Imenuje se majhen ledeni kristal. Najmanjše število molekul. Znaki in simptomi sprejema

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

opomba Pomena ledu pri ohranjanju življenja na našem planetu ni mogoče podcenjevati. Led ima velik vpliv na življenjske razmere in življenje rastlin in živali ter na različni tipi gospodarska dejavnost človeka. Led, ki pokriva vodo, zaradi svoje nizke gostote igra vlogo plavajočega zaslona v naravi, ščiti reke in rezervoarje pred nadaljnjim zmrzovanjem in ohranja življenje podvodnih prebivalcev. Uporaba ledu za različne namene (zadrževanje snega, ureditev lednih prehodov in izotermičnih skladišč, polaganje ledu skladišč in rudnikov) je predmet številnih oddelkov hidrometeoroloških in inženirskih ved, kot so tehnologija ledu, tehnologija snega, inženirstvo. permafrosta, pa tudi dejavnosti specialnih služb za ledno izvidovanje, ledolomilski transport in snežne mašine. Naravni led se uporablja za shranjevanje in hlajenje prehrambenih izdelkov, bioloških in medicinskih pripravkov, za kar se posebej prideluje in nabira, s taljenjem ledu pripravljena staljena voda pa se v ljudski medicini uporablja za pospeševanje presnove in odstranjevanje toksinov iz telesa. Članek bralca seznani z novimi malo znanimi lastnostmi in modifikacijami ledu.

Led je kristalna oblika vode, ki ima po zadnjih podatkih štirinajst strukturnih modifikacij. Med njimi so tako kristalne (naravni led) kot amorfne (kubični led) in metastabilne modifikacije, ki se med seboj razlikujejo po medsebojni razporeditvi in ​​fizikalnih lastnostih molekul vode, povezanih z vodikovimi vezmi, ki tvorijo kristalno mrežo ledu. Vsi, razen običajnega naravni led I h , ki kristalizirajo v heksagonalni mreži, nastanejo v eksotičnih pogojih - pri zelo nizkih temperaturah suhega ledu in tekočega dušika ter visokih tlakih na tisoče atmosfer, ko se spremenijo koti vodikovih vezi v molekuli vode in kristalni sistemi, ki niso heksagonalni se oblikujejo. Takšne razmere spominjajo na vesoljske in jih na Zemlji ni.

V naravi je led predstavljen predvsem z eno kristalno različico, ki kristalizira v šesterokotni mreži, ki spominja na diamantno strukturo, kjer je vsaka molekula vode obdana s štirimi najbližjimi molekulami, ki se nahajajo na enaki razdalji od nje, ki je enaka 2,76 angstroma in se nahajajo na oglišča pravilnega tetraedra. Zaradi nizkega koordinacijskega števila je struktura ledu mrežasta, kar vpliva na njegovo nizko gostoto, ki znaša 0,931 g/cm 3 .

Najbolj nenavadna lastnost ledu je neverjetna raznolikost zunanjih manifestacij. Z enako kristalno strukturo je lahko videti povsem drugače, v obliki prozornih zrn toče in žleda, puhastih snežin, goste sijoče skorje ledu ali velikanskih ledeniških gmot. Led se v naravi pojavlja v obliki celinskega, plavajočega in podzemni led, pa tudi v obliki snega in inja. Razširjena je v vseh prostorih človekovega bivanja. Z zbiranjem velikih količin sneg in led tvorita posebne strukture z bistveno drugačnimi lastnostmi kot posamezni kristali ali snežinke. Naravni led tvori predvsem led sedimentno-metamorfnega izvora, ki nastane iz trdnih atmosferskih padavin kot posledica poznejšega zbijanja in rekristalizacije. Značilna lastnost naravnega ledu je zrnatost in trakovi. Zrnatost je posledica rekristalizacijskih procesov; vsako zrno ledeniškega ledu je kristal nepravilne oblike, ki se tesno prilega drugim kristalom v ledeni masi na tak način, da se izbokline enega kristala tesno prilegajo vdolbinam drugega. Takšen led imenujemo polikristalni. V njej je vsak ledeni kristal plast najtanjših listov, ki se med seboj prekrivajo v bazalni ravnini, pravokotni na smer optične osi kristala.

