Νερό. Η αρχή των πάντων. - BitterBooze

• Νερό. Η αρχή των πάντων. - BitterBooze:

 Ο Κωνσταντίνος Τσατσίρας κάνει μια συναισθηματική προσέγγιση για το νερό και μερικές από τις ιδιότητες του.



" Tο νερό είναι μια παράξενη ουσία που εμφανίζει περισσότερες από 80 ασυνήθιστες ιδιότητες, με έναν αριθμό, συμπεριλαμβανομένων και ορισμένων που οι επιστήμονες εξακολουθούν να αγωνίζονται να καταλάβουν. Για παράδειγμα, το νερό μπορεί να υπάρχει και στις τρεις καταστάσεις της ύλης (στερεό, υγρό, αέριο) την ίδια στιγμή. Και οι δυνάμεις στην επιφάνειά του επιτρέπουν στα έντομα να περπατούν με νερό και νερό για να ανέβουν από τις ρίζες στα φύλλα δέντρων και άλλων φυτών. Σε μια άλλη παράξενη στροφή, οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι το νερό μπορεί να μετατραπεί από ένα είδος υγρού σε άλλο σε μια λεγόμενη μετάβαση φάσης "υγρού-υγρού", αλλά είναι αδύνατο να το δοκιμάσετε με τον σημερινό εργαστηριακό εξοπλισμό, επειδή αυτά συμβαίνουν τόσο γρήγορα . Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι Kumar και Stanley χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις υπολογιστών για να το ελέγξουν.

Διαπίστωσαν ότι όταν ψύξουν υγρό νερό στην προσομοίωση τους, η τάση τους να μειώνουν τη θερμότητα, όπως αναμένεται για ένα συνηθισμένο υγρό. Αλλά, όταν μείωσαν τη θερμοκρασία σε περίπου 54 βαθμούς κάτω από το μηδέν Fahrenheit, το υγρό νερό άρχισε να παράγει θερμότητα ακόμα καλύτερα στην προσομοίωση. Οι μελέτες τους υποδεικνύουν ότι κάτω από αυτή τη θερμοκρασία, το υγρό νερό υφίσταται αιχμηρές αλλά συνεχείς δομικές αλλαγές ενώ η τοπική δομή του υγρού γίνεται εξαιρετικά διατεταγμένη - πάρα πολύ σαν πάγος. Αυτές οι δομικές αλλαγές στο υγρό νερό οδηγούν σε αύξηση της αγωγιμότητας της θερμότητας σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Οι ερευνητές λένε ότι αυτό το εκπληκτικό αποτέλεσμα υποστηρίζει την ιδέα ότι το νερό έχει μια μετάβαση φάσης υγρού-υγρού."  ...

Subject: H2O !!!!

 Subject: H2O !!!

Water has long been known to exhibit many physical properties that distinguish it from other small molecules of comparable mass. Chemists refer to these as the "anomalous" properties of water, but they are by no means mysterious; all are entirely predictable consequences of the way the size and nuclear charge of the oxygen atom conspire to distort the electronic charge clouds of the atoms of other elements when these are chemically bonded to the oxygen.

A covalent chemical bond consists of a pair of electrons shared between two atoms. In the water molecule H ₂O, the single electron of each H is shared with one of the six outer-shell electrons of the oxygen, leaving four electrons which are organized into two non-bonding pairs. Thus the oxygen atom is surrounded by four electron pairs that would ordinarily tend to arrange themselves as far from each other as possible in order to minimize repulsions between these clouds of negative charge. This would ordinarly result in a tetrahedral geometry in which the angle between electron pairs (and therefore the H-O-H bond angle) is 109°. However, because the two non-bonding pairs remain closer to the oxygen atom, these exert a stronger repulsion against the two covalent bonding pairs, effectively pushing the two hydrogen atoms closer together. The result is a distorted tetrahedral arrangement in which the H—O—H angle is 104.5°.

