Tako se zove mali ledeni kristal. Najmanji broj molekula. Znakovi i simptomi prijema

O. V. Mosin, I. Ignatov (Bugarska)

anotacija Ne može se podcijeniti važnost leda u održavanju života na našem planetu. Led ima velik utjecaj na životne uvjete i život biljaka i životinja te na različiti tipovi ljudska gospodarska djelatnost. Prekrivajući vodu, led zbog svoje male gustoće u prirodi igra ulogu plutajućeg paravana, štiteći rijeke i akumulacije od daljnjeg smrzavanja i čuvajući živote podvodnih stanovnika. Korištenje leda u razne svrhe (zadržavanje snijega, uređenje ledenih prijelaza i izotermnih skladišta, polaganje leda skladišta i rudnika) predmet je niza odjeljaka hidrometeoroloških i tehničkih znanosti, kao što su tehnologija leda, tehnologija snijega, inženjerstvo permafrosta, kao i aktivnosti posebnih službi za izviđanje leda, transport ledoloma i snjegočistača. Prirodni led koristi se za skladištenje i hlađenje prehrambenih namirnica, bioloških i medicinskih proizvoda, za što se posebno proizvodi i bere, a otopljena voda pripremljena topljenjem leda koristi se u narodnoj medicini za ubrzavanje metabolizma i uklanjanje toksina iz tijela. Članak upoznaje čitatelja s novim malo poznatim svojstvima i modifikacijama leda.

Led je kristalni oblik vode, koji prema najnovijim podacima ima četrnaest strukturnih modifikacija. Među njima postoje i kristalne (prirodni led) i amorfne (kubični led) te metastabilne modifikacije koje se međusobno razlikuju po međusobnom rasporedu i fizičkim svojstvima molekula vode povezanih vodikovim vezama koje tvore kristalnu rešetku leda. Svi, osim uobičajenog prirodni led I h , kristalizirajući u heksagonalnoj rešetki, nastaju u egzotičnim uvjetima - pri vrlo niskim temperaturama suhog leda i tekućeg dušika i visokim tlakovima od tisuća atmosfera, kada se kutevi vodikovih veza u molekuli vode mijenjaju i kristalni sustavi koji nisu heksagonalni formiraju se. Takvi uvjeti podsjećaju na kozmičke uvjete i ne nalaze se na Zemlji.

U prirodi je led predstavljen uglavnom jednom kristalnom varijantom, kristalizirajući u šesterokutnoj rešetki koja podsjeća na strukturu dijamanta, gdje je svaka molekula vode okružena s četiri molekule koje su joj najbliže, smještene na jednakim udaljenostima od nje, jednake 2,76 angstrema i smještene na vrhovima pravilnog tetraedra. Zbog niskog koordinacijskog broja, struktura leda je mrežasta, što utječe na njegovu nisku gustoću koja iznosi 0,931 g/cm 3 .

Najneobičnije svojstvo leda je nevjerojatna raznolikost vanjskih manifestacija. S istom kristalnom strukturom može izgledati potpuno drugačije, u obliku prozirnih zrna tuče i ledenica, pahuljastih snježnih pahulja, guste sjajne kore leda ili divovskih ledenjačkih masa. Led se u prirodi javlja u obliku kontinentalnog, plutajućeg i podzemni led, kao i u obliku snijega i inja. Rasprostranjena je u svim područjima ljudskog obitavanja. Skupljajući se u velikim količinama, snijeg i led tvore posebne strukture s bitno drugačijim svojstvima od pojedinačnih kristala ili snježnih pahulja. Prirodni led sastoji se uglavnom od leda sedimentno-metamorfnog podrijetla, nastalog iz krutih atmosferskih oborina kao rezultat naknadnog zbijanja i rekristalizacije. Karakteristična značajka prirodnog leda je zrnatost i trakastost. Zrnatost je posljedica procesa rekristalizacije; svako zrno ledenjačkog leda je kristal nepravilnog oblika koji tijesno naliježe na druge kristale u masi leda na takav način da izbočine jednog kristala tijesno pristaju u udubljenja drugog. Takav se led naziva polikristalnim. U njemu je svaki kristal leda sloj najtanjih listića koji se međusobno preklapaju u bazalnoj ravnini, okomito na smjer optičke osi kristala.

Ukupne rezerve leda na Zemlji procjenjuju se na oko 30 milijuna tona. km 3(Stol 1). Većina leda koncentrirana je na Antarktici, gdje debljina njegovog sloja doseže 4 km. Postoje i dokazi o prisutnosti leda na planetima Sunčevog sustava i u kometima. Led je toliko važan za klimu našeg planeta i obitavanje živih bića na njemu da su znanstvenici za led odredili posebno okruženje - kriosferu čije se granice protežu visoko u atmosferu i duboko u zemljinu koru.

tab. jedan. Količina, raspored i životni vijek leda.

Vrsta leda; Težina; Područje distribucije; Prosječna koncentracija, g/cm2; Stopa povećanja tjelesne težine, g/godina; Prosječni životni vijek, godina
G; %; milijuna km2; %
Ledenjaci; 2,4 1022; 98,95; 16.1; 10,9 sushi; 1,48 105; 2,5 1018; 9580
podzemni led; 2 1020; 0,83; 21; 14.1 sushi; 9,52 103; 6 1018; 30-75 (prikaz, ostalo).
morski led; 3,5 1019; 0,14; 26; 7,2 oceani; 1,34 102; 3,3 1019; 1.05
Snježni pokrivač; 1,0 1019; 0,04; 72.4; 14.2 Zemlje; 14,5; 2 1019; 0,3-0,5
sante leda; 7,6 1018; 0,03; 63,5; 18,7 ocean; 14.3; 1,9 1018; 4.07
atmosferski led; 1,7 1018; 0,01; 510.1; 100 Zemlja; 3.3 10-1; 3,9 1020; 4 10-3

Kristali leda jedinstveni su po svom obliku i proporcijama. Svaki prirodni kristal koji raste, uključujući ledeni kristal leda, uvijek teži stvaranju idealne, pravilne kristalne rešetke, budući da je to korisno s gledišta minimalne unutarnje energije. Sve nečistoće, kao što je poznato, iskrivljuju oblik kristala, stoga se tijekom kristalizacije vode molekule vode prije svega ugrađuju u rešetku, a strani atomi i molekule nečistoća istiskuju se u tekućinu. I tek kada nečistoće nemaju kamo otići, ledeni kristal ih počinje ugrađivati u svoju strukturu ili ih ostavlja u obliku šupljih kapsula s koncentriranom tekućinom koja se ne smrzava - salamurom. Stoga je morski led svjež i čak su i najprljavija vodena tijela prekrivena prozirnim i čisti led. Kada se led otopi, istiskuje nečistoće u slanu vodu. Na planetarnoj razini, fenomen smrzavanja i odmrzavanja vode, uz isparavanje i kondenzaciju vode, igra ulogu gigantskog procesa čišćenja u kojem se voda na Zemlji neprestano pročišćava.

tab. 2. Neka fizička svojstva leda I.

Vlasništvo

Značenje

Bilješka

Toplinski kapacitet, cal/(g °C) Toplina taljenja, cal/g Toplina isparavanja, cal/g

0,51 (0°C) 79,69 677

Snažno opada s padom temperature

Koeficijent toplinskog širenja, 1/°C

9,1 10-5 (0°C)

Polikristalni led

Toplinska vodljivost, cal/(cm sec °C)

4,99 10 -3

Polikristalni led

Indeks loma:

1.309 (-3°C)

Polikristalni led

Specifična električna vodljivost, ohm-1 cm-1

10-9 (0°C)

Prividna energija aktivacije 11 kcal/mol

Površinska električna vodljivost, ohm-1

10-10 (-11°C)

Prividna energija aktivacije 32 kcal/mol

Youngov modul elastičnosti, dyne/cm2

9 1010 (-5 °C)

Polikristalni led

Otpornost, MN/m2: gnječenje i smicanje

2,5 1,11 0,57

polikristalni led polycrystalline ice polikristalni led

Dinamička viskoznost, ravnoteža

Polikristalni led

Energija aktivacije tijekom deformacije i mehaničke relaksacije, kcal/mol

Povećava se linearno za 0,0361 kcal/(mol °C) od 0 do 273,16 K

Napomena: 1 cal/(g °C)=4,186 kJ/(kg K); 1 ohm -1 cm -1 \u003d 100 sim / m; 1 din = 10 -5 N ; 1 N = 1 kg m/s²; 1 din/cm=10 -7 N/m; 1 cal / (cm sec ° C) \u003d 418,68 W / (m K); 1 pois \u003d g / cm s \u003d 10 -1 N sek / m 2.

Zbog široke rasprostranjenosti leda na Zemlji, razlika u fizikalnim svojstvima leda (tablica 2) od svojstava drugih tvari igra važnu ulogu u mnogim prirodnim procesima. Led ima mnoga druga svojstva i anomalije potrebne za održavanje života - anomalije u gustoći, tlaku, volumenu i toplinskoj vodljivosti. Kad ne bi bilo vodikovih veza koje povezuju molekule vode u kristal, led bi se topio na -90 °C. Ali to se ne događa zbog prisutnosti vodikovih veza između molekula vode. Zbog manje gustoće od vode, led stvara plutajući pokrov na površini vode koji štiti rijeke i akumulacije od smrzavanja dna, jer je njegova toplinska vodljivost znatno manja od toplinske vodljivosti vode. Istodobno, najniža gustoća i volumen zabilježeni su na +3,98 °C (slika 1). Daljnje hlađenje vode na 0 0 C postupno dovodi ne do smanjenja, već do povećanja njenog volumena za gotovo 10%, kada se voda pretvara u led. Ovakvo ponašanje vode ukazuje na istovremeno postojanje dviju ravnotežnih faza u vodi - tekuće i kvazikristalne, po analogiji s kvazikristalima čija kristalna rešetka ne samo da ima periodičnu strukturu, već ima i osi simetrije različitih redova, čije je postojanje prethodno proturječilo idejama kristalografa. Ova teorija, koju je prvi iznio poznati domaći teorijski fizičar Ya. I. Frenkel, temelji se na pretpostavci da neke molekule tekućine tvore kvazikristalnu strukturu, dok su ostale molekule plinovite, slobodno krećući se kroz volumen. Raspodjela molekula u malom susjedstvu bilo koje fiksne molekule vode ima određeni redoslijed, koji pomalo podsjeća na kristalni, iako je labaviji. Zbog toga se struktura vode ponekad naziva kvazikristalnom ili kristalnom, tj. ima simetriju i prisutnost reda u međusobnom rasporedu atoma ili molekula.

Riža. jedan. Ovisnost specifičnog volumena leda i vode o temperaturi

Drugo svojstvo je da je brzina protoka leda izravno proporcionalna energiji aktivacije i obrnuto proporcionalna apsolutnoj temperaturi, tako da se s smanjenjem temperature led po svojim svojstvima približava apsolutno čvrstom tijelu. U prosjeku, na temperaturi blizu topljenja, fluidnost leda je 10 6 puta veća od fluidnosti stijena. Zbog svoje fluidnosti, led se ne nakuplja na jednom mjestu, već se stalno kreće u obliku ledenjaka. Odnos između brzine protoka i naprezanja u polikristalnom ledu je hiperboličan; s njegovim približnim opisom jednadžbom snage, eksponent raste s porastom napona.

Vidljivo svjetlo led praktički ne apsorbira, budući da svjetlosne zrake prolaze kroz kristal leda, ali blokira ultraljubičasto zračenje i većinu infracrvenog zračenja Sunca. U tim područjima spektra, led se čini potpuno crnim, budući da je koeficijent apsorpcije svjetlosti u tim područjima spektra vrlo visok. Za razliku od ledenih kristala, bijela svjetlost koja pada na snijeg se ne apsorbira, već se mnogo puta lomi u ledenim kristalima i reflektira od njihovih lica. Zato snijeg izgleda bijeli.

Zbog vrlo velike refleksije leda (0,45) i snijega (do 0,95), površina koju pokrivaju prosječno je oko 72 milijuna hektara godišnje. km 2 u visokim i srednjim geografskim širinama obje hemisfere - prima sunčevu toplinu 65% manje od norme i snažan je izvor hlađenja Zemljina površina, što u velikoj mjeri određuje modernu geografsku širinu klimatske zonalnosti. Ljeti je u polarnim područjima sunčevo zračenje veće nego u ekvatorijalnom pojasu, ali temperatura ostaje niska, budući da se značajan dio apsorbirane topline troši na topljenje leda, koji ima vrlo visoku toplinu taljenja.

Druga neobična svojstva leda uključuju stvaranje elektromagnetskog zračenja njegovim rastućim kristalima. Poznato je da većina nečistoća otopljenih u vodi ne prelazi u led kad on počne rasti; smrzavaju se. Stoga je i na najprljavijoj lokvi ledeni film čist i proziran. Pri tome se nečistoće nakupljaju na granici čvrstog i tekućeg medija, u obliku dva sloja električnih naboja različitih predznaka, koji uzrokuju značajnu razliku potencijala. Sloj nabijene nečistoće pomiče se zajedno s donjom granicom mladi led i emitira elektromagnetske valove. Zahvaljujući tome može se detaljno promatrati proces kristalizacije. Dakle, kristal koji raste u duljinu u obliku igle drugačije zrači od onog koji je prekriven bočnim nastavcima, a zračenje rastućih zrnaca razlikuje se od onoga koje nastaje pri pucanju kristala. Iz oblika, slijeda, frekvencije i amplitude impulsa zračenja može se odrediti koliko brzo se led smrzava i kakva se struktura leda formira.

Ali ono što najviše iznenađuje u vezi sa strukturom leda jest da se molekule vode na niskim temperaturama i visokim tlakovima unutar ugljikovih nanocijevi mogu kristalizirati u oblik dvostruke spirale, podsjećajući na molekule DNK. To su nedavni računalni eksperimenti dokazali američki znanstvenici predvođeni Xiao Cheng Zengom sa Sveučilišta Nebraska (SAD). Kako bi voda formirala spiralu u simuliranom eksperimentu, stavljena je u nanocijevi promjera od 1,35 do 1,90 nm pod visokim tlakom, koji varira od 10 do 40 000 atmosfera, te je postavljena temperatura od –23 °C. Očekivalo se vidjeti da voda u svim slučajevima tvori tanku cjevastu strukturu. Međutim, model je pokazao da su pri promjeru nanocijevi od 1,35 nm i vanjskom tlaku od 40.000 atmosfera došlo do savijanja vodikovih veza u strukturi leda, što je dovelo do stvaranja spirale s dvostrukom stijenkom – unutarnje i vanjske. Pod tim uvjetima pokazalo se da je unutarnja stijenka upletena u četverostruku spiralu, a vanjska se stijenka sastoji od četiri dvostruke spirale slične molekuli DNA (slika 2). Ova činjenica može poslužiti kao potvrda povezanosti strukture životno važne molekule DNA sa strukturom same vode te da je voda poslužila kao matrica za sintezu molekula DNA.

Riža. 2. Računalni model strukture smrznute vode u nanocjevčicama, nalik na molekulu DNK (Fotografija iz New Scientista, 2006.)

Još jedno od najvažnijih svojstava vode otkriveno je i istraženo u novije vrijeme, leži u činjenici da voda ima sposobnost pamćenja informacija o prošlim utjecajima. To su prvi dokazali japanski istraživač Masaru Emoto i naš sunarodnjak Stanislav Zenin, koji je među prvima predložio klastersku teoriju strukture vode, koja se sastoji od cikličkih suradnika skupne poliedarske strukture - klastera opće formule (H 2 O) n, gdje n, prema novijim podacima, može doseći stotine, pa čak i tisuće jedinica. Zbog prisutnosti klastera u vodi voda ima informacijska svojstva. Istraživači su fotografirali procese smrzavanja vode u mikrokristale leda, djelujući na nju raznim elektromagnetskim i akustičnim poljima, melodijama, molitvama, riječima ili mislima. Ispostavilo se da se pod utjecajem pozitivnih informacija u obliku prekrasnih melodija i riječi led smrznuo u simetrične šesterokutne kristale. Tamo gdje je zvučala neritmična glazba, ljutite i uvredljive riječi, voda se, naprotiv, zamrznula u kaotične i bezoblične kristale. To je dokaz da voda ima posebnu strukturu koja je osjetljiva na vanjske informacijske utjecaje. Pretpostavlja se da ljudski mozak, koji se sastoji od 85-90% vode, ima snažan strukturirajući učinak na vodu.

Emoto kristali izazivaju i interes i nedovoljno argumentirane kritike. Ako ih pažljivo pogledate, možete vidjeti da se njihova struktura sastoji od šest vrhova. Ali još pažljivija analiza pokazuje da snježne pahulje zimi imaju istu strukturu, uvijek simetričnu i sa šest vrhova. U kojoj mjeri kristalizirane strukture sadrže informacije o okolišu u kojem su nastale? Struktura snježnih pahulja može biti lijepa ili bezoblična. To ukazuje da kontrolni uzorak (oblak u atmosferi) gdje se pojavljuju ima isti učinak na njih kao početni uvjeti. Početni uvjeti su Sunčeva aktivnost, temperatura, geofizička polja, vlažnost itd. Sve to znači da od tzv. prosječnog ansambla, možemo zaključiti da je struktura kapljica vode, a potom i snježnih pahulja, približno ista. Masa im je gotovo jednaka, a kroz atmosferu se kreću sličnom brzinom. U atmosferi nastavljaju oblikovati svoje strukture i povećavati volumen. Čak i ako su nastale u različitim dijelovima oblaka, uvijek postoji određeni broj pahulja u istoj skupini koje su nastale pod gotovo istim uvjetima. A odgovor na pitanje što su pozitivne, a što negativne informacije o snježnim pahuljama nalazi se u Emoto. U laboratorijskim uvjetima negativne informacije (potres, zvučne vibracije nepovoljne za čovjeka i sl.) ne stvaraju kristale, već pozitivne informacije, upravo suprotno. Vrlo je zanimljivo u kojoj mjeri jedan faktor može formirati iste ili slične strukture snježnih pahulja. Najveća gustoća vode uočena je pri temperaturi od 4 °C. Znanstveno je dokazano da se gustoća vode smanjuje kada se počnu formirati šesterokutni kristali leda kako temperatura pada ispod nule. To je rezultat djelovanja vodikovih veza između molekula vode.

Koji je razlog ovakvog strukturiranja? Kristali su čvrste tvari, a njihovi sastavni atomi, molekule ili ioni raspoređeni su u pravilnu strukturu koja se ponavlja, u tri prostorne dimenzije. Struktura vodenih kristala malo je drugačija. Prema Isaacu, samo 10% vodikovih veza u ledu je kovalentno, tj. s prilično stabilnim informacijama. Vodikove veze između kisika jedne molekule vode i vodika druge najosjetljivije su na vanjske utjecaje. Spektar vode tijekom stvaranja kristala relativno je različit u vremenu. Prema učinku diskretnog isparavanja kapljice vode koji su dokazali Antonov i Juskeselijev i njegovoj ovisnosti o energetskim stanjima vodikovih veza, možemo tražiti odgovor o strukturiranju kristala. Svaki dio spektra ovisi o površinskoj napetosti kapljica vode. Postoji šest vrhova u spektru koji ukazuju na grananje snježne pahulje.

Očito, u Emotovim eksperimentima, početni "kontrolni" uzorak ima utjecaj na izgled kristala. To znači da se nakon izlaganja određenom čimbeniku može očekivati stvaranje takvih kristala. Gotovo je nemoguće dobiti identične kristale. Prilikom testiranja učinka riječi "ljubav" na vodu, Emoto nije jasno naveo je li ovaj eksperiment proveden s različitim uzorcima.

Potrebni su dvostruko slijepi eksperimenti kako bi se ispitalo razlikuje li Emoto tehnika dovoljno. Isaacov dokaz da 10% molekula vode nakon smrzavanja stvara kovalentne veze pokazuje nam da voda koristi tu informaciju kada se smrzava. Emotovo postignuće, čak i bez dvostruko slijepih eksperimenata, ostaje vrlo važno u odnosu na informacijska svojstva vode.

Prirodna pahulja, Wilson Bentley, 1925

Emoto snježna pahulja dobivena iz prirodne vode

Jedna pahulja je prirodna, a drugu je izradio Emoto, što ukazuje na to da raznolikost u spektru vode nije neograničena.

Potres, Sofija, 4,0 Richtera, 15. studenog 2008.
Dr. Ignatov, 2008©, Prof. Antonovljev uređaj ©

Ova brojka pokazuje razliku između kontrolnog uzorka i onih uzetih drugih dana. Molekule vode kidaju najenergičnije vodikove veze u vodi, kao i dva vrha u spektru tijekom prirodnog fenomena. Studija je provedena pomoću uređaja Antonov. Biofizički nalaz pokazuje pad vitalnosti organizma tijekom potresa. Tijekom potresa, voda ne može promijeniti svoju strukturu u snježnim pahuljama u Emotovom laboratoriju. Postoje dokazi o promjeni električne vodljivosti vode tijekom potresa.

Godine 1963. tanzanijski školarac Erasto Mpemba primijetio je da se vruća voda smrzava brže od hladne vode. Taj se fenomen naziva Mpemba efekt. Iako su jedinstveno svojstvo vode mnogo ranije uočili Aristotel, Francis Bacon i Rene Descartes. Fenomen je višestruko dokazan nizom neovisnih eksperimenata. Voda ima još jedno čudno svojstvo. Po mom mišljenju, objašnjenje za to je sljedeće: diferencijalni neravnotežni energetski spektar (DNES) prokuhane vode ima nižu prosječnu energiju vodikovih veza između molekula vode nego uzorak uzet na sobnoj temperaturi. To znači da prokuhana voda treba manje energije kako bi se počeli strukturirati kristali i smrzavati.

Ključ strukture leda i njegovih svojstava leži u strukturi njegovog kristala. Kristali svih modifikacija leda građeni su od molekula vode H 2 O, povezanih vodikovim vezama u trodimenzionalne mrežaste okvire s određenim rasporedom vodikovih veza. Molekula vode može se jednostavno zamisliti kao tetraedar (piramida s trokutastom bazom). U središtu je atom kisika, koji je u stanju sp 3 hibridizacije, au dva vrha - atom vodika, čiji je jedan od 1s elektrona uključen u stvaranje kovalentnog N-O vezi s kisikom. Dva preostala vrha zauzimaju parovi nesparenih elektrona kisika koji ne sudjeluju u stvaranju intramolekularnih veza, stoga se nazivaju usamljeni. Prostorni oblik molekule H 2 O objašnjava se međusobnim odbijanjem atoma vodika i usamljenih elektronskih parova središnjeg atoma kisika.

Vodikova veza je važna u kemiji međumolekulskih interakcija i pokreću je slabe elektrostatske sile i donor-akceptor interakcije. Nastaje kada atom vodika s manjkom elektrona jedne molekule vode stupi u interakciju s slobodnim elektronskim parom atoma kisika susjedne molekule vode (O-N…O). Posebnost vodikova veza je relativno niske čvrstoće; 5-10 puta je slabija od kemijske kovalentne veze. U pogledu energije, vodikova veza zauzima međupoložaj između kemijske veze i van der Waalsovih interakcija koje drže molekule u čvrstoj ili tekućoj fazi. Svaka molekula vode u kristalu leda može istovremeno formirati četiri vodikove veze s drugim susjednim molekulama pod strogo definiranim kutovima jednakim 109 ° 47 "usmjerenim na vrhove tetraedra, koji ne dopuštaju stvaranje guste strukture kada se voda smrzne (Sl. 3). U strukturama leda I, Ic, VII i VIII ovaj je tetraedar pravilan. U strukturama leda II, III, V i VI tetraedri su primjetno iskrivljeni. U strukturama leda VI, VII i VIII dva su mogu se razlikovati sustavi vodikovih veza koji se međusobno križaju.Taj nevidljivi okvir vodikovih veza raspoređuje molekule vode u obliku rešetke, strukture koja podsjeća na šesterokutno saće sa šupljim unutarnjim kanalima.Ako se led zagrijava, struktura mreže se uništava: voda molekule počinju padati u praznine rešetke, što dovodi do gušće strukture tekućine - to objašnjava zašto je voda teža od leda.

Riža. 3. Stvaranje vodikove veze između četiri molekule H 2 O (crvene kuglice označavaju središnje atome kisika, bijele kuglice označavaju atome vodika)

Specifičnost vodikovih veza i međumolekulskih interakcija, karakterističnih za strukturu leda, očuvana je u otopljenoj vodi, budući da se samo 15% svih vodikovih veza uništava tijekom taljenja ledenog kristala. Stoga, veza svojstvena ledu između svake molekule vode i njezina četiri susjeda ("poredak kratkog dometa") nije narušena, iako je okvirna rešetka kisika difuznija. Vodikove veze mogu se zadržati i kad voda vrije. Vodikove veze nema samo u vodenoj pari.

Led, koji nastaje pri atmosferskom tlaku i topi se pri 0 °C, najpoznatija je tvar, ali još uvijek nije u potpunosti shvaćena. Mnogo toga u svojoj strukturi i svojstvima izgleda neobično. U čvorovima kristalne rešetke leda, atomi kisika tetraedra molekula vode raspoređeni su na uredan način, tvoreći pravilne šesterokute, poput šesterokutnog saća, a atomi vodika zauzimaju različite položaje na vodikovim vezama koje povezuju atome kisika ( Slika 4). Prema tome, postoji šest ekvivalentnih orijentacija molekula vode u odnosu na njihove susjede. Neki od njih su isključeni, budući da je malo vjerojatna prisutnost dva protona na istoj vodikovoj vezi u isto vrijeme, ali ostaje dovoljna nesigurnost u orijentaciji molekula vode. Ovakvo ponašanje atoma je netipično, budući da se u čvrstoj tvari svi atomi pokoravaju istom zakonu: ili su atomi raspoređeni na uredan način, pa je to kristal, ili nasumično, pa je to amorfna tvar. Takva neobična struktura može se ostvariti u većini modifikacija leda - Ih, III, V, VI i VII (i, izgleda, u Ic) (tablica 3), au strukturi leda II, VIII i IX voda molekule su orijentacijski poredane. Prema J. Bernalu, led je kristalan u odnosu na atome kisika i staklast u odnosu na atome vodika.

Riža. četiri. Struktura leda prirodne heksagonalne konfiguracije I h

U drugim uvjetima, na primjer, u svemiru pri visokim tlakovima i niskim temperaturama, led kristalizira drugačije, tvoreći druge kristalne rešetke i modifikacije (kubične, trigonalne, tetragonalne, monoklinske itd.), Od kojih svaka ima svoju strukturu i kristalnu rešetku ( Tablica 3). Strukture leda različitih modifikacija izračunali su ruski istraživači, doktori kemijskih znanosti. G.G. Malenkov i dr. sc. E.A. Zheligovskaya s Instituta za fizikalnu kemiju i elektrokemiju. A.N. Frumkin s Ruske akademije znanosti. Ledovi II, III i V-ta modifikacijačuvaju se dulje vrijeme pri atmosferskom tlaku ako temperatura ne prelazi -170 °C (slika 5). Kada se ohladi na približno -150 °C, prirodni led se pretvara u kubični led Ic, koji se sastoji od kockica i oktaedra veličine nekoliko nanometara. Led I c ponekad se javlja i smrzavanjem vode u kapilarama, čemu očito doprinosi međudjelovanje vode s materijalom stijenke i ponavljanje njezine strukture. Ako je temperatura nešto viša od -110 0 C, na metalnoj podlozi nastaju kristali gušćeg i težeg staklastog amorfnog leda gustoće 0,93 g/cm 3 . Oba ova oblika leda mogu se spontano pretvoriti u šesterokutni led, i to brže, što je temperatura viša.

tab. 3. Neke modifikacije leda i njihovi fizički parametri.

Izmjena

Kristalna struktura

Duljine vodikovih veza, Å

Kutovi H-O-H u tetraedrima, 0

Heksagonalni

kubični

Trigonalni

četverokutni

Monoklina

četverokutni

kubični

četverokutni

Bilješka. 1 Å = 10 -10 m

Riža. 5. Dijagram stanja kristalnog leda raznih modifikacija.

Postoje i visokotlačni ledovi - II i III trigonalne i tetragonalne modifikacije, formirani od šupljih hektara formiranih od šesterokutnih valovitih elemenata pomaknutih jedan u odnosu na drugi za jednu trećinu (Sl. 6 i Sl. 7). Ovi se ledovi stabiliziraju u prisutnosti plemenitih plinova helija i argona. U strukturi leda V monoklinske modifikacije kutovi između susjednih atoma kisika kreću se od 860 do 132°, što je vrlo različito od veznog kuta u molekuli vode koji iznosi 105°47'. Led VI tetragonalne modifikacije sastoji se od dva okvira umetnuta jedan u drugi, između kojih nema vodikovih veza, zbog čega nastaje tjelesno centrirana kristalna rešetka (slika 8). Struktura leda VI temelji se na heksamerima – blokovima od šest molekula vode. Njihova konfiguracija točno ponavlja strukturu stabilnog klastera vode, koja je dana izračunima. Ledovi VII i VIII kubične modifikacije, koji su niskotemperaturno uređeni oblici leda VII, imaju sličnu strukturu s okvirima leda I umetnutim jedan u drugi. S naknadnim povećanjem tlaka, udaljenost između atoma kisika u kristalnoj rešetki Led VII i VIII će se smanjiti, kao rezultat toga, formira se struktura leda X, u kojoj su atomi kisika raspoređeni u pravilnu rešetku, a protoni su poredani.

Riža. 7. Led III konfiguracije.

Led XI nastaje dubokim hlađenjem leda I h uz dodatak lužine ispod 72 K pri normalnom tlaku. U tim uvjetima nastaju defekti hidroksilnih kristala, što omogućuje rastućem kristalu leda da promijeni svoju strukturu. Led XI ima rombičnu kristalnu rešetku s uređenim rasporedom protona i nastaje istovremeno u mnogim centrima kristalizacije u blizini hidroksilnih defekata kristala.

Riža. osam. Konfiguracija Ice VI.

Među ledovima postoje i metastabilni oblici IV i XII, čiji su životni vijekovi sekunde, koji imaju najljepšu strukturu (sl. 9 i sl. 10). Za dobivanje metastabilnog leda potrebno je komprimirati led I h na tlak od 1,8 GPa pri temperaturi tekućeg dušika. Ovi se ledovi mnogo lakše stvaraju i posebno su stabilni kada se prehlađena teška voda podvrgne pritisku. Još jedna metastabilna modifikacija - led IX nastaje tijekom superhlađenja Led III a u biti predstavlja njegov niskotemperaturni oblik.

Riža. 9. Led IV-konfiguracija.

Riža. deset. Konfiguracija Ice XII.

Posljednje dvije modifikacije leda - s monoklinskom XIII i rombičnom konfiguracijom XIV otkrili su znanstvenici iz Oxforda (Velika Britanija) nedavno - 2006. godine. Pretpostavku da bi trebali postojati kristali leda s monoklinskom i rombičnom rešetkom bilo je teško potvrditi: viskoznost vode na temperaturi od -160 °C je vrlo visoka, a molekule čiste prehlađene vode teško se spajaju u tolikoj količini da nastaje kristalna jezgra. To je postignuto uz pomoć katalizatora - klorovodične kiseline, koja je povećala pokretljivost molekula vode pri niskim temperaturama. Na Zemlji se takve modifikacije leda ne mogu formirati, ali mogu postojati u svemiru na ohlađenim planetima i zamrznutim satelitima i kometima. Dakle, izračun gustoće i toplinskih tokova s površine Jupiterovih i Saturnovih satelita omogućuje nam da tvrdimo da bi Ganimed i Kalisto trebali imati ledenu ljusku u kojoj se izmjenjuju ledovi I, III, V i VI. Na Titanu led ne tvori koru, već omotač, čiji se unutarnji sloj sastoji od leda VI, drugih visokotlačnih ledova i klatratnih hidrata, a led I h nalazi se na vrhu.

Riža. jedanaest. Raznolikost i oblik snježnih pahulja u prirodi

Visoko u Zemljinoj atmosferi na niskim temperaturama, voda kristalizira iz tetraedra, tvoreći šesterokutni led I h . Središte stvaranja ledenih kristala su čvrste čestice prašine koje vjetar podiže u gornje slojeve atmosfere. Oko tog embrionalnog mikrokristala leda rastu iglice u šest simetričnih smjerova, koje tvore pojedinačne molekule vode, na kojima rastu bočni nastavci - dendriti. Temperatura i vlažnost zraka oko pahulje su iste, pa je u početku simetričnog oblika. Kako se pahulje stvaraju, one postupno tonu u niže slojeve atmosfere, gdje su temperature više. Ovdje dolazi do topljenja i njihov idealni geometrijski oblik je iskrivljen, tvoreći različite snježne pahulje (slika 11).

Daljnjim topljenjem razara se heksagonalna struktura leda i nastaje mješavina cikličkih asocijata klastera, kao i tri-, tetra-, penta-, heksamera vode (slika 12) i slobodnih molekula vode. Proučavanje strukture formiranih klastera često je znatno otežano, budući da je, prema suvremenim podacima, voda mješavina različitih neutralnih klastera (H 2 O) n i njihovih nabijenih klaster iona [H 2 O] + n i [H 2 O] - n, koji su u dinamičkoj ravnoteži između sa životnim vijekom od 10 -11 -10 -12 sekundi.

Riža. 12. Mogući klasteri vode (a-h) sastava (H 2 O) n, gdje je n = 5-20.

Klasteri mogu međusobno djelovati zahvaljujući izbočenim stranama vodikovih veza, tvoreći složenije poliedarske strukture, kao što su heksaedar, oktaedar, ikozaedar i dodekaedar. Tako se struktura vode povezuje s tzv. Platonovim tijelima (tetraedar, heksaedar, oktaedar, ikosaedar i dodekaedar), nazvanim po starogrčkom filozofu i geometru Platonu koji ih je otkrio, a čiji je oblik određen zlatnim rezom (slika 13).

Riža. 13. Platonova tijela, čiji je geometrijski oblik određen zlatnim rezom.

Broj vrhova (B), stranica (G) i bridova (P) u bilo kojem prostornom poliedru opisuje se relacijom:

C + D = P + 2

Omjer broja vrhova (B) pravilnog poliedra i broja bridova (P) jedne od njegovih ploha jednak je omjeru broja ploha (G) istog poliedra i broja bridova ( P) koji izlazi iz jednog od njegovih vrhova. Za tetraedar ovaj omjer je 4:3, za heksaedar (6 strana) i oktaedar (8 strana) - 2:1, a za dodekaedar (12 strana) i ikosaedar (20 strana) - 4:1.

Strukture poliedarskih klastera vode koje su izračunali ruski znanstvenici potvrđene su suvremenim metodama analize: spektroskopijom protonske magnetske rezonancije, femtosekundnom laserskom spektroskopijom, rendgenskom i neutronskom difrakcijom na kristalima vode. Otkriće vodenih klastera i sposobnost vode da pohranjuje informacije dva su najvažnija otkrića 21. tisućljeća. To jasno dokazuje da prirodu karakterizira simetrija u obliku preciznih geometrijskih oblika i proporcija, karakterističnih za ledene kristale.

KNJIŽEVNOST.

1. Belyanin V., Romanova E. Život, molekula vode i zlatni rez // Znanost i život, 2004., vol. 10, br. 3, str. 23-34 (prikaz, stručni).

2. Shumsky P. A., Osnove znanosti o strukturnom ledu. - Moskva, 1955b str. 113.

3. Mosin O.V., Ignatov I. Svijest o vodi kao tvari života. // Svijest i fizička stvarnost. 2011, T 16, br. 12, str. 9-22 (prikaz, ostalo).

4. Petryanov I. V. Najneobičnija tvar na svijetu, Moskva, Pedagogija, 1981, str. 51-53 (prikaz, ostalo).

5 Eisenberg D, Kautsman V. Struktura i svojstva vode. - Lenjingrad, Gidrometeoizdat, 1975, str. 431.

6. Kulsky L. A., Dal V. V., Lenchina L. G. Voda je poznata i tajanstvena. - Kijev, Rodjanska škola, 1982, str. 62-64 (prikaz, stručni).

7. G. N. Zatsepina, Struktura i svojstva vode. - Moskva, ur. Moskovsko državno sveučilište, 1974., str. 125.

8. Antonchenko V. Ya., Davydov N. S., Ilyin V. V. Osnove fizike vode - Kijev, Naukova Dumka, 1991., str. 167.

9. Simonite T. Led nalik na DNK "viđen" unutar ugljikovih nanocijevi // New Scientist, V. 12, 2006.

10. Emoto M. Poruke vode. Tajni kodovi kristali leda. - Sofija, 2006. str. 96.

11. S. V. Zenin i B. V. Tyaglov, Priroda hidrofobne interakcije. Pojava orijentacijskih polja u vodenim otopinama // Journal of Physical Chemistry, 1994, V. 68, br. 3, str. 500-503 (prikaz, ostalo).

12. Pimentel J., McClellan O. Vodikova veza - Moskva, Nauka, 1964., str. 84-85 (prikaz, ostalo).

13. Bernal J., Fowler R. Struktura vode i ionskih otopina // Uspekhi fizicheskikh nauk, 1934, svezak 14, broj 5, str. 587-644 (prikaz, ostalo).

14. Hobza P., Zahradnik R. Intermolekularni kompleksi: Uloga van der Waalsovih sustava u fizičkoj kemiji i biodisciplinama. - Moskva, Mir, 1989, str. 34-36 (prikaz, ostalo).

15. E. R. Pounder, Fizika leda, prev. s engleskog. - Moskva, 1967, str. 89.

16. Komarov S. M. Ledeni uzorci visokog tlaka. // Kemija i život, 2007, br. 2, str. 48-51.

17. E. A. Želigovskaja i G. G. Malenkov. Kristalni led // Uspekhi khimii, 2006, br. 75, str. 64.

18. Fletcher N. H. Kemijska fizika leda, Cambreage, 1970.

19. Nemukhin A. V. Raznolikost klastera // Russian Chemical Journal, 1996, vol. 40, no. 2, str. 48-56 (prikaz, ostalo).

20. Mosin O.V., Ignatov I. Struktura vode i fizičke stvarnosti. // Svijest i fizička stvarnost, 2011., vol. 16, broj 9, str. 16-32 (prikaz, ostalo).

21. Ignatov I. Bioenergetska medicina. Nastanak žive tvari, pamćenje vode, biorezonancija, biofizička polja. - GaiaLibris, Sofija, 2006, str. 93.

Svi smo više puta čuli o jedinstvenim svojstvima vode. Da "tekućina bez boje i mirisa" ne posjeduje posebne kvalitete, život na Zemlji u sadašnjem obliku bio bi nemoguć. Isto se može reći i za čvrsti oblik vode – led. Sada su znanstvenici otkrili još jednu njegovu tajnu: u upravo objavljenoj studiji stručnjaci su konačno utvrdili koliko je točno molekula potrebno da bi se dobio ledeni kristal.

Jedinstvena veza

Popis nevjerojatnih svojstava vode može biti vrlo dug. Ima najveći specifični toplinski kapacitet među tekućinama i krutinama, gustoća njegovog kristalnog oblika - odnosno leda - manja je od gustoće vode u tekućem stanju, sposobnost prianjanja ("ljepljenja"), visoku površinsku napetost - sve to i mnogo više omogućuje život na zemlji kao takvom.

Svoju jedinstvenost voda duguje vodikovim vezama, odnosno njihovom broju. Uz njihovu pomoć jedna molekula H 2 O može se "vezati" s četiri druge molekule. Takvi "kontakti" osjetno su manje čvrsti od kovalentnih veza (vrsta "običnih" veza koje drže zajedno npr. atome vodika i kisika u molekuli vode), a kidanje svake vodikove veze pojedinačno prilično je jednostavno. Ali u vodi postoji mnogo takvih interakcija, a zajedno značajno ograničavaju slobodu molekula H 2 O, sprječavajući ih da se prelako otrgnu od svojih "drugova", recimo, kada se zagriju. Svaka od vodikovih veza sama po sebi postoji mali djelić sekunde - one se neprestano uništavaju i ponovno stvaraju. Ali u isto vrijeme, u svakom trenutku, većina molekula vode uključena je u interakciju sa svojim "susjedima".

Vodikove veze također su odgovorne za neobično ponašanje vode tijekom kristalizacije, odnosno tijekom stvaranja leda. Sante leda koje plutaju na površini oceana, kora leda u slatkoj vodi - svi ti fenomeni nas ne iznenađuju, jer smo na njih navikli od rođenja. Ali da glavna stvar na Zemlji nije voda, nego neka druga tekućina, onda ni klizališta ni ribolov na ledu uopće ne bi postojali. Gustoća gotovo svih tvari pri prijelazu iz tekućeg u kruto stanje raste, jer su molekule jače "prislonjene" jedna uz drugu, što znači da ih je više po jedinici volumena.

Drugačija je situacija s vodom. Do temperature od 4 stupnja Celzijusa gustoća H 2 O disciplinirano raste, ali kada se prijeđe ta granica, naglo pada za 8 posto. U skladu s tim povećava se i volumen smrznute vode. Ova je značajka dobro poznata stanovnicima kuća s cijevima koje dugo nisu popravljane ili onima koji su zaboravili niskoalkoholna pića u zamrzivaču.

Razlog anomalne promjene gustoće vode pri prijelazu iz tekućeg u čvrsto stanje leži u istim vodikovim vezama. Kristalna rešetka leda nalikuje pčelinjem saću u čijih se šest uglova nalaze molekule vode. Međusobno su povezani vodikovim vezama, a njihova duljina premašuje duljinu "obične" kovalentne veze. Kao rezultat toga, postoji više praznog prostora između molekula skrutnute H 2 O nego što je bilo između njih u tekućem stanju, kada su se čestice kretale slobodno i mogle doći vrlo blizu jedna drugoj. Dana je, na primjer, vizualna usporedba pakiranja molekula tekuće i krute faze vode.

Iznimna svojstva i posebna važnost vode za stanovnike Zemlje osigurali su joj stalnu pažnju znanstvenika. Ne bi bilo pretjerano reći da je kombinacija dva atoma vodika i jednog atoma kisika najpomnije proučavana tvar na planetu. Ipak, stručnjaci koji su odabrali H 2 O kao predmet svog interesa neće ostati bez posla. Na primjer, uvijek mogu proučavati kako se zapravo tekuća voda pretvara u čvrsti led. Proces kristalizacije, koji dovodi do tako dramatičnih promjena u svim svojstvima, događa se vrlo brzo, a mnogi njegovi detalji još su nepoznati. Nakon izlaska posljednjeg broja časopisa Znanost jedna misterija manje: sada znanstvenici točno znaju koliko molekula vode treba staviti u čašu da se na hladnoći njezin sadržaj pretvori u poznati led.

drugačiji led

Riječ "uobičajeno" u prethodnoj rečenici nije korištena iz stilskih razloga. Naglašava da pričamo o kristalnom ledu – onom sa šesterokutnom rešetkom poput saća. Iako je takav led uobičajen samo na Zemlji, u beskrajnom međuzvjezdanom prostoru prevladava potpuno drugačiji oblik leda koji se na trećem planetu od Sunca dobiva uglavnom u laboratorijima. Taj se led naziva amorfnim i nema pravilnu strukturu.

Amorfni led može se dobiti ako se tekuća voda ohladi vrlo brzo (unutar milisekundi ili čak brže) i vrlo snažno (ispod 120 kelvina - minus 153,15 stupnjeva Celzijusa). U takvim ekstremnim uvjetima, molekule H 2 O nemaju vremena organizirati se u uređenu strukturu, a voda se pretvara u viskoznu tekućinu, čija je gustoća nešto veća od gustoće leda. Ako temperatura ostane niska, tada voda može ostati u obliku amorfnog leda jako dugo, ali kada se zagrije, prelazi u poznatije stanje kristalnog leda.

Varijante krutog oblika vode nisu ograničene na amorfni i šesterokutni kristalni led - ukupno je danas znanstvenicima poznato više od 15 njegovih vrsta. Najčešći led na Zemlji naziva se led I h, ali u gornjoj atmosferi možete pronaći i led I c, čija kristalna rešetka nalikuje dijamantnoj rešetki. Ostale modifikacije leda mogu biti trigonalne, monoklinske, kubične, rombične i pseudorombne.

Ali u nekim slučajevima neće doći do faznog prijelaza između ova dva stanja: ako ima premalo molekula vode, tada umjesto da formiraju strogo organiziranu rešetku, one "radije" ostaju u manje uređenom obliku. "U svakom molekularnom klasteru, interakcije na površini natječu se s interakcijama unutar klastera", objasnio je za Lente.ru Thomas Zeuch, jedan od autora novog rada, zaposlenik Instituta za fizikalnu kemiju Sveučilišta u Göttingenu. "Za manje klastere pokazalo se da je energetski povoljnije povećati površinsku strukturu klastera umjesto formiranja kristalne jezgre. Stoga takvi klasteri ostaju amorfni."

Zakoni geometrije nalažu da se s povećanjem veličine klastera udio molekula koje se pojavljuju na površini smanjuje. U nekom trenutku energetska korist od formiranja kristalne rešetke prevagne prednosti optimalnog rasporeda molekula na površini klastera i dolazi do faznog prijelaza. Ali kada točno dolazi taj trenutak, znanstvenici nisu znali.

Grupa istraživača koja radi pod vodstvom profesora Uda Bucka (Udo Buck) s Instituta za dinamiku i samoorganizaciju u Göttingenu uspjela je dati odgovor. Stručnjaci su pokazali da je najmanji broj molekula koje mogu formirati ledeni kristal 275 plus-minus 25 komada.

U svojoj studiji znanstvenici su koristili metodu infracrvene spektroskopije, moderniziranu tako da izlaz može razlikovati spektre koji daju klastere vode koji se razlikuju po veličini za samo nekoliko molekula. Metoda koju su razvili autori daje maksimalnu rezoluciju za klastere koji sadrže od 100 do 1000 molekula - naime, u tom intervalu, kako se vjerovalo, leži broj "praga" nakon kojeg počinje kristalizacija.

Znanstvenici su stvorili amorfni led propuštanjem vodene pare pomiješane s helijem kroz vrlo tanku rupu u vakuumsku komoru. Pokušavajući se ugurati u sićušnu rupu, molekule vode i helija neprekidno su se sudarale jedna s drugom i u tom nabijanju izgubile značajan dio svoje kinetičke energije. Kao rezultat toga, već "smirene" molekule, koje lako formiraju klastere, dospjele su u vakuumsku komoru.

Promjenom broja molekula vode i usporedbom dobivenih spektara, istraživači su uspjeli detektirati trenutak prijelaza iz amorfnog u kristalni oblik leda (spektri ova dva oblika imaju vrlo karakteristične razlike). Dinamika koju su znanstvenici dobili bila je u dobrom skladu s teorijskim modelima koji predviđaju da nakon prolaska kroz "točku X" formiranje kristalne rešetke počinje u sredini klastera i širi se do njegovih rubova. Znak da je kristalizacija neizbježna (opet, prema teoretskim studijama) je formiranje prstena od šest molekula vezanih vodikom - to se događa kada ukupni broj molekula u klasteru postane 275. Daljnji porast broja molekula dovodi do postupnog rasta rešetke, a na stupnju od 475 komada, spektar ledene nakupine već se potpuno ne razlikuje od spektra koji daje obični kristalni led.

"Mehanizam faznog prijelaza iz amorfnog u kristalno stanje na mikrorazini još nije detaljno proučen", objašnjava Zeuch. "Možemo samo usporediti naše eksperimentalne podatke s teorijskim predviđanjima - au ovom slučaju pokazalo se da je slaganje Izuzetno dobro. Sada, počevši od trenutnih rezultata, mi ćemo, zajedno s teorijskim kemičarima, moći nastaviti proučavanje faznog prijelaza i, posebno, pokušat ćemo otkriti koliko brzo se on događa.

Rad Bucka i kolega spada u "čisto temeljnu" kategoriju, iako također ima neke praktične izglede. Autori ne isključuju da bi u budućnosti tehnologija koju su stvorili za proučavanje vodenih klastera, koja omogućuje uočavanje razlika kada se doda nekoliko molekula, također mogla biti tražena u primijenjenim područjima. "U našem smo članku opisali sve ključne komponente tehnologije, tako da se, u načelu, može prilično prilagoditi proučavanju klastera drugih neutralnih molekula. No, osnovni principi laserskog uređaja shvaćeni su još 1917. a prvi laser nastao je tek 1960-ih", upozorava Zeuch na pretjerani optimizam.

kristali leda

Alternativni opisi

atmosferski fenomen

Vrsta oborine

Zimski umjetnik slika jednom bojom

mraz

Kristalni kondenzat zračne vlage

vremenski fenomen

Sijeda kosa na drvetu

Plavo, plavo, leži na žicama (pjesma)

Sloj kristali leda na hladnoj površini

Tanak sloj kristala leda nastao isparavanjem na rashladnoj površini

Tanak sloj snijega na rashladnoj površini

Kristali leda nastali su od vodene pare u zraku

. "kruta" rosa

Ruska marka hladnjaka

Zbog isparavanja nastao je tanak sloj snijega

Taloženje

Plavi kauč krumpir na žicama

. "i ne snijeg, i ne led, ali će ukloniti drveće srebrom" (zagonetka)

bijela oborina

Mraz na žicama

padalina na drveću

Pokriva drveće zimi

Stablo zimske odjeće

snježna rosa

snijegom pokrivena vlaga

Zimski napad na jele

Snježnobijele padavine

čipkasto inje

Snježne padaline

snježni napad

zimski napad

. "bjelina" na drveću

Zimske oborine

Omota drveće zimi

Zgusnute pare

Blue couch potato (pjesma)

smrznuta para

Zimsko ruho drveća

Bijele zimske rese

Plavo-plavo leglo na žice

. rosa zimi

snježna rosa

Oborine na žicama

Zimi na drveću

Blue je legao na žice

tanak sloj snijega

Snijeg na granama i žicama

. "i smreka kroz ... zeleni se"

Blue couch potato (pjesma)

Srebrna završna obrada drva

Oborine zimi

Plave padavine na žicama (pjesma)

Drugi naziv za mraz

Rime zapravo

. "Kad uđeš na prag, posvuda..."

Inje ukratko

Mraz nakon hladne noći

. "hrpa inja"

Skoro snijeg

snježne rese

smrznuta rosa

Gotovo isto što i mraz

Ujutro skoro snijeg

Inje na žicama u pjesmi

Zimska resa na grmlju

smrznuta para

zimska rosa

Zimski pokrov grmlja

. "sijeda kosa" na granama

. "mraz pahuljice"

tanki sloj leda

tanak sloj snijega

Zimska "sijeda kosa"

Zimski pokrov grmlja

Onaj koji je ležao na žicama

Led na granama

mraz na drveću

Zimsko srebro na drveću

Slika Goncharova

Ono što morate otkinuti s auta u jesen

zimski mraz

smrznuta para

atmosferski fenomen

Tanak sloj kristala leda nastao isparavanjem na rashladnoj površini

. "I smreka kroz ... zeleni se"

. "Kad uđeš na prag, posvuda..."

. "Gomila mraza"

. "Ledeno paperje"

. "smrznuta" rosa

. Rosa zimi

. "sijeda kosa" na granama

. "Plavo plavo ... lezi na žice"

. "i ne snijeg, i ne led, nego će drveće ukloniti srebrom" (zagonetka)

. "Bjelina" na drveću

Zimska "sijeda kosa"

Smrznuti dim, vlaga u zraku, koja se taloži na predmete koji su hladniji od zraka i smrzava se na njima, što se događa nakon povratka jakih mrazeva. Od disanja, mraz sjedi na bradi, ovratniku. Na drveću gusti mraz, kurzha, pljoska. Mraz na plodovima, znojna tupost. Pahuljasto inje - do kante. Veliko inje, humci snijega, duboko smrznuta zemlja, za proizvodnju žitarica. Veliki mraz kroz zimu, teško ljeto za zdravlje. Na proroka Hagaja i Danijela, mraz, toplo božićno vrijeme i prosinac. Na Grgura Nikijskog u siječnju) mraz na stogovima sijena - do vlažne godine. Inje, pokriveno mrazom; hladan; obilan mraz. Mraz, mraz, ali u manjoj mjeri. Ineel m. na (s) grana drveća polomljenih težinom inja. Inje ili mraz, mraz, mraz?, pokriti se mrazom. Uglovi kolibe su smrznuti i smrznuti, utrnuli

smrznuta rosa

Plavo-plavo, lezi na žice

. "Plavo-plavo ... lezi na žice"

Crystal je kemijska droga koja pripada skupini metamfetamina. Također se naziva Blue Ice, Pervitin, SC, Blue Ice ili Cristalius. Drogu koristi više od 12,8 milijuna ljudi (prema statistici UN-a za studeni 2017.). Zahtijevan od strane ovisnika o drogama zbog niske cijene, snažnog psihostimulirajućeg učinka. Ovisnost se počinje razvijati nakon prve uporabe droga.

Povijest pojave i distribucije

Novu tvar s formulom C10H15N sintetizirao je tokijski znanstvenik Akira Ogata 1919. godine. Dato je kamikazama - od kristala su postali neustrašivi, spremno počinili samoubojstvo.

Tridesetih godina prošlog stoljeća lijek je počela proizvoditi njemačka farmaceutska tvrtka Temmler Werke (narko-soli su se zvale "Pervitin"). Sintetski agens bio je uključen u "borbenu prehranu" vojnika Wehrmachta, "lijek" im je omogućio da ostanu budni danima. Nakon Drugog svjetskog rata, Kristali su korišteni u američkoj vojsci (davali su ga vojnicima do 1960-ih).

O tome da je Pervitin lijek koji izaziva strašne posljedice govorilo se još 60-ih godina. Dokazana je povezanost korištenja "plavog lijeka", brojnih samoubojstava i bolesti američkih ratnih veterana. Godine 1975. Kristali su službeno klasificirani kao opojne droge 1. kategorije (posebno opasni): ne smiju se proizvoditi, skladištiti i konzumirati, inače će se ovisnik suočiti s kaznenom kaznom.

Od čega je napravljen lijek?

80% svih kristala proizvodi se u velikim podzemnim tvornicama u Meksiku i SAD-u. Ostatak lijeka napravljen je od domaćih sastojaka - SC se može pripremiti kod kuće od sastojaka kupljenih u ljekarni ili trgovinama kemijskom opremom.

Efedron je glavni sastojak Narkotičkog kristala. Izoliran je iz lijekova kao što su Teofedrin, Bronholitin, Bronchoton, Insanovin. Druge kemikalije za lijekove proizvode se od crvenog fosfora, litija otopljenog u tekućem amonijaku ili fenilmetildiketona s metilaminom.

Da bi se pojačao učinak, u recepturu Crystal dodaju se i drugi lijekovi - brašno (kokain), "speed", hašiš, "rum 05" itd. Ephedron se također kombinira s kemikalijama: baterijska kiselina, otapala za vodovod, antifriz. Tako možete napraviti "ludu mješavinu", od koje ovisnik doživljava snažan napad s halucinacijama (ali vjerojatnost trovanja prelazi 90%).

Kako izgleda

Naziv narkotičke tvari je dobio zbog izgled- izgleda kao komadići leda. Bijeli kristali razlikuju se od plavih samo po boji, djelovanje im je identično.

Boja lijeka ovisi o nečistoćama u sastavu. Fosfor proizvodi ružičastu ili crvenu kristalnu sol. Ako je lijek napravljen s amonijakom, bit će žut. Katalitička redukcija pomoću tionil klorida proizvodi bijele ili plave kristale.

Uz povećanu koncentraciju sumporne kiseline, granule lijeka će postati plave. Ako se prehrambena boja (poput kristalne metvice) doda tijekom proizvodnje, dobiju se zeleni, narančasti, ljubičasti, crni kristali.

Kako koristiti

Po prvi put se puše kristali - tako mala koncentracija droge ulazi u krvotok (u usporedbi s drugim vrstama upotrebe), a ovisnici o drogama pogrešno misle da je šteta minimalna. Drogu puše uz pomoć posebnih uređaja (staklene cijevi ili plastična boca s folijom).

Mirisni prašci se prave od pervitina (kristali se drobe u prah, pa se udišu). Ovakva uporaba lijekova uzrokuje čireve na sluznici nazofarinksa, pa se rijetko prakticira.

Nakon razvoja ovisnosti, ovisnici o drogama koriste led poput heroina - otapaju narkotičke kristale i ubrizgavaju ih špricom intravenski. Dakle, lijek djeluje brže, a dolazak traje dulje nego kod pušenja, udisanja lijeka.

Kako radi

Kristal ima jače djelovanje na ovisnika od drugih droga (dva puta jače od heroina, više desetaka puta jače od kokaina). Lijek uzrokuje:

Blaženstvo.

Javlja se 5-6 minuta nakon injekcije ili 2 minute nakon injekcije. U početku tijelom prolazi jeza. Mišići se opuštaju, javlja se lakoća. Osoba doživljava osjećaj radosti. Etapa traje 7-15 minuta.

"Turbo Crystal" (dolazak).

Pospanost nestaje, drogirana osoba puno priča, kreće se, želi trčati, plesati. Ovisnici gotovo uvijek žele imati seks pod Kristalima. Gubi se osjećaj samoodržanja, smanjuje se prag boli. Prijateljstvo i veselje zamjenjuje agresivnost. Ova akcija traje od 5 do 12 sati.

Gubljenje.

U trećoj fazi, osoba pada u stupor, ne reagira na riječi. Iako u ovoj fazi ne dolazi do povlačenja, ovisnik, pokušavajući se ponovno oraspoložiti, uzima novu dozu Kristala, pokreće metamfetaminski maraton. Ako ne uzme drogu, spavat će od 15 do 28 sati. Nakon buđenja javljaju se simptomi ustezanja.

Što je opasna tvar

Štetnost lijeka Crystal je u tome što uzrokuje umjetnu stimulaciju mozga. Bez doze dolazi do poremećaja regulacije središnjeg živčanog sustava svih unutarnjih organa, a pod dozom dolazi do prenadraženosti – prekomjernog oslobađanja neurotransmitera, zbog čega ovisnik postaje nekontroliran.

Povećana emocionalnost gura na zločine (silovanja, pljačke, premlaćivanja, ubojstva). Smanjenje praga boli i odsustvo osjećaja straha povećava rizik od nesreća. Pod dozom droge ovisnici lako skaču s visine, penju se na kolnik, voze automobile velikom brzinom.

Znakovi i simptomi prijema

Metamfetamin djeluje dulje od ostalih tvari (učinak traje do 12 sati). U ovom trenutku, ovisnik ne želi jesti, spavati, ne osjeća se umorno. Droga djeluje kao droga - čovjek trči brže, osjeća se snažnije, pametnije. Možete prepoznati tko je uzeo Crystal po sljedećim simptomima:

Hipertrofirane emocije. Strah se pretvara u paranoju. Ljutnja se manifestira fizičkim nasiljem. Simpatija prema suprotnom spolu je previše opsesivna.
Narkoman pod Kristalom je nekontroliran, ne prihvaća savjete i molbe, čini neprimjerene radnje.
Lice narkomana je izobličeno neprirodnim izrazima lica, ispod Kristala su zjenice jako raširene, pogled djeluje luđački.

Halucinacije se javljaju kod iskusnih ovisnika o drogama ili kod primjene velike doze Kristala. Češće postoje taktilne greške: čini se da netko nevidljiv dodiruje, da mravi prolaze ispod kože.

Nastanak i razvoj ovisnosti

Cijena "visoke" od Kristala je trenutna ovisnost. Od prve doze lijeka javlja se psihička ovisnost, izražena u želji da se potakne aktivnost, riješi se pospanosti, poboljša raspoloženje i osvježi se. Nakon otprilike tjedan dana redovite upotrebe lijeka bez doze, dolazi do mentalnog sloma - raspoloženje se pogoršava (do depresivnog stanja), javlja se osjećaj beznađa, fobije se pogoršavaju.

Fizička ovisnost o kristalnim drogama javlja se nakon 3-4 tjedna kontinuirane upotrebe. Bez nove doze, ovisniku je muka, povraća, muči ga migrena, nesanica, grčevi, bolovi u trbuhu. Sve to prolazi nakon uzimanja droge, što vas tjera da stalno ubrizgavate, njušite Kristal.

Predoziranje: znakovi i prva pomoć

Prvih mjeseci ovisnici o drogama počinju s 5-20 mg Crystal-a. Zbog brze prilagodljivosti organizma javlja se potreba za povećanjem doza. Šest mjeseci kasnije osoba si ubrizgava više od 120 mg lijeka, što nije sigurno. Kod 30% ljudi ova koncentracija uzrokuje predoziranje. 150 mg izaziva trovanje kod 65% ovisnika o drogama. 200 mg uzrokuje smrt u 96%.

U slučaju predoziranja Crystalom, ovisniku naglo raste tjelesna temperatura (do 41,5 °C) i krvni tlak. Postoje različiti oblici tahikardije, aritmije. Počinje psihoza, napadaji slični epileptičkim. Često se razvija akutno zatajenje dišnog sustava, otkazivanje bubrega i jetre.

Posljedice korištenja

Da biste se uvjerili u razorni učinak Crystala ili drugog metamfetamina, vrijedi pogledati izgled ovisnika o drogama. Stanje kože, kose, zuba pokazuje da se radi o duboko bolesnim ljudima.

Od Kristala pada imunitet, javlja se vaskularna distonija, otkazuju bubrezi, jetra, srce. Lijek uzrokuje nepovratne patologije središnjeg živčanog sustava. Razvijaju se demencija i shizofrenija. Znanstvenici su dokazali da sintetička droga izaziva onkologiju - ovisnicima o drogama često se dijagnosticira rak mozga, dišnih organa (prilikom pušenja i udisanja narkotika), prostate kod muškaraca i jajnika kod žena.

Liječenje

Nemoguće je samostalno se riješiti ovisnosti o Kristalu zbog dugog (više od 40 dana) odvikavanja. Samoliječenje je opasno - tijekom karencije tlak jako raste, javlja se hipertermija, prijeti zastoj srca, moždani udar.

U slučaju predoziranja Crystalom, poziva se hitna pomoć, ovisnik se odvodi na odjel toksikologije. Tamo provode detoksikaciju, stavljaju antikolinergike. Nakon što se pacijent izvadi iz kritičnog stanja, preporuča se smjestiti ga u narkološku kliniku. Tamo za ublažavanje apstinencije daju lijekove koji snižavaju krvni tlak, normaliziraju rad mozga, jetre i bubrega. Obavezno osigurana psihoneurološka pomoć za prevenciju poremećaja živčani sustav(kronična nesanica, psihoza, depresija).

Zaključak

Kada je apstinencija poražena, ovisniku se preporučuje odlazak na psihoterapijske seanse u trajanju od 3-7 mjeseci. Oni su potrebni za razvijanje motivacije za odvikavanje od droga, kao i za rješavanje problema koji su uzrokovali ovisnost o drogama.

Jeste li pronašli odgovor na svoje pitanje?