Skupne zaloge ledu na Zemlji so ocenjene na približno 30 milijonov ton. km 3(Tabela 1). Večina ledu je skoncentrirana na Antarktiki, kjer debelina njegove plasti doseže 4 km. Obstajajo tudi dokazi o prisotnosti ledu na planetih sončnega sistema in v kometih. Led je tako pomemben za podnebje našega planeta in bivanje živih bitij na njem, da so znanstveniki za led določili posebno okolje - kriosfero, katere meje segajo visoko v ozračje in globoko v zemeljsko skorjo.

Tab. eno. Količina, porazdelitev in življenjska doba ledu.

• Vrsta ledu; Utež; Območje distribucije; Povprečna koncentracija, g/cm2; Stopnja povečanja telesne mase, g / leto; Povprečna življenjska doba, leto
• G; %; milijonov km2; %
• Ledeniki; 2,4 1022; 98,95; 16.1; 10,9 suši; 1,48 105; 2,5 1018; 9580
• podzemni led; 2 1020; 0,83; 21; 14.1 suši; 9,52 103; 6 1018; 30-75
• morski led; 3,5 1019; 0,14; 26; 7.2 oceani; 1,34 102; 3,3 1019; 1.05
• Snežna odeja; 1,0 1019; 0,04; 72,4; 14.2 Zemlje; 14,5; 2 1019; 0,3-0,5
• ledene gore; 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

Ledeni kristali so edinstveni po svoji obliki in proporcih. Vsak rastoči naravni kristal, vključno z ledenim kristalom ledu, si vedno prizadeva ustvariti idealno pravilno kristalno mrežo, saj je to koristno z vidika minimalne notranje energije. Vse nečistoče, kot je znano, izkrivljajo obliko kristala, zato se med kristalizacijo vode molekule vode najprej vgradijo v mrežo, tuji atomi in molekule nečistoč pa se premaknejo v tekočino. In šele ko nečistoče nimajo kam, jih začne ledeni kristal vgrajevati v svojo strukturo ali pa jih zapušča v obliki votlih kapsul s koncentrirano nezmrzljivo tekočino – slanico. Zato je morski led svež in tudi najbolj umazana vodna telesa so prekrita s prozornimi in čisti led. Ko se led stopi, izpodrine nečistoče v slanico. V planetarnem merilu igra pojav zmrzovanja in odmrzovanja vode, skupaj z izhlapevanjem in kondenzacijo vode, vlogo gigantskega čistilnega procesa, v katerem se voda na Zemlji nenehno čisti.

Tab. 2. Nekatere fizikalne lastnosti ledu I.

Lastnina

Pomen

Opomba

Toplotna kapaciteta, cal/(g °C) Talilna toplota, cal/g Uparjalna toplota, cal/g

0,51 (0°C) 79,69 677

Z znižanjem temperature se močno zmanjša

Koeficient toplotne razteznosti, 1/°C

9,1 10-5 (0°C)

Polikristalni led

Toplotna prevodnost, cal/(cm sec °C)

4,99 10 -3

Polikristalni led

Lomni količnik:

1,309 (-3 °C)

Polikristalni led

Specifična električna prevodnost, ohm-1 cm-1

10-9 (0°C)

Navidezna aktivacijska energija 11 kcal/mol

Površinska električna prevodnost, ohm-1

10-10 (-11°C)

Navidezna aktivacijska energija 32 kcal/mol

Youngov modul elastičnosti, dyne/cm2

9 1010 (-5 °C)

Polikristalni led

Odpornost, MN/m2: drobilni strižni udar

2,5 1,11 0,57

polikristalni led polikristalni led polikristalni led

Dinamična viskoznost, uravnoteženost

Polikristalni led

Aktivacijska energija med deformacijo in mehansko relaksacijo, kcal/mol

Linearno narašča za 0,0361 kcal/(mol °C) od 0 do 273,16 K

Opomba: 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 s / m 2.