Because molecules are smaller than light waves, they cannot be observed directly, and must be "visualized" by alternative means. The two computer-generated images of the H₂O molecule shown below come from calculations that model the electron distribution in molecules. The outer envelopes show the effective "surface" of the molecule as defined by the extent of the electron cloud

See the SBU Water Site for more information on the above model

The H₂O molecule is electrically neutral, but the positive and negative charges are not distributed uniformly. This is shown clearly by the gradation in color from green to purple in the image at the above right, and in the schematic diagram here. The electronic (negative) charge is concentrated at the oxygen end of the molecule, owing partly to the nonbonding electrons (solid blue circles), and to oxygen's high nuclear charge which exerts stronger attractions on the electrons. This charge displacement constitutes an electric dipole, represented by the arrow at the bottom; you can think of this dipole as the electrical "image" of a water molecule.

As we all learned in school, opposite charges attract, so the partially-positive hydrogen atom on one water molecule is electrostatically attracted to the partially-negative oxygen on a neighboring molecule. This process is called (somewhat misleadingly) hydrogen bonding. Notice that the hydrogen bond (shown by the dashed blue line) is somewhat longer (117 pm) than the covalent O—H bond (99 pm). This means that it is considerably weaker; it is so weak, in fact,that a given hydrogen bond cannot survive for more than a tiny fraction of a second.

How chemists think about water

The nature of liquid water and how the H₂O molecules within it are organized and interact are questions that have attracted the interest of chemists for many years. There is probably no liquid that has received more intensive study, and there is now a huge literature on this subject.

The following facts are well established:

• H₂O molecules attract each other through the special type of dipole-dipole interaction known as hydrogen bonding
• a hydrogen-bonded cluster in which four H₂ Os are located at the corners of an imaginary tetrahedron is an especially favorable (low-potential energy) configuration, but...
• the molecules undergo rapid thermal motions on a time scale of picoseconds (10 ^–12 second), so the lifetime of any specific clustered configuration will be fleetingly brief.

A variety of techniques including infrared absorption, neutron scattering, and nuclear magnetic resonance have been used to probe the microscopic structure of water. The information garnered from these experiments and from theoretical calculations has led to the development of around twenty "models" that attempt to explain the structure and behavior of water. More recently, computer simulations of various kinds have been employed to explore how well these models are able to predict the observed physical properties of water.

This work has led to a gradual refinement of our views about the structure of liquid water, but it has not produced any definitive answer. There are several reasons for this, but the principal one is that the very concept of "structure" (and of water "clusters") depends on both the time frame and volume under consideration. Thus questions of the following kinds are still open:

• How do you distinguish the members of a "cluster" from adjacent molecules that are not in that cluster?
• Since individual hydrogen bonds are continually breaking and re-forming on a picosecond time scale, do water clusters have any meaningful existence over longer periods of time? In other words, clusters are transient, whereas "structure" implies a molecular arrangement that is more enduring. Can we then legitimately use the term "clusters" in describing the structure of water?
• The possible locations of neighboring molecules around a given H₂O are limited by energetic and geometric considerations, thus giving rise to a certain amount of "structure" within any small volume element. It is not clear, however, to what extent these structures interact as the size of the volume element is enlarged. And as mentioned above, to what extent are these structures maintained for periods longer than a few picoseconds?

The view first developed in the 1950's that water is a collection of "flickering clusters" of varying sizes (right) has gradually been abandoned as being unable to account for many of the observed properties of the liquid. The current thinking, influenced greatly by molecular modeling simulations beginning in the 1980s, is that on a very short time scale (less than a picosecond), water is more like a "gel" consisting of a single, huge hydrogen-bonded cluster. On a 10^-12-10^-9 sec time scale, rotations and other thermal motions cause individual hydrogen bonds to break and re-form in new configurations, inducing ever-changing local discontinuities whose extent and influence depends on the temperature and pressure. It is quite likely that over very small volumes, localized (H₂O)_n  polymeric clusters may have a fleeting existence, and many theoretical calculations have been made showing that some combinations are more stable than others. While this might prolong their lifetimes, it does not appear that they remain intact long enough to detect as directly observable entities in ordinary bulk water at normal pressures.

Think of liquid water of as a seething mass of H₂O molecules in which hydrogen-bonded clusters are continually forming, breaking apart, and re-forming.

