ИСТИНА

Попытки установить факт неоднородности структуры воды в конденсированном состоянии [1] актуализируют вопрос о природе данного явления. Многими исследователями предсказывается существование макроскопических неоднородностей в воде с размерами порядка сотен молекул воды и более [2]. В настоящее время вода представляется в виде смеси нескольких фазовых состояний (газообразная, жидкая, льдоподобная). В стандартных условиях существуют молекулы воды в свободном состоянии [3], в виде случайных ассоциатов, не имеющие упорядоченной структуры, а также входящие в состав кластеров, устойчивых молекулярных комплексов, обладающих собственной внутренней структурой, характерными энергетическими свойствами и определенным временем жизни. Способность молекул воды образовывать с помощью водородных связей ассоциаты – кластеры имеет определяющее значение для всех свойств воды. В простейших кольцевых структурах водных кластеров, из-за их симметрии, происходит упрочнение водородных связей, что позволяет им не распадаться вплоть до температур близких к температуре кипения. Однако, в общем случае, связи, устанавливаемые между простейшими водными кластерами, не симметричны. Они приводят к появлению сложных трехмерных структур, не представляющих информацию о структуре воды с помощью статистических и термодинамических методов. Применительно к таким структурам понятие водного кластера на сегодняшний день не определено. Нам представляется целесообразным описывать структурные свойства воды как смеси нескольких фазовых состояний в рамках определения структурной характеристики воды [4]. Под ним подразумевается набор водородо-связанных геометрических фигур, каждая из которых является связанным ориентированным (ребро направлено от кислорода, являющегося донором протона, к кислороду – акцептору) графом, вершинами которого являются атомы кислорода, а ребрами – водородные связи между молекулами воды. В результате, численными методами можно однозначно выявить и классифицировать все возможные конфигурации молекул воды в единице объема исследуемого образца и им соответствующие структурные характеристики при произвольных внешних факторах, независимо от их принадлежности к различным фазовым состояниям. Это позволит рассчитать макроскопические параметры единицы объема исследуемого образца и экспериментальными методами, например оптическими, провести их проверку для всего образца, а также соотнести их с его структурными характеристиками. Литература 1. Huang C., Wikfeldt K.T., Tokushima T., Nordlund D. etc. The inhomogeneous structure of water at ambient conditions // Proceedings of the National Academy of Sciences 2009. V. 109. P. 15214-15218. 2. Селивановский Д.А., Турко А.Н., Чернов В.В. О воде как микронеоднородной среде. Труды Научной конференции по радиофизике. ННГУ, 2006. С. 3-4. 3. Bunkin A.F., Nurmatov A.A., Pershin S.M. Four-photon spectroscopy of ortho/para spin-isomer H2O molecule in liquid water in sub-millimeter range // Laser Physics Letters. 2006. V. 3. I. 6. P. 275-277. 4. Хахалин А.В., Теплухин А.В. Исследование сеток водородных связей в водных кластерах, содержащих ион Na+ или К+ // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2006. № 1-2. С. 70-74.