Zaradi široke razširjenosti ledu na Zemlji igra razlika v fizikalnih lastnostih ledu (Tabela 2) od lastnosti drugih snovi pomembno vlogo v številnih naravnih procesih. Led ima številne druge lastnosti in anomalije, ki podpirajo življenje - anomalije v gostoti, tlaku, prostornini in toplotni prevodnosti. Če ne bi bilo vodikovih vezi, ki povezujejo molekule vode v kristal, bi se led stopil pri -90 °C. Toda to se ne zgodi zaradi prisotnosti vodikovih vezi med molekulami vode. Led zaradi manjše gostote kot voda tvori plavajočo prevleko na površini vode, ki ščiti reke in rezervoarje pred zmrzovanjem dna, saj je njegova toplotna prevodnost veliko manjša kot pri vodi. Hkrati sta najmanjša gostota in prostornina opažena pri +3,98 °C (slika 1). Nadaljnje hlajenje vode na 0 0 C postopoma ne vodi do zmanjšanja, ampak do povečanja njene prostornine za skoraj 10%, ko se voda spremeni v led. To vedenje vode kaže na hkratni obstoj dveh ravnotežnih faz v vodi - tekoče in kvazikristalne, po analogiji s kvazikristali, katerih kristalna mreža nima le periodične strukture, ampak ima tudi simetrične osi različnih vrst, katerih obstoj je bil prej v nasprotju z idejami kristalografov. Ta teorija, ki jo je prvi predstavil znani domači teoretični fizik Ya. I. Frenkel, temelji na predpostavki, da nekatere molekule tekočine tvorijo kvazikristalno strukturo, medtem ko so ostale molekule plinaste, prosto. premikanje skozi glasnost. Porazdelitev molekul v majhni okolici katere koli fiksne molekule vode ima določen vrstni red, ki nekoliko spominja na kristalni, čeprav bolj ohlapen. Zaradi tega se struktura vode včasih imenuje kvazikristalna ali kristalna, tj. ima simetrijo in prisotnost reda v medsebojni razporeditvi atomov ali molekul.

riž. eno. Odvisnost specifične prostornine ledu in vode od temperature

Druga lastnost je, da je hitrost toka ledu premo sorazmerna z aktivacijsko energijo in obratno sorazmerna z absolutno temperaturo, tako da se led po svojih lastnostih približuje absolutno trdnemu telesu, ko temperatura pada. V povprečju je pri temperaturi, ki je blizu taljenja, fluidnost ledu 10 6-krat višja od fluidnosti kamnin. Led se zaradi svoje fluidnosti ne kopiči na enem mestu, ampak se nenehno premika v obliki ledenikov. Razmerje med hitrostjo toka in napetostjo v polikristalnem ledu je hiperbolično; če ga približno opišemo s potenčno enačbo, eksponent narašča z naraščanjem napetosti.

Vidne svetlobe led praktično ne absorbira, saj svetlobni žarki prehajajo skozi ledeni kristal, vendar blokira ultravijolično sevanje in večino infrardečega sevanja sonca. V teh območjih spektra je led videti popolnoma črn, saj je absorpcijski koeficient svetlobe v teh območjih spektra zelo visok. Za razliko od ledenih kristalov se bela svetloba, ki pada na sneg, ne absorbira, ampak se v ledenih kristalih večkrat lomi in odbije od njihovih obrazov. Zato je sneg videti bel.

Zaradi zelo visoke odbojnosti ledu (0,45) in snega (do 0,95) je površina, ki jo pokrivajo, v povprečju okoli 72 milijonov hektarjev na leto. km 2 v visokih in srednjih zemljepisnih širinah obeh hemisfer - prejme sončno toploto 65% manj kot običajno in je močan vir hlajenja zemeljsko površje, ki v veliki meri določa sodobno širinsko podnebno cono. Poleti je v polarnih regijah sončno sevanje večje kot v ekvatorialnem pasu, kljub temu pa temperatura ostaja nizka, saj se pomemben del absorbirane toplote porabi za taljenje ledu, ki ima zelo visoko talilno toploto.

Druge nenavadne lastnosti ledu vključujejo ustvarjanje elektromagnetnega sevanja z njegovimi rastočimi kristali. Znano je, da se večina nečistoč, raztopljenih v vodi, ne prenese v led, ko ta začne rasti; zmrznejo. Zato je tudi na najbolj umazani luži ledeni film čist in prozoren. Pri tem se na meji med trdnim in tekočim medijem kopičijo nečistoče v obliki dveh plasti električnih nabojev različnih predznakov, ki povzročijo znatno potencialno razliko. Plast nabitih nečistoč se premika skupaj s spodnjo mejo mladi led in oddaja elektromagnetne valove. Zahvaljujoč temu je mogoče podrobno opazovati proces kristalizacije. Tako v dolžino rastoč kristal v obliki igle seva drugače kot tisti, ki je prekrit s stranskimi izrastki, sevanje rastočih zrn pa je drugačno od tistega, ki nastane ob razpokanju kristalov. Iz oblike, zaporedja, frekvence in amplitude sevalnih impulzov je mogoče ugotoviti, s kakšno hitrostjo led zmrzuje in kakšna struktura ledu pri tem nastane.

