"ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन का सबसे सरल स्थिर यौगिक," संक्षिप्त रासायनिक विश्वकोश द्वारा दी गई पानी की परिभाषा है। लेकिन, देखा जाए तो यह लिक्विड इतना आसान नहीं है। इसमें कई असामान्य, आश्चर्यजनक और बहुत ही खास गुण हैं। एक यूक्रेनी जलीय शोधकर्ता ने हमें पानी की अनूठी क्षमताओं के बारे में बताया स्टानिस्लाव सुप्रुनेंको.

उच्च ताप क्षमता

पानी रेत की तुलना में पांच गुना धीमी और लोहे की तुलना में दस गुना धीमी गति से गर्म होता है। एक लीटर पानी को एक लीटर हवा गर्म करने की तुलना में एक लीटर पानी को गर्म करने में 3300 गुना अधिक गर्मी लगती है। बड़ी मात्रा में गर्मी को अवशोषित करते हुए, पदार्थ स्वयं महत्वपूर्ण रूप से गर्म नहीं होता है। लेकिन जब यह ठंडा हो जाता है, तो यह उतनी ही गर्मी छोड़ता है, जितनी गर्म करने पर ली थी। गर्मी जमा करने और छोड़ने की यह क्षमता आपको पृथ्वी की सतह पर तेज तापमान में उतार-चढ़ाव को सुचारू करने की अनुमति देती है। लेकिन वह सब नहीं है! तापमान 0 से 370C तक बढ़ने पर पानी की गर्मी क्षमता कम हो जाती है, यानी इस ढांचे के भीतर इसे गर्म करना आसान है, इसमें ज्यादा गर्मी और समय नहीं लगेगा। लेकिन 370C की तापमान सीमा के बाद, इसकी ताप क्षमता बढ़ जाती है, जिसका अर्थ है कि इसे गर्म करने के लिए और अधिक प्रयास करने होंगे। यह स्थापित किया गया है कि 36.790C के तापमान पर पानी की न्यूनतम ताप क्षमता होती है, और यह मानव शरीर का सामान्य तापमान है! तो यह पानी का यह गुण है जो मानव शरीर के तापमान की स्थिरता सुनिश्चित करता है।

पानी का उच्च पृष्ठ तनाव

सतह तनाव अणुओं के बीच आकर्षण बल है। नेत्रहीन, इसे चाय से भरे प्याले में देखा जा सकता है। अगर आप इसमें धीरे-धीरे पानी डालते हैं, तो यह तुरंत ओवरफ्लो नहीं होगा। करीब से देखें: तरल की सतह के ऊपर आप सबसे पतली फिल्म देख सकते हैं - यह तरल को बाहर नहीं निकलने देती है। जैसे ही यह ऊपर जाता है यह सूज जाता है, और केवल "आखिरी बूंद" पर ही यह होगा।
सभी तरल पदार्थों में सतह तनाव होता है, लेकिन यह सभी के लिए अलग होता है। पानी में उच्चतम सतह तनाव में से एक है। केवल पारा में अधिक होता है, यही वजह है कि जब गिराया जाता है, तो यह तुरंत गेंदों में बदल जाता है: पदार्थ के अणु एक दूसरे से मजबूती से "संलग्न" होते हैं। लेकिन अल्कोहल, ईथर और एसिटिक एसिड का पृष्ठ तनाव बहुत कम होता है। उनके अणु एक दूसरे की ओर कम आकर्षित होते हैं और तदनुसार, वे तेजी से वाष्पित हो जाते हैं और अपनी गंध फैलाते हैं।

वाष्पीकरण की उच्च गुप्त ऊष्मा

फोटो शटरस्टॉक

पानी को उबालने की तुलना में इसे वाष्पित करने में साढ़े पांच गुना अधिक गर्मी लगती है। यदि यह पानी की इस संपत्ति के लिए नहीं होता - धीरे-धीरे वाष्पित हो जाता है - तो कई झीलें और नदियाँ तेज गर्मी में सूख जाती हैं।
वैश्विक स्तर पर, जलमंडल से हर मिनट एक मिलियन टन पानी वाष्पित हो जाता है। नतीजतन, एक विशाल मात्रा में गर्मी वायुमंडल में प्रवेश करती है, प्रत्येक 1 बिलियन किलोवाट की क्षमता वाले 40,000 बिजली संयंत्रों के संचालन के बराबर।

विस्तार

जब तापमान गिरता है, तो सभी पदार्थ सिकुड़ जाते हैं। सब कुछ लेकिन पानी। जब तक तापमान 40C से नीचे नहीं जाता, तब तक पानी सामान्य रूप से व्यवहार करता है - थोड़ा संकुचित होने पर, यह इसकी मात्रा को कम कर देता है। लेकिन 3, 980С के बाद यह व्यवहार करता है, अधिक सटीक रूप से, तापमान में कमी के बावजूद, यह विस्तार करना शुरू कर देता है! प्रक्रिया सुचारू रूप से 00C के तापमान तक चलती है, जब तक कि पानी जम न जाए। जैसे ही बर्फ बनती है, पहले से ही ठोस पानी का आयतन 10% तक नाटकीय रूप से बढ़ जाता है।

पानी की "स्मृति"

प्राकृतिक जल को चुंबकीय क्षेत्र में संसाधित करने के बाद, इसके कई भौतिक और रासायनिक गुण बदल जाते हैं। और पानी के गुणों में समान परिवर्तन न केवल चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आने पर होता है, बल्कि कई अन्य भौतिक कारकों के प्रभाव में भी होता है - ध्वनि संकेत, विद्युत क्षेत्र, तापमान परिवर्तन, विकिरण, अशांति, आदि। ऐसे प्रभावों का तंत्र क्या हो सकता है?

आमतौर पर, तरल पदार्थ, साथ ही गैसों में अणुओं की एक अराजक व्यवस्था की विशेषता होती है। लेकिन यह "सबसे आश्चर्यजनक तरल" की प्रकृति नहीं है। पानी की संरचना के एक्स-रे विश्लेषण से पता चला है कि तरल पानी संरचना में ठोस के करीब है, न कि गैसों के लिए, क्योंकि पानी के अणुओं की नियुक्ति में ठोस पदार्थों की कुछ नियमितता विशेषता स्पष्ट रूप से देखी गई थी। उसी समय, वैज्ञानिकों ने पाया कि प्राप्त पानी, उदाहरण के लिए, बर्फ के पिघलने के परिणामस्वरूप, और भाप के संघनन से प्राप्त पानी में अणुओं के क्रम की एक अलग संरचना होगी, जिसका अर्थ है कि इसके कुछ गुण भिन्न होंगे। . अनुभव से पता चलता है कि यह पिघला हुआ पानी है जिसका जीवित जीवों पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है।

पानी में संरचनात्मक अंतर एक निश्चित समय तक बना रहता है, जिसने वैज्ञानिकों को इस अद्भुत तरल के रहस्यमय "स्मृति" तंत्र के बारे में बात करने की अनुमति दी। इसमें कोई संदेह नहीं है कि पानी कुछ समय के लिए उस पर होने वाले भौतिक प्रभाव को "याद रखता है", और पानी में "रिकॉर्ड" की गई यह जानकारी मनुष्यों सहित जीवित जीवों को प्रभावित करती है। और यह बिल्कुल भी आश्चर्य की बात नहीं है कि एक व्यक्ति, किसी भी अन्य जीव की तरह, उसके द्वारा पीने वाले पानी की "स्मृति" में बाहरी प्रभावों के प्रति बिल्कुल भी उदासीन नहीं है।

जल हमारे विचारों, भावनाओं और शब्दों द्वारा इसे प्रेषित सूचनाओं को रिकॉर्ड करता है।
हम अंतरिक्ष में जो भेजते हैं उसके लिए हम जिम्मेदार हैं।

