CC BY
67
УДК 53+548
ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОЙ И МАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ ВОДЫ НА ВЕЛИЧИНУ ВОДОРОДНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ
© 2014 г. Ю.В. Веприков
Веприков Юрий Владимирович - аспирант, Донской государственный технический университет, ул. Страны Советов, 1, корп. 10, г. Ростов-на-Дону, 344000, e-mail: [email protected].
Veprikov Yuriy Vladimirovich - Post-Graduate Student, Don State Technical University, Strana Sovetov St., 1, build. 10, Rostov-on-Don, 344000, Russia, e-mail: [email protected].
Исследуется влияние активации воды лазерным излучением и постоянным магнитным полем на показатель кислотно-щёлочного баланса водопроводной воды и электронно-протонный транспорт, лежащий в основе обменных процессов в клетках. Рассматривается активация как раздельно лазерным излучением и постоянным магнитным полем, так и при их совместном воздействии, что даёт синергетический эффект. Динамика изменения водородного показателя рН при воздействии на водопроводную воду рассматривается в сравнении с результатами подобной активации дистиллированной воды. Дистиллированная вода вследствие отсутствия ионов солей электронейтральна и биологически не активна, что выражается в слабой восприимчивости к действию активирующих факторов.
Ключевые слова: лазерное излучение, магнитное поле, показатель кислотно-щёлочного баланса воды, активация воды.
Influence of activation of water laser radiation and permanent magnet-s 'field on the rate of acid-base balance of tap water and electron-proton transport underlying metabolic processes in cells. Considered activation as separately laser radiation and constant magnetic field and activation of water at their joint impact that has synergetic effect. Dynamics of change ofpH pH, when exposed to tap water is considered in comparison with the results of such activation of distilled water. Distilled water due to the absence of ions of salts electroneutral and not biologically active, resulting in lowered sensitivity to the action of the trigger factors.
Keywords: laser radiation, magnetic field, figure of the water acid-base balance, water activation.
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 7,38 - 7,42. Отклонение более чем на 10 % от этого диапазона может иметь летальный исход: рН < 7 - кислая среда; рН = =7 - нейтральная; рН > 7 - щёлочная.
Биологическое значение водородного показателя
При активации воды независимо от способа происходит смещение кислотно-щёлочного баланса. Вода, обогащённая ионами гидроксила ОН-, обладает положительной энергетикой. Такая активированная вода стимулирует протекание биологических процессов: прорастание семян и вегетацию растений, регенерации клеток и т.д. [1]. Гидроксилированная вода (ОН-), попадая в организм человека, обогащает клетки и ткани электронами, что резко усиливает электронно-протонный транспорт, лежащий в основе обмена веществ. Увеличивается скорость синтеза АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) белков, нуклеиновых кислот и других компонентов клетки. С этим связаны некоторые механизмы лечебно -профилактического действия активированной воды. Подщелачивание воды, обогащение её ионами гид-роксилов ОН-, приводит к активизации клеточных мембран нормальных клеток и усилению в них обменных процессов. При усилении 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+, которая уменьшает текучесть мембран клеток, приводит к образованию кластеров белков клеточных мембран, тормозит обменные процессов в клетке и тканях. Клетки практически выключаются из обменных процессов [1].
У активированной воды структурная сетка водородных связей разрыхляется, повышаются её текучесть и растворяющая способность.
Водородной называют связь между атомами молекулы через атом 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 электроотрица-
тельным атомом. При этом электроотрицательные атомы сближаются на такое расстояние, что имелось бы и при отсутствии атома водорода [3]. Водородная связь не только определяет структуру воды, но и чрезвычайно важна для биомолекул: белков, углеводов, нуклеиновых кислот.
Молекула Н20 образована двумя атомами водорода и одним атомом кислорода. 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 дистиллированной воде в результате фазового перехода кластеры разрушились, водородные связи между молекулами практически отсутствуют, вода электронейтральна и биологически не активна [4].
Целью работы является исследование влияния постоянного магнитного поля, а также совместного, комплексного действия постоянного магнитного поля и лазерного излучения на показатель кислотно-щёлочного равновесия водопроводной воды.
Экспериментальная часть
В статье представлены результаты шести серий экспериментов по водопроводной и дистиллированной воде. В каждой серии величина рН измерялась параллельно в трёх отдельных ёмкостях. В контрольной группе водопроводная и дистиллированная вода не подвергалась никакому воздействию; в группе магнитной активации водопроводная и дистиллированная вода активировалась воздействием постоянного магнитного поля (табл. 1, 4), в группе лазерной активации водопроводная и дистиллированная вода активировалась излучением арсенид-галлиевого лазера (табл. 2, 5), в группе комплексной активации водопроводная и дистиллированная вода активировалась воздействием постоянного магнитного поля и лазерного излучения (табл. 3, 6). Всего было проведено 480 измерений. Результаты измерений математически обработаны для определения достоверности различий и представлены в графической форме на диаграммах (см. таблицы и диаграммы).