Theoretical models suggest that the average cluster may encompass as many as 90 H₂O molecules at 0°C, so that very cold water can be thought of as a collection of ever-changing ice-like structures. At 70° C, the average cluster size is probably no greater than about 25.

Prof. Martin Chaplin of the London South Bank University has reviewed much of the existing literature on water clustering, and has recently proposed an icosohedral clustering model in which twenty 14-molecule tetrahedral units form an icosohedron containing a total of 280 H ₂O units. This model is consistent with X-ray diffraction data and is able to explain all of the unusual properties of water.

It must be emphasized that no stable clustered unit or arrangement has ever been isolated or identified in pure bulk liquid water. A 2006 report suggests that a simple tetrahedral arrangement is the only long-range structure that persists at time scales of a picosecond or beyond.

Water clusters are of considerable interest as models for the study of water and water surfaces, and many articles on them are published every year. Some notable work reported in 2004 extended our view of water to the femtosecond time scale. The principal finding was that 80 percent of the water molecules are bound in chain-like fashion to only two other molecules at room temperature, thus supporting the prevailing view of a dynamically-changing, disordered water structure.

 

Liquid and solid water

Ice, like all solids, has a well-defined structure; each water molecule is surrounded by four neighboring H ₂Os. two of these are hydrogen-bonded to the oxygen atom on the central H₂O molecule, and each of the two hydrogen atoms is similarly bonded to another neighboring H₂O.

The hydrogen bonds are represented by the dashed lines in this 2-dimensional schematic diagram. In reality, the four bonds from each O atom point toward the four corners of a tetrahedron centered on the O atom. This basic assembly repeats itself in three dimensions to build the ice crystal.

When ice melts to form liquid water, the uniform three-dimensional tetrahedral organization of the solid breaks down as thermal motions disrupt, distort, and occasionally break hydrogen bonds. The methods used to determine the positions of molecules in a solid do not work with liquids, so there is no unambiguous way of determining the detailed structure of water. The illustration here is probably typical of the arrangement of neighbors around any particular H₂O molecule, but very little is known about the extent to which an arrangement like this gets propagated to more distant molecules.

Below are three-dimensional views of a typical local structure of liquid water (right) and of ice (left). Notice the greater openness of the ice structure which is necessary to ensure the strongest degree of hydrogen bonding in a uniform, extended crystal lattice. The more crowded and jumbled arrangement in liquid water can be sustained only by the greater amount thermal energy available above the freezing point.

ice

water

 

The anomalous properties of water

Ένας κόσμος χωρίς νερό ....

Ένας κόσμος χωρίς νερό θα ήταν ένας κόσμος χωρίς ζωή. Οι θάλασσες της προϊστορίας υπήρξαν το λίκνο μέσα στο οποίο γεννήθηκε η ζωή, προτού οι διάφορες μορφές της πατήσουν το χώμα της στεριάς.

Η ιστορία του ανθρώπινου πολιτισμού, από την αυγή της μέχρι τις μέρες μας είναι συνυφασμένη με το νερό και σημαδεμένη από αυτό. Οι μεγαλύτεροι πολιτισμοί της αρχαιότητας αναπτύχθηκαν γύρω από το νερό. Η ύπαρξη νερού ήταν κριτήριο για την επιλογή εγκατάστασης ανθρώπων και τη δημιουργία οργανωμένων κοινωνιών και οικισμών. Οι θάλασσες ήταν η οδός της εξερεύνησης και της εξάπλωσης του πολιτισμού σε κάθε γωνιά του πλανήτη. Η δύναμη του νερού ήταν αυτή που κίνησε υδρόμυλους και παράγει σήμερα ηλεκτρική ενέργεια. Όμως αυτή η ίδια δύναμη του νερού ήταν η αιτία καταστροφής πόλεων και πολιτισμών, μεγαλοπρεπής όσο και τραγική υπόμνηση της δύναμης των στοιχείων της φύσης.

