Главная » Новости, Физика питьевой воды » Фізичні властивості питної води

Фізичні властивості питної води

Nature_Seasons_Summer_Leaf_touching_water_007266_29М.В.Курик

Інститут фізики НАН України

(E-mail:kurik@iop.kiev.ua

В статті обговорюються питання якості природних питних вод на основі  вимірювання ряду їх  фізичних властивостей.

 

The problems of quality of natural drinking water, obtained by means of physical measuring some parameters are discussed.

 

 Вступ

Проблемам якості питної води сьогодні в літературі, особливо в засобах масової інформації, приділяється багато уваги.  Основна проблема зосереджена на  критеріях якості  питної води — яким вимогам повинна відповідати вода, щоб гарантувати людині високі стандарти життя.

Нагадаємо, що еволюційно людина  весь час  пила природну річкову воду, яка постійно знаходилась в русі та піддавалась  впливу  енергії Космосу і Землі. Вона містила в собі природні мікроелементи, які є визначальною характеристикою природної води. Крім того текуча, річкова вода – це ідеальна жива система, це основа життя  біосфери Землі. Ще на початку ХХ століття австрійський дослідник  В. Шаубергер показав [1], що річкова вода (гірська в першу чергу), яка постійно знаходиться в русі і сама формує русло річки з періодичними поворотами вправо і вліво, при поворотах стискується і набуває внутрішньої енергії або,  навпаки, розширюється і в цьому випадку віддає Землі   частину  своєї енергії. Таким чином, текуча річкова вода володіє основними властивостями  води, необхідними для організму  людини – містить природні мінеральні домішки, які визначають її природну  відповідність  організму людини, і одночасно володіє  природною біоенергетикою, яка  є основною в  підтриманні в нормі  функціональний  стан  всіх органів і систем організму.

На жаль, сьогодні  в Україні немає річок, які були б екологічно чистими, і річкову воду без очистки вживати для пиття практично неможливо.  Інша проблема стосується  існування річок – багато мілких річок в Україні повисихали. Нагадаємо, що річки – це судини  Землі,  і коли  не буде річок автоматично не буде і підземної води. При цьому  підкреслимо, що Україна не належить до  країн, які повністю  забезпечені питною   водою. Сьогодні проблема питної води  в Україні стає  проблемою  національної безпеки країни.  Хоча   Президентом, Урядом України  приймаються  конкретні Програми забезпечення населення  якісною питною водою, цене означає, що все населення має  однакові умови  доступу до якісної  питної води.

В пропонованій статті аналізуються основні характеристики якості питних вод, виходячи із даних вимірювання ряду фізичних параметрів води, на основі яких можна судити про корисність  та безпечність її для організму людини.

Питна вода – основа  функціонування організму людини

Головним у вирішенні проблеми забезпечення людини питною водою є використання різних методів  очистки чи доочисти води. На жаль, відновити екологічну чистоту природної (річкової) води практично нереально в силу ряду принципових причин. При очистці  води фільтрацією, навіть коли очистка води дуже глибока, неможливо позбутися впливу забруднюючих домішок, оскільки ці домішки завжди будуть залишатись   в гомеопатичній кількості і негативно  впливатимуть на якість води. З іншої сторони, ніякий фільтр, який сьогодні  використовується  для доочистки води, не здатний  повернути воді її природну біоенергоінформаційну якість. Поки що залишається єдине —  екологічне забруднення  (біоенергоінформаційну якість)  води можна  „стерти”, якщо змінити  фазовий стан води — заморозити її, потім  із льоду  отримати нову „живу”  воду, яка  не повинна пам’ятати той стан води, що  у неї був до її заморожування.  Це, по суті, є метод отримання  талої води, яким сьогодні люди користуються в домашніх умовах.  В промисловому варіанті отримати  талу воду можливо, але зберегти її  структурні якості  (структура льоду), при кімнатній температурі, можливо лише протягом  6-8 годин. Отже, тала вода не вирішує проблему якісної  питної води.

 Обернено-осмотична вода

В плані використання сучасних технологій  очистки води,  найбільшого  розвитку сьогодні  отримали так звані фільтри оберненого осмосу, коли вода  піддається  глибокій очистці або  демінералізації.

 В технології оберненого осмосу  використовують дуже тонкі мембранні  фільтри, настільки тонкі, що лише   молекули води можуть пройти  через них, без домішок, які у природній воді утворюють різні  кластерні структури. Для пропускання молекул води через  дуже мілкий отвір в мембрані, використовують тиск води  у водопровідній мережі. Вода, яка пройшла через мембрану, представляє собою чисту воду, яка   використовується як питна вода. Концентровані домішки природної води, які не  проходять  через пори фільтру, потрапляють на змив, як брудна вода.