पहले, एक पुरानी मान्यता थी: गरज के साथ मवेशियों को पानी देना अच्छा है। और फसलों के लिए, गरज के साथ गर्मी की बारिश वास्तव में स्फूर्तिदायक है। ऐसा पानी साधारण पानी से भिन्न होता है, सबसे पहले, बड़ी संख्या में आवेशित धनात्मक और ऋणात्मक कणों से, जिनका विभिन्न प्रकार की जैविक प्रक्रियाओं के दौरान सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

तो, पानी अपनी "स्मृति" में विभिन्न प्रकार के भौतिक प्रभावों को रखने में सक्षम है, और यह आध्यात्मिक प्रभावों का "रक्षक" भी हो सकता है। बपतिस्मा के समय जल के अभिषेक के संस्कारों को याद करें। जिस जल के ऊपर प्रार्थना पढ़ी जाती थी, शायद व्यर्थ नहीं जाती, उसे विशेष माना जाता है।

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पानी के अनोखे गुण

• परिचय
• 1. अद्भुत पानी
• 1.1 पानी की संरचना
• 1.2 क्लस्टर मॉडल। विषम गुण
• 1.3 जीवित जल
• 1.4 पानी के अनसुलझे गुण
• 2. जलीय चिकित्सा के अनुभाग
• निष्कर्ष
• ग्रन्थसूची

परिचय

कुछ समय पहले तक ऐसा लगता था कि अध्ययन किए गए पानी से आसान कुछ भी नहीं हो सकता है। सूत्र, सभी द्वारा दाँतेदार, तापमान बर्फ से भाप में बदल जाता है, कुछ पदार्थों को भंग करने और संवहन प्रक्रिया में भाग लेने की क्षमता - यह व्यावहारिक रूप से सब कुछ है। वास्तव में, "सादे" पानी के साथ यह इतना आसान नहीं निकला...

दुनिया की कई संस्कृतियों में पानी एक आत्मा से संपन्न था। चौथे, सूचनात्मक, जल की अवस्था की आधुनिक वैज्ञानिकों की खोज उनकी स्मृति का प्रमाण बन गई है। पानी मानव विचार, भावना, शब्द के रूप में सूक्ष्म रूप से भी जानकारी को देखने, संग्रहीत करने और संचारित करने में सक्षम है।

अब मानवता ब्रह्मांड के नियमों की पूरी तरह से अलग समझ के कगार पर है, नए दृष्टिकोण खोल रही है: प्रोग्रामिंग पानी की संभावना, सबसे जटिल जल उपचार

पानी का अणु ग्रह पर सबसे आम पदार्थ है और उस पर तरल, गैसीय और ठोस अवस्था में पाया जाता है। पानी एक स्वादहीन, गंधहीन और रंगहीन तरल है, जिसका घनत्व 1.0 ग्राम/सेमी 3 है। जलमंडल पृथ्वी की सतह के 71% हिस्से को कवर करता है। यह उन तत्वों से पैदा हुआ है जो ब्रह्मांड में 2:1 के आयतन अनुपात में बहुतायत में पहले और तीसरे स्थान पर हैं। यह हमारे लिए ज्ञात सबसे छोटे अणुओं में से एक है। सदियों से वैज्ञानिक पानी का अध्ययन कर रहे हैं। समय काफी था, ऐसा लग रहा था कि पानी के बारे में सब कुछ पता होना चाहिए, लेकिन ऐसा नहीं था।

पानी के अणु में दो हाइड्रोजन परमाणु (H) और एक ऑक्सीजन परमाणु (O) होते हैं। पानी के सभी प्रकार के गुण और उनकी अभिव्यक्तियों की असामान्य प्रकृति अंततः इन परमाणुओं की भौतिक प्रकृति और उनके एक अणु में संयोजित होने के तरीके से निर्धारित होती है। एक अलग पानी के अणु में, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के नाभिक एक-दूसरे के इतने सापेक्ष स्थित होते हैं कि वे एक समद्विबाहु त्रिभुज बनाते हैं, जिसके शीर्ष पर अपेक्षाकृत बड़े ऑक्सीजन नाभिक और आधार पर दो छोटे हाइड्रोजन नाभिक होते हैं। एक पानी के अणु में चार आवेश ध्रुव होते हैं: इलेक्ट्रॉनों के ऑक्सीजन जोड़े में इलेक्ट्रॉन घनत्व की अधिकता के कारण दो ऋणात्मक और हाइड्रोजन नाभिक - प्रोटॉन में इलेक्ट्रॉन घनत्व की कमी के कारण दो धनात्मक होते हैं। पानी में विद्युत आवेशों के वितरण में इस तरह की विषमता ने ध्रुवीय गुणों का उच्चारण किया है; यह -1.87 डेबी के उच्च द्विध्रुवीय क्षण के साथ एक द्विध्रुवीय है।

विशाल पर्वतीय हिमनद बर्फ से बने हैं, और कुछ महाद्वीप भी बर्फ से ढके हुए हैं। बर्फ ताजे पानी के विशाल भंडार का भंडारण करती है। बर्फ ठोस है लेकिन तरल की तरह बहती है। धीरे-धीरे पहाड़ों से नीचे की ओर बहने वाली विशाल नदियाँ बनती हैं। बर्फ बेहद मजबूत और टिकाऊ होती है। यह हजारों वर्षों से हिमनदों में मरने वाले जानवरों के कंकालों को संग्रहीत कर सकता है। सौर विकिरण पर कब्जा करके, पानी जमीन पर तापमान को एक आरामदायक सीमा के भीतर रखने में मदद करता है। शक्तिशाली समुद्री धाराएँ ग्रह के चारों ओर भारी मात्रा में पानी ले जाती हैं, विशेष रूप से, वे यूरोप को गल्फ स्ट्रीम से धोकर यूरोपीय लोगों को जमने नहीं देती हैं। और, अंत में, पानी सभी जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करता है: यह पोषक तत्वों को वहन करता है, कचरे को इकट्ठा करता है और हटाता है।