Στη γη υπάρχουν περίπου 1.400 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα νερού, ενώ το 70% της επιφάνειάς της καλύπτεται από νερό. Το 97% του νερού βρίσκεται στις θάλασσες και είναι ακατάλληλο για άμεση χρήση λόγω της περιεκτικότητάς του σε αλάτι. Όμως και από το 3% που απομένει,

Νερό, αυτό το τεράστιο μυστήριο

Τι συνδέει τους γαλαξίες με μια σταγόνα νερού

Τι συνδέει τους γαλαξίες με μια σταγόνα νερού

Johann "John" Grander - The Waterman of Tirol - Inventor of Revitalized ...

Αυτή είναι η ιστορία του John Grander από την Αυστριακή, που ήταν ο εφευρέτης του αναζωογονημένου νερού. Σε αυτό το βίντεο, θα μάθετε για το ιστορικό ζωής του, τις σκέψεις του για τη ζωή μας και τη σχέση που έχουμε με το νερό.

   Πιστεύει ότι το νερό που πίνουμε από τις βρύσες στο σπίτι μας είναι 'νεκρό' νερό. Κατά τη μεταφορά στο σπίτι μας - τα χλωρίνη, φθοριούχο, βιομηχανικές μολυσματικές ουσίες και 'αρνητικές συχνότητες' από το ηλεκτρικό δίκτυο μας και οι ασύρματες τεχνολογίες μικροκυμάτων έχουν σκοτώσει τους ζωτικούς οργανισμούς που τρέφουν και αποτοξινώνουν το σώμα μας.

    Αισθάνεται όπως και πολλοί άλλοι που αγόρασαν τα προϊόντα του, που εκμεταλλεύονται τις μεθόδους αναζωογόνησης του νερού, μπορούμε να βιώσουμε την αρχική ενέργεια και τα ευεργετικά μικρόβια που περιέχονται στα φρέσκα βουνά που ρέουν από τις αυστριακές Άλπεις και πολλά άλλα μέρη του κόσμου .

The Mystery of Water - What we know is a drop.

The Mystery of Water - What we know is a drop.

Τι ήταν το Αθάνατο νερό των αρχαίων Ελλήνων;

Το νερό, πηγή και σύµβολο ζωής, έγινε από τα πανάρχαια χρόνια αντικείµενο λατρείας όλων των πρωτόγονων λαών. 

• 

Όποιες και αν είναι οι πολιτισµικές τους δοµές, το νερό αποτελεί αστείρευτη πηγή δύναµης και ζωής: καθαρίζει, θεραπεύει, ανανεώνει και διασφαλίζει την αθανασία.

Η αθανασία και η αιώνια ζωή ήταν το μεγάλο όνειρο του ανθρώπου από τους αρχαίους χρόνους, η λαχτάρα του αυτή τον έκανε να ψάχνει αλλά και να συνεχίζει μέχρι σήμερα να ερευνά για το ελιξίριο της αθανασίας.  Για τους αρχαίους Έλληνες το πιο ονομαστό ελιξίριο ήταν τα νερά της Στυγός. Αλλά και το νερό που δίνανε όρκο οι θεοί.

Η πιο « παράξενη » ουσία είναι … το νερό !

Η πιο « παράξενη » ουσία είναι … το νερό !

 

Τελικά, όσο και να μην θέλουμε να το πιστέψουμε, όλα στη ζωή μας είναι φτιαγμένα για να ζήσουμε. Έτσι και η πιο κοντινή μας ουσία που είναι το νερό (73% του πλανήτη μας καλύπτεται από νερό και 70% του σώματός μας είναι νερό), έχει πολλές «παραξενιές» απαραίτητες για να μπορούμε να ζήσουμε. 

