Внесіть зміни (Дмитро)

Лист # 2 від студента 5 курсу УДГУ Діми, 12.01.2001.
Тема: Внесіть зміни

Добрий час доби, всім на сайті Water.RU!

З великою увагою і цікавістю вивчав матеріали вашого сайту і звернув увагу на кілька неточностей. В принципі, вони не настільки значні, щоб на все звертати увагу. Але написати цей лист мене змусили ваші коментарі до статті: Її величність вода ( "Ліза", # 7 13 вересня 1999 г.). У ній є опис очищення води методом виморожування домішок. Сам метод описаний правильно. Єдине, що не вистачає популярним журналам, так це на наукове обґрунтування послідовності описаних дій. А ось інтерпретувати ці дії можна по-різному. Це залежить тільки від поінформованості та знань вашого експерта.
> У випадку ж з водою - "перший лід" і є найчистіша вода, а рідина - концентрат
> Розчинених домішок. Так що викидати цей лід - повна бездуховність.

Між іншим, у випадку з водою - "перший лід" і є найчистіша ВАЖКА вода. Як відомо, існують ізотопи елементів складових молекулу води (Н і О), різні комбінації їх дають в сумі 32 різних типів з'єднань. Більшість з них присутні в природній воді в незначних кількостях, а важка вода або дейтерієва (до її складу входить ізотоп водню - дейтерій) може знаходиться в кількостях близько 150 мг. / Л .. Це не так вже й багато, і все ж вона шкідлива для організму (у чому саме - почитайте довідники). Температура плавлення (або замерзання) у неї 3.82 оС, в той час як у звичайній 0 оС. Так що, важка вода замерзає першої і відрізняється навіть за формою кристалів - вони ажурні, пластинчасті. Якщо не викидати цей лід, то можна підвищити вміст важкої води в прісній льоді до рівня, коли буде помітний шкоди здоров'ю, особливо якщо її буде вживати хвора людина.

Ваше посилання на більш авторитетне джерело не зовсім вірна. У статті йдеться про отримання води для пиття і приготування їжі, в день на людину цілком може вистачити 3 ... 4 л., А в статті "Зниження жорсткості води виморожуванням", на яку ви посилаєтеся - рекомендації для акваріумістів, зрозуміло, що наповнювати акваріум в 200 л. з такими складнощами не кожному захочеться.

Сподіваюся, що ваші коментарі до даної статті будуть в значній мірі виправлені.

На цьому все.

Читайте довідники та енциклопедії.

Дмитро, студент 5 курсу, біолого-хімічного факультету УДГУ.

Наша відповідь, 16.01.2001.

Шановний Дмитро,

Перш за все, дозвольте пояснити суть наших "претензій" до статті в журналі "Ліза" в частині очищення води заморожуванням стосуються. Вони є і за формою і по суті.

По формі. Спробуйте, як студент, поставити, керуючись порадами з "Лізи", лабораторний експеримент. Вважаю, у Вас відразу виникне ряд питань. Каструлю якого обсягу використовувати? Яка температура повинна бути в морозильній камері? Чому тримати каструлю в морозилці саме 5 годин, а не 3, не 4 з половиною або 5 з чвертю?

Стаття залишає всі ці питання на розсуд читача. Погодьтеся, що результати, в залежності від обсягу каструлі і температури можуть бути абсолютно різними. Від повного замерзання всієї води (з досить імовірною "травмою" самої каструлі) - але тоді вже точно не буде чого "зливати" - до, при сприятливих обставинах, часткового замерзання, коли описана методика хоч якось, але працює (повторимо - по формі , а не по суті).

На наш погляд, краще не давати порад такого роду взагалі, ніж давати їх таким чином. Саме тому, в першу чергу, ми даємо відсилання на статтю про "виморожування" води з акваріумістіческого журналу. Там дуже просто і дохідливо, без всяких зайвих цифр пояснена методика всієї цієї справи. Починаючи від ради використовувати пластиковий посуд з максимальною площею поверхні води, до простого алгоритму - заморозити воду до половини. Для чого таким чином готуватися вода - для пиття або для рибок і в яких обсягах, принципового значення не має. Дивно, що Ви цього не зрозуміли.

Тепер по суті методу і, відповідно, по суті Ваших претензій.

Але спершу невелику "ліричний" відступ. Читати енциклопедії та довідники, звичайно, дуже корисно. Але іноді корисно засумніватися в написаному і перевірити за кількома альтернативними джерелами або самому "розкинути мізками".

Так, Ви маєте рацію, що існують кілька ізотопів водню (а точніше три природних стабільних (питання про радіоактивність кожного з ізотопів опускаємо, зараз це не принципово) - 1Н (він же протий), 2H (він же дейтерій або 2D) і 3H (він ж тритій або 3T) і два штучних нестабільних - 4H і 5H) і кілька ізотопів кисню (точніше три природних стабільних - 16O, 17O, 18O і шість штучних нестабільних - 3 легких: 13O, 14O, 15O і 3 важких: 19O, 20O, 24O) .