• 1. अद्भुत पानी
• जल पृथ्वी पर सबसे अद्भुत और सबसे रहस्यमय पदार्थ है। यह हमारे ग्रह और उसके बाहर होने वाली सभी जीवन प्रक्रियाओं और घटनाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसीलिए प्राचीन दार्शनिक जल को पदार्थ का सबसे महत्वपूर्ण घटक मानते थे।
• आधुनिक विज्ञान ने एक सार्वभौमिक, ग्रहीय घटक के रूप में पानी की भूमिका को मंजूरी दी है जो चेतन और निर्जीव प्रकृति की अनगिनत वस्तुओं की संरचना और गुणों को निर्धारित करता है।
• आणविक और संरचनात्मक-रासायनिक अवधारणाओं के विकास ने पानी के अणुओं की लगभग सभी पदार्थों के अणुओं के साथ बंधन बनाने की असाधारण क्षमता की व्याख्या करना संभव बना दिया।
• हाइड्रेटेड कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के सबसे महत्वपूर्ण भौतिक गुणों के निर्माण में बाध्य जल की भूमिका को भी स्पष्ट किया जाने लगा। पानी की जैविक भूमिका की समस्या महान और लगातार बढ़ती वैज्ञानिक रुचि को आकर्षित करती है।
• हमारे ग्रह के बाहरी आवरण में जीवों का निवास है - जीवमंडल पृथ्वी पर जीवन का भंडार है। इसका मूल सिद्धांत, इसका अनिवार्य घटक जल है। पानी एक निर्माण सामग्री है जिसका उपयोग सभी जीवित चीजों को बनाने के लिए किया जाता है, और वह वातावरण जिसमें सभी जीवन प्रक्रियाएं होती हैं, और एक विलायक जो शरीर से हानिकारक पदार्थों को निकालता है, और एक अद्वितीय परिवहन जो जैविक संरचनाओं को हर चीज के लिए आवश्यक प्रदान करता है। उनमें सबसे जटिल प्रक्रियाओं का सामान्य प्रवाह भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं। और किसी भी जीवित संरचना पर पानी का यह व्यापक प्रभाव न केवल सकारात्मक हो सकता है, बल्कि नकारात्मक भी हो सकता है। इसकी अवस्था के आधार पर, जल प्रस्फुटित जीवन का निर्माता और उसका विध्वंसक दोनों हो सकता है - सब कुछ इसकी रासायनिक और समस्थानिक संरचना, संरचनात्मक, जैव ऊर्जा गुणों पर निर्भर करता है। वैज्ञानिकों ने लंबे और श्रमसाध्य शोध के परिणामस्वरूप पानी के विषम गुणों की खोज की। ये गुण हमारे दैनिक जीवन में इतने परिचित और स्वाभाविक हैं कि औसत व्यक्ति को उनके अस्तित्व का भी पता नहीं होता है। साथ ही, जल, पृथ्वी पर जीवन का शाश्वत साथी, वास्तव में मौलिक और अद्वितीय है।
• पानी के विषम गुणों से संकेत मिलता है कि पानी में H2O अणु काफी मजबूती से एक साथ बंधे होते हैं और एक विशिष्ट आणविक संरचना बनाते हैं जो किसी भी विनाशकारी प्रभाव का प्रतिरोध करती है, उदाहरण के लिए, थर्मल, मैकेनिकल, इलेक्ट्रिकल। इस कारण से, उदाहरण के लिए, पानी को भाप में बदलने में बहुत अधिक गर्मी लगती है। यह विशेषता पानी के वाष्पीकरण की अपेक्षाकृत उच्च विशिष्ट ऊष्मा की व्याख्या करती है। यह स्पष्ट हो जाता है कि पानी की संरचना, पानी के अणुओं के बीच विशिष्ट बंधन, पानी के विशेष गुणों के अंतर्गत आते हैं। अमेरिकी वैज्ञानिकों डब्ल्यू लैटिमर और डब्ल्यू रोडबश ने 1920 में इन विशेष बांडों को हाइड्रोजन कहने का प्रस्ताव रखा और उस समय से अणुओं के बीच इस प्रकार के बंधन का विचार हमेशा के लिए रासायनिक बंधन के सिद्धांत में प्रवेश कर गया। विवरण में जाने के बिना, हम केवल यह ध्यान देते हैं कि हाइड्रोजन बंधन की उत्पत्ति परमाणुओं के साथ प्रोटॉन की बातचीत की क्वांटम यांत्रिक विशेषताओं के कारण होती है।
• हालांकि, पानी में हाइड्रोजन बांड की उपस्थिति केवल एक आवश्यक है, लेकिन पानी के असामान्य गुणों को समझाने के लिए पर्याप्त नहीं है। पानी के मूल गुणों की व्याख्या करने वाली सबसे महत्वपूर्ण परिस्थिति एक अभिन्न प्रणाली के रूप में तरल पानी की संरचना है।
• 1916 की शुरुआत में, एक तरल की संरचना के बारे में मौलिक रूप से नए विचार विकसित किए गए थे। पहली बार, एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण का उपयोग करते हुए, यह दिखाया गया था कि तरल पदार्थों में अणुओं की व्यवस्था की एक निश्चित नियमितता देखी जाती है, या अन्यथा, अणुओं की व्यवस्था का एक लघु-श्रेणी क्रम देखा जाता है। पानी का पहला एक्स-रे विवर्तन अध्ययन 1922 में डच वैज्ञानिकों द्वारा वी. कीज़ और जे. डी समेड्ट द्वारा किया गया था। उन्होंने दिखाया कि तरल पानी को पानी के अणुओं की एक क्रमबद्ध व्यवस्था की विशेषता है, अर्थात। पानी की एक निश्चित नियमित संरचना होती है।
• दरअसल, एक जीवित जीव में पानी की संरचना कई मायनों में बर्फ की क्रिस्टल जाली की संरचना से मिलती जुलती है। और यह वही है जो अब पिघले पानी के अनूठे गुणों की व्याख्या करता है, जो लंबे समय तक बर्फ की संरचना को बरकरार रखता है। पिघला हुआ पानी विभिन्न पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए सामान्य से बहुत आसान है, और शरीर को इसकी संरचना के पुनर्गठन पर अतिरिक्त ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता नहीं है।
• बर्फ की क्रिस्टल संरचना में पानी का प्रत्येक अणु टेट्राहेड्रोन के शीर्षों की ओर निर्देशित 4 हाइड्रोजन बंधों में भाग लेता है। इस टेट्राहेड्रोन के केंद्र में एक ऑक्सीजन परमाणु होता है, दो शीर्षों में एक हाइड्रोजन परमाणु होता है, जिसके इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन के साथ सहसंयोजक बंधन के निर्माण में शामिल होते हैं। शेष दो शीर्षों पर ऑक्सीजन के संयोजी इलेक्ट्रॉनों के युग्म हैं, जो अंतःआण्विक बंधों के निर्माण में भाग नहीं लेते हैं। जब एक अणु का एक प्रोटॉन दूसरे अणु के ऑक्सीजन के असाझा इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के साथ बातचीत करता है, तो एक हाइड्रोजन बंधन उत्पन्न होता है, जो इंट्रामोल्युलर बंधन से कम मजबूत होता है, लेकिन आस-पास के पानी के अणुओं को पास रखने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली होता है। प्रत्येक अणु एक साथ 109 ° 28 के बराबर कड़ाई से परिभाषित कोणों पर अन्य अणुओं के साथ चार हाइड्रोजन बांड बना सकता है, जो टेट्राहेड्रोन के कोने को निर्देशित करता है, जो ठंड के दौरान घने संरचना के निर्माण की अनुमति नहीं देता है (इस मामले में, संरचनाओं में आइस I, Ic, VII और VIII, यह टेट्राहेड्रोन राइट)।
• यह ज्ञात है कि जैविक ऊतक 70-90% पानी होते हैं। इससे पता चलता है कि कई शारीरिक घटनाएं न केवल विलेय की आणविक विशेषताओं को प्रतिबिंबित कर सकती हैं, बल्कि समान रूप से विलायक - पानी भी।