Таким чином, вода  яка  пройшла таку глибоку очистку, практично позбавлена  всіх мінеральних солей, в  тому числі  корисних  і необхідних  для  нормальної  життєдіяльності людини.

Варто нагадати, що перше  визначення  обернено-осмотичної води, яке давала ВООЗ було, що це вода „для приготування їжі, напоїв і для  технічних цілей”.  Не вказувалось, що це вода для пиття.

Основною проблемою саме якості обернено-осмотичної води є те, що проходження води через фільтр оберненого осмосу суттєво  погіршується природна структура води, мінеральний склад води, вода демінералізується , а значить знижується природна якість такої води для організму людини.

Оброблена таким способом  природна вода непридатна    для    вживання як питна без  додаткового збагачення її  мінеральними   компонентами. Дистильована вода має дуже  „бідні” смакові якості, практично немає  потрібних для організму людини мікроелементів і тому малокорисна як  питна вода. Доведено, що ряд природних (неорганічних) компонент, які присутні в природній питній воді, є особливо важливими і необхідними для організму людини.

Вода із малою мінералізацією нестабільна і як наслідок  проявляє певну агресивність  по відношенню до речовин із якими контактує. Ця вода легше розчиняє метали і деякі  органічні компоненти труб, накопичувальних танкерів, ємностей, шлангів  тощо. Таким чином, вода додатково  забруднюється різними  домішками.

Людина, яка вживає воду, збіднену мінеральними речовинами, завжди  більше піддається  ризику впливу  токсичних речовин, ніж та, яка вживає воду середньої  жорсткості і мінералізації.

З фізичної точки зору, вода, яка отримана за допомогою  нанофільтрів, до яких відносяться і фільтри оберненого осмосу, є іншою водою і має зовсім інші  властивості в порівнянні із звичайною природною водою. Наприклад, така  „нановода” може  мати  надтекучість. В природі така вода існує у всіх  пористих структурах. Саме явищем надтекучості в тонких порах дерев, рослин пояснюється доставка води із ґрунту (землі) до  вершин дерев, рослин, трав тощо. Така вода проявляє аналогічні властивості  в  явищах змочування  пористих систем природи. З явищем  надтекучості  можливе в воді існування  надпровідності, що поки що не отримало свого експериментального підтвердження [2].

Природна вода як фізична система

Виходячи із потреби людини щоденно контролювати стан води, яку вона п’є, критерієм користі та безпеки її для здоров’я  людини є контроль  хімічної і мікробіологічної якості  води. Будь-яка питна вода  має обов’язково мати  санітарно-мікробіологічний паспорт, який гарантує безпечність такої питної води для організму людини.

З точки зору складу і будови  внутрішньої структури, природна питна вода – це  складна, багаточастинкова, самоорганізована  і дуже рухлива (динамічна) система. Не дивлячись на  вказану складність  природної води, сьогодні, дякуючи розробленим сучасним  методикам доводопідготовки питної води і контролю її якості, питна вода має гарантовану якість і, головне, має практично постійну в часі контрольовану структуру. З іншої   сторони, це означає, що така природна питна вода   може розглядатись як  особлива фізична  система, для дослідження якої можна використовувати різні   фізичні методики.

До цього часу будь-які фізичні дослідження води проводяться  в основному без урахування того, що у воді завжди є домішки природного походження, а також інші домішки, що є результатом взаємодії з матеріалом, в якому вода зберігається чи наслідком умов зберігання. Здавалось би, що з цієї точки зору, враховуючи  принципові особливості води в природі, реально визначити   фізичні її властивості неможливо.

Однак, сьогодні  для людини доступними є різні фасовані питні води, які мають відповідні дані  хімічного складу і гарантії від виробника про те, що властивості  таких фасованих  питних вод   стабільні і відтворювані в часі. Тому такі  природні питні води можна  розглядати як реальні фізичні рідини, до яких можна використовувати сучасні фізичні   методи досліджень.

Багаторічні наші дослідження  ряду фізичних властивостей природних питних вод показали, що дослідження фасованих вод фізичними методами складають сьогодні  основу  фізики природних питних вод.  Як буде  показано нижче, отримання певного  набору фізичних   характеристик  природних  вод дозволяє визначати  якість  таких вод в сенсі  відповідності особливостей  таких вод до властивостей  внутрішньоклітинної води  живого організму.

