Исследование влияния лазерного излучения и постоянного магнитного поля на показатель кислотно-щёлочного равновесия воды pH Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

ГЛОБАЛЬНАЯ ЯДЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, 2013 №2(7), С. 31-34

_ ПРОБЛЕМЫ ЯДЕРНОЙ, РАДИАЦИОННОЙ _

И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ -

УДК 53 +548

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПОКАЗАТЕЛЬ КИСЛОТНО-ЩЁЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ ВОДЫ pH

© 2013 г. Ю.В. Веприков*, И.А. Ким**, Ю.В. Веприкова*,

В.И. Веприков*

* Южно-Российский университет экономики и сервиса, Волгодонск, Ростовская обл. **Волгодонский инженерно-технический институт -филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Волгодонск, Ростовская обл.

Поступила в редакцию 15.05.13 г.

В статье представлены результаты исследования влияния лазерного излучения и постоянного магнитного поля на показатель кислотно-щелочного равновесия воды рН. Получено экспериментальное подтверждение смещения кислотно-щелочного баланса в щелочную сторону. Обогащение воды ионами гидроксила ОН - активирует протекание биологических процессов на клеточном уровне.

Ключевые слова: лазерное излучение, постоянное магнитного поле, показатель кислотно-щелочного равновесия воды рН.

Водородным показателем - рН называют десятичный логарифм концентрации водородных ионов, взятый с обратным знаком, т.е. рН характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде.

рН = - ^ [Н+] или [Н+] = 10-рН

Величина водородного показателя имеет важнейшее значение для кислотного баланса человеческого организма. Допустимые значения рН составляют от 7,38 до 7,42 . Отклонение более чем на 10% от этого диапазона может иметь летальный исход.

- рН < 7 — кислая среда;

- рН = 7 — нейтральная среда;

- рН > 7 — щелочная среда.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДОРОДНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ

При активации воды, независимо от способа, помимо изменения кластерной структуры происходит смещение кислотно-щелочного баланса, т.е. превалирование положительной или отрицательной, по биологическому действию, энергетики воды.

Положительной энергетикой обладает вода, обогащенная ионами гидроксила ОН-. Такая активированная вода стимулирует протекание биологических процессов: прорастание семян и вегетацию растений, регенерации клеток и т.д. [1].

Гидроксилированная вода, попадая в организм человека (ОН-), обогащает клетки и ткани электронами, что резко усиливает электронно-протонный транспорт, лежащий в основе обмена веществ. Увеличивается скорость синтеза АТФ, белков, нуклеиновых кислот и других компонентов клетки. С этим связаны некоторые механизмы лечебно-

©Издательство Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», 2013

профилактического действия активированной воды. Подщелачивание воды -обогащение её ионами гидроксилов ОН- приводит к активизации клеточных мембран нормальных клеток и усилению в них обменных процессов. Усиление обменных процессов в клетках одинаково заряженные ионы НО- на мембране отталкиваются друг от друга, способствуя открытию мембранных каналов для микро- и макроэлементов и других соединений, участвующих в обменных процессах [2]. Такая вода обладает антиканцерогенным эффектом.

Отрицательным эффектом по отношению к биологическим организмам обладает протонированная вода (рН 5.5) ,т.е. вода с избытком протонов Н+. Протонированная вода уменьшает текучесть мембран клеток, приводит к образованию кластеров белков клеточных мембран, тормозит обменные процессы в клетке и тканях, клетки практически выключаются из обменных процессов [1].

У активированной воды структурная сетка водородных связей разрыхляется, повышается её текучесть и растворяющая способность.

Водородной называют связь между атомами молекулы через посредство атома водорода. Водородная связь образуется при положении атома водорода между двумя электроотрицательными атомами. Электрон в атоме Н относительно слабо связан с протоном, поэтому максимум электронной плотности смещается к более электроотрицательному атому, а протон оголяется и начинает взаимодействовать с другим электроотрицательным атомом. При этом электроотрицательные атомы сближаются на такое расстояние, что имелось бы и при отсутствии атома водорода [3]. Водородная связь определяет не только структуру воды, но и чрезвычайно важна для биомолекул: белков, углеводов, нуклеиновых кислот.

