Влажность, влагоемкость. Двойной электрический слой, страница 6

Существование в молекулах воды неподеленных электронных пар играет весьма существенную роль и образовании водородных связей. За их счет в каждой молекуле воды могут возникнуть две водородные связи. Еще две связи могут обеспечить два водородных атома. Таким образом, только одна молекула воды в со­стоянии образовать четыре водородных связи.

Рис.3.3. Различные типы водородных связей в молекуле воды

Рис.3.4. Кристаллические решетки жидкой воды

Благодаря наличию в воде водородных связей в расположении ее молекул отмечается высокая степень упорядоченности, что сбли­жает ее с твердым телом. С другой стороны, вследствие таких связей в ее структуре возникают многочисленные пустоты, определяющие очень большую рыхлость последней.

Вода обладает «структурной памятью».  Эффект магнитной обработки воды исчезает не сразу после снятия магнитного поля,  а сохраняется, постепенно  спадая,  в  течение  нескольких часов  или даже суток. Вода, подвергшаяся тройной дистилляции, обладает разницой в величине концентрации водородных ионов рН, возникших под воздействием магнитного поля, не исчезает и через 10 дней после снятия поля. Она не меняется даже при доведении омагниченной воды до кипения и последующем ее охла­ждении   при ее замораживании и последующем нагревании. «Структурная память»,  является причиной того, что физические свойства воды, доведенной до какой-то, температуры пу­тем нагревания, отличаются от свойств той воды,  котора при остывании достигла этой температуры. Вода, нагретая после замо­раживания до температуры, немного превышающей 00, затем замер­зает при температуре чуть ниже 0°, а при нагревании до 40 -   при температуре -11,6°.

Большое внимание привлекают свойства талой воды, ее способность усваиваться живым организмом лучше обычной воды. Биофизические исследования показали, что вода в живом орга­низме отличается повышенной степенью структурной упорядочен­ности по сравнению со структурой свободной воды при той же тем­пературе. Отсюда можно ожидать, что талая вода в большей степени соответствует по своему строению воде в орга­низме, чем обычная вода.

Особое состояние природных вод в весенние и осенне-зимние периоды годичных цик­лов Земли. Первоисточник таких цикличных колебаний в свойствах воды -  в закономерных изменениях слабых внешних полей планеты, связанных с ее положением во вселенной.

Экспериментально дока­зано, что по мере повышения температуры циркулирующей воды глины теряют свои водоупорные свойства. В результате увеличения удель­ного объема объема поровых вод при высоких температурах, возникает избыточ­ное внутреннее давление, не компенсируемое давлением за счет нагрузки пород. Этот избыток давления может нару­шить герметизацию порового пространства, и вода устремится в об­ласть разгрузки.

Фильтрационные свойства природных растворов зависят от струк­туры воды. Условия фильтрации подземных вод далеко не всегда соответствуют закону Дарси, который не учитывает пере­менности свойств воды в связи с ее структурными изменениями. Отклонения от линейной зависимости Дарси заметны в об­ласти малых градиентов давления при фильтрации через тонкодис­персные глинистые среды.

Особого разбора требует вопрос о состоянии воды на очень боль­ших глубинах планеты, т. е. в нижней половине земной коры и в верхней мантии. Господствующие там огромные давления, дости­гающие величины в несколько десятков килобар, определяют со­вершенно иное ее состояние по сравнению с тем, к которому мы при­выкли. Благодаря давлению эта вода даже при очень высоких тем­пературах сохраняет ассоциированность своих молекул и, тем самым, полярность своих свойств. Высокая степень ассоциированности молекул воды в условиях больших глубин земной коры и мантии должна сочетаться с гранди­озной концентрацией в ней ионов Н+ и ОН", которая при таких на­грузках приближает свойства чистой воды к свойствам концентри­рованных солевых растворов

В природе наблюдается устойчивая закономерность проявления различного ряда свойств группы веществ одного класса. Так химические элементы, окислы, соли, кислоты, щелочи обладают определенными закономерностями проявления физико-химических свойств, согласно иерархии расположения данного ингредиента в своем ряду.