Не важко порахувати, що в природі можливі 18 стабільних ізотопних різновидів води, а саме (для переконливості привожу їх все):

Більше природним різновидів води взятися нізвідки. Наведена ж Вами цифра 32 невірна, хоч і взяли Ви її, судячи з усього, з якоїсь джерела (правда, не перевіривши). Всього ж теоретично (беручи до уваги штучні нестабільні ізотопи) можливі 135 видів води.

Що ж стосується змісту в природній воді (дозвольте Вас процитувати) "важкої або дейтерієвої води", яка "може знаходитися в кількостях близько 150 мг / л", то це також невірно. Дейтерієва вода (D2O) міститься в природній воді в кількостях, рівних мільйонним часткам відсотка, а ось в кількості "близько 150 мг / л" (точніше - від 132 до156 мг / л) міститься воднево-дейтерівая важка вода (HDO).

Так що, "на енциклопедії сподівайся, та сам не зівай". Нам, наприклад, десь попадалася інформація, що важка вода замерзає при - (мінус !!!) 3,82 оС.

І ще корисну пораду. Інформацією з довідників і енциклопедій треба вміти користуватися в повному обсязі і правильно її застосовувати.

Розглянемо, наприклад, наш випадок (переходимо до предмету нашого заочного спору). Він добре ілюструє, як з вірних даних можна зробити висновки з точністю до навпаки.

Ви, наприклад, абсолютно вірно зробили акцент на температурі замерзання важкої води - вона замерзає раніше. Однак при цьому чомусь Ви абсолютно "проскочили" повз згаданої Вами її ж щільності.

Як ви абсолютно правильно відзначаєте, щільність важкої (тут правильніше було б говорити про воднево-дейтерівой важкій воді - HDO, але через брак її фізичних характеристик будемо говорити про D2O, тим більше, що Ви саме її і мали на увазі) дорівнює 1,104 г / см3 (уточню тільки, що при 3,98 оС - см., наприклад "Великий енциклопедичний словник"), тобто в точці найбільшої щільності звичайної води (1.00 г / см3). При охолодженні води, при температурі 3,82 оС почнеться замерзання важкої води і станеться стрибкоподібне зміна (зменшення) щільності (також як у звичайній води це відбувається при 0 оС). Будемо відверті, точної величини цього стрибка ми не знем, але можемо припускати, що він складе приблизно ті ж 8,32%, що і у звичайної води. "Накинемо" навіть для вірності ще 10% від цієї величини, тобто 9,15%. Таким чином, навіть перетворившись на лід, важка вода буде мати щільність 1,002984 г / см3 і, відповідно до закону всесвітнього тяжіння "важкий" лід буде тонути у воді. Ви можете заперечити, що різниця по щільності незначна мала. Так, але різниця в щільності звичайної води між 1.00 г / см3 (при 3,98 оС) і 0.999968 г / см3 (при 0 оС - см. "Великої Радянської Енциклопедії") забезпечує циркуляцію води, таку необхідну для запобігання повного промерзання води і , значить, зберігає життя на Землі. Ми ж отримали різницю в щільності майже на 3 порядки більшу (допускаємо, що і тут ми могли помилитися на порядок - суті це не міняє).

Звідси випливає прямий висновок про те, що коли в експерименті по- "Лізі" почне замерзати звичайна вода (при 0 оС) і на поверхні почне утворюватися скоринка льоду, то це буде саме чистий у всіх сенсах лід, тому що "Важкий" лід потонув.

Цей висновок добре підтверджується практикою. Відомо, що прісний лід містить менше дейтерію, ніж солоний лід, наприклад в Північному Льодовитому Океані. Природно, адже солона вода має щільність 1,025 - 1,035 г / см3 (а подекуди і більше), що цілком достатньо, щоб "виштовхнути" що утворюється "важкий" лід на поверхню.

До речі, можливо, проскакує тут і там інформація про більш низькому вмісті дейтерію в талій воді і внесла сум'яття в Вашу юну голову. Дозволимо собі нагадати, що тала вода - ця вода з розталого льоду. Тобто колись вона була водою, яку потім заморозили і вона стала льодом. Саме за рахунок того, що при замерзанні води домішки (включаючи важку) воду йдуть в "розсіл", а лід самоочищається (а не навпаки, як стверджуєте Ви) в талій воді менше дейтерію.

На нашу думку, викладена вище картина кілька теоретична. Вважаємо, що на практиці, молекули важкої води більш-менш рівномірно "розкидані" в нормальній воді і "вбудовані" в укрупнені групи молекул - асоціати - звичайної протиевой води. Звичайно, при тривалому відстоюванні вони почнуть концентруватися у дна судини - недарма нам десь попадалася інформація про те, що найвища природна концентрація важкої води спостерігається в Маріанський жолоб, а також рекомендації щодо відстою води використовувати тільки верхні 2/3, виливаючи нижню третину . Але в нашому випадку для такого "розшарування" води, швидше за все, недостатньо часу. Звідси випливає інший, більш "життєвий" висновок - концентрація дейтерію в нинішньому льоду залишиться приблизно такою ж, як у вихідній воді та близькою до природних 132-156 мг / л.