Ας τις δούμε λοιπόν.
• Ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό !
Κάθε ουσία όταν ψύχεται αυξάνεται η πυκνότητά της. Το νερό όταν ψύχεται, ενώ μέχρι τους 4 oC αυξάνεται η πυκνότητά του όπως ήταν αναμενόμενο, ύστερα αρχίζει να ελαττώνεται. Με το παράξενο επακόλουθο το στερεό νερό, δηλ. ο πάγος, να έχει μικρότερη πυκνότητα και άρα να είναι πιο ελαφρύς από το νερό. Και ευτυχώς που είναι έτσι και μπορεί και υπάρχει ζωή κάτω από τον πάγο των παγωμένων λιμνών και κάτω από τους πάγους των πόλων της Γης. Το στρώμα πάγου ενεργεί σαν θερμομονωτικό και εμποδίζει τον ψυχρό αέρα να ψύξει το νερό που είναι από κάτω κι έτσι τα ψάρια και οι άλλοι οργανισμοί συνεχίζουν κανονικά τη ζωή τους. Αν ο πάγος ήταν βαρύτερος από το νερό (όπως και θα έπρεπε), θα έπεφτε συνεχώς στον πυθμένα με αποτέλεσμα να παγώσει όλο το νερό, οπότε και θα εξαφανιζόταν κάθε μορφή ζωής στα παγωμένα νερά.
• Το νερό έχει μεγάλη θερμοχωρητικότητα !
Για να ζεστάνουμε ένα υγρό πρέπει να το θερμάνουμε. Για να ζεστάνουμε το νερό πρέπει να του δώσουμε πολύ μεγαλύτερα ποσά θερμότητας (και αντίθετα όταν ψύχεται μας δίνει μεγάλα ποσά θερμότητας), απ’ ότι σε πολλές άλλες ουσίες δηλ. έχει μεγάλη θερμοχωρητικότητα (π.χ. διπλάσια από του οινοπνεύματος). Αυτό είναι πολύ καλό για το σώμα μας, γιατί και πολλή θερμότητα να πάρουμε (όταν είμαστε σε ζεστό περιβάλλον) ή πολλή θερμότητα να χάσουμε (όταν είμαστε σε ψυχρό περιβάλλον), θ’ αλλάξει πολύ λίγο η θερμοκρασία μας. Όλοι μας ξέρουμε ότι τα παραθαλάσσια μέρη (κι’ αυτά που έχουν κοντά τους λίμνες), έχουν δροσερά καλοκαίρια και ήπιους χειμώνες. Το καλοκαίρι καθώς θερμαίνεται το νερό, απορροφά από τον καυτό αέρα μεγάλα ποσά θερμότητας κι έτσι μετριάζεται η ζέστη και το χειμώνα καθώς ψύχεται το νερό, απελευθερώνει στο περιβάλλον μεγάλα ποσά θερμότητας κι έτσι μετριάζεται το κρύο. Η θέρμανση και η ψύξη του νερού των ωκεανών βοηθάει κι αυτή στην ισορροπία των θερμοκρασιών στον πλανήτη μας (στο φεγγάρι η θερμοκρασία κυμαίνεται από 107 oC την ημέρα μέχρι -153 oC τη νύκτα).
• Το νερό βράζει στους 100 oC !
Το νερό βράζει (δηλ. γίνεται αέριο ) στους 100 oC, θερμοκρασία πολύ υψηλή για το μέγεθος των μορίων του. Το υδρόθειο που μοιάζει πολύ με το νερό, βράζει στους -54 oC. Αν δεν είχε το νερό αυτή την παραξενιά, από τους -80 oC και πάνω θα ήταν αέριο, δηλ. νερό όπως το ξέρουμε δεν θα βλέπαμε ούτε στον ύπνο μας ! Φυσικά καταλαβαίνουμε πως χωρίς το υγρό νερό, δεν θα μπορούσε να υπάρξει ζωή πάνω στο πλανήτη Γη.
• Το νερό είναι ο καλύτερος διαλύτης !
Καμία ουσία δεν μπορεί διαλύσει τόσες ουσίες και σε τόσο μεγάλες ποσότητες, όσο το νερό. Το νερό που πίνουμε δεν αποτελείται μόνο από μόρια νερού, αλλά περιέχει διαλυμένα και πολλά ιόντα (ας κοιτάξουμε τη σύσταση σ’ ένα μπουκάλι εμφιαλωμένο νερό). Αυτά τα ιόντα και ευχάριστη γεύση του δίνουν και πολύ χρήσιμα είναι για το σώμα μας. Μέσα στα κύτταρά μας χιλιάδες ουσίες είναι διαλυμένες μέσα στο νερό. Έτσι και εύκολα μετακινούνται και εύκολα αντιδρούν μεταξύ τους. Επιπλέον και το ίδιο το νερό συμμετέχει σε κάποιες βιολογικές αντιδράσεις (π.χ. υδρολύσεις).
• Το νερό έχει μεγάλη επιφανειακή τάση !
Τα μόρια που βρίσκονται στην επιφάνεια ενός υγρού έλκονται από τ’ άλλα μόρια του υγρού προς το εσωτερικό του, με αποτέλεσμα να μειώνεται η επιφάνεια του υγρού και άρα μαζεύονται πολλά μόρια το ένα κοντά στο άλλο με αποτέλεσμα να δημιουργείται κάτι σαν «επιδερμίδα» (γι’ αυτό οι σταγόνες έχουν σφαιρικό σχήμα). Αυτή η ιδιότητα λέγεται επιφανειακή τάση. Το νερό έχει απρόσμενα μεγάλη επιφανειακή τάση (το περνάει μόνο ο υδράργυρος). Έτσι μπορούν τα έντομα και άλλοι οργανισμοί να περπατούν πάνω στο νερό. Για το λόγο αυτό, μπορεί το νερό ν’ ανεβαίνει από τις ρίζες των δένδρων στα φύλλα σε συνεχόμενη ροή.
Αφού λοιπόν και το νερό γέμισε «παραξενιές» για να μπορούμε να ζήσουμε, σημαίνει ότι ζούμε για να είμαστε αετοί και όχι σκουλήκια όπως αγωνίζονται να μας κάνουν κάποιοι…

(Όποιος έχει μυαλό, ας καταλάβει). 

Πολύ ωραία το παρουσιάζει το τραγούδι του Νίκου Ξυλούρη : «Πώς να σωπάσω μέσα μου /

την ομορφιά του κόσμου; 

Ο ουρανός δικός μου /

η θάλασσα στα μέτρα μου…/

Στου βούρκου μέσα τα νερά /

ποια γλώσσα μου μιλάνε /

αυτοί που μου ζητάνε /

να χαμηλώσω τα φτερά;».

The Memory of Water - h2o Remembers Everything | Love Nature

Water Memory ! (Documentary of 2014 about Nobel Prize laureate Luc Montagn...

Πώς μπορεί το νερό να αποθηκεύει και να μεταδίδει πληροφορίες;

Ρίξτε μια ματιά σε αυτό το βίντεο στο έργο του luc montagnier και του προκατόχου του Jacques Benveniste στην αποκάλυψη του συναρπαστικό φαινομένου της μνήμης του νερού.

Αυτό είναι ένα παράδειγμα της σύγκλισης της βιολογίας, της Χημείας και της φυσικής στη συνείδηση, μια έννοια που αρχικά εισήγαγε ο αρχιερέας των δημοσίων σχέσεων στη δημιουργική θεωρία του microvita τη δεκαετία του 1980

Η ταινία φέρνει επίσης στο φως την ακαμψία της δογματική επιστημονικής κοινότητας του σήμερα, ακριβώς όπως η εγκατάσταση του status quo ήταν την ημέρα του galileo.

Luc montagnie: " πήρα το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη του hiv. Ως εκ τούτου, απέκτησα αναγνώριση στην επιστημονική κοινότητα. Ωστόσο, σήμερα η φήμη μου αμφισβητείται από κάποιους που λένε, " μπορεί να ανακάλυψε τον ιό hiv αλλά είναι ξεπερασμένος τώρα. Αυτό είναι εντελώς λάθος. Αυτά είναι τα καλύτερά μου χρόνια έρευνας. Βρίσκω τα πιο σημαντικά φαινόμενα σήμερα. Είναι καλό να ανακαλύπτεις έναν ιό, αλλά να ανακαλύπτεις για τους μηχανισμούς της ζωής: Αυτό είναι ακόμα πιο σημαντικό."

" αν τα αποτελέσματα είναι σωστά," λέει ο θεωρητικός χημικός τζεφ reimers του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ, Αυστραλία, " αυτά θα ήταν τα πιο σημαντικά πειράματα που πραγματοποιήθηκαν τα τελευταία 90 χρόνια, απαιτώντας εκ νέου την αξιολόγηση του συνόλου του εννοιολογική πλαισίου του σύγχρονου," Χημεία."