Известно, что в природе вода может находиться в трех различных состояниях: газообразном, жидком или твердом. Облака, снег и дождь представляют собой различные состояния воды. Облако состоит из множества капелек воды или кристалликов льда, снежинка – это совокупность мельчайших кристалликов льда, а дождь – это всего лишь жидкая вода.

Вода, находящаяся в газообразном состоянии, называется водяным паром. Когда говорят о влажности воздуха, обычно подразумевают количество водяных паров, содержащихся в воздухе. Если воздух описывается как «влажный», это означает, что в воздухе содержится большое количество водяных паров.

Лед – твердая фаза воды. Толстый слой льда имеет голубоватый цвет, что связано с особенностями преломления им света. Сжимаемость льда очень низка. Лед при нормальном давлении существует только при температуре 0 °С или ниже и обладает меньшей плотностью, чем холодная вода. Именно поэтому айсберги плавают в воде. При этом, поскольку отношение плотностей льда и воды при 0 °С постоянно, лед всегда выступает из воды на определенную часть, а именно на 1/5 своего объема.

Анализ молекулярной структуры воды показал, что три атома в молекуле воды образуют равнобедренный треугольник с двумя атомами водорода в основании и кислородом в вершине. Валентный угол НОН равен 104,31°. Благодаря сильному притяжению между молекулами, у воды высокие температуры плавления (0 °С) и кипения (100 °С). Чистая вода – плохой проводник электричества. Сжимаемость воды очень мала.

Максимальную плотность вода имеет при 4 °С. Это объясняется свойствами водородных связей ее молекул. Если оставить воду в открытой емкости, то она постепенно испарится – все ее молекулы перейдут в воздух. В то же время вода, находящаяся в плотно закупоренном сосуде, испаряется лишь частично, т.е. при определенном давлении водяных паров между водой и воздухом, находящимся над ней, устанавливается равновесие. При обычном давлении 760 мм рт. ст. вода кипит при 100 °С, а на высоте 2900 м над уровнем моря атмосферное давление падает до 525 мм рт. ст., и температура кипения оказывается равной 90 °С. Испарение происходит даже с поверхности снега и льда, именно поэтому высыхает на морозе мокрое белье. Вязкость воды с ростом температуры быстро уменьшается и при 100 °С оказывается в 8 раз меньше, чем при 0 °С.

Основные физико-химические свойства воды влияют на все процес­сы, в которых вода принимает участие. Наиболее важны, на наш взгляд, следующие свойства воды:

1) чистота – наличие в ней бактерий, примесей (солей тяжелых металлов, хлора и др.);

2) поверхностное натяжение;

3) жесткость;

4) кислотно-щелочное равновесие;

5) окислительно-восстановительный потенциал;

6) структура;

7) информационная память;

8) минерализация.

Поверхностное натяжение – это степень сцепления молекул воды друг с другом. Этот параметр определяет степень усвояемости воды организмом. Чем более «жидкая» вода, тем меньше энергии требуется организму для разрыва молекулярных связей и осуществления взаимодействия. Поверхностное натяжение является одним из важных параметров воды. Оно оп­ределяет силу сцепления между молекулами воды, а также форму поверхности жидкости. Например, из-за сил поверхностного натяже­ния формируется капля, лужица, струя и т.д. Летучесть (испаряемость) жидкости тоже за­висит от сил сцепления молекул. Чем мень­ше поверхностное натяжение, тем более ле­туча жидкость. Самым низким поверхностным натяжением обладают спирты и растворите­ли. Это, в свою очередь, определяет их ак­тивность, т.е. способность взаимодействовать с другими веществами.

Если бы вода имела низкое поверхностное натяжение, она бы уле­тучилась или испарилась. При выливании воды из сосуда с широким горлом на поверхности воды на мгновение образуется выпуклость, и определенное время она удерживается силами межмолекулярного сцепления. Потом происходит раз­рыв «верхней пленки», и жидкость выливается. Зрительно поверхностное натяжение можно представить следующим образом: если медленно наливать в чашку чай до краев, то какое-то время он не будет выливаться через край, и в проходящем свете можно увидеть, что над поверхностью жидкости образовалась тончайшая пленка, которая не дает чаю выливаться. Она набухает по мере доливания, и только при, как говорится, «последней капле» жидкость выливается через край.