Toda najbolj presenetljivo pri strukturi ledu je, da lahko molekule vode pri nizkih temperaturah in visokih tlakih znotraj ogljikovih nanocevk kristalizirajo v obliki dvojne vijačnice, ki spominja na molekule DNK. To so z nedavnimi računalniškimi poskusi dokazali ameriški znanstveniki pod vodstvom Xiao Cheng Zeng z Univerze v Nebraski (ZDA). Da bi voda v simuliranem eksperimentu oblikovala spiralo, so jo postavili v nanocevke s premerom od 1,35 do 1,90 nm pod visokim tlakom, ki je variiral od 10 do 40.000 atmosfer, in nastavili temperaturo –23 °C. Pričakovano je bilo videti, da voda v vseh primerih tvori tanko cevasto strukturo. Model pa je pokazal, da so se pri premeru nanocevke 1,35 nm in zunanjem tlaku 40.000 atmosfer vodikove vezi v strukturi ledu upognile, kar je vodilo do oblikovanja vijačnice z dvojno steno – notranjo in zunanjo. Pod temi pogoji se je izkazalo, da je notranja stena zvita v štirikratno vijačnico, zunanja stena pa je sestavljena iz štirih dvojnih vijačnic, podobnih molekuli DNK (slika 2). To dejstvo lahko služi kot potrditev povezave med strukturo vitalne molekule DNK in strukturo same vode ter da je voda služila kot matrica za sintezo molekul DNK.

riž. 2. Računalniški model strukture zmrznjene vode v nanocevkah, ki spominja na molekulo DNK (fotografija iz New Scientist, 2006)

Še ena najpomembnejših lastnosti vode, ki so jo odkrili in raziskali v zadnje čase, leži v dejstvu, da ima voda sposobnost zapomniti informacije o preteklih vplivih. To sta prva dokazala japonski raziskovalec Masaru Emoto in naš rojak Stanislav Zenin, ki je bil eden prvih, ki je predlagal klastersko teorijo strukture vode, sestavljeno iz cikličnih asociatov razsute poliedrske strukture - grozdov splošne formule (H 2 O) n, kjer lahko n po zadnjih podatkih doseže stotine in celo tisoč enot. Zaradi prisotnosti grozdov v vodi ima voda informacijske lastnosti. Raziskovalci so fotografirali procese zmrzovanja vode v ledene mikrokristale, ki nanjo delujejo z različnimi elektromagnetnimi in akustičnimi polji, melodijami, molitvami, besedami ali mislimi. Izkazalo se je, da je led pod vplivom pozitivnih informacij v obliki čudovitih melodij in besed zmrznil v simetrične šesterokotne kristale. Kjer je zvenela neritmična glasba, jezne in žaljive besede, je voda, nasprotno, zmrznila v kaotične in brezoblične kristale. To je dokaz, da ima voda posebno strukturo, ki je občutljiva na zunanje informacijske vplive. Verjetno imajo človeški možgani, ki so sestavljeni iz 85-90% vode, močan strukturni učinek na vodo.

Emoto kristali vzbujajo tako zanimanje kot premalo utemeljene kritike. Če jih natančno pogledate, lahko vidite, da je njihova struktura sestavljena iz šestih vrhov. Toda še natančnejša analiza pokaže, da imajo snežinke pozimi enako strukturo, vedno simetrično in s šestimi vrhovi. V kolikšni meri kristalizirane strukture vsebujejo informacije o okolju, kjer so nastale? Struktura snežink je lahko lepa ali brezoblična. To pomeni, da ima kontrolni vzorec (oblak v ozračju), kjer se pojavijo, enak učinek nanje kot začetni pogoji. Začetni pogoji so sončna aktivnost, temperatura, geofizikalna polja, vlažnost itd. Vse to pomeni, da iz t.i. povprečnem ansamblu lahko sklepamo, da je struktura vodnih kapljic in nato snežink približno enaka. Njihova masa je skoraj enaka, skozi ozračje pa se gibljejo s podobno hitrostjo. V ozračju še naprej oblikujejo svoje strukture in se povečujejo v prostornini. Tudi če so nastale v različnih delih oblaka, je v isti skupini vedno določeno število snežink, ki so nastale pod skoraj enakimi pogoji. In odgovor na vprašanje, kaj so pozitivne in negativne informacije o snežinkah, najdemo pri Emoto. V laboratorijskih pogojih negativne informacije (potres, za človeka neugodna zvočna nihanja itd.) ne tvorijo kristalov, ampak pozitivne informacije, ravno nasprotno. Zelo zanimivo je, v kolikšni meri lahko en dejavnik tvori enake ali podobne strukture snežink. Največjo gostoto vode opazimo pri temperaturi 4 °C. Znanstveno je dokazano, da se gostota vode zmanjša, ko se začnejo oblikovati šesterokotni ledeni kristali, ko temperatura pade pod ničlo. To je posledica delovanja vodikovih vezi med molekulami vode.