 Методики досліджень            

В роботі використовувались наступні фізичні методики дослідження  властивостей природних питних вод:

  • Визначення концентрації протонів у воді або  кислотно-лужної рівноваги, що характеризується параметром рН і міряється із високою точністю  спеціальними рН-метрами.
  • Вимірювання електропровідності води, що визначається на постійному струмі за допомогою  спеціальних приладів  типу ЕС- кондуктометрів. Провідність води дає інформацію про вклад  іонізованих  станів води, які  визначають її електричну провідність.  Вимірюється електропровідність в µkSm.
  • Визначення концентрації сумарно-розчинених у воді домішок, що вимірюється за допомогою спеціальних приладів — солемірів. Концентрація таких домішок позначається як TDS – параметр води і вимірюється в мг/л.
  • Вимірювання окислювально-відновлювального потенціалу води (ОВП), яке здійснюється приладом ORP-200, HM Digital за допомогою  платинового електроду. Визначена величина  має  знак (+) чи (-) і вимірюється в mV. Вважається, що в організмі людини величина ОВП має знак (-) і по величині рівна  50 mV. Бажано, щоб для живого організму вода мала  від’ємний  знак.
  • Визначення особливостей структури  природної питної води. Оскільки  природна питна вода є фактично розчином  (вода — матриця, в якій  знаходяться різні  природні домішки), то така природна вода – це, по суті, особливий  природний ліотропний  рідкий кристалл [3-4]. Відповідно, для природної питної води  можна використовувати ті методи  дослідження структури,  які традиційно використовуються при досліджені рідких кристалів, зокрема , кристалооптичні дослідження [3-4]. Кристалооптичні дослідження дозволяють вияснити  або визначити дві дуже  важливі характеристики  природної питної води: чи є у воді  упорядкування структури, тобто, що собою представляє природна вода  — це упорядкований ліотропний рідкий  кристал [3], чи це звичайний розчин у  воді  природних домішок без  упорядкованості структури і, що собою представляє  тверда  фаза (сухий осад при  реалізації   фазового переходу: розчин – тверда фаза), тобто яка її структура. Якщо вода – це  дійсно упорядкований рідкий ліотропний  кристал, то тверда фаза завжди буде давати  фрактальну структуру, причому така фрактальна структура може мати  оптичну дисиметрію.

Таким чином, якщо природна питна вода представляє собою ліотропний кристал, то структура сухого осаду (тверда фаза) для  такої води проявляє завжди  фрактальну  структуру і має оптичну анізотропію.

             Результати досліджень            

Для ілюстрації результатів визначення різних фізичних характеристик питних вод, ми вибрали різні типи вод: дистильована вода (1), вода обернено-осмотична (2) і фасована  (пляшкова на) вода, яка доступна на ринку питних вод України – вода „Прозора”.

В таблиці 1 приведені значення отриманих фізичних характеристик досліджених вод.

2

Що стосується структури води, як природного ліотропного кристалу, то  зрозуміло, що для дистиляту  і оберено-осмотичної води  не можливо отримати сухий осад, оскільки вода проходила  відповідну очистку. У випадку води  із водопровідної мережі, сухий осад отримується і дає просто набір  мікро кристаликів, які мають  оптичну анізотропію, але немає фрактальності. Це в даному випадку означає, що така вода не є ліотропним рідким кристалом і не  має чіткої  упорядкованості  в рідкій фазі.

На відміну від цієї води, фасована вода (4) „Прозора”, дає  чітку фрактальну структуру сухого осаду, яка є оптично-анізотропною. В цьому випадку можна  робити висновок, що така вода має  упорядковану структуру і належить до якісної питної води.

Проводячи такі прості фізичні дослідження різних питних вод, можна не лише пересвідчитись наскільки питна вода є якісною, а також однозначно визначити чи проходила досліджувана питна вода якусь доводопідготовку. Особливо це  має значення при експрес-аналізі якості фасованих питних вод, які сьогодні   доступні для споживачів.

Висновок

Вимірювання таких фізико-хімічних характеристик питних вод як  константи кислотно-лужної рівноваги, електропровідності, сумарної концентрації розчинених домішок та величину окислювально-відновлювального потенціалу, можна  експресно визначити якість  такої води і її корисність для здоров’я людини.

Література

  1. В.Шаубергер. Энергия воды. М. Луза. Эксло.2007.320с.
  2. Э.А.Поляк. Признаки сверхпроводимости и сверхтекучести  в жидкой воде.//Гипотеза.1992,31.20-31.
  3. М.В.Курик. Мицелярность и фрактальность биологических структур. // Изв. АН СССР . сер. физ. 1991. 55(9),1798.
  4. Браун Г., Уолкен Дж. Жидкие кристаллы и биологические струкутры.1982.М.Мир.198.

    

Написать комментарий