Поверхностное натяжение можно измерить. Единицей измерения яв­ляется дин на сантиметр (дин/см). Водопроводная вода имеет поверхностное натяжение около 73дин/см, внутриклеточная и внеклеточная вода – около 43 дин/см.

Существуют способы снижения поверхностного натяжения, например, на­гревание, добавление биологически активных веществ (стиральных по­рошков, мыла, паст и т.д.) Степень поверхностного натяжения определяет «жидкость» воды. Образно говоря, вода бывает более «густая» и более «жидкая». Желательно, чтобы в организм поступала более «жидкая» вода, тогда клеткам не надо будет тратить энергию на преодоление поверхностного натяжения. Вода с низким поверхностным натяжением биологически более доступна. Она легче вступает в межмолекулярные взаимодействия.

Жесткость воды определяется наличием в ней солей. От жесткости зависит степень взаимодействия воды с другими веществами. Понятие жесткости воды принято связывать с катионами кальция (Са₂+) и в меньшей степени магния (Мд₂+). В действительности, все двух­валентные катионы, в той или иной степени, влияют на жесткость. Они взаимодействуют с анионами, образуя соединения (соли жесткости) спо­собные выпадать в осадок. Одновалентные катионы, например натрий (Na+), таким свойством не обладают.

На практике стронций, железо и марганец оказывают на жесткость столь небольшое влияние, что ими, как правило, пренебрегают. Алюминий (А1₃+) и трехвалентное железо (Fe₃+) также влияют на жесткость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и, соот­ветственно, «вклад» в жесткость ничтожно малы. Не учитыва­ется и незначительное влияние на жёсткость воды бария (Ва₂+).

Приемле­мая жесткость воды, применяемой для питьевых нужд, может существенно варьироваться в зависимо­сти от местных условий. Порог вкуса для иона кальция лежит (в пересчете на миллиграмм-эквивалент) в диапазоне 2 – 6 мг-экв/л, в зависимости от соответству­ющего аниона, а порог вкуса для магния и того ниже.

Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, такая вода имеет горьковатый вкус и оказывает отрицательное действие на органы пищеварения.

Всемирная Организация Здравоохранения не предлагает какой-либо рекомендуемой величины жесткости по показаниям влияния на здоровье. В материалах ВОЗ говорится о том, что хотя ряд исследований и выявил статистически обратную зависимость между жесткостью питьевой воды и сердечно-сосудистыми заболеваниями, имеющиеся данные не достаточны для вывода о причинном характере этой связи. Но однозначно не доказано также, что мягкая вода оказывает отрицательный эф­фект на баланс минеральных веществ в организме человека.

Вместе с тем, в зависимости от рН и щелочности вода с жесткостью выше 4 мг-экв/л может вызвать в распределительной системе организма человека отложение шлаков и накипи (карбоната кальция), особенно при нагревании. Кроме того, при взаимодействии солей жесткости с моющими вещества­ми (мылом, стиральными порошками, шампунями) происходит образование «мыльных шлаков» в виде пены. Такая пена после высыхания остается в виде налета на коже, волосах (неприятное чувство «жестких» волос хорошо известное многим). Главным отрицательным воздействием этих шлаков на человека является то, что они разрушают естественную жировую пленку, которой всегда покрыта нормальная кожа, и забивают ее поры. Признаком такого негативного воздействия является характерный «скрип» чисто вымытой кожи или волос. Оказывается, что вызывающее у некоторых раздражение чувство «мылкости» после пользования мягкой водой является признаком того, что защитная жировая пленка на коже цела и невредима. Именно она и скользит. Если она нарушена, приходится пользоваться лосьоном и смягчающим кремом.

