2021-08-29 11:41:28

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无机物
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自然界的水不是以单一水分子(H2O)的形式存在的,而是由若干水分子通过氢键作用而聚合在一起,形成水分子簇,俗称「水分子团」,又称水团簇、水簇。水分子簇是一种不连续的氢键结构形成的水分子簇合物。 簇合物词条请参见簇合物化学。这些簇合物有的被实验所证实,有的通过理论计算推测存在。它们有多种存在的形式:在中、在晶格中以及在液态水中。其中最简单的就是二聚水(化学式:(H2O)2)。继续进行科学研究十分重要,因为这使人们意识到水能自发地形成簇合物,而不是各向同性的无序物质。这可能可以解释水的许多反常性质,例如其密度不完全遵守热胀冷缩的规律。水分子团也与一些特定超分子结构的稳定性有关。人类对自由水中水分子簇的了解很少,於2009年,这被科学杂志(Science)认为是未解决的化学问题之一。

基本信息

  • 中文名称

    水分子团

  • 外文名称

    Water cluster

  • 组成部分

    2个以上水分子

  • 应用

    解释水不遵守热胀冷缩

折叠 编辑本段 和理论研究

理论计算表明,环状的水分子团(H2O)n中n的值可以从3取到60。 随著簇的体积增大,两个氧原子之间的距离会因为所谓的共同多体相互作用而减小。这是因为电荷分布发生变化造成氢受体分子成为一个更好的氢供体分子,同时导致水的总体积增大。六聚体中似乎存在多种同分异构体:环状的、书状的、包状的、笼状的、棱柱形的,它们的能量基本相同。七聚体和八聚体以笼状形式存在,还未发现环状或正方体形状的异构体。更大的簇合物也有研究,类似於富勒烯的(H2O)28,这被称为水布基球(water buckyball)。甚至一种由280个水分子组成的庞大的二十面体结构(每个水分子周围最近有4个水分子)也被发现处於局部势能极小值。这种结构的簇合物直径达到3奈米,由三个二十面体的层构成,每层分别有280个、100个和20个水分子(100个释20个分子组成的结构见概述图)。每增加一层都使得簇合物的稳定性得到提高。 2000年后的研究文献对使用量子化学从头计算方法研究水分子簇有较好的评价。

折叠 编辑本段 研究史

1884年,Whiting首次报导液态水高密度矩阵模型;1933年,Bemal和Fowler提出高低密度下簇状结构;1959年,Pauling提出具有空隙的水分子簇状结构;1957年,Bontron和Alben提出了水的环状结构;2000年以后,提出了水的二十面体结构,即水是由280个水分子组成的。

折叠 编辑本段 测定

实验观察水分子簇需要精密的光谱仪器,例如远红外振动转动隧道光谱。将水分子困在液氦环境中,可以发现六聚体是一个平面环状结构,在气相中是笼状结构,而将液氦换成某些有机物,就会发现它的构象类似於熟悉的环己烷构象。结合红外光谱质谱进行观测可以发现立方形的结构存在於8到10个水分子的簇合物中。

如果水是晶体结构的一部分(例如水合物),就可以通过X射线衍射进行研究。一项2007年的研究就用此法发现一种水的七聚体是扭船型的非平面环状结构。

对於任何自由液态水(即普通意义上的水,而不是数个水分子)中,超分子结构的研究是十分困难的,因为它们存在时间非常短。氢键不断断裂和形成所需时间小於200飞秒。 不过也有研究表明 ,可以利用O核磁共振谱线宽来表徵液态水团簇结构的平均相对大小。核磁共振谱线越宽,团簇越大;谱线越窄,团簇越小。

折叠 编辑本段 谣言及辟谣

部份滤水器卖家以消费者甚至相关专业本科生都看不懂,似是而非的科研词汇来证明被处理的水比自来水好,如身体健康等卖点来忽悠消费者消费。下面的特徵都是典形的没有科学根据的失实宣传,未有相关文献依据出现。部份谣言的引用文献也是似是而非,不能深究,如 "联合国卫生组织规定" 怎么怎么, 首先人家叫世界卫生组织,不是联合国卫生组织,而任何组织都有多条规定, 谣言未能指出是哪一版本,跟本不可能从引用资炓找出原文来。也有部份引文提到"是德国Dr.Random的最新研究", 同名的外国人没一万也有数千, 没有相关文献名称和出版社跟本什么也找不出来。只能认为是造谣者乱作。

*小分子团水的结构与人体的细胞水的结构相匹配。

*小分子团水颗粒小,渗透力强,能快速进入人体细胞,使细胞拥有充足的水,并使细胞内水和细胞外水达到平衡状态,新陈代谢正常进行。

*小分子团水进入人体细胞后,使人体各组织和每一个细胞的水都是纯洁、健康的水,从而使整个人体都处於健康状态。

*小分子团水的分子结构排列整齐,高密度,不带游离电荷,内聚高能量,具有较强的溶解力、乳化力和代谢力。

*溶解力强,比一般水高30以上。一是能将把营养物质分解,输送带入细胞;实际上人摄入的营养物质也是大分子结构的,小分子团水能将可分解的分解成小分子结构,不能分解的成乳化混凝状带入细胞;二是能溶解长期存留在细胞内和血管壁上的残留物-废杂物及有毒有害物质,并带出体外。提高身体的排毒能力,可以防止和改善心脑血管疾病

*乳化力强,能乳化血液中多馀的不健康胆固醇和血脂。

* 代谢力强,代谢力就是排出的能力。代谢力对於人体健康极为重要。因为只有有效地彻底排出体内的废弃物质才能吐故纳新,使身体有一个清新的环境、处於健康状 态。按照中医的理论,包括癌症在内的各种疾病都是毒素长期在体内积累的结果,如果能有效彻底将体内毒素排除掉,任何疾病都应该能治愈。

*小分子团水是活水,水中带有地球给予的信息和能量,它能把水中的这种信息和能量注入细胞,提高细胞的活力,具有活化细胞抗衰老的作用。

*小分子团水其优越性的综合指数都比较高,如ph值、含氧量、含氘量、矿物质和微量元素含量等等。

*小分子团水由於分子团小,渗透力强,除直接饮用具有上述优点之外,用於保湿护肤、美容美发效果显著,它能快速进入皮肤、头发。用於充茶,兑饮咖啡、红百酒和其它饮料,品味特佳。

*小分子团水,带有大量的功能,运动速度快,称为活性水,进入人体后,不断激活细胞,使细胞内外都充满乾净的、有活力的、营养丰富的液体,这样就能大大促进细胞的生长、发育,使人体细胞更具活力,使人体机能随时处於正常的运转状态,远离疾病,健康长寿。

*当人体进行过剧烈运动后,大量饮水后,会感觉更累,主要原因是喝进的大分子团水进入细胞需要消耗能量,所以人会感觉到累。

*天然小分子团水带有地球赋予的自然力,分子团稳定,具有活性。而人为加工的小分子团水其结构极不稳定,极易因外界影响而恢复大分子结构,如光照、加热、运输及其它振动等等。

*天然小分子团水其分子结构与水中的氧含量、氘含量、ph值、矿物质、微量元素等等相伴为伍,匹配协调,与身俱来。而人为加工的小分子团水在加工的过程中原水的有些缺点,如含氘量等不改变,而氧、矿物质、微量元素等,有的被去除了,有的削减了。

*人为加工的小分子团水没有来自地球自然力的活性和能量、信息。就像百年野山参与人工载培参一样,天然小分子团水与加工小分子团水有天壤之别。

*水分子团大小与水的年龄、经历、水环境有密切关系,因此,一般水龄长的水、没有受污染的水都是小分子团水。

* 如果原水是在人类文明产生之前即被封存,如冰川水、深层地下水(存水地质条件好,无放射性元素,无重金属等)其水质纯正,分子团小。如果是更遥远的年代就 形成了的冰川,其水即是原生态水,不但水分子团小,而且水质更加优越。如果是冰川泉水,其冰川融水渗透经过的地质岩层优越,不但经过了过滤、净化,而且溶 解吸收了丰富的矿物质和微量元素,那就是最佳品质的小分子团水。如果原水是一般的地表江河湖泊的水,则是被 人类反覆用过了的现代循环水,都是大分子团水。(没有形成大分子团的原因)

科学中国曾为此写文僻谣, 节录如下

...

想得到小分子团水,最省事的一个方法就是加热。分子运动越快,越不利於氢键的形成,所以加热之后可以将超分子打散,到了100℃时,液态水和气态水准衡,此时的水分子团簇接近单分子,通常不超过4个分子。

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离子与水之间的作用也可以破坏氢键,打散大分子团水。利用这个原理,用不著去巴马这样的长寿村,自己撒把盐到水里也一样能创造出小分子团水,这一点也不稀奇。

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小分子团水及其制取装置(编者按: 2014年)尚无足够的、公认的科学依据,没有可靠的实验数据和论证。小分子团水对人体健康的影响也缺乏令人信服的临床医学报告和科学鉴定。而且,水喝到胃中后,由於胃内的温度、pH值、离子浓度等影响,喝下去的水的分子团结构会发生变化。

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通用的《世界卫生组织饮用水标准》第三版共有5大项检测指标,其中唯一提到pH值之处为第五大项第二章「无机部分」第10条,其标准与我国现行标准一样,为6.5-8.5。原因表述为:低pH值的水具有一定腐蚀性,而高pH值的水会有滑腻感和异味,但并没有提到「弱碱性水有利於身体健康」及「小分子团水」的概念。事实上,并没有任何一项关於饮用水的标准会涉及到营养保健功能。

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在2005年,卫生部就发出《国家卫生部第10号公告》,称「涉水产品不得宣称任何保健功能」,2009年实施的《饮用天然矿泉水》新国标也显示,除非经国家有关部门审批认可,否则标签上不得声称有医疗作用等。

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任何国家和地区的水质标准中,都没有水分子团大小的指标,也没有水分子团大小的测试方法标准;小分子团水及其制取装置没有得到国家卫生部门的认可,卫生部对小分子团水及其制取装置没有批发过任何卫生许可批件。

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