елемент гексагональної, а в разі домішок локально і іншого виду, структури буде зміщуватися, тобто буде відбуватися спотворення геометрії структури, тобто виникати напруги. Така властивість води дуже нагадує полімери. Але полімерні структури мають більші часом релаксації, які становлять не 10 -11 -10 -12 с, а хвилини і більше. Тому енергія квантів електромагнітного випромінювання, переходячи у внутрішню енергію організованою водної структури в результаті її спотворень, буде накопичуватися нею, поки не досягне енергії водневого зв'язку, яка в 500-1000 разів більше енергії електромагнітного поля. При досягненні цієї величини відбувається розрив водневих зв'язків, і структура руйнується.
Це можна порівняти зі сніговою лавиною, коли відбувається поступове, повільне накопичення маси, а потім стрімкий обвал. У випадку з водою відбувається розрив не тільки слабкою зв'язку між кластерами, а й більш сильних зв'язків - в будові молекул води. В результаті цього розриву можуть утворюватися Н +, ОН-, і гідратований електрон е-. Блакитний колір чистої води зобов'язаний наявності саме цих електронів, а не тільки розсіювання природного світла.
висновок
Таким чином, при впливі електромагнітного випромінювання з водою відбувається накопичення енергії в кластерної структурі до деякого критичного значення, потім відбувається розрив зв'язків як між кластерами, так і інших, відбувається лавиноподібне звільнення енергії, яка може потім трансформуватися в інші типи.
У наступній статті «Розрив молекул води на водень і кисень. Закон Ома і Осередок Мейєра » , Ми визначимося з умовами розриву молекул води і розберемося, як Закон Ома перешкоджає «нашим бажанням».
Для її вирішення розберемося, що ж вода з себе представляє?Яке будова молекул води?
Що відомо про молекулах води та їхні зв'язки?
Але що, ж буде відбуватися при впливі на воду зовнішнього електромагнітного випромінювання?