Kaj je razlog za to strukturiranje? Kristali so trdne snovi in ​​njihovi sestavni atomi, molekule ali ioni so razporejeni v pravilni, ponavljajoči se strukturi v treh prostorskih dimenzijah. Struktura vodnih kristalov je nekoliko drugačna. Po Isaacu je le 10 % vodikovih vezi v ledu kovalentnih, tj. z dokaj stabilnimi informacijami. Na zunanje vplive so najbolj občutljive vodikove vezi med kisikom ene molekule vode in vodikom druge. Spekter vode med nastajanjem kristalov je časovno relativno različen. Glede na učinek diskretnega izhlapevanja vodne kapljice, ki sta ga dokazala Antonov in Juskeselijev, in njegovo odvisnost od energijskih stanj vodikovih vezi lahko iščemo odgovor o strukturiranju kristalov. Vsak del spektra je odvisen od površinske napetosti vodnih kapljic. V spektru je šest vrhov, ki označujejo razvejanost snežinke.

Očitno je v Emotovih poskusih začetni "kontrolni" vzorec vplival na videz kristalov. To pomeni, da je po izpostavljenosti določenemu faktorju mogoče pričakovati nastanek takšnih kristalov. Skoraj nemogoče je dobiti enake kristale. Pri testiranju učinka besede "ljubezen" na vodo Emoto ne navaja jasno, ali je bil ta poskus izveden z različnimi vzorci.

Potrebni so dvojno slepi poskusi, da se preveri, ali tehnika Emoto dovolj razlikuje. Isaacov dokaz, da 10 % molekul vode po zmrzovanju tvori kovalentne vezi, nam kaže, da voda to informacijo uporabi, ko zmrzne. Emotov dosežek tudi brez dvojno slepih eksperimentov ostaja precej pomemben v zvezi z informacijskimi lastnostmi vode.

Naravna snežinka, Wilson Bentley, 1925

Emoto snežinka pridobljena iz naravne vode

Ena snežinka je naravna, drugo pa je ustvaril Emoto, kar nakazuje, da raznolikost vodnega spektra ni brezmejna.

Potres, Sofija, 4,0 po Richterjevi lestvici, 15. november 2008,
dr. Ignatov, 2008©, prof. Antonova naprava ©

Ta številka kaže razliko med kontrolnim vzorcem in tistimi, odvzetimi druge dni. Molekule vode pretrgajo najbolj energične vodikove vezi v vodi, pa tudi dva vrha v spektru med naravnim pojavom. Študija je bila izvedena z uporabo naprave Antonov. Biofizikalni izvid pokaže zmanjšanje vitalnosti telesa ob potresu. Med potresom voda ne more spremeniti svoje strukture v snežinkah v Emotovem laboratoriju. Obstajajo dokazi o spremembi električne prevodnosti vode med potresom.

Leta 1963 je tanzanijski šolar Erasto Mpemba opazil, da vroča voda zmrzne hitreje kot hladna voda. Ta pojav imenujemo učinek Mpemba. Čeprav so edinstveno lastnost vode že veliko prej opazili Aristotel, Francis Bacon in Rene Descartes. Pojav je bil večkrat dokazan s številnimi neodvisnimi poskusi. Voda ima še eno čudno lastnost. Po mojem mnenju je razlaga za to naslednja: diferencialni neravnotežni energijski spekter (DNES) prekuhane vode ima nižjo povprečno energijo vodikovih vezi med molekulami vode kot vzorec, vzet pri sobni temperaturi. To pomeni, da prekuhana voda potrebuje manj energije v da bi začeli strukturirati kristale in zamrzniti.