Молекула Н20 образована двумя атомами водорода и одним атомом кислорода, Ионы водорода и кислорода занимают положения в вершинах равнобедренного треугольника с углом между водородными связями 104,50 (рисунок 1). Так как электронная плотность в области расположения иона О- значительно выше, чем в области ионов Н+ и центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают, то молекула воды является диполем. Наличие водородных связей и дипольной структуры позволяет молекулам воды образовывать разнообразные, электрически активные пространственные структуры - кластеры. В противоположность в дистиллированной воде в результате фазового перехода кластеры разрушились, водородные связи между молекулами практически отсутствуют, вода электронейтральна и биологически неактивна [4].

Рис. 1. Схема водородных связей в молекулах воды

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ПОСТОЯННОГО 33

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Облучение однократное. Измерения водородного показателя производились на рН-метре при температуре 1 = 270С, ежедневно в течение 20 суток, с периодом в 24 часа.

Источник излучения - полупроводниковый лазер на арсениде галлия мощностью Р = 3 Вт, с длиной волны X = 808,8 нм, V = 3 кГц.

Рис. 2. Полупроводниковый лазер на арсениде галлия

о.

О 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Дни

Рис. 3. Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии лазерного излучения

—♦— 1 - контрольная зависимость; —•— 2 - зависимость при действии лазерного

излучения.

Рис. 4. Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии постоянного

магнитного поля, В = 0,63 Тл

_1 - контрольная зависимость; —«— 2 ~~ зависимость при действии постоянного

магнитного поля.

ВЫВОДЫ

1. Следует отметить, что ожидаемые эффекты смещения кислотно-щелочного баланса имеют место.

2. На контрольном графике (рис.3) величина водородного показателя колеблется относительно среднего значения рН = 6 от рН = 6,5 до рН = 6,7.

3. Действие лазерного излучения повышает основные свойства воды: от рН = 7,3 до рН = 7,7, совершая «колебания» относительно среднего значения рН = 7,5. Повышается положительная энергетика, вода обогащается ионами гидроксила ОН-, активирует протекание биологических процессов на клеточном уровне.

4. Действие постоянного магнитного поля (рис. 4) менее стабильно, по сравнению с действием лазерного излучения; смещение кислотно-щелочного баланса в щелочную сторону проявляется только после 8 суток.

5. Из полученных результатов следует ожидать более выраженных эффектов активации при совместном действии лазерного излучения и постоянного магнитного поля.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Саргаева, Н.П. и др. Особенности структуры и методы исследования масс-спектроскопией биомакромолекул [Текст] / Н.П. Саргаева О.Ю. Цибин // Материалы межвузовской научно-технической конференции: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет. - Ч. VI. - СПб., 2004. - С. 73-75.

2. Золотухин, И.В. Фракталы в физике твердого тела [Текст] / И.В. Золотухин // Соросовский образовательный журнал. - 1998. - №7. - С. 108-113.

3. Sargaeva, N. etc. Electron energy scale calibration in the electron capture dissociation Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry / N. Sargaeva, P. Hakansson, Yu. O. Tsybin // Desorption. Scientific Program and Abstracts: papers of the 10-th International Conference. - Saint-Petersburg, Russia, 2004. - P. 58.

4. Веприков, В.И. и др. Активация воды лазерным излучением [Текст] / В.И. Веприков, Ю.В. Веприков, А.А. Михеев // Научный потенциал молодежи - будущему России: материалы и докл. межрег. науч. - практ. конф., 23 апреля 2010 г., г. Волгодонск, Волгодонский ин-т сервиса (филиал) ГОУ ВПО «Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса». - Шахты: ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2010. - С. 55-57.

Research of laser radiation and constant magnetic field influence on the index of water acid-base balance pH

Y.V. Veprikov*, I.A. Kim**, J.V. Veprikova*, V.I. Veprikov*

* Volgodonsk Institute of Service (branch) «South-Russian State University of Economy and Service» 16Mira St., Volgodonsk, Rostov region, Russia 347340 ** Volgodonsk Engineering Technical Institute the branch of National Research Nuclear University «MEPhI», 73/94 Lenina St., Volgodonsk, Rostov region, Russia 347360 e-mail: [email protected]

Abstract - The article presents the results of research of laser radiation and constant magnetic

field influence on the index of water acid-base balance pH. The experiment showed the shift of

acid-base balance to alkali. Enrichment of water with hydroxyl ions OH activates the biological

process at cellular level.

Keywords: laser radiation, constant magnetic field, index of water acid-base balance pH.