• पानी की संरचना के बारे में पहला सिद्धांत अंग्रेजी शोधकर्ताओं जे. बर्नाल और फाउलर द्वारा सामने रखा गया था। उन्होंने पानी की चतुष्फलकीय संरचना की अवधारणा बनाई।
• अगस्त 1933 के अंक में रासायनिक भौतिकी के नव निर्मित अंतरराष्ट्रीय जर्नल, रासायनिक भौतिकी के जर्नल, पानी के अणु की संरचना पर उनके क्लासिक काम और अपने स्वयं के अणुओं और विभिन्न प्रकार के आयनों के साथ बातचीत प्रकाशित हुई थी।
• अपने वैज्ञानिक अंतर्ज्ञान में, जे। बर्नल और आर। फाउलर ने पानी के अणु की संरचना, बर्फ की संरचना, सरल तरल पदार्थों की संरचना और डेटा पर अध्ययन के क्षेत्र में संचित प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक डेटा की व्यापक सामग्री पर भरोसा किया। पानी और जलीय घोलों का एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण। सबसे पहले, उन्होंने पानी में हाइड्रोजन बांड की भूमिका निर्धारित की। यह ज्ञात था कि पानी में सहसंयोजक और हाइड्रोजन बंधन होते हैं। पानी के चरण संक्रमण के दौरान सहसंयोजक बंधन नहीं टूटते: जल-भाप-बर्फ। केवल इलेक्ट्रोलिसिस, लोहे पर पानी गर्म करना आदि। पानी के सहसंयोजक बंधनों को तोड़ता है। हाइड्रोजन बंध सहसंयोजक बंधों की तुलना में 24 गुना कमजोर होते हैं। जब बर्फ और बर्फ पिघलते हैं, तो परिणामस्वरूप पानी में हाइड्रोजन बांड आंशिक रूप से संरक्षित होते हैं, जल वाष्प में वे सभी टूट जाते हैं।
• पानी के अणुओं की घनी पैकिंग के साथ पानी को एक संबद्ध तरल के रूप में पेश करने का प्रयास, जैसे किसी कंटेनर की गेंदें, प्राथमिक तथ्यात्मक डेटा के अनुरूप नहीं थीं। इस मामले में, पानी का विशिष्ट घनत्व 1 ग्राम/सेमी3 नहीं होना चाहिए, बल्कि 1.8 ग्राम/सेमी3 से अधिक होना चाहिए।
• पानी के अणु की विशेष संरचना के पक्ष में दूसरा महत्वपूर्ण सबूत यह था कि, अन्य तरल पदार्थों के विपरीत, पानी - यह पहले से ही ज्ञात था - एक मजबूत विद्युत क्षण था, जिसने इसकी द्विध्रुवीय संरचना का गठन किया। इसलिए, ऑक्सीजन परमाणु के सापेक्ष दो हाइड्रोजन परमाणुओं की सममित संरचना में पानी के अणु के एक बहुत मजबूत विद्युत क्षण की उपस्थिति की कल्पना करना असंभव था, इसमें शामिल सभी परमाणुओं को एक सीधी रेखा में व्यवस्थित करना, अर्थात। एन-ओ-एन।
• प्रायोगिक डेटा, साथ ही गणितीय गणना, ने अंततः ब्रिटिश वैज्ञानिकों को आश्वस्त किया कि पानी का अणु "एक तरफा" है और इसमें "कोणीय" डिज़ाइन है, और दोनों हाइड्रोजन परमाणुओं को एक कोण से ऑक्सीजन परमाणु के सापेक्ष एक दिशा में स्थानांतरित किया जाना चाहिए। 104.50:
• यही कारण है कि बर्नाल-फाउलर जल मॉडल तीन-संरचित है, जिसमें कई अलग-अलग प्रकार की संरचनाएं हैं। इस मॉडल के अनुसार, पानी की संरचना उसके व्यक्तिगत अणुओं की संरचना से निर्धारित होती है।
• बाद में, तरल पानी को एक छद्म क्रिस्टल के रूप में मानने के लिए विचार विकसित किया गया था, जिसके अनुसार तरल अवस्था में पानी विभिन्न संरचनाओं (बर्फ की संरचना, क्रिस्टलीय क्वार्ट्ज, और साधारण पानी की घनी पैक संरचना) के साथ तीन घटकों के मिश्रण की तरह है। .
• 1.1 जल संरचना
• पानी एक ओपनवर्क छद्म-क्रिस्टल है जिसमें व्यक्तिगत टेट्राहेड्रल एच 2 ओ अणु एक दूसरे से दिशात्मक हाइड्रोजन बांडों से जुड़े होते हैं, जो बर्फ की संरचना में हेक्सागोनल संरचनाएं बनाते हैं।
• ए। फ्रैंक और वी। वेन द्वारा जल संरचना का क्लस्टर मॉडल, जी। नेमेथी-जी द्वारा सुधार, व्यापक रूप से जाना जाता है। शेरागोय (1962)। इस मॉडल के अनुसार, तरल पानी में, मोनोमेरिक अणुओं के साथ, क्लस्टर, H2O अणुओं के झुंड होते हैं, जो 10-10 - 10-11 सेकंड के जीवनकाल के साथ हाइड्रोजन बांड द्वारा एकजुट होते हैं। उन्हें नष्ट कर दिया जाता है और फिर से बनाया जाता है।
• लगभग सभी जल समूह परिकल्पना इस तथ्य पर आधारित हैं कि तरल पानी में 4-गुना बाध्य H2O अणुओं और मोनोमर्स का एक नेटवर्क होता है जो समूहों के बीच की जगह को भरता है। गुच्छों की सीमा सतहों पर 1, 2- या 3 गुना जुड़े अणु होते हैं। इस मॉडल को "चमकदार क्लस्टर" मॉडल भी कहा जाता है। एस। जेनिन के अनुसार, क्लस्टर और सहयोगी पानी की संरचनात्मक स्मृति का आधार हैं - दीर्घकालिक (स्थिर) और अल्पकालिक (लेबल, अस्थिर सहयोगी)।
• वर्तमान में, पानी की संरचना की बड़ी संख्या में परिकल्पना और मॉडल ज्ञात हैं। कुछ शोधकर्ता असमान क्रिस्टल जाली, विभिन्न घनत्व और गलनांक वाले पानी की 10 विभिन्न संरचनाओं के पानी में उपस्थिति के बारे में बात करते हैं।
• प्रोफेसर आई.जेड. फिशर ने 1961 में इस अवधारणा को पेश किया कि पानी की संरचना उस समय अंतराल पर निर्भर करती है जिसके दौरान इसे निर्धारित किया जाता है। उन्होंने तीन प्रकार की जल संरचना को प्रतिष्ठित किया।
• 1. तात्कालिक संरचना (माप समय t
• 2. मध्य काल में पानी की संरचना, जब td< t >को। बर्फ की संरचना के साथ संरचना 1 और 2 सामान्य हैं। यह संरचना दोलन समय से अधिक लंबी होती है, लेकिन प्रसार समय से कम होती है।
• 3. लंबी अवधि (>td) के लिए विशिष्ट संरचना, जब H2O अणु लंबी दूरी पर चलता है।
• डी। एज़ेनबर्ग और वी। कौट्समैन ने पानी के इन तीन संरचनाओं के नामों को इसके अणुओं के आंदोलन के प्रकार के साथ जोड़ा, उन्होंने पहली संरचना आई-संरचना (अंग्रेजी तात्कालिक - तत्काल से), दूसरी - वी-संरचना (से अंग्रेजी कंपन- - कंपन), तीसरा - डी-संरचना (अंग्रेजी प्रसार से - प्रसार)।
• मॉर्गन और वारेन द्वारा पानी के क्रिस्टल के एक्स-रे विवर्तन अध्ययन से पता चला है कि पानी की संरचना बर्फ के समान होती है। पानी में, साथ ही बर्फ में, प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु, टेट्राहेड्रोन की तरह, अन्य ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है। पड़ोसी अणुओं के बीच की दूरी समान नहीं है।