Що ж ми маємо, так би мовити, в сухому залишку. А то, що концентрація дейтерію в образующемся льоду як мінімум не вище, а, швидше за все нижче, ніж в залишилося не замерзлу воду. Тобто праві ми, а не Ви з "Лізою".

І нарешті, допускаємо, що не переконали Вас і, більш того, що наші висновки на основі даних енциклопедій помилкові. На цей випадок наводимо Вам останній аргумент.

Покладемо, керуючись методикою з "Лізи", ми взяли 5-ти літрову каструлю (вважаємо, що у більшої частини населення нашої країни каструля більшого розміру в морозилку просто не влізе). "Ловити" в такій кількості води 0.00075 г важкої води завдання, взагалі-то кажучи, досить кумедна, але покладемо, що ми сумлінно заморозили 1/5 частина води (1 літр). Припустимо також, що в утворився лід "перейшла" вся важка вода. Це означає, що її концентрація в льоду зросла в 5 разів. Однак в абсолютних цифрах це зростання складе з 0,00015 г / л до 0,00075 г / л, тобто на 0,06%. Для каструль меншого розміру ця цифра буде ще менше. Обмовимося, що на нашу думку, дана ситуація менш імовірна, ніж описані вище.

Проте, сміємо Вас запевнити, що таке зростання ніяк не позначиться на якості води. Справа в тому, що у всіх джерелах інформації, коли йдеться про угнетающем дії важкої води на організм тварин і людини, завжди робиться застереження про великих дозах або високих концентраціях. Які ж ці дози? В даному випадку енциклопедії та довідники, по крайней мере, наявні у нас під рукою, виявилися слабкими помічниками. Знаєте чому? А тому що достовірних даних про кількісний і якісний характер впливу важкої води на організм людини (принаймні, у відкритому доступі) немає. У Всесвітній організації охорони здоров'я також немає даних про несприятливу дію важкий води на організм в тих концентраціях, в яких вона зустрічається в природі.

У таких випадках можуть стати в нагоді і інші джерела інформації. Наприклад, в книзі колективу авторів на чолі з академіком Л. Кульської "Вода знайома та загадкова" (див. Розділ " Що таке вода "З цієї книги в нашому" дайджесті ") На с.6 йдеться:" Піддослідних тварин напували водою, 1/3 частина якої була замінена водою складу HDO. Через недовгий час починалося розлад обміну речовин тварин, руйнувалися нирки. При збільшенні частки важкої води тварини гинули. На розвиток вищих рослин важка вода також пригнічує; якщо їх поливати водою, на половину складається з важкої води, ріст припиняється ". Звертаємо Вашу увагу - третина води була важкою. Третина !!! Тобто 33%. Це в 2200 разів більше, ніж природний вміст важкої води. В природі такої води не існує. Її треба готувати штучно. З огляду на чималу ціну важкої води, треба бути досить заможним і захопленим садистом, щоб таким чином знущатися над бідними тваринами. Ну а при 2-тисячекратном збільшенні концентрації, зауважимо Вам, будь-яке нешкідлива речовина "вийде боком ".

Висновок. Навіть якби "виморожування" і кілька підвищувало (що не відповідає ні теорії, ні практиці) вміст дейтерію - нагадаємо природного, нерадіоактивного ізотопу водню, - то це не мало б ніякого істотного впливу на якість води.

Підсумовуючи все вищесказане, змушені констатувати, що при очищенні води заморожуванням що утворюється лід в хімічному відношенні більш чистий, ніж вода, з якої його одержують. Тобто метод "виморожування" дійсно має право на життя, хоча ККД його (крім, може бути, районів крайньої Півночі) дуже низький. Але головне полягає в тому, що найчистішою фракцією є найперший лід. А в світлі цього ми не бачимо ніякої необхідності що небудь міняти на нашому сайті.

З повагою, залишаються при своїй думці

Water.RU

PS До речі до питання про дейтерії. Передбачається, що механізм його дії на організм людини схожий з впливом важких металів і полягає в блокуванні активності деяких ферментів і ингибировании деяких фізіологічних процесів. Так ось, висувається, наприклад, (поки в порядку марення, але скільки божевільних ідей привели потім до відкриттів) гіпотеза про можливе продовження життя тварин і людини за рахунок часткової вибіркової заміни водню живого організму на дейтерій. Передбачається, що, так як з дейтерієм багато реакції протікають повільніше, ніж з воднем, то це дозволить цілеспрямовано змінювати швидкість біохімічних реакцій за рахунок ізотопних ефектів і відсувати старіння організму. Так що сміливо пийте воду, навіть з дейтерієм. Авось проживете довше. Більше енциклопедій прочитаєте.