Измерения производились на рН-метре при температуре 1 = 23 °С ежедневно в течение 20 сут, с периодом в 24 ч. Вода подвергалась однократному действию активаторов при заполнении ёмкости. Стеклянная ёмкость объёмом 200 мл оборачивалась алюминиевой фольгой и плотно закрывалась крышкой. Объём воды в одной серии эксперимента составил 600 мл, объём воды в шести сериях эксперимента составил 4800 мл.
Магнитная активация воды производилась с помощью магнитной воронки, с индукцией постоянного магнитного поля В = 40 + 10 мТл.
Таблица 1
Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии постоянного магнитного поля на дистиллированную воду
Дни 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й 10-й 11-й 12-й 13-й 14-й 15-й 16-й 17-й 18-й 19-й 20-й
рН-контроль 5,4 5,1 5,6 5,2 5,4 5,9 5,85 5,8 5,6 5,7 5,4 5,8 5,6 5,7 5,7 5,4 6 5,3 6,2 6
рН-магнит 5,4 5,1 5,9 5 5,3 5,6 5,2 5,8 5,9 6,1 5,7 5,8 5,2 5,4 5,6 6,1 6 6 5,6 6,2
pH
/ --V
I \ / V V /
/ \ /, / __— ___— / \ /\ /
// \\ \ / \ / \ /
// V \ /
( \
Дни
Рис. 1. Временная зависимость величины водородного показателя рН в дистиллированной воде при действии постоянного магнитного поля: I - контрольная ; II - при действии постоянного магнитного поля
Источник излучения - полупроводниковый лазер на арсениде галлия мощностью Р = 3 Вт, с длиной волны X = 808,8 нм, V = 3 кГц. Через сутки после воздействия рН снизился (с 5,4 до 5,1), на вторые сутки
рН возрастает до 5,9; далее наблюдается нестабильный волнообразный характер активации; значимых преимуществ по сравнению с контрольной кривой не просматривается.
Таблица 2
Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии лазерного излучения
на дистиллированную воду
Дни 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й 10-й 11-й 12-й 13-й 14-й 15-й 16-й 17-й 18-й 19-й 20-й
рН-контроль 5,4 5,1 5,6 5,2 5,4 5,9 5,85 5,8 5,6 5,7 5,4 5,8 5,6 5,7 5,7 5,4 6 5,3 6,2 6
рН-лазер 5,4 5,5 5,2 5,4 5,8 6 5,8 5,8 5,6 6 5,7 6,1 6,3 5,7 6,3 6,5 6,3 6,5 6,3 6,7
Лазер дистиллят
pH
Рис. 2. Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии лазерного излучения на дистиллированную воду: I - контрольная; II - при действии лазерного излучения
10
2
13
4
5
16
17
8
9
20
0
1
2
3
14
5
16
7
18
19
20
Лазерная активация дистиллированной воды вызвала незначительное изменение значений рН по сравнению с контрольными. Через сутки после воздействия рН повысился (с 5,4 до 5,5), на вторые сутки
падение до рН 5,2. Начиная с девятого дня наблюдается стабильное превышение экспериментальных значений рН водородного показателя относительно контрольных.
Таблица 3
Временная зависимость величины водородного показателя рН при совместном действии постоянного магнитного поля и лазерного излучения на дистиллированную воду
Дни 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й 10-й 11-й 12-й 13-й 14-й 15-й 16-й 17-й 18-й 19-й 20-й
рН-контроль 5,4 5,1 5,6 5,2 5,4 5,9 5,85 5,8 5,6 5,7 5,4 5,8 5,6 5,7 5,7 5,4 6 5,3 6,2 6
рН-магнит +лазер 5,1 5,1 5,2 5,2 5,3 5,5 5,8 5,7 5,6 5,6 5,6 5,1 5,6 5,6 5,5 5,6 5,5 5,6 5,3 5
pH
== < U fr ч
N
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 14 15 16 17 18 19 20 _SB"_
Рис. 3. Временная зависимость величины водородного показателя рН при совместном действии постоянного магнитного поля и лазерного излучения на дистиллированную воду: I - контрольная; II - при действии постоянного магнитного поля
Активация воды вызвала незначительное изменение значений рН в сравнении с контрольными. Наблюдаются нестабильные отклонения водородного
показателя относительно контрольных значений. Значимых преимуществ по сравнению с контрольной кривой не наблюдается.