• हमारे वैज्ञानिक हमवतन की परिकल्पना के अनुसार एस.वी. ज़ेनिन पानी "सहयोगियों" की नियमित वॉल्यूमेट्रिक संरचनाओं का एक पदानुक्रम है, जो क्रिस्टल की तरह "पानी की मात्रा" पर आधारित होता है, जिसमें इसके 57 अणु होते हैं, जो मुक्त हाइड्रोजन बांड के कारण एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। उसी समय, 57 पानी के अणु (क्वांटा) टेट्राहेड्रोन जैसी संरचना बनाते हैं। टेट्राहेड्रोन, बदले में, 4 डोडेकाहेड्रॉन (नियमित 12-पक्षीय) होते हैं। 16 क्वांटा एक संरचनात्मक तत्व बनाते हैं जिसमें 912 पानी के अणु होते हैं। पानी में ऐसे 80% तत्व होते हैं, 15% - क्वांटा-टेट्राहेड्रा और 3% - शास्त्रीय H2O अणु। इस प्रकार, पानी की संरचना तथाकथित प्लेटोनिक ठोस से जुड़ी होती है, जिसका आकार सुनहरे अनुपात से जुड़ा होता है। ऑक्सीजन के नाभिक में भी एक प्लेटोनिक ठोस का आकार होता है।
• जल की इकाई कोशिका चतुष्फलक होती है जिसमें चार (साधारण चतुष्फलक) या पाँच H2O अणु (शरीर केन्द्रित चतुष्फलक) होते हैं जो हाइड्रोजन बंधों से जुड़े होते हैं।
• इसी समय, सरल टेट्राहेड्रा में पानी के प्रत्येक अणु में हाइड्रोजन बांड बनाने की क्षमता बरकरार रहती है। उनके सरल टेट्राहेड्रा के कारण, एक जटिल संरचना के साथ विभिन्न समूहों का निर्माण करते हुए, कोने, किनारों या चेहरों द्वारा एक दूसरे के साथ जोड़ा जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक डोडेकेहेड्रोन के रूप में।
• एक दूसरे के साथ मिलकर, क्लस्टर अधिक जटिल संरचनाएं बना सकते हैं:
• उनकी संरचना में 20 अणुओं वाले समूह अधिक स्थिर निकले।
• किसी बाहरी कारक के प्रभाव में इस क्रिस्टल में एक संरचनात्मक तत्व की स्थिति में परिवर्तन या अतिरिक्त पदार्थों के प्रभाव में आसपास के तत्वों के उन्मुखीकरण में परिवर्तन जल सूचना प्रणाली की उच्च संवेदनशीलता प्रदान करता है।
• यदि किसी दिए गए आयतन में पानी की पूरी संरचना के पुनर्गठन के लिए संरचनात्मक तत्वों की गड़बड़ी की डिग्री अपर्याप्त है, तो गड़बड़ी को हटाने के बाद, सिस्टम 30-40 मिनट में अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है। यदि, हालांकि, पुनरावर्तन, अर्थात, पानी के संरचनात्मक तत्वों की एक अलग पारस्परिक व्यवस्था के लिए संक्रमण, ऊर्जावान रूप से अनुकूल हो जाता है, तो इस पुनर्व्यवस्था का कारण बनने वाले पदार्थ का कोडिंग प्रभाव नए राज्य में परिलक्षित होता है। इसके अलावा, पानी की संरचित स्थिति विभिन्न क्षेत्रों का संवेदनशील सेंसर बन गई।
• 1.2 क्लस्टर मॉडल। विषम गुण
• पानी का क्लस्टर मॉडल इसके कई विषम गुणों की व्याख्या करता है।
• *पानी का पहला विषम गुण क्वथनांक और हिमांक की विसंगति है. जल के ऐसे गुणों से पृथ्वी पर जीवन का अस्तित्व ही नहीं होता। लेकिन सौभाग्य से हमारे लिए और दुनिया में सभी जीवित चीजों के लिए, पानी विषम है। यह पृथ्वी और अंतरिक्ष में अनगिनत यौगिकों की विशेषता आवधिक पैटर्न को नहीं पहचानता है, लेकिन अपने स्वयं के नियमों का पालन करता है, जो अभी तक विज्ञान द्वारा पूरी तरह से समझ में नहीं आया है, जिसने हमें जीवन की अद्भुत दुनिया दी है।
• पानी के "असामान्य" गलनांक और क्वथनांक पानी की एकमात्र विसंगति से बहुत दूर हैं।
• *दूसरी जल विसंगति घनत्व विसंगति है. जी. गैलीलियो ने सबसे पहले पानी के इस विशेष गुण पर ध्यान दिया था। किसी भी तरल (गैलियम और बिस्मथ को छोड़कर) के ठोस अवस्था में संक्रमण के दौरान, अणुओं को अधिक बारीकी से व्यवस्थित किया जाता है, और पदार्थ स्वयं, मात्रा में घटते हुए, सघन हो जाता है। कोई भी तरल, लेकिन पानी नहीं। पानी यहाँ भी एक अपवाद है। ठंडा होने पर, पानी शुरू में अन्य तरल पदार्थों की तरह व्यवहार करता है: धीरे-धीरे संघनित होने पर इसकी मात्रा कम हो जाती है। ऐसी घटना को +4°С (अधिक सटीक रूप से, +3.98°С तक) तक देखा जा सकता है।
• शीतलन और बर्फ के निर्माण के दौरान पानी के व्यवहार की अनूठी विशेषता प्रकृति और जीवन में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह पानी की यह विशेषता है जो पृथ्वी के सभी जल निकायों - नदियों, झीलों, समुद्रों - को सर्दियों में लगातार ठंड से बचाती है, और इस तरह जीवन को बचाती है।
• 1.3 जीवन का जल
• जल पृथ्वी पर और पूरे ब्रह्मांड में सर्वोपरि है। हम एक जल ग्रह पर रहते हैं और हमारे अधिकांश शरीर पानी से बने हैं। पानी के अणु में 105 डिग्री का कोण होता है, जो कि गोल्डन रेशियो है। बाइबल के पहले शब्द बताते हैं कि सृष्टि की शुरुआत में ही, "परमेश्वर का आत्मा जल के ऊपर मँडराता था।" यीशु ने पानी से बपतिस्मा लिया। सारा जीवन पानी के आसपास इकट्ठा होता है: नदियाँ, झीलें। कुछ लोग जल को ही जीवन के रूप में देखते हैं और "जीवित जल" की बात करते हैं। इसका क्या मतलब है?
• सबसे पहले, पानी तीन बुनियादी अवस्थाओं में हो सकता है: बर्फ, पानी और भाप। 200 से अधिक विभिन्न बर्फ संरचनाएं हैं जिन्हें विज्ञान ने खोजा है।
• जॉर्जिया विश्वविद्यालय में, यह पाया गया कि किसी भी मानव शरीर में, सभी रोगग्रस्त कोशिकाएं (चाहे कोई भी रोगग्रस्त हो) पानी से घिरी होती है, जिसे कहा जाता है "असंरचित"।यह भी पाया गया कि प्रत्येक स्वस्थ कोशिका किससे घिरी होती है "संरचित"पानी। इसका क्या मतलब है? कम से कम रसायन शास्त्र के मामले में यह आसान है।
• "असंरचित" पानी में, बाहरी कक्षा में एक इलेक्ट्रॉन बस गायब है, और "संरचित" पानी में कोई लापता इलेक्ट्रॉन नहीं है। पानी, जब यह पाइप के माध्यम से दबाव में चलता है, तो इसकी प्राकृतिक सर्पिल गति के बजाय, संकेंद्रित रिंगों में पाइपों के माध्यम से जाने के लिए मजबूर किया जाता है। जैसे ही पानी पाइप के माध्यम से चलता है, इसके बाहरी इलेक्ट्रॉनों को कक्षा से बाहर कर दिया जाता है, जिससे पानी "असंरचित" हो जाता है। इसका मतलब है कि हम जिस नल का पानी पीते हैं या जिसमें हम बाथरूम में स्नान करते हैं, वह बीमारियों के रूप में परिणाम देता है। यदि हम 20 मिनट तक स्नान करते हैं, तो हम त्वचा के माध्यम से लगभग 450 ग्राम पानी को अवशोषित करते हैं जिसमें हम बैठते हैं। यह इस बात के बराबर है कि हम इस पानी को पीएंगे।
• जब यह पता चला, तो कई लोगों ने "असंरचित" पानी की संरचना के लिए एक रास्ता तलाशना शुरू कर दिया। इसके लिए पूरी दुनिया में चुम्बक, अजीब आकार के कांच के बर्तन, धातु के नोजल और इसी तरह के अन्य सामानों का इस्तेमाल किया जाने लगा। हमारे शोध से पता चला है कि कृत्रिम रूप से संरचित पानी, जब ऊर्जा विश्लेषण के अधीन होता है, तो हमेशा प्राकृतिक संरचित पानी जैसा नहीं दिखता है। एक चुंबक, उदाहरण के लिए, पानी को लगभग तुरंत बना देता है, लेकिन जॉर्जिया विश्वविद्यालय के अनुसार, इसे पीना सुरक्षित नहीं है।
