Пара и орто молекулы воды физические свойства. Орто- и пара- молекулы воды. Текст научной работы на тему «Сохранение электронодонорных свойств питьевой воды»

Цинк давно зарекомендовал себя как важный химический элемент. Еще до нашей эры люди знали о нем многое и широко применяли в различных сферах. Свойства этого материала позволяют использовать цинк во многих отраслях и в быту. Материал с успехом применяют в химической промышленности, в машиностроении и в строительстве. Поэтому сегодня мы рассмотрим полезные свойства и характеристика металла цинка и сплавов на его основе, цену за кг, особенности использования, а также изготовления материала.

Понятие и особенности

Для начала вашему вниманию предлагается общая характеристика цинка. Этот продукт является не только необходимым производственным металлом, но и важным биологическим элементом. В любом живом организме он присутствует до 4 % от всех элементов.Самые богатые месторождения цинка это Боливия, Иран, Казахстан и Австралия. В нашей стране одним из крупных производителей считается предприятие ОАО «ГМК Дальполиметалл».

Если рассматривать цинк со стороны периодической системе Менделеева, то он относится к переходным металлам и имеет следующие характеристики:

Номер по порядку: 30
Масса: 65,37.
Степень окисления — +2.
Цвет: синевато-белый.

Цинк – это радиоактивный изотоп, для которого характерен период полураспада 244 дня.

Если рассматривать цинк со стороны простого вещества, то этот материал имеет следующие характеристики:

Вид материала – металл.
Цвет – серебристо-голубой.
Покрытие – защищен оксидной пленкой, под которой скрывается блеск и сияние.

Цинк содержится в коре земли. Доля металла в ней не очень большая: всего 0,0076%.

Как единичного материала цинка не существует. Он входит в состав многих руд и минералов.

Наиболее распространенными являются: цинковая обманка, клейофан, марматит. Кроме этого, цинк можно встретить в следующих природных материалах: вюртцит, франкленит, цинкит, смитсонит, каламин, виллемит.
Спутниками цинка обычно являются: германий, кадмий, таллий, галлий, индий, кадмий.
Наиболее популярными являются сплавы цинка и алюминия, меди, .

О роли цинка в нашей жизни расскажут специалист в этом видео:

Металлы-конкуренты

С цинком могут конкурировать только 4 металла: титан, алюминий, хром и медь. Описанные материалы имеют следующие характеристики:

Алюминий : серебристо-белый цвет, хорошо проводит электричество и тепло, поддается обработке давлением, устойчив к коррозии, имеет низкую плотность, применяется в процессе производства стали (для повышения жаростойкости).
Титан : серебристо-белый цвет, большая температура плавления, при соприкосновении с воздухом окисляется, низкая теплопроводность, легко поддается ковке и штамповке, при высокой температуре на поверхности образуется прочная защитная пленка.
Хром : синевато-блестящий цвет, высокая твердость, хрупкость, стойкость к окислению в условиях атмосферы и воды, используется для декоративного покрытия.
: красный металл, имеет высокую пластичность, хорошую электропроводность, высокую теплопроводность, стойкость к коррозионным процессам, применяется в кровельных материалах.

Для строительных целей наиболее часто (кроме цинка) применяют и другие цветные металлы. К ним относятся: , силумин, баббит, дюралюминий и несколько других.

Цинк отличается от прочих металлов тем, что легко поддается деформации при температуре от 100 ºС до 150 ºС. В таком температурном диапазоне цинк так же поддается ковке и прокату в тонкие листы.

Плюсы и минусы

Плюсы:

Хорошая жидкотекучесть, благодаря чему легко заполняются литейные формы.
Высокая пластичность во время проката.
Чистый цинк хорошо поддается ковке.
Благодаря своим свойствам и воздействию температуры способен принимать различные состояния.
Отлично защищает изделие от коррозии, благодаря чему охотно пользуется спросом в строительстве и машиностроении.

При нагреве вместе с фосфором или серой может взорваться.
На воздухе теряет блеск.
При комнатной температуре имеет маленькую пластичность.
Не находится в природе в чистом виде.

Масса, механические, химические и физические свойства цинка, его основные характеристики будут рассмотрены нами ниже.

Свойства и характеристики

Итак, какими свойствами обладает цинк?

Физические

Физические свойства:

Является металлом средней твердости.
Цинк не имеет полиморфных модификаций.
Холодный цинк становится хрупким металлом.
Приобретает пластичность при температуре 100-100 ºС.
При более высокой температуре в 250 ºС снова превращается в хрупкий металл.
Температура плавления твердого цинка равна 419,5 ºС.
Температура перехода в пар – 913ºС.
Температура кипения равна 906 ºС.
Плотность цинка в твердом состоянии равна 7,133 г/см 3 , в жидком — 6, 66 г/см 3.
Относительное удлинение 40-50%.
Легко растворим в кислотах.
Легко растворим в щелочах.

О том, как правильно плавить цинк, смотрите в видеоролике:

Химические

Химические свойства цинка:

3d 10 4s 2 — конфигурация атома.
Цинк считается активным металлом.
Является энергетическим восстановителем.
Электродный потенциал: -0,76 В.
При температуре ниже 100 ºС теряет блеск и имеет покрытие пленкой.
Во влажном воздухе (особенно если в нем есть углекислый газ) металл разрушается.
Во время сильного нагрева цинк сильно сгорает с образованием голубоватого пламя.
Степень окисления: .
Кислоты и щелочи действуют на цинк различно в зависимости от присутствия в металле различных примесей.
При нагревании цинка в воде происходит процесс гидролизации с образованием белого осадка.
Минеральные кислоты большой силы способны легко растворить цинк.

Структура и состав

Формула цинка следующая: Zn. Конфигурация внешнего слоя атома — 4s 2 . Цинк имеет химическую связь металлическую, кристаллическую решетку – гексагональную, плотную.

Цинк в природе состоит их трех стабильных изотопов (перечислим их: 64 Zn (48,6%), 66 Zn (26,9%) и 67 Zn (4,1%)) и нескольких радиоактивных. Самый важный из радиоактивных имеет полураспад равный 244 суткам.

Производство

Как говорилось, цинк не содержится в природе в чистом виде. Его в основном получают из полимерных руд. В этих рудах цинк присутствует в форме сульфида. С ним всегда идут сопутствующие металлы, перечисленные выше.

С помощью процесса обогащения селективной флотацией получают концентрат цинка. Параллельно этому процессу из полиметаллических руд выходят другие концентраты веществ. Например, и медные.