Таблица 4
Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии постоянного магнитного поля
на водопроводную воду
Дни 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й 10-й 11-й 12-й 13-й 14-й 15-й 16-й 17-й 18-й 19-й 20-й
рН-контроль 5,2 5,1 5 5,3 5,5 5,4 5,4 5,5 5,6 5,7 5,7 5,6 5,5 5,6 5,5 5,6 5,7 5,8 5,6 5,7
рН-магнит 5,4 5,6 5 5,3 5,4 5,7 6,1 6,2 6,3 5,8 5,8 6,2 6 5,8 5,9 6 6 5,8 5,9 6
6,6 6,4 6,2
4 -------------------
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Дни
Рис. 4. Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии постоянного магнитного поля на водопроводную воду: I - контрольная; II - при действии постоянного магнитного поля
Магнитная активация водопроводной воды вызвала значительное изменение значений рН по сравнению с контрольными. Начиная с пятого дня наблюдается стабильное превышение значений водородного показателя относительно контрольных значений рН.
Лазерная активация водопроводной воды вызвала стабильное превышение значений рН по сравнению с контрольными. Начиная с четвёртого дня изменения водородного показателя имеют колебательный, нестабильный характер.
Таблица 5
Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии лазерного излучения
на водопроводную воду
Дни 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й 10-й 11-й 12-й 13-й 14-й 15-й 16-й 17-й 18-й 19-й 20-й
рН-контроль 5,2 5,1 5 5,3 5,5 5,4 5,4 5,5 5,6 5,7 5,7 5,6 5,5 5,6 5,5 5,6 5,7 5,8 5,6 5,7
рН-лазер 5,4 5,8 5,8 5,7 6,2 5,8 6,2 6,2 6,1 6,4 6,1 6,3 6,2 6,5 6,3 5,9 6,4 6,3 6 6
Рис. 5. Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии лазерного излучения на водопроводную воду: I - контрольная; II - при действии лазерного излучения
Таблица 6
Временная зависимость величины водородного показателя рН при совместном действии постоянного магнитного поля и лазерного излучения на водопроводную воду
Дни 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й 10-й 11-й 12-й 13-й 14-й 15-й 16-й 17-й 18-й 19-й 20-й
рН-контроль 5,2 5,1 5 5,3 5,5 5,4 5,4 5,5 5,6 5,7 5,7 5,6 5,5 5,6 5,5 5,6 5,7 5,8 5,6 5,7
рН-магнит+лазер 6,1 6,2 6,2 6,7 7 6,9 7,1 6,8 6,8 6,5 6,8 6,4 6,9 6,9 6,5 6,6 6,2 6,7 6,5 6,5
pH
8 7,8 7,6
6,2 6 5,8 5,6 5,4 5,2 5 4,8 4,6 4,4 4,2 4
10 11 Дни
Рис. 6. Временная зависимость величины водородного показателя рН при действии постоянного магнитного поля и лазерного излучения на водопроводную воду: I - контрольная; II - при действии постоянного магнитного поля
7
2
3
4
5
6
7
8
9
2
3
14
5
6
7
8
19
20
Активация водопроводной воды совместным действием постоянного магнитного поля и лазерного излучения вызвала значительное (~ в 1,2 раза) изменение значений рН по сравнению с контрольными. В первый день наблюдения превышение составило 0,9 рН, далее расхождение увеличилось, и начиная с пятого дня изменения водородного показателя имеют нестабильный волнообразный характер.
Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы
Дистиллированная вода слабовосприимчива к действию активирующих факторов.
Величина изменения значений рН зависит от видов воды и действующего физического фактора.
Активация водопроводной воды постоянным магнитным полем даёт стабильное превышение значений рН по сравнению с контрольными, начиная с четвёртого дня. Активация водопроводной воды лазерным излучением даёт стабильное превышение значений рН по сравнению с контрольными, начиная с первого дня, и повышает основные свойства воды.
Более высокая восприимчивость к действию активирующих факторов водопроводной воды по сравнению с дистиллированной объясняется наличием ионов солей.
Поступила в редакцию_
Сочетание при активации воды двух физических факторов: постоянного магнитного поля и лазерного излучения даёт синергетический эффект и вызывает значительное (в 1,2 раза) изменение значений рН по сравнению с контрольными.
Литература
1. Саргаева Н.П., Цибин О.Ю. Особенности структуры и
методы исследования масс-спектроскопией биомакромолекул // Материалы межвуз. науч.-техн. конф. СПб., 2004. С. 73-75.
2. Золотухин И.В. Фракталы в физике твердого тела // Соро-
совский образовательный журн. 1998. № 7. С. 108-113.
3. Sargaeva N., Hakansson P., Tsybin Yu. O. Electron energy
scale calibration in the electron capture dissociation Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry // Desorption. Scientific Program and Abstracts: papers of the 10th International Conference. Saint-Petersburg, 2004. P. 58.
4. Веприков В.И., Веприков Ю.В., Михеев А.А. Активация
воды лазерным излучением // Научный потенциал молодежи - будущему России: материалы и докл. межрегион. 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, 2010. С. 55-57.
5 мая 2014 г.