• 1.4 पानी के अनसुलझे गुण
• पानी हमेशा से मानव मन के लिए एक बड़ा रहस्य रहा है। हमारे दिमाग में जो कुछ भी समझ में नहीं आता है वह अभी भी पानी के गुणों और कार्यों में बना हुआ है। पानी की बहती या बहती धारा को देखकर व्यक्ति अपने घबराहट और मानसिक तनाव को दूर कर सकता है। इसके कारण क्या हुआ?
• जहां तक ​​हम जानते हैं, पानी में ऐसा कोई भी पदार्थ नहीं होता है जो इस तरह का प्रभाव पैदा कर सके। कुछ वैज्ञानिकों का तर्क है कि पानी में किसी भी जानकारी को बरकरार रखते हुए उसे प्राप्त करने और प्रसारित करने की क्षमता होती है। भूत, वर्तमान और भविष्य जल में घुल जाते हैं। पानी के इन गुणों का जादू और उपचार में व्यापक रूप से उपयोग और उपयोग किया गया है।
• बहता पानी लगातार ब्रह्मांड की ऊर्जा लेता है और इसे अपने शुद्ध रूप में आसपास के निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में देता है, जहां यह प्रवाह की पहुंच के भीतर स्थित सभी जीवित जीवों द्वारा अवशोषित किया जाता है, क्योंकि बहते पानी से बनने वाले बायोफिल्ड में लगातार वृद्धि हो रही है। जारी ऊर्जा के कारण। जल प्रवाह जितनी तेजी से आगे बढ़ता है, यह क्षेत्र उतना ही मजबूत होता है। इस बल के प्रभाव में, जीवित जीवों के ऊर्जा खोल संरेखित होते हैं, शरीर के खोल (आभा) में "ब्रेकडाउन" आम आदमी के लिए अदृश्य बंद हो जाते हैं, शरीर ठीक हो जाता है।
• ठंडे पानी की धाराएं ऊर्जा की गंदगी को अच्छी तरह धो देती हैं, शरीर को ताकत से भर देती हैं। पानी की इस संपत्ति का उपयोग डॉक्टरों और पारंपरिक चिकित्सकों द्वारा अपने अभ्यास में किया जाता है, जो अपने रोगियों को नियमित रूप से ठंडे पानी से स्नान करने की सलाह देते हैं। ऐसे में इस बात पर ध्यान देना जरूरी है कि इस प्रक्रिया के दौरान पानी जमीन में चला जाए। यदि ऐसा नहीं होता है तो ऊर्जा सिर से टाँगों तक जाने लगेगी, जिससे टाँगों, जोड़ों और रक्तवाहिकाओं के रोग भड़काने लगेंगे।
• आप पानी को बिना छुए ही उसकी उपचार शक्ति का उपयोग कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको घर पर नल खोलने की जरूरत है, बैठ जाओ ताकि आपकी पीठ सीधी हो और आपके पैर पार न हों। अपने हाथों को पानी की ओर इस प्रकार फैलाते हुए कि उसका जेट एक दूसरे के सामने वाली हथेलियों के बीच से गुजरे, आपको उन्हें कुछ देर ऐसे ही पकड़ना चाहिए। कुछ समय बाद शीतलता की अनुभूति के स्थान पर नवजीवन और शक्ति से परिपूर्ण होने का आभास आएगा, जो धीरे-धीरे हाथों से शुरू होकर पूरे शरीर में फैल जाएगा।
• शरीर के लिए सबसे उपयोगी एक विपरीत बौछार है, क्योंकि यह आपको किसी और के नकारात्मक प्रभाव से दूर होने की अनुमति देता है और साथ ही साथ आपकी ताकत को फिर से भर देता है। एक व्यक्ति के लिए ठंडे और गर्म पानी के जेट का एक अजीब विकल्प है: इस क्रम में ठंडा (ठंडा) - गर्म - ठंडा - गर्म - ठंडा।
• पानी के बहुत अधिक विकल्प का दुरुपयोग नहीं करना चाहिए, क्योंकि इससे बीमारी हो सकती है। सबसे अच्छा विकल्प ठंडे और गर्म पानी के जेट को 25 गुना तक वैकल्पिक करना है।
• पुरुषों को ठंडे पानी से और महिलाओं को गर्म पानी से कंट्रास्ट शावर शुरू और खत्म करना चाहिए। यह न केवल ऊर्जा प्राप्त करना संभव बनाता है, बल्कि आपकी प्राकृतिक शुरुआत - स्त्री या पुल्लिंग को भी सक्रिय करता है।
• जल विधि करते समय पानी में नहीं थूकना चाहिए, जैसे आग पर नहीं थूकना चाहिए।
• ऊर्जा-इवान कुपाला (7 जुलाई) की छुट्टी के लिए बहुत मजबूत पानी, साथ ही इससे एक दिन पहले; शीतकालीन संक्रांति (शीतकालीन संक्रांति) के दो सप्ताह बाद; ग्रीष्म संक्रांति के दौरान।
• बहता पानी सब कुछ याद रखता है और ले जाता है: गंदगी, थकान, संचित नकारात्मक ऊर्जा - आपकी और किसी और की। यह शरीर के ऊर्जा चैनलों में ऊर्जा के प्रवाह को संरेखित करता है, बायोफिल्ड को संतुलित करने में मदद करता है। इसी तरह वह कपड़े धोते समय और घर की सफाई करते समय साफ करती हैं। हाइड्रोथेरेपी ताजा बातचीत खनिज
• हाइड्रोथेरेपी प्राचीन काल से जानी जाती है। प्राचीन मिस्र, प्राचीन असीरियन, प्राचीन ग्रीस, रोम और रूस में औषधीय प्रयोजनों के लिए ताजे और खनिज पानी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। रोगों के उपचार और रोकथाम में पानी की बहुत बड़ी भूमिका होती है।
• 2. जलीय चिकित्सा के अनुभाग
• मुख्य हैं:
• बालनोथेरेपी - स्नान, वर्षा, स्नान, सौना और अन्य जल प्रक्रियाएं;
• मिनरल वाटर ट्रीटमेंट
• विशेष नियम:
• एक्वा एंडोइकोलॉजी - जठरांत्र संबंधी मार्ग, यकृत, रक्त, लसीका और शरीर के अन्य अंगों और प्रणालियों की शुद्धि।
• थैलासोथेरेपी - समुद्री चिकित्सा।
• एक्वाफाइटोथेरेपी - हर्बल स्नान के साथ उपचार।
• एक्वाथेरेपी - जैविक रूप से सक्रिय पानी से उपचार।
• Aquageriatrics - मानव शरीर में गंदे पानी को हल्के साफ पानी से बदलकर बुढ़ापे के खिलाफ लड़ाई और बुढ़ापे की बीमारियों का इलाज।
• टेक्टोनिक्स - सीटीवी पर तैयार की गई हर्बल चाय से विभिन्न रोगों का उपचार।
• एक्वा-ऑन्कोलॉजी - सीटीवी कैंसर का उपचार।
• तलित्सा - पिघले पानी आदि की सहायता से रोगों का उपचार और रोकथाम।
• निष्कर्ष
• इस प्रकार, पानी के विषम और विशिष्ट गुण चेतन और निर्जीव प्रकृति के साथ इसकी विविध बातचीत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पानी के गुणों की ये सभी असामान्य विशेषताएं सभी जीवित चीजों के लिए इतनी "सफल" हैं, जो पानी को पृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व के लिए एक अनिवार्य आधार बनाती है।
• ग्रन्थसूची
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पानी- पृथ्वी पर सबसे अनोखा और दिलचस्प पदार्थ। प्रकृति में सबसे आम यौगिकों में से एक, पृथ्वी पर होने वाली प्रक्रियाओं में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहा है। जल पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास और जीवन के उद्भव, पृथ्वी पर भौतिक और रासायनिक वातावरण, जलवायु और मौसम के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पानी के अणुओं को इंटरस्टेलर स्पेस में भी दर्ज किया गया है, यह धूमकेतु आदि का एक हिस्सा है।