Ključ do strukture ledu in njegovih lastnosti je v strukturi njegovega kristala. Kristali vseh modifikacij ledu so zgrajeni iz molekul vode H 2 O, povezanih z vodikovimi vezmi v tridimenzionalne mrežaste okvirje z določeno razporeditvijo vodikovih vezi. Molekulo vode si lahko preprosto predstavljamo kot tetraeder (piramido s trikotno osnovo). V njegovem središču je atom kisika, ki je v stanju sp 3 hibridizacije, in na dveh točkah - atom vodika, katerega eden od 1s elektronov sodeluje pri tvorbi kovalentnega N-O povezavi s kisikom. Dve preostali točki sta zasedeni s pari neparnih kisikovih elektronov, ki ne sodelujejo pri tvorbi intramolekularnih vezi, zato jih imenujemo osamljeni. Prostorsko obliko molekule H 2 O pojasnjujemo z medsebojnim odbijanjem vodikovih atomov in osamljenih elektronskih parov osrednjega atoma kisika.

Vodikova vez je pomembna v kemiji medmolekulskih interakcij in jo poganjajo šibke elektrostatične sile in donorsko-akceptorske interakcije. Pojavi se, ko atom vodika s pomanjkanjem elektronov ene molekule vode interagira z osamljenim elektronskim parom kisikovega atoma sosednje molekule vode (О-Н…О). Posebnost vodikova vez je relativno nizka trdnost; je 5-10-krat šibkejša od kemične kovalentne vezi. Kar zadeva energijo, vodikova vez zavzema vmesni položaj med kemično vezjo in van der Waalsovimi interakcijami, ki držijo molekule v trdni ali tekoči fazi. Vsaka molekula vode v ledenem kristalu lahko hkrati tvori štiri vodikove vezi z drugimi sosednjimi molekulami pod strogo določenimi koti, enakimi 109 ° 47 ", usmerjenimi na oglišča tetraedra, ki ne omogočajo tvorbe goste strukture, ko voda zamrzne (slika 3). V strukturah ledu I, Ic, VII in VIII je ta tetraeder pravilen. V strukturah ledu II, III, V in VI so tetraedri opazno popačeni. V strukturah ledu VI, VII in VIII sta dva medsebojno križajoče se sisteme vodikovih vezi.Ta nevidni okvir vodikovih vezi razporedi molekule vode v obliki mreže, katere struktura spominja na šesterokotno satje z votlimi notranjimi kanali.Če se led segreje, se mrežasta struktura uniči: voda molekule začnejo padati v praznine mreže, kar vodi do gostejše strukture tekočine - to pojasnjuje, zakaj je voda težja od ledu.

riž. 3. Tvorba vodikove vezi med štirimi molekulami H 2 O (rdeče kroglice označujejo centralne atome kisika, bele kroglice označujejo atome vodika)

Specifičnost vodikovih vezi in medmolekularnih interakcij, značilnih za strukturo ledu, se ohrani v stopljeni vodi, saj se med taljenjem ledenega kristala uniči le 15% vseh vodikovih vezi. Zato vez, ki je lastna ledu med vsako molekulo vode in njenimi štirimi sosedami ("vrstni red kratkega dosega") ni porušena, čeprav je kisikova okvirna mreža bolj razpršena. Vodikove vezi se lahko ohranijo tudi, ko voda vre. Vodikove vezi ni le v vodni pari.

Led, ki nastane pri atmosferskem tlaku in se tali pri 0 °C, je najbolj poznana, a še vedno ne povsem razumljena snov. Veliko v svoji strukturi in lastnostih izgleda nenavadno. Na vozliščih kristalne mreže ledu so kisikovi atomi tetraedrov vodnih molekul razporejeni na urejen način in tvorijo pravilne šestkotnike, kot je šestkotno satje, vodikovi atomi pa zasedajo različne položaje na vodikovih vezeh, ki povezujejo atome kisika ( Slika 4). Zato obstaja šest enakovrednih orientacij vodnih molekul glede na njihove sosede. Nekateri izmed njih so izključeni, saj je prisotnost dveh protonov na isti vodikovi vezi hkrati malo verjetna, ostaja pa dovolj negotovosti v orientaciji vodