清 华 大 学 王 锡 麟 2011年6月 目 录 1、人体的2/3是水 2、生命起源于水 3、没有不需要水的生物 4、水是最好的药 二、水,简单却又神奇 水的化学结构是1781年由英国科学家Henry Cavendish发现的,氢2氧1HOH,呈V字形存在,中间的夹角为104.5度。结构简单,但却神奇。这种结构导致水的极性很强,即靠近氧的一端呈负电,靠近氢的一端呈正电,分子间相互吸引形成立体连接,也就是分子团或分子簇。正是这种巧妙的结构,使水具有许多奇妙甚至反常的物理特性,而生命和生活也变得神秘而多彩。 从周期表上看,氧的左侧是氮,它与氢的化合物是NH3(分子量17),也就是氨气,氧的右侧是氯,它与氢的化合物是HCl(分子量36.5),也就是盐酸气,氧的下方是硫,它与氢的化合物是H2S(分子量34)。这些化合物常温下都是气态,但氧与氢的化合物H2O(分子量18)在常温下是液态,这就是水的反常。据计算,单个水分子的沸点应在零下70℃左右,但实际上水的沸点高达100℃。正是有了这种反常,才使得喝水有了可能,否则,喝不到嘴里,水汽就跑掉了。 水的溶解性无与伦比,食盐和糖可以迅速均匀地分散到水中,使水具有咸味和甜味,酸甜苦辣的美味使我们的生活有滋有味,往深里讲,是水携带各种营养物质包括矿物质和微量元素在体内循环,同时排泄掉体内的毒素和废物,为生命的代谢起着极其重要的作用。 在地球环境条件下,水是已知唯一三态共存的自然物质。大多数物质,随温度的下降,密度会提高,而水却比较特殊,4℃时密度最大,冬天来临水开始结冰,但却浮在水面上。鱼儿在水中照游,水草照涨。 水的比热很大,是铁的10倍,因此水温不易波动,体温也就容易保持平稳。海洋地区由于水的调节作用,气温变化在-2℃到35℃之间,冬不冷夏不热,适于人类生存,但在沙漠地区,温差可以达到100多度,在月球上温差可以达到290度,人类无法生存,正是水对气温的调节作用,才使脆弱的生命得以延续。 水有表面张力,小昆虫可以站立其上。水有毛细现象,大多数植物的根脉靠毛细水得到滋润而成长,并给人提供了丰富的食品。 引起水的这些神奇特性的主要原因就是因为水分子以团状结构存在,所以我们在讨论喝水的学问时,有必要首先了解一些水分子团的知识。 水无色透明,不能用电子显微镜看到其分子团的大小,目前只有用O17核磁共振法,通过测定其半幅宽(单位:赫兹Hz)来估算水分子团的大小。李复兴教授测定并汇集了国内外的测定数据,如下表:
另有资料显示,我国海南岛五指山、黑龙江五大莲池、吉林白山的天然矿泉水、新疆西藏的冰川水,其赫兹数均在80左右,著名的法国依云矿泉水为90。 目前,还有一些采用人工手段如远红外线、超声波、电磁等手段处理获得的小分子团水,其半幅宽可以达到50-60赫兹,是优良的小分子团水,问题是有效期一般较短,离开机器静置24小时或更长,水又会变成大分子团。 一般来说,谱线越宽,水分子团簇越大,谱线越窄,团簇越小。定性估算,半幅宽100赫兹以下对应的分子团数大体在10个以下,统属于小分子团水。优质好水的分子团数在6左右,又称六角水。100赫兹以上对应的分子团数在10个以上,自来水的分子团数为14-16,受到污染的水在15个以上,病态水在40个左右,死水可能达到100个以上。 通过上表不难看出,优质矿泉水、深层海洋水、冰川水、长寿村水等好水均属小分子团水,而自来水、雨水、蒸馏水、井水、纯净水等均属大分子团水。 |
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