Полученные цинковые концентраты обжигают в печи. В результате действия высоких температур цинк переходит из сульфидного состояния в оксидное. В процессе производства выделяется сернистый газ, который идет на производство серной кислоты. из оксида цинка двумя способами: пирометаллургическим и электролитическим.

Пирометаллургический способ имеет очень давнюю историю. Концентрат обжигают и подвергают процессу спекания. Затем цинк восстанавливают с применение угля или кокса. Цинк, полученный этим способом, доводят до чистого состояния с помощью отстаивания.
При электролитическом способе концентрат цинка обрабатывают с помощью серной кислоты. В результате получается раствор, который подвергают процессу электролиза. Здесь цинк осаждается и его подвергают плавлению в специальных печах.

Области применения

Цинк, как элемент, содержится в достаточном количестве в земной коре и в водных ресурсах.

Цинк так же использует в виде порошка для осуществления ряда химико-технологических процессов.

О том, как снять цинк, вам поведает данное видео:

Цинк – это металл, стоящий в таблице Менделеева, под номером 30 и имеет обозначение Zn. Плавится при температуре 419 °С градусов, если же температура кипения 913 °С – начинает превращаться в пар. При температурном обычном режиме, состояние хрупкое, а при ста градусах начинает гнуться.

Цвет цинка сине-белый. При воздействии кислорода появляется окисление, а также покрытие карбоната, предохраняющего металл от дальнейшей реакции окисления. Появление на цинке гидроокиси обозначает то, что вода на химический элемент не действует.

Цинк — химический элемент, имеет свои отличительные свойства, преимущества и недостатки. Он широко применяется в повседневной жизни человека, в фармацевтике и металлургии.

Особенности цинка

Металл является необходимым и широко применяемым практически во всех отраслях повседневной жизни человека.

Добыча в основном, производится в Иране, Казахстане, Австралии, Боливии. В России изготовителем является ОАО «ГМК Дальполиметалл».

Это переходной металл, имеет степень окисления +2, радиоактивный изотоп, период полураспада 244 дня.

В чистом виде элемент не добывается. Содержится в рудах и минералах: клейофане, марматите, вюртците, цинките. Обязательно присутствует в сплаве с алюминием, медью, оловом, никелем.

Химические, физические свойства и характеристики цинка

Цинк – металл, обладает рядом свойств и характеристик, отличающих его от иных элементов периодической таблицы.

К физическим свойствам цинка относится его состояние. Основным фактором выступает температурный режим. Если при комнатной температуре это хрупкий материал, плотность цинка 7130 кг/м 3 (˃ плотности стали), который практически не гнётся, то при повышении он легко изгибается и прокатывается в листах на заводах. Если взять более высокий температурный режим – материал приобретает жидкое состояние, а если еще поднять температуру на 400-450 °С градусов, тогда он просто испарится. В этом уникальность – менять своё состояние. Если же подействовать кислотами и щелочами, он может рассыпаться, взорваться, расплавиться.

Формула цинка Zn – zincum. Атомная масса цинка 65.382 а.е.м.

Электронная формула: ядро атома металла содержит 30 протон, 35 нейтрон. В атоме 4 энергетических уровня – 30 электронов. (рис. строение атома цинка)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 .

Кристаллическая решётка цинка – шестиугольная кристаллическая система с плотно прижатыми атомами. Данные решётки: A=2.66У, С=4.94.

Структура и состав цинка

Добытый и не переработанный материал имеет изотопы 64, 66, 67, электроны 2-8-18-2.

По применению среди всех элементов периодической таблицы металл стоит на 23 месте. В природе элемент выступает в виде сульфида с примесями свинца Pb, кадмия Cd, железа Fe, меди Cu, серебра Ag.

В зависимости от того, какое количество примесей, металл имеет маркировку.

Производство цинка

Как было сказано выше, чистого вида данного элемента в природе нет. Он добывается из иных пород, таких как руда – кадмий, галлий, минералы – сфалерит.

Металл получают на заводе. Каждый завод имеет свои отличительные особенности производства, поэтому оборудование для получения чистого материала различно. Оно может быть таким:

Роторы, расположенные вертикально, электролитные.
Специальные печи с достаточно высокой температурой для обжига, а также специальные электропечи.
Транспортёры и ванны для электролиза.

В зависимости от принимаемого метода добычи металла, задействовано соответствующее оборудование.

Получение чистого цинка

Как упоминалось выше – в природе чистого вида нет. В основном добыча производится из руд, в которых он идет с различными элементами.

Для получения чистого материала задействован специальный флотационный процесс с избирательностью (селективностью). После проведения процесса руда распадается на элементы: цинк, свинец, медь и так далее.

Добытый таким методом чистый металл обжигается в специальной печи. Там при определенных температурах сульфидное состояние материала переходит в оксидное. При обжиге выделяется газ с содержанием серы, направляемый для получения серной кислоты.

Есть 2 способа получения металла:

Пирометаллургический – идет процесс обжигания, после — полученная масса восстанавливается с помощью чёрного угля и кокса. Конечным процессом является отстаивание.
Электролитический – добытая масса обрабатывается серной кислотой. Полученный раствор подвергают электролизу, при этом металл оседает, его плавят в печах.

Выплавка цинка в печи

Температура плавления цинка в печи 419-480 °С градусов. Если же температурный режим превышен, тогда материал начинает испаряться. При данной температуре допускается примесь железа 0.05%.

При процентной ставке 0.2 железа, лист невозможно будет прокатать.

Применяются различные способы выплавки чистого металла, вплоть до получения цинковых паров, которые направляются в специальные резервуары и там вещество опадает вниз.

Применение металла

Свойства цинка позволяют его применение во многих сферах. В процентном соотношении:

Цинкование – до 60%.
Медицина – 10%.
Различные сплавы, содержащие данный металл 10%.
Выпуск шин 10%.
Производство красок – 10%.

А также применение цинка необходимо для восстановления таких металлов, как золото, серебро, платина.

Цинк в металлургии

Металлургическая промышленность задействует данный элемент периодической таблицы как основной для достижения определенных целей. Выплавка чугуна, стали является главной во всей металлургии страны. Но, данные металлы подвержены негативному влиянию окружающей среды. Без определенной обработки идет быстрое окисление металлов, что приводит к их порче. Наилучшей защитой служит оцинкование.

Нанесение защитной плёнки на чугун и сталь является лучшим средством от коррозии. На оцинкование уходит около 40% всего производства чистого материала.

Способы оцинкования

Металлургические заводы отличительны не только своим оборудованием, но и применяемыми методами производства. Это зависит от ценовой политики, и месторасположения (природных ресурсов, используемых для металлургической промышленности). Есть несколько методов оцинкования, которые рассматриваются ниже.

Горячий способ оцинкования

Данный способ заключается в обмакивании металлической детали в жидком растворе. Происходит это так:

Деталь или изделие обезжиривается, очищается, промывается и сушится.
Далее, цинк расплавляется до жидкого состояния при температуре до 480 °С.
В жидкий раствор опускается подготовленное изделие. При этом оно хорошо смачивается в растворе и образуется покрытие толщиной до 450 мкм. Это является 100% защитой от воздействия внешних факторов на изделие (влага, прямые солнечные лучи, вода с химическими примесями).

Но, данный метод имеет ряд недостатков:

Цинковая пленка на изделии получается неравномерного слоя.
Нельзя использовать данный метод для деталей, отвечающих точным стандартам по ГОСТу. Где каждый миллиметр считается браком.
После горячего оцинкования, не каждая деталь останется прочной и износостойкой, поскольку после прохождения высокой температуры появляется хрупкость.

А также данный метод не подходит для изделий, покрытых лакокрасочными материалами.

Холодное оцинкование

Этот метод носит 2 названия: гальванический и электролитический. Методика покрытия изделия защитой от коррозии такова:

Металлическая деталь, изделие подготавливается (обезжиривается, очищается).
После этого проводится «метод окрашивания» — применяется специальный состав, имеющий главный компонент – цинк.
Деталь покрывается данным составом методом распыления.

Благодаря этому методу защитой покрываются детали с точным допуском, изделия, покрытые лакокрасочными материалами. Повышается стойкость к внешним факторам, приводящим к коррозии.

Недостатки данного метода: тонкий защитный слой – до 35 мкм. Это приводит к меньшей защите и небольшим срокам защиты.

Термодиффузионный способ

Данный метод делает покрытие, которое является электродом с положительной полярностью, в то время как металл изделия (сталь) становится отрицательной полярности. Появляется электрохимический защитный слой.

Метод применим только в случае, если детали произведены из углеродистой стали, чугуна, стали с примесями. Цинк используется таким образом:

При температуре от 290 °С до 450 °С в порошковой среде, поверхность детали насыщается Zn. Здесь маркировка стали, а также тип изделия имеют значение – выбирается соответствующая температура.
Толщина защитного слоя достигает 110 мкм.
В закрытый резервуар помещается изделие из стали, чугуна.
Добавляется туда специальная смесь.
Последним шагом является специальная обработка изделия от появления белых высолов от солёной воды.

В основном данным методом пользуются в случае, если требуется покрыть детали, имеющие сложную форму: резьбу, мелкие штрихи. Образование равномерного защитного слоя является важным, поскольку данные детали претерпевают множественное воздействие внешней агрессивной среды (постоянная влага).

Данный метод дает самый большой процент защиты изделия от коррозии. Оцинкованное напыление является износостойким и практически нестираемым, что очень важно для деталей, которые время о времени крутятся и разбираются.

Иные сферы применения цинка

Помимо оцинкования, металл применяется и в других сферах промышленности.

Цинковые листы. Для производства листа выполняется прокатка, в которой важна пластичность. Это зависит от температурного режима. Температура в 25 °С дает пластичность только в одной плоскости, что создает определенные свойства металла. Тут главное для чего изготавливается лист. Чем выше температура, тем тоньше получается металл. В зависимости от этого идет маркировка изделия Ц1, Ц2, Ц3. После этого из листов создаются различные изделия для автомобилей, профиля для строительства и ремонта, для полиграфии и так далее.
Цинковые сплавы. Для улучшенных свойств металлических изделий, добавляется цинк. Данные сплавы создаются при высоких температурах в специальных печах. Чаще всего производятся сплавы из меди, алюминия. Данные сплавы применяются для производства подшипников, различных втулок, которые применимы в машиностроении, судостроении и авиации.

В домашнем обиходе оцинкованное ведро, корыто, листы на крыше – это норма. Применяется цинк, а не хром или никель. И дело не только в том, что оцинкование дешевле, чем покрытие другими материалами. Это наиболее надёжный и продолжительный по службе эксплуатации защитный материал нежели, хром или другие применяемые материалы.

В итоге – цинк наиболее распространенный металл, применяемый широко в металлургии. В машиностроении, строительстве, медицине – материал применим не только как защита от коррозии, но и для увеличения прочности, продолжительного срока эксплуатации. В частных домах оцинкованные листы защищают крышу от осадков, в зданиях выравниваются стены и потолки гипсокартонными листами на основе оцинкованных профилей.

Практически у каждой хозяйки в доме есть оцинкованное ведро, корыто, которым она пользуется длительное время.

Химические свойства

Внешняя электронная конфигурация атома Zn 3d 10 4s 2 . Степень окисления в соединениях +2. Нормальный окислительно-восстановительный потенциал, равный 0,76 в, характеризует Цинк как активный металл и энергичный восстановитель. На воздухе при температуре до 100 °С Цинк быстро тускнеет, покрываясь поверхностной пленкой основных карбонатов. На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При сильном нагревании сгорает с образованием амфотерного белого оксида ZnO.

2Zn + O 2 = 2ZnO

Сухие фтор, хлор и бром не взаимодействуют с Цинком на холоду, но в присутствии паров воды металл может воспламениться, образуя, например, ZnCl 2 . Нагретая смесь порошка цинка с серой дает сульфид цинк ZnS. Сульфид цинк выпадает в осадок при действии сероводорода на слабокислые или аммиачные водные растворы солей Zn. Гидрид ZnH 2 получается при взаимодействии LiАlН 4 с Zn(CH 3) 2 и других соединениями цинка; металлоподобное вещество, разлагающееся при нагревании на элементы.

Нитрид Zn 3 N 2 - черный порошок, образуется при нагревании до 600 °С в токе аммиака; на воздухе устойчив до 750 °С, вода его разлагает. Карбид цинка ZnC 2 получен при нагревании цинка в токе ацетилена. Сильные минеральные кислоты энергично растворяют цинк, особенно при нагревании, с образованием соответствующих солей. При взаимодействии с разбавленной НCl и H 2 SO 4 выделяется Н 2 , а с НNО 3 - кроме того, NO, NO 2 , NH 3 . С концентрированной НCl, H 2 SO 4 и HNO 3 Цинк реагирует, выделяя соответственно Н 2 , SO 2 , NO и NO 2 . Растворы и расплавы щелочей окисляют цинк с выделением Н 2 и образованием растворимых в воде цинкитов. Интенсивность действия кислот и щелочей на цинк зависит от наличия в нем примесей. Чистый цинк менее реакционноспособен по отношению к этим реагентам из-за высокого перенапряжения на нем водорода. В воде соли Цинка при нагревании гидролизуются, выделяя белый осадок гидрооксида Zn(OH) 2 . Известны комплексные соединения, содержащие Цинк, например SО 4 и другие.

Оксид цинка реагирует как с растворами кислот:

ZnO + 2HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + H 2 O

так и щелочами:

ZnO + 2NaOH (сплавление)= Na 2 ZnO 2 + Н 2 О

Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H2

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2

и растворами щелочей:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

образуя гидроксоцинкаты. С растворами кислот и щелочей очень чистый цинк не реагирует. Взаимодействие начинается при добавлении нескольких капель раствора сульфата меди CuSO 4 .

При нагревании цинк взаимодействуют с неметаллами (кроме водорода, углерода и азота). Активно реагирует с кислотами:

Zn + H 2 SO 4 (разб.) = ZnSO 4 + H 2

Цинк – единственный элемент группы, который растворяется в водных растворах щелочей с образованием ионов 2– (гидроксоцинкатов):

Zn + 2OH – + 2H 2 O = 2– + H 2

При растворении металлического цинка в растворе аммиака образуется аммиачный комплекс:

Zn + 4NH 3 ·H 2 O = (OH) 2 + 2H 2 O + H 2

Внешняя электронная конфигурация атома Zn- 3d104s2. Степень окисления в соединениях +2. Нормальный окислительно-восстановительный потенциал, равный 0,76 в, характеризует цинк как активный металл и энергичный восстановитель. На воздухе при температуре до 100 °С цинк быстро тускнеет, покрываясь поверхностной пленкой основных карбонатов. Во влажном воздухе, особенно в присутствии СО2, происходит разрушение металла с образованием основного гидрокарбоната цинка даже при обычных температурах.

При температуре красного каления он может окислиться парами воды с выделением водорода и двуокиси углерода. При достаточном нагревании на воздухе сгорает ярким зеленовато-синим пламенем с образованием окиси цинка с значительным выделением энергии.

В соответствии с местом, занимаемым цинком в ряду напряжений, он легко растворяется в разбавленных кислотах с выделением водорода. При этом концентрированная кислота восстанавливается до окислов азота, разбавленная -- до аммиака. Растворение в конц. H3S04 сопровождается выделением не водорода, а двуокиси серы.

Смесь порошка цинка с серой при нагревании реагирует со взрывом.

С азотом даже в парах цинк не взаимодействует, но довольно легко при температуре красного каления реагирует с аммиаком, образуя нитрид цинка- Zn3Na.

Карбид цинка ZnC, образуется при нагревании цинка в токе ацетилена, разлагается водой и разбавленными кислотами.

При нагревании металлического цинка в парах фосфора до 440--780°С образуются фосфиды- Zn3Ps и ZnP2.

В расплавленном состоянии цинк неограниченно смешивается со многими металлами: Си, Ag, Аи, Cd, Hg, Са, Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Al, Sn.

Со многими металлами цинк образует соединения, например: Си, Ag, Аи, Mn, Fe, Со, Ni, Pf, Pd, Rh, Sb, Mg, Ca, Li, Na, K.

Цинк довольно легко растворяется в щелочах, а также водных растворах аммиака и хлорида аммония, особенно при нагревании. Скорость растворения цинка не только в щелочах, но и в кислотах зависит от его чистоты. Очень чистый цинк растворяется медленно, а для ускорения процесса рекомендуется вводить в раствор несколько капель сильно разбавленного раствора сульфата меди (возникновение гальванических пар).

Взаимодействие с неметаллами

При сильном нагревании на воздухе сгорает ярким голубоватым пламенем с образованием оксида цинка:

При поджигании энергично реагирует с серой:

С галогенами реагирует при обычных условиях в присутствии паров воды в качестве катализатора:

Zn + Cl2 = ZnCl2

При действии паров фосфора на цинк образуются фосфиды:

Zn + 2P = ZnP2 или

3Zn + 2P = Zn3P2

С водородом, азотом, бором, кремнием, углеродом цинк не взаимодействует.

Взаимодействие с водой

Реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:

Zn + H2O = ZnO + H2

Взаимодействие с кислотами

В электрохимическом ряду напряжений металлов цинк находится до водорода и вытесняет его из неокисляющих кислот:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Взаимодействует с разбавленной азотной кислотой, образуя нитрат цинка и нитрат аммония:

4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами с образованием соли цинка и продуктов восстановления кислот:

Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Zn + 4HNO3 = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Взаимодействие со щелочами

Реагирует с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2 + H2

при сплавлении образует цинкаты:

Zn + 2KOH = K2ZnO2 + H2

Взаимодействие с аммиаком

С газообразным аммиаком при 550-600°С образует нитрид цинка:

3Zn + 2NH3 = Zn3N2 + 3H2

растворяется в водном растворе аммиака, образуя гидроксид тетраамминцинка:

Zn + 4NH3 + 2H2O = (OH)2 + H2

Взаимодействие с оксидами и солями

Цинк вытесняет металлы, стоящие в ряду напряжения правее него, из растворов солей и оксидов:

Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4

Ключевые слова

ФАЗА АССОЦИИРОВАННОЙ ВОДЫ / ГИПОМАГНИТНАЯ ОБРАБОТКА / ОРТО-ПАРА-КОНВЕРСИЯ ИЗОМЕРОВ ВОДЫ / ORTHO/PARA WATER ISOMERS CONVERSION / PHASE ASSOCIATED WATER HYPOMAGNETIC PROCESSING

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы - Гиберт К. К., Стехин Анатолий Александрович, Яковлева Г. В., Сульина Ю. С.

В исследовании выполнена экспериментальная оценка долговременных структурно-физических изменений фазы ассоциированной воды в питьевой воде, обработанной в гипомагнитныхусловиях по технологии, предусматривающей конверсию орто-пара-изомеров воды в присутствии катализатора триплетного кислорода. По результатам измерений параметров образующихся наноассоциатов в воде обнаружен ряд закономерностей, позволяющих определить механизмы влияния гипомагнитной обработки на каталитические свойства воды и долговременную стабильность ее активированного состояния, обеспечивающего длительное поддержание высокой биологической активности питьевой воды. В частности, в гипомагнитных условиях обработки формируется более плотная упаковка аморфного льда VI в составе пероксидных ассоциатов, служащих своеобразным резервуаром атмосферных газов. В подобном резервуаре реализуются более высокие по сравнению с нормальными геофизическими условиями давления, что стимулирует газофазные реакции с образованием димеров и тримеров кислорода, существующих в двух электронно-активных конфигурациях с энергиями связи 0,3 и ~ 0,2 эВ, обеспечивающих фазовую модуляцию, приводящую к конденсации из окружающей среды дополнительных электронов на парамагнитном кислороде, что обеспечивает длительное поддержание электрон-донорной способности воды и ее электрически неравновесного состояния.

Keeping the electron-donor properties of drinking water

In a study there was performed the experimental evaluation of long-term structural physical changes of the phase of associated water in drinking water treated in hypomagnetic conditions according to the the technology providing the retention of of ortho/para isomers of water in the presence of a catalyst triplet oxygen. According to the results of measurements of parameters of nano-associates formed in the water there was found a series of consistencies, allowing to determine the mechanisms of the impact of hypomagnetic treatment on the catalytic properties of water and longterm stability of its activated state, that provides the long-term maintenance of high biological activity of drinking water. In particular, under hypomagnetic conditions of the treatment there is formed denser packing of amorphous ice VI in the composition of associates peroxide, serving as a kind of "reservoir" of atmospheric gases. In such a "reservoir" there realized higher pressure, compared with normal geophysical conditions, that stimulates the gas-phase reactions with the formation of dimers and trimers of oxygen existing in the 2electron active configurations with binding energies of 0.3 eV and ~ 0.2 eV, providing phase modulation, resulting in condensation of environment additional electrons on paramagnetic oxygen, which provides the long-term maintenance of the electron donor ability of water and electrically non-equilibrium state.

Текст научной работы на тему «Сохранение электронодонорных свойств питьевой воды»

Экспериментальные исследования

Гиберт К.К.1, Стехин А.А.2, Яковлева Г.В.2, СульинаЮ.С.1

СОХРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОДОНОРНЫХ СВОЙСТВ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

1 ООО "АкваГелиос", 630132, г. Новосибирск, ул. Омская, д. 94, Россия; 2 ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина Минздрава России, г Москва, 119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, Россия

В исследовании выполнена экспериментальная оценка долговременных структурно-физических изменений фазы ассоциированной воды в питьевой воде, обработанной в гипомагнитныхусловиях по технологии, предусматривающей конверсию орто-пара-изомеров воды в присутствии катализатора - триплетного кислорода. По результатам измерений параметров образующихся наноассоциатов в воде обнаружен ряд закономерностей, позволяющих определить механизмы влияния гипомагнитной обработки на каталитические свойства воды и долговременную стабильность ее активированного состояния, обеспечивающего длительное поддержание высокой биологической активности питьевой воды. В частности, в гипомагнитных условиях обработки формируется более плотная упаковка аморфного льда VI в составе пероксидных ассоциатов, служащих своеобразным резервуаром атмосферных газов. В подобном резервуаре реализуются более высокие по сравнению с нормальными геофизическими условиями давления, что стимулирует газофазные реакции с образованием димеров и тримеров кислорода, существующих в двух электронно-активных конфигурациях с энергиями связи 0,3 и ~ 0,2 эВ, обеспечивающих фазовую модуляцию, приводящую к конденсации из окружающей среды дополнительных электронов на парамагнитном кислороде, что обеспечивает длительное поддержание электрон-донорной способности воды и ее электрически неравновесного состояния.

Ключевые слова: фаза ассоциированной воды; гипомагнитная обработка; орто-пара-конверсия изомеров воды.

Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94(3): 97-100.

Gibert K.K. 1, Stekhin A.A. 2, Yakovleva G.V.2, Sulina Yu.S.1 KEEPING THE ELECTRON-DONOR PROPERTIES OF DRINKING WATER

1Limited Liability Company "Akva Gelios", Novosibirsk, Russian Federation, 630132; 2A.N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health, Moscow, Russian Federation, 119121

In a study there was performed the experimental evaluation of long-term structural - physical changes of the phase of associated water in drinking water treated in hypomagnetic conditions according to the the technology providing the retention of of ortho/para isomers of water in the presence of a catalyst - triplet oxygen. According to the results of measurements of parameters ofnano-associates formed in the water there was found a series of consistencies, allowing to determine the mechanisms of the impact of hypomagnetic treatment on the catalytic properties of water and long-term stability of its activated state, that provides the long-term maintenance of high biological activity of drinking water. In particular, under hypomagnetic conditions of the treatment there is formed denser packing of amorphous ice - VI in the composition of associates peroxide, serving as a kind of "reservoir" of atmospheric gases. In such a "reservoir" there realized higher pressure, compared with normal geophysical conditions, that stimulates the gasphase reactions with the formation of dimers and trimers of oxygen existing in the 2- electron - active configurations with binding energies of 0.3 eV and ~ 0.2 eV, providing phase modulation, resulting in condensation of environment additional electrons on paramagnetic oxygen, which provides the long-term maintenance of the electron - donor ability of water and electrically non-equilibrium state.

Key words: phase associated water hypomagnetic processing, ortho /para water isomers conversion Citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(3): 97-100. (in Russ.)

Актуальным направлением превентивной медицины в последние годы является создание средств, обладающих свойствами компенсации негативного влияния на здоровье человека факторов окружающей среды, в том числе и условий, определяемых как электронный дефицит . Одним из таких средств может служить питьевая вода, которая после ее обработки в определенных технологических условиях (физическая обработка) приобретает восстанавливающие электрон-донорные свойства.

Данные технологии обладают недостатками, из которых наиболее значимым является низкая сохранность

Для корреспонденции: Стехин Анатолий Александрович, [email protected]

For correspondence: Stekhin A.A., [email protected]

восстанавливающих свойств питьевой воды, что обусловлено достаточно высокими скоростями релаксации метастабильного состояния воды. Однако известны эффекты влияния диамагнитного дейтерия на состояние фазы ассоциированной воды, проявляющиеся в увеличении значений показателя доли фазы в объемной воде с ростом концентрации дейтерия, отражающие разрыхляющее действие спинактивных примесей в воде на анион - кристаллические ассоциаты. В то же время в научной литературе активно дискутируются вопросы биологической активности ядерных спин-изомеров воды (орто- и пара-изомеров) и их влияния на параметры фазы ассоциированной воды. С учетом данных теоретических исследований разработана новая технология физической обработки воды в гипомагнитных условиях, позволяю-

[игиена и санитария 3/2015

щая придать воде восстанавливающие свойства, сохраняющиеся длительное время.

В естественных геомагнитных условиях стабильное соотношение орто-пара-изомеров в объемной воде равно 1:3, что объясняется запретом взаимных переходов орто- и пара-молекул воды в результате столкнови-тельных и радиационных эффектов . В то же время, согласно , орто-вода имеет большую летучесть, что косвенно свидетельствует о ее нахождении преимущественно в фазе свободной воды.

Рассматривая проблемы спин-конверсии изомеров воды, необходимо остановиться на критических условиях данных процессов. Так, согласно , процессы конверсии изомеров воды друг в друга облегчаются вблизи критических температур Т = 4, 19, 36 и 76°С, при которых энергия квантов hQmn вращения орто- и пара-изомеров воды примерно соответствует энергии неупругих столкновений кТ ~ hfi. Исходя из того, что температурная точка 4°С, согласно данным работ , соответствует неравновесному фазовому переходу лед VII - лед VIII, что предполагает высокую эффективность структурной реорганизации фазы ассоциированной воды, можно предположить, что температуры 19 и 36°С (по данным работы ) также связаны с трансформацией структур фазы ассоциированной воды, но уже в структурах льда VI , являющегося носителем анион-радикалов типа Е[(НО-<*)^ОН-<*)(Н2О}Т1)]ч, где (Н2О}Тд - ассоциат с тетрагональной (Т) структурой (пентамер Вольрафена - лед VI), д - степень ассоциации, р - параметр ионной координации ).

Следует отметить, что орто-пара-конверсия существенно ускоряется в присутствии катализаторов , в том числе триплетного кислорода (электронный спин молекулы О2 равен 1). Следовательно, наличие в воде катализатора позволяет обеспечить орто-пара-конверсию. Известно, что скорость этой конверсии увеличивается при образовании смешанных квантовых состояний , когда энергетический уровень орто- и пара-воды практически совпадают и вероятность образования смешанных квантовых состояний и орто-/ пара конверсии возрастает .

В то же время на процессы орто-пара-конверсии в силу магнетизма орто-изомеров оказывают также влияние внешние электромагнитные поля (ЭМП) и магнитные . Электромагнитные излучения блокируют формирование смешанных квантовых состояний и снижают вероятность орто-пара-конверсии. Однако при экранировании от ЭМП и особенно в гипомагнитных условиях отсутствует возмущающее воздействие на молекулярные структуры, что должно приводить к уменьшению энергетических порогов квантового смешивания и более упорядоченному строению структур формирующегося аморфного льда VI в составе ассоциатов .

Целью настоящего исследования стала экспериментальная оценка структурно-физических изменений фазы ассоциированной воды в гипомагнитных условиях, формируемых в соответствии с технологией (патент РФ № 2007111073/15 от 26.03.2007), и их влияния на биокаталитическую активность воды.

Методика исследований заключалась в обработке дистиллированной и артезианской воды в сосуде из немагнитного материала в течение не менее 5 ч в рабочем пространстве экранирующего устройства, обеспечивающего ослабление полного вектора геомагнитного поля не менее чем в 300 раз по сравнению с фоновым значением. Далее обработанную воду подвергали исследованию без разбавления (концентрат гелиопротекторной

воды (ГПВ)). Кроме того, исследовали потенцирующее действие концентрата ГПВ на артезианские воды («Росинка Сибири», «Покров-вода»). Концентрат вносили в воду в соотношени 1:10 000 и 1:5000. Изменения состояния воды оценивали по комплексу структурно-энергетических показателей, предложенных нами в ранее опубликованных работах .

Результаты и обсуждение

На основе результатов хемилюминесцентного анализа установили, что обработанная в гипомагнитных условиях вода (концентрат ГПВ) содержит аномально высокую концентрацию пероксид анион-радикалов (НО2-(*)), которые не изменяются в течение не менее 9 мес хранения, испытывая периодические вариации в диапазоне от 70 до 90 мкг/л.

Редокс-потенциал как концентрата ГПВ, так и его разведений в питьевой воде уменьшается на ~100 мВ, водородный показатель увеличивается на 0,7 ед., а электропроводимость - на 37 мСм/м исходного значения.

В пробах, полученных разведением концентрата ГПВ в питьевых водах, также отметили повышение концентрации пероксид анион-радикалов в диапазоне 1 до 5 мкг/л, которая сохраняется в течение 1 мес. В них также обнаружили изменение доли фазы ассоциированной воды (увеличение до 30% исходного состояния), появление высокоэнергетических состояний (на 5-15%) в энергетическом распределении фазы и уменьшение абсолютной вязкости воды до значений порядка 0,985.. .0,978 сантипуаз. С учетом полученных значений показателей в соответствии с классификацией структурно-энергетического состояния питьевых вод воды, потенцированные концентратом ГПВ, могут быть отнесены к третьему уровню активности, что позволяет рекомендовать их для использования в целях компенсации негативного влияния неблагоприятных факторов окружающей среды, характеризуемых как электронный дефицит .

При исследовании динамических изменений состояния обработанной в гипомагнитных условиях воды с разным содержанием в ней растворенного кислорода (см. таблицу) обнаружили ряд закономерностей, позволяющих определить механизмы влияния гипомагнитной обработки на каталитические свойства воды.

При анализе данных таблицы установили, что растворенный в воде кислород является одним из основных факторов повышения каталитической активности воды, так как изменения его концентрации в воде в 2 раза приводят к увеличению активности воды более чем на порядок. Уменьшение времени выхода максимума

Динамические изменения времени максимальной интенсивности люминол-геминовой хемилюминесценции концентрации пероксид анион-радикалов (НО2(*") и растворенного в воде кислорода после 2 сут экспозиции на открытом воздухе образцов артезианской воды, экспонированной в гипомагнитных условиях

Экспозиция, сут Вода

оксигенированная дезоксигенированная

гм, с концентрация НО2-(,), мкг/л концентрация О2, мг/л гм, с концентрация НО2"(,), мкг/л концентрация О2, мг/л

2 6,37 72,0 12,15 14,1 0,69 6,73

5 6,38 63,8 9,71 0,43 7,58 9,34

6 6,42 58,8 9,68 0,69 9,14 9,36

7 6,48 67,5 9,64 0,88 6,68 9,38

8 7,25 56,7 9,6 1,18 5,09 9,39

Средний диаметр Интенсивность

рассеяния, с1ср, нм рассеяния, I, %

10 100 Диаметр, с1, нм

Рис. 1. Распределение ассоциатов фазы ассоциированной воды по размерам после гипомагнитной обработки воды. По горизонтали -диаметр в нм); по вертикали - интенсивность (I; в %).

люминол-геминовой хемилюминесценции ^ свидетель-ствуетобуменьшенииразмераассоциатовводы,содержащих НО^-анион-радикалы . При этом активность (в дезок-сигенированной воде) контролируется диффузией кислорода, а сверхнизкие скорости диффузии и высокая долговременная стабильность активированного состояния воды свидетельствуют о большей по сравнению с нормальными геомагнитными условиями стабильности структурного состояния пентамеров Вольрафена, составляющих структурную основу фазы ассоциированной воды.

Как следует из данной зависимости, снижение времени выхода максимума интенсивности хемилюминес-ценции свидетельствует об уменьшении диаметра ас-социатов, что связано с упрочнением его структурной организации. Подобная зависимость получена и в работе при обработке воды в условиях фарадеевской экранировки ЭМП. Снижение размерного параметра ас-социатов в воде указывает на влияние фактора спиновой конверсии и смешанных квантовых состояний, возбуждаемых молекулярным кислородом в гипомагнитных условиях.

Размерные параметры образующихся пероксидных ассоциатов в обработанной воде определяли с помощью лазерного корреляционного измерителя дисперсности (ЛКИ), обеспечивающего возможность селективного выделения новой фракции пероксидных ассоциатов на фоне супрамолекулярных структур воды размером более 10 мкм , и по времени выхода максимума интенсивности люминол-геминовой хемилюминесценции.

Распределение ассоциатов по размерам в исследованных образцах воды в процессе ее диффузионно-контро-лируемой оксигенации с использованием ЛКА-метода приведено на рис. 1.

Исходя из результатов оценки распределения ассоци-атов в обработанной воде можно отметить, что, помимо супрамолекулярных структур и ассоциатов положительной полярности, в результате обработки возникают ас-социаты отрицательной полярности размером от 80 до 500 нм, которые отсутствовали в исходной воде. Средний размер ассоциатов отрицательной полярности на 1-е сутки после обработки воды, несущих на себе перок-сид анион-радикал, составляет 194,7 нм.

Полученные размерные параметры ассоциатов сопоставляли со временем выхода максимума интенсивности хемилюминесценции (см. таблицу), которое определяется временем распада ассоциатов в сильнощелочной среде реагента (рН-11,5), зависящем от их размера . На рис. 2 приведена зависимость размерных параметров пероксидных ассоциатов от времени выхода максимальной интенсивности хемилюминесценции, кото-

0,4 о!б 08 1 1^2 Г,4

Рис. 2. Зависимость среднего диаметра ассоциатов ^) от времени максимальной интенсивности люминол-геминовой хемилюминесценции (/ш). По горизонтали - время (^ в с); по вертикали - диаметр в мкм).

рая в области малых диаметров ассоциатов описывается обратной экспоненциальной зависимостью, а в области размеров от 1,2 до ~ 10 мкм - линейной аппроксимацией d = 1,170,45.

Полученная зависимость в сравнении с данными таблицы, с одной стороны, позволяет независимым способом интерпретировать связь кинетических процессов люминол-геминовой хемилюминесценции с параметрами ассоциатов смешанного типа, представленных сопряженными структурами (^[(НО2"(*} ^ОН"(*}(Н2О}тр}]/), с другой, подтверждает эффекты индукции в гипомаг-нитных условиях более устойчивых пероксидных ассо-циатов и кислородзависимые изменения их размеров во времени. Большая устойчивость ассоциатов смешанного типа, полученных в гипомагнитных условиях обработки воды, связывается с более плотной упаковкой пентаме-ров Вольрафена. Очевидно, что данные структурные особенности ассоциатов обеспечивают формирование термодинамических условий, необходимых для поддержания их каталитической активности.

Изменения структурно-физического состояния фазы ассоциированной воды в гипомагнитных условиях могут быть интерпретированы на основе образования диме-ров кислорода (О.) и их обменной динамики в газофазных условиях , реализуемых в микропустотах фазы ассоциированной воды . Существование молекул О4 обусловлено слабыми межмолекулярными взаимодействиями (энергия связи О2-О2 составляет 830 кал/моль). Метастабильные димеры кислорода стабилизируются высоким давлением в микропустотах льда VI и способны спонтанно распадаться за счет туннельного эффекта , что обеспечивает периодическую модуляцию размеров ассоциатов и возбуждение в них фазовых неустойчиво-стей, приводящих к квантовой конденсации электронов из окружающей среды . Кроме того, гипомагнитная обработка стимулирует спин-конверсию орто-воды в пара-воду, из которой формируются более стабильные упаковки в аморфных льдах VI. Большая стабильность молекулярных упаковок и орто-орто-димеров кислорода в воде подтверждается также данными работы .

Полученные оценки временной устойчивости ассо-циатов, являющихся носителями пероксид анион-радикалов, значительно превышают время спин-конверсии в жидкой воде орто(55,5 мин)- и пара(26,5 мин)-изомеров и по порядку величины соответствуют времени спин-конверсии во льдах (месяцы) . По нашим оценкам, время распада перекиси водорода в питьевых водах, находящейся в ассоциированном состоянии, в нормальных условиях в эквимольных соотношениях не превышает 3 нед.

гигиена и санитария 3/2015

Ассоциаты в воде, имеющие структуру аморфного льда VI, обладают высокой степенью дефектности, пустоты которых заполняются воздухом, находящимся под повышенным давлением. По данным , в ассоциатах отрицательной полярности, формируемых при нормальных геомагнитных условиях, внутриструктурное давление составляет ~ 25 атм.

Работами установлено, что образование ди-меров и тримеров кислорода в газовой фазе происходит при повышенном давлении. По данным , максимум образования димеров кислорода в газовой фазе наблюдается при давлении более 50 атм. Согласно работы , димеры кислорода также формируются в аморфных материалах в виде в двух конфигураций с энергиями связи ЕЬ2 = 0,3 и ~ 0,2 эВ. Время взаимного перехода электронных состояний димеров кислорода из одного в другое и обратно в аморфных материалах составляет -10-2 с.

Таким образом, обработанная в гипомагнитных условиях вода обладает биокаталитической активностью, которая сохраняется стабильной в течение длительного времени, что обеспечивает ее высокую биологическую активность. Высокая активность и стабильность активированной в гипомагнитных условиях питьевой воды достигается конверсией орто-воды в пара-воду при критической температуре порядка 19°С и наличии растворенного парамагнитного кислорода, формирующего смешанное квантовое состояние, необходимое для ускорения конверсии и образования каталитически активных димеров кислорода. В гипомагнитных условиях, характеризуемых 300-кратным подавлением полного вектора геомагнитного поля, формируется более плотная упаковка аморфного льда VI в составе ассоциатов смешанного типа (^[(H02"(*)^0H"(*)(H20)mJ]q), служащих своеобразным резервуаром атмосферных газов. В подобном резервуаре реализуются более высокие по сравнению с нормальными геофизическими условиями давления, что стимулирует газофазные реакции с образованием димеров и тримеров кислорода, существующих в двух электронно-активных конфигурациях с энергиями связи

0.3.и - 0,2 эВ, обеспечивающих модуляцию фазы ассоциированной воды, приводящую к конденсации из окружающей среды дополнительных электронов на парамагнитном кислороде. Конденсация электронов протекает с образованием нестойких супероксид анион-радикалов, диспропорционирующих в последующих превращениях в стабильный пероксид анион-радикал. Последний процесс обеспечивает длительное поддержание электрон-донорной способности воды и ее электрически неравновесного состояния.

Литератур а(пп. 3-5, 8-15, 21-25 см. References)

1. Рахманин Ю.А., Стехин А.А., Яковлева Г.В. Новый фактор риска здоровья человека - дефицит электронов в окружающей среде. Биозащита и биобезопасность. 2012; 4(4): 21-51.

2. Рахманин Ю.А., Стехин А.А., Яковлева Г.В. Электронный дефицит как возможный фактор риска здоровью. Гигиена и санитария. 2013; 6: 21-8.

6. Стехин А.А., Яковлева Г.В. Структурированная вода: нелинейные эффекты. М.: Изд-во ЛКИ; 2008.

7. Батуров Л.Н., Говор И.Н., Обухов А.С., Плотниченко В.Г., Дианов Е.М. Обнаружение в воде неравновесных фазовых переходов. Письма в ЖЭТФ. 2011; 93(2): 92-4.

16. Рахманин Ю.А., Стехин А.А. Яковлева Г.В. Оценка качества питьевой воды по структурно-энергетическим показателям. Гигиена и санитария. 2012; 4: 87-90.

17. Зацепина О.В., Стехин А.А., Яковлева Г.В. Ион-радикальные формы кислорода - основной показатель, отражающий электрон - донорную способность воды. Гигиена и санитария. 2013; 2: 91-7.

18. Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Тимошева А.П. и др. ДАН. 2012; 447(1): 1-7.

19. Захарченко В. Н. Коллоидная химия. Учебник. 2-е изд. М.: Высшая школа; 1989.

20. Кондиционер для воды «МИЦЕЛЛАТуглекислого кальция и магния». ТУ 5743-001-43646913-2006.

21. Липихин Н.П., Диспер, кластеры и кластерные ионы кислорода в газовой фазе. Успехи химии. 1975; 44(8): 1366-76.

1. Rakhmanin Yu.A., Stekhin A.A., Yakovleva G.V. New risk factor for human health - deficiency of electrons in the environment. Biozash-chita i biobezopasnost". 2012. 4(4): 21-51. (in Russian)

2. Rakhmanin Yu.A., Stekhin A.A., Yakovleva G.V. Electron deficiency as a possible risk factor for health. Gigiena i sanitariya. 2013. 6: 21-28. (in Russian)

3. Tikhonov V.I., Volkov A.A. Separation of Water into Its Ortho and Para Isomers. Science. 2002; 296(28): 2363.

4. Volkov A.A., Tikhonov V.I., Makurenkov A.M. et al. Sorption experiments with water spin isomers in glycerol. Phys. Wave Phenomena. 2007; 15(2): 106-10.

5. Pershin S.M. Coincidence of rotational energy of H2O ortho-para molecules and translation energy near specific temperatures in water and ice. Phys. Wave Phenomena. 2008. 16(1): 15-25.

6. Stekhin A.A., Yakovleva G.V. Structured water: non-linear effects . M.: Izd-vo. LKI; 2008. (in Russian)

7. Baturov L.N., Govor I.N., Obukhov A.S., Plotnichenko V.G., Dianov E.M. et al. Detection in water of nonequilibrium pha.se transitions. Pis"ma v ZhETF. 2011; 93(2): 92-4. (in Russian)

8. Buntkowsky G., Limbach H.-H., Walaszek B., Adamczyk A., Xu Y., Breitzke H. et al. Mechanism of Ortho/Para-H2O Conversion in Ice. Z. Phys. Chem. 2008; 222: 1049.

9. Xavier Michout Anne-Marie Vasserot, Luce Abouaf-Marguin. Temperature and time effects on the rovibrational structure of fundamentals of H2O trapped in solid argon: hindered rotation and RTC satellite. Vibr. Spectrosс. 2004; 34: 83-93.

10. Chapovsky P.L., Hermans L.J Nuclea spin conversion in polyatomic molecules. Annu. Rev. Phys. Chem. 1999; 50: 315.

11. Cosleou J., Herlemont F., Khelkhal M. et al. Nuclear spin conversion in CH3F induced by an alternating electric field. Eur. Phys. J. 2000; D10: 939-104.

12. Moro R., Bulthuis J., Heinrich J., Kresin V. V. Electrostatic deflection of the water molecule: A fundamental asymmetric rotor. Phys. Rev. A. 2007; 75: 013415.

13. Slitter R., Gish M., Vilesov A. Fast nuclear spin conversion in water clusters and ices: a matrix isolation study. J. Phys. Chem. A. 2011; 115: 9682-8.

14. Linesh K.B., Frenken J.W.M. Experimental evidence for ice formation at room temperature. Appl. Phys. Lett. 2008; 101: 036101.

15. Teixeira J., Bellissent-Funel M.C., Chen S.H., Dorner B. Observation of new shot-wavelength collective excitations in heavy water by coherent inelastic neutron. Phys. Rev. Lett. 1985; 54: 2681.

16. Rakhmanin Yu.A., Stekhin A.A., Yakovleva G.V. Assessment of the quality of drinking water is structurally-energy performance. Gigiena i sanitariia. 2012; 4: 87-90. (in Russian)

17. Zatsepina O.V., Stekhin A.A., Yakovleva G.V. Ion - radical forms of oxygen - the main indicator of the electron - donor ability of water. Gigiena i sanitariya. 2013; 2: 91-7.

18. Ryzhkina I.S., Kiseleva V., Timosheva A.P. et al. DAN. 2012; 447(1): 1-7. (in Russian)

19. Zakharchenko V.N. Colloidal chemistry. Textbook. 2nd ed., Rev. and add. Moscow: Vysshaya shkola; 1989. (in Russian)

20. Normalizer of water «MITSELLAT calcium carbonate and magpesium». TU 5743-001-43646913-2006. (in Russian)

21. Lipikhin N.P. Dimers, clusters, and cluster ions in the gas phase. Uspekhi khimii. 1975; 44(8): 637-42.

22. Tikhonov V.I., Volkov A.A. Separation of water into its ortho and para isomers. Science. 2002; 296: 2363.

23. Long C.A., Ewing G.E. The infrared spectrum of bound state oxygen dimmers. Chem. Phys. Lett. 1971; 9: 225.

24. Jeckenby R.E., Robbins E.J., Trevalion P.A. Proc. Roy. Soc. 1964; 280A: 409-12.