Основные жизненные среды (кровь, лимфа, слюна, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость и др.) имеют слабощелочную реакцию. При повышении их степени кислотности меняются биохимические процессы, организм закисляется. Это ведет к развитию болезней. Японские ученые заметили, что свойства воды могут влиять на формирование пола новорожденного: избыток щелочи в питьевой воде, приводит к рождению преимущественно мальчиков, преобладание кислоты – девочек.

Распад молекул различных веществ в растворах называется элект­ролитической диссоциацией. Часть молекул воды под влиянием слабого электричества также распадается на ионы, которые обозначаются Н+ (свободные водородные ионы) и ОН- (гидроксильная группа). Когда со­держание тех и других равно, говорят, что вода имеет нейтральную реакцию. Степень диссоциации и берется за показатель кислотно-щелоч­ного равновесия и обозначается рН.

У нейтральной воды рН = 7 Нейтральной называется вода, в которой либо вообще нет кислот и щелочей, либо они присутствуют в ней в равном количестве. В воде, содержащей щелочи (в состав которых входит группа ОН), концентрация ионов водорода будет меньше, и показатель рН начнет возрастать, а если в воде есть кислоты (в состав которых входит Н), то снижаться. Шкала показателей рН представляет собой прямую линию от 0 до 14, где рН нейтральной воды находится посредине. Влево от него идут кислые воды, вправо – щелочные.

Очень часто показатель рН путают с такими параметрами, как кислот­ность и щелочность воды. Важно понимать разницу между ними. Главное заключается в том, что рН – это показатель интенсивности, но не количества. То есть, рН отражает степень кислотности или щелочности среды, в то время как кислотность и щелочность характеризуют количественное содер­жание в воде веществ, способных нейтрализовывать соответственно щелочи и кислоты.

В качестве аналогии можно привести пример с температурой, которая характеризует степень нагрева вещества, но не количество тепла. Например, опустив

руку в воду, мы можем сказать, какая вода – прохлад­ная или теплая, но при этом не сможем определить, сколько в ней тепла (т.е. условно говоря, как долго эта вода будет остывать). Показатель кислотно-щелочного равновесия воды (рН) – один из важнейших рабочих показателей качества воды, во многом определяющих характер химических и биологических процес­сов, происходящих в воде. В зависимости от величины рН может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрес­сивности воды, токсичность загрязняющих веществ и т.д.

Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он непосред­ственно не влияет на потребительские качества воды. Так, в речных водах рН обычно находится в пределах 6,5 – 8,5, в атмосферных осадках – 4,6 – 6,1, в болотных водах – 5,5 – 6,0, в морских водах – 7,9 – 8,3.

Вместе с тем известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной актив­ностью, а при высоких уровнях (рН > 11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.

О состоянии кислотно-щелочного равновесия крови можно судить по цвету конъюнктивы (в уголках глаз). При нормальном кислотно-щелочном равновесии цвет конъюнктивы – ярко-розовый, при кислом состоянии – бледно-розовый, при щелочном – темно-розовый. Цвет этот меняется через 80 с, после поступления в организм любых ве­ществ, изменяющих рН.

Окислительно-восстановительный потенциал воды характеризует способность воды вступать в биохимические реакции. Эта способность  определяется наличием свободных электронов. Это очень важный показатель для организма чело­века. Основными процессами, обеспечивающими жизнедеятельность любого организма, являются окислительно-восстановительные реакции, т.е. реак­ции, связанные с передачей или присоединением электронов.

Во время окислительных или восстановительных реакций изменяется электрический потенциал окисляемого или восстанавливаемого вещества: одно вещество, отдавая свои электроны и заряжаясь положительно, окис­ляется, другое, приобретая электроны и заряжаясь отрицательно, – восста­навливается. Разность электрических потенциалов между ними и есть окислительно-восстановительный потенциал (ОВП).

Окислительно-восстановительный потенциал является мерой хими­ческой активности элементов или их соединений в обратимых химичес­ких процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах. В переводе на более понятный неспециалисту язык это означает, что ОВП, называемый также редокс-потенциалом (от английского RedOx – Reduction/Oxidation), характеризует степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях, т.е. реакциях, связан­ных с присоединением или передачей электронов. При измерениях (в электрохимии) величина этой разности обозначается как Eh и выражается в милливольтах. Чем выше концентрация компонентов, способных к окислению, к концентрации компонентов, могущих вос­станавливаться, тем выше показатель редокс-потенциала.

Такие ве­щества, как кислород и хлор, стремятся к принятию электронов и имеют высокий электрический потенциал, следовательно, окислите­лем может быть не только кислород, но и другие вещества (в частно­сти, хлор), а вещества типа водорода, наоборот, охотно отдают элек­троны и имеют низкий электрический потенциал. Наибольшей окислительной способностью обладает кислород, а восстановительной – водород, но между ними располагаются и другие вещества, при­сутствующие в воде и менее интенсивно выполняющие роль либо окислителей, либо восстановителей.

Значение окислительно-восстановительного потенциала для каждой окис­лительно-восстановительной реакции может иметь как положительное, так и отрицательное значение.

В природной воде значение Eh колеблется от -400 до +700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов. В условиях равновесия значение ОВП оп­ределенным образом характеризует водную среду, и его величина позво­ляет делать некоторые общие выводы о химическом составе воды.

В биохимии в отличие от электрохимии, величины редокс-потенциала выражаются не в милливольтах, а в условных единицах rH (reduktion Hydrogenii).

Шкала условных единиц rН содержит 42 деления:

· «0» – означает чистый водород,

· «42» – чистый кислород,

· «28» – нейтральная среда.

Показатель кислотно-щелочного равновесия (рН) и редокс-потенциал (rН) тесно взаимосвязаны. Окислительные процессы понижают показатель кислотно-щелочного равновесия (чем выше rН, тем ниже рН), восстановительные – способствуют повышению рН. В свою очередь, показатель рН влияет на величину rН.

В организме человека энергия, выделяемая в ходе окислительно-восстано­вительных реакций, расходуется на поддержание гомеостаза (от­носительного динамического постоянства состава и свойств внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций организма) и регене­рацию клеток организма, т.е. на обеспечение процессов жизнедеятельно­сти организма.

Окислительно-восстановительный потенциал внутренней среды организма человека, измеренный на платино­вом электроде относительно хлорсеребряного электрода сравнения, в нор­ме всегда меньше нуля, т.е. имеет отрицательные значения, которые обычно находятся в пределах от -100 до -200 мВ. Окислительно-восстановительный потенциал питьевой воды, измеренный таким же способом практически всегда больше нуля, обычно находится в пределах от +100 до +400 мВ. Это справедливо практически для питьевой воды всех типов, той, которая течет из водопро­водных кранов во всех городах мира, которая продается в стеклянных и пластиковых бутылках, которая получается после очистки в установ­ках обратного осмоса и большинства разнообразных больших и малых водоочистительных систем.

Указанные различия ОВП внутренней среды организма человека и питьевой воды означают, что активность электронов во внутренней среде организма человека намного выше, чем активность электро­нов в питьевой воде.

Активность электронов является важнейшей характеристикой внутрен­ней среды организма, поскольку напрямую связана с фундаменталь­ными процессами жизнедеятельности. Когда обычная питьевая вода проникает в ткани человеческого (или иного) организма, она отнимает электроны от клеток и тканей, которые состоят из воды на 80– 90 %. В результате этого биологические структуры организма (клеточные мембраны, органоиды клеток, нуклеиновые кислоты и другие) подвергаются окислительному разрушению. Так, организм изнашивает­ся, стареет, жизненно-важные органы теряют свою функцию. Но эти негативные процессы могут быть замедленны, если в организм с питьем и пищей поступает вода, обладающая свойствами внутренней среды организма.

Окислительно-восстановительный потенциал питьевой воды должна соответствовать ОВП внутренней среды организма. Если это не так, организм способен преобразовать воду и сделать ее биосовместимой, но для этого нужно потратить электрическую энергию клеточных мембран, то есть энергию самого высокого уровня,

которая является конечным продуктом биохимической цепи трансформации питательных веществ.

Количество энергии, затрачиваемой организмом на достижение био­совместимости воды, пропорционально ее количеству и разности ОВП воды и внутренней среды организма

Если поступающая в организм питьевая вода имеет ОВП, близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то электрическая энергия клеточных мембран (жизненная энергия организма) не расходует­ся на коррекцию активности электронов воды, и вода тотчас же усваива­ется, поскольку обладает биологической совместимостью по этому пара­метру. Если питьевая вода имеет ОВП, более отрицательный, чем ОВП внутренней среды организма, то она подпитывает его этой энергией, которая используется клетками, как энергетический резерв антиоксидантной защиты организма от неблагоприятного влияния внешней среды.

По структуре вода представляет собой жидкий кристалл. Диполи молекулы воды ориентируются в пространстве определенным образом, соединяясь в структурные конгломераты. Это позволяет жидкости состав­лять единую биоэнергоинформационную среду. Вся жидкость в организме структурирована. Только в таком состоянии она способна проводить энер­гетические импульсы. Когда вода находится в состоянии твердого кристалла, молекулярная решетка жестко ориентирована. При таянии кристалл разрываются жесткие структурные молекулярные связи. И часть молекул, высвобождаясь, образует текучесть воды.

За счет структуры кристалла проис­ходит запись биополевой информации. Это один из очень важных пара­метров воды, имеющий большое значение для организма человека. Вода обладает уникальным свойством – информационной памятью. Она помнит все! Каждый организм имеет свою собственную частоту излу­чения. Каждый вирус, бактерия тоже имеют свою частоту. Все виды этих излучений «записываются» на молекулах воды. Само же это излучение обладает таким свойством, что при встрече (накладывании) двух излуче­ний (излучения болезни и излучения воды с записью этой болезни) от одного и того же источника они взаимно поглощаются (уничтожаются). Отравленная вода «помнит» обо всех ядовитых процессах, тяжелых метал­лах, ядрах с которыми имела контакт. При попадании в организм такая вода рано или поздно вызовет разные виды болезненных реакций. Сте­реть предыдущую информацию очень трудно. Но, как недавно выяснилось, процесс замерзания стирает предыдущую информацию с воды. Когда вода полностью замерзнет, а затем оттает, она становится чистой в информа­ционном смысле.

Вся двухсотлетняя практика гомеопатии говорит о том, что чистая по своему химическому составу вода может обладать громадной биологичес­кой активностью. При многократных разведениях память о химической структуре растворенного вещества сохраняется. Передача биологической информации осуществляется за счет того, что она «запечатлевается» в структуре воды.

В настоящее время показано, что вода живой и мертвой клетки неодинакова (Воейков 1992 г.). Лишь часть клеточной воды – подвижна. Остальная ее часть «структурирована». Цитоплазма похожа на желе, кото­рое начинает «дрожать» в ответ на внешние воздействия. Клетка работает как единое целое. Наиболее привычная модель воды – «мигающие класте­ры».

Но сейчас все более убедительна гипотеза Зенина С.В., что вода представляет собой иерархию правильных объемных структур, в основе которых лежит кристаллоподобный «квант воды», состоящий из 57 молекул. Эта структура энергетически выгодна и разрушается с освобождением свободных молекул лишь при определенных условиях.

«Кванты воды» могут взаимодействовать друг с другом, за счет свободных водородных связей, торчащих наружу из вершин кванта своими гранями. При этом возможно образование уже двух типов структур второго порядка. Их взаимодействие друг с другом приводит к появлению структур высшего порядка. Последние состоят из 912 молекул воды, которые не способны к взаимодействию за счет образования водородных связей. Этим и объясняется высокая теку­честь жидкости, состоящей из громадных полимеров. Таким образом, вод­ная среда представляет собой как бы иерархически организованный жид­кий кристалл.

Наличие в воде макро- и микроэлементов необходимо для здоровья. Жидкости организма представляют собой элек­тролиты, и восполнение минерального состава идет, в том числе, за счет воды.