आधुनिक विज्ञान की उपलब्धियों के बावजूद, वैज्ञानिक अभी भी इस प्रतीत होने वाले सरल पदार्थ के सभी रहस्यों को नहीं जानते हैं! लंबे समय तक, पृथ्वी पर लोग पानी को एक साधारण अविभाज्य पदार्थ मानते थे। और केवल 1766 में, अंग्रेजी वैज्ञानिक जी। कैवेंडिश ने पाया कि पानी एक साधारण अविभाज्य तत्व नहीं है, बल्कि हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का एक संयोजन है। G. Cavendish के बाद यही खोज 1783 में फ़्रांसीसी वैज्ञानिक A. Lavoisier ने की थी।

रासायनिक सूत्र एच 2 ओ के पीछे एक अनूठा पदार्थ है जिसे विज्ञान अभी भी नहीं सुलझा सकता है। पानी- एक साधारण रासायनिक यौगिक जिसमें 11.11% हाइड्रोजन और 88.89% (द्रव्यमान के अनुसार) ऑक्सीजन होती है। रासायनिक रूप से शुद्ध पानी एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन तरल होता है।

आइए पानी के अनूठे और विषम गुणों को देखें।

पानी- पृथ्वी पर एकमात्र तरल, जिसमें तापमान पर विशिष्ट गर्मी की निर्भरता न्यूनतम होती है। यह न्यूनतम +35 0 के तापमान पर मनाया जाता है इसी समय, मानव शरीर का सामान्य तापमान, जिसमें दो-तिहाई (और कम उम्र में भी अधिक) पानी होता है, तापमान 36 की सीमा में होता है -38 0 .

पानी की गर्मी क्षमताअसामान्य रूप से उच्च। इसकी एक निश्चित मात्रा को एक डिग्री तक गर्म करने के लिए, अन्य तरल पदार्थों को गर्म करने की तुलना में अधिक ऊर्जा खर्च करना आवश्यक है।

पानी की विशिष्ट ताप क्षमता 0 0 सी पर 4180 जे / (किलो 0 सी) है। तरल अवस्था में बर्फ के संक्रमण के दौरान पिघलने की विशिष्ट गर्मी 330 केजे / किग्रा है, वाष्पीकरण की विशिष्ट गर्मी सामान्य दबाव और तापमान पर 2250 केजे / किग्रा है 100 0 सी।

उपरोक्त गुणों को ध्यान में रखते हुए, यह तर्क दिया जा सकता है कि पानी में गर्मी बनाए रखने की एक अनूठी क्षमता होती है। अधिकांश अन्य पदार्थों में यह गुण नहीं होता है। पानी की यह विशेषता एक व्यक्ति को गर्मी और ठंड दोनों में समान स्तर पर शरीर के सामान्य तापमान को बनाए रखने की अनुमति देती है। दिन के दौरान सौर ऊर्जा से गर्म होने पर, समुद्र और महासागरों का पानी बड़ी मात्रा में गर्मी को अवशोषित करता है, रात में ठंडा हो जाता है और वातावरण को देता है।

उपरोक्त सभी से, यह इस प्रकार है कि पानी मानव ताप विनिमय को विनियमित करने की प्रक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाता है और उसे न्यूनतम ऊर्जा लागत के साथ एक आरामदायक स्थिति बनाए रखने की अनुमति देता है।

ऊष्मा क्षमता के बड़े मूल्यों और जल परिवर्तन की गुप्त ऊष्मा के कारण, पृथ्वी की सतह पर इसके विशाल आयतन ऊष्मा संचायक हैं। पानी के ये सभी गुण उद्योग में ऊष्मा वाहक के रूप में इसके उपयोग को निर्धारित करते हैं। पानी की तापीय विशेषताएं जीवमंडल की स्थिरता में सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक हैं।

घनत्व- पानी की एक और खासियत। अधिकांश तरल पदार्थ, क्रिस्टल और गैसों का घनत्व - गर्म होने पर घट जाता है और ठंडा होने पर क्रिस्टलीकरण या संघनन की प्रक्रिया तक बढ़ जाता है। 100 से 3.98 0 C तक ठंडा होने पर पानी का घनत्व बढ़ जाता है, जैसा कि अधिकांश तरल पदार्थों में होता है। लेकिन, 3.98 0 सी के तापमान पर अधिकतम मूल्य तक पहुंचने के बाद, पानी के और ठंडा होने के साथ घनत्व कम होने लगता है। दूसरे शब्दों में, पानी का अधिकतम घनत्व 3.98 0 C के तापमान पर देखा जाता है, न कि 0 0 C के हिमांक पर।

पानी के जमने से घनत्व में 9% की अचानक कमी आती है, जबकि अधिकांश अन्य पदार्थों में क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया घनत्व में वृद्धि के साथ होती है। इस संबंध में, बर्फ तरल पानी की तुलना में अधिक मात्रा में होती है, और इसकी सतह पर रहती है।

पृथ्वी पर जीवन को बनाए रखने के लिए पानी के घनत्व का ऐसा असामान्य व्यवहार अत्यंत महत्वपूर्ण है। ऊपर से पानी को ढककर, बर्फ प्रकृति में एक प्रकार के तैरते हुए कंबल की भूमिका निभाता है जो नदियों और जलाशयों को और अधिक ठंड से बचाता है और पानी के नीचे की दुनिया को जीवित रखता है। यदि जमने पर पानी का घनत्व बढ़ जाता है, तो बर्फ पानी से भारी हो जाती है और डूबने लगती है, जिससे नदियों, झीलों और महासागरों में रहने वाले सभी जीवों की मृत्यु हो जाती है, जो पूरी तरह से जम जाते हैं, बर्फ के ब्लॉक में बदल जाते हैं, और पृथ्वी एक बर्फीला रेगिस्तान बन जाएगी, जो अपरिहार्य है, जिससे सभी जीवित चीजों की मृत्यु हो जाएगी।

सभी द्रवों में जल का पृष्ठ तनाव सबसे अधिक होता है। यदि हम पृथ्वी के सभी पदार्थों पर विचार करें, तो केवल पारा नामक धातु का पृष्ठ तनाव पानी से अधिक होता है।

20 0 C के तापमान पर कुछ तरल पदार्थों का पृष्ठ तनाव गुणांक σ, N/m नीचे दी गई तालिका में दिया गया है।

पानी- सबसे मजबूत सार्वभौमिक विलायक। पर्याप्त समय दिया गया है, यह लगभग किसी भी ठोस को भंग कर सकता है। पानी की अनूठी घुलने की शक्ति के कारण ही कोई भी अभी तक रासायनिक रूप से शुद्ध पानी प्राप्त नहीं कर पाया है - इसमें हमेशा बर्तन का घुला हुआ पदार्थ होता है। पूरे चक्र से गुजरने के बाद, पानी रास्ते में चट्टानों, धातुओं, कार्बनिक पदार्थों को घोल देता है। इसलिए, पानी में मेंडेलीव की आवर्त सारणी के सभी तत्व, गैसें, क्षार, लवण, अम्ल होते हैं। पानी अपने उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक के कारण स्वयं को एक सार्वभौमिक विलायक के रूप में प्रकट करता है, जो हवा से 80 गुना अधिक है।

चूंकि एक व्यक्ति में दो-तिहाई पानी होता है, स्वाभाविक रूप से यह सभी प्रमुख मानव जीवन समर्थन प्रणालियों के लिए नितांत आवश्यक है। पानी हमारे रक्त (79%) में निहित है और एक भंग अवस्था में संचार प्रणाली के माध्यम से जीवन के लिए आवश्यक हजारों पदार्थों के हस्तांतरण में योगदान देता है। पानी लसीका (96%) में निहित है, जो आंत से पोषक तत्वों को जीवित जीव के ऊतकों तक ले जाता है।

दरअसल, पानी के गुणों को देखते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि पानी का कोई भी गुण अद्वितीय है। केवल पानी ही ग्रह पर एकमात्र पदार्थ है जो एक साथ तीन अवस्थाओं में हो सकता है - तरल, ठोस और गैसीय।

शिक्षाविद वर्नाडस्की ने लिखा: "पानी हमारे ग्रह के इतिहास में अलग है। कोई प्राकृतिक शरीर नहीं है जो इसकी तुलना मुख्य, सबसे भव्य भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के दौरान इसके प्रभाव के संदर्भ में कर सके। कोई स्थलीय पदार्थ नहीं है - एक खनिज , एक चट्टान, एक जीवित शरीर जो समाप्त नहीं होगा। सभी सांसारिक पदार्थ इसमें व्याप्त हैं और इससे आलिंगनबद्ध हैं।"

पानी के रासायनिक और भौतिक गुण असामान्य हैं। उन्हें समझाया गया है, सबसे पहले, पानी के अणुओं के छोटे आकार, उनकी ध्रुवीयता और हाइड्रोजन बांड द्वारा एक दूसरे के साथ संयोजन करने की क्षमता।

पानी के एक अणु में, एक ऑक्सीजन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं से सहसंयोजी रूप से बंधा होता है। अणु ध्रुवीय है: ऑक्सीजन परमाणु आंशिक नकारात्मक चार्ज करता है, और दो हाइड्रोजन परमाणु आंशिक रूप से सकारात्मक चार्ज करते हैं। यह पानी के अणु को द्विध्रुवीय बनाता है। इसलिए, जब पानी के अणु एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, तो उनके बीच हाइड्रोजन बांड स्थापित हो जाते हैं। वे सहसंयोजक से कमजोर हैं, लेकिन चूंकि प्रत्येक पानी का अणु 4 हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम है, वे पानी के भौतिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। बड़ी ऊष्मा क्षमता, संलयन की ऊष्मा और वाष्पीकरण की ऊष्मा को इस तथ्य से समझाया जाता है कि पानी द्वारा अवशोषित अधिकांश ऊष्मा उसके अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधों को तोड़ने में खर्च होती है। पानी में उच्च तापीय चालकता होती है। पानी व्यावहारिक रूप से संकुचित नहीं होता है, यह स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में पारदर्शी होता है। अंत में, पानी ही एकमात्र ऐसा पदार्थ है जिसका तरल अवस्था में घनत्व ठोस अवस्था की तुलना में अधिक होता है।

पानी का जैविक महत्व

इसके भौतिक और रासायनिक गुण इसे एक अद्वितीय तरल बनाते हैं और इसके जैविक महत्व को निर्धारित करते हैं।

पानी आयनिक (ध्रुवीय) यौगिकों के साथ-साथ कुछ गैर-आयनिक यौगिकों के लिए एक अच्छा विलायक है, जिसके अणु में आवेशित (ध्रुवीय) समूह होते हैं। यदि किसी पदार्थ के अणुओं के प्रति जल के अणुओं के आकर्षण की ऊर्जा किसी पदार्थ के अणुओं के बीच आकर्षण ऊर्जा से अधिक होती है, तो अणु जलयोजित हो जाते हैं और पदार्थ घुल जाता है (चित्र 256)। पानी के संबंध में, हैं:

हाइड्रोफिलिक पदार्थ- पदार्थ जो पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं;

हाइड्रोफोबिक पदार्थ -पदार्थ जो पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील हैं।

बी

अंजीर 254. पानी के अणु के गुण:

1 - पानी के अणुओं का सामंजस्य; 2 - कटियन हाइड्रेशन; 3 - आयनों का जलयोजन।

अधिकांश जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं केवल एक जलीय घोल में ही हो सकती हैं; कई पदार्थ कोशिका में प्रवेश करते हैं और इससे जलीय घोल में उत्सर्जित होते हैं।

पानी की उच्च ताप क्षमता और तापीय चालकता शरीर में "हॉट स्पॉट" की घटना को रोकती है, क्योंकि वे सेल में गर्मी के समान वितरण में योगदान करते हैं।

पानी के वाष्पीकरण की उच्च गर्मी के कारण शरीर ठंडा हो जाता है।

बर्फ का घनत्व पानी के घनत्व से कम होता है। इसलिए, जब जल निकाय बर्फ के नीचे जम जाते हैं, तो जलीय जीवों के लिए रहने की जगह होती है।

आसंजन 3 और सामंजस्य 4 की ताकतों के कारण, पानी में केशिका का गुण होता है, अर्थात, केशिकाओं के साथ उठने की क्षमता (पौधों के जहाजों में पानी की गति सुनिश्चित करने वाले कारकों में से एक) (चित्र। 254) .

पानी कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं (प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा, आदि का जाइरोलाइटिक टूटना) में प्रत्यक्ष भागीदार है।

पानी की असंगति कोशिका की दीवारों (टगर) की तनाव की स्थिति को निर्धारित करती है, और एक सहायक कार्य भी करती है (हाइड्रोस्टैटिक कंकाल, उदाहरण के लिए, राउंडवॉर्म में)।

खनिज पदार्थ

कोशिका के खनिज पदार्थ मुख्य रूप से लवण द्वारा दर्शाए जाते हैं, जो आयनों और धनायनों में अलग हो जाते हैं, कुछ - माइक्रोडोज़ (Fe, Mg, Cu, Co, Ni, आदि) में गैर-आयनित रूप में।

सेल की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए, सबसे महत्वपूर्ण उद्धरण Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , आयन HPO 4 2- , Cl - , HCO 3 - हैं। एक नियम के रूप में, एक कोशिका और उसके वातावरण में आयनों की सांद्रता भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, बाहरी वातावरण में (रक्त प्लाज्मा, समुद्र का पानी) K + हमेशा कम होता है, और Na + हमेशा कोशिका की तुलना में अधिक होता है। ऐसे कई तंत्र हैं जो कोशिका को प्रोटोप्लास्ट और पर्यावरण में आयनों का एक निश्चित अनुपात बनाए रखने की अनुमति देते हैं।

कई कोशिका जीवन प्रक्रियाओं में विभिन्न आयन शामिल होते हैं:

के +, ना +, सीए 2+ जीवित जीवों की चिड़चिड़ापन प्रदान करते हैं;

कई एंजाइमों के सामान्य कामकाज के लिए cations Mg 2+, Mn 2+, Zn 2+, Ca 2+, आदि आवश्यक हैं;

प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बोहाइड्रेट का निर्माण Mg 2+ (क्लोरोफिल का एक अभिन्न अंग) के बिना असंभव है;

सेल की सामग्री की थोड़ी क्षारीय प्रतिक्रिया कमजोर एसिड (एचसीओ 3 -, एचपीओ 4 -) और कमजोर एसिड (एच 2 सीओ 3) के आयनों द्वारा समर्थित है;

कोशिका के बफर गुण कोशिका के अंदर लवण की सांद्रता पर निर्भर करते हैं। बफरिंग एक स्थिर स्तर पर अपनी सामग्री की थोड़ी क्षारीय प्रतिक्रिया को बनाए रखने के लिए एक सेल की क्षमता को संदर्भित करता है। सेल के अंदर, बफरिंग मुख्य रूप से आयनों एच 2 पीओ 4 - और एचपीओ 4 2- द्वारा प्रदान की जाती है। बाह्य तरल पदार्थ में और रक्त में, एच 2 सीओ 3 - और एचसीओ 3 2- बफर की भूमिका निभाते हैं।

फॉस्फेट बफर सिस्टम:

कम पीएच उच्च पीएच

एचपीओ 4 2- + एच + ←――――――― → एच 2 पीओ 4 -

हाइड्रोफॉस्फेट - आयन डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट - आयन

बाइकार्बोनेट बफर सिस्टम:

कम पीएच उच्च पीएच

एचसीओ 3 - + एच + ←―――――――→एच 2 सीओ 3

बाइकार्बोनेट - आयन कार्बोनिक एसिड

कुछ अकार्बनिक पदार्थ न केवल भंग अवस्था में, बल्कि ठोस अवस्था में भी कोशिका में निहित होते हैं। उदाहरण के लिए, सीए और पी हड्डी के ऊतकों में, मोलस्क के गोले में डबल कार्बोनिक और फॉस्फेट लवण के रूप में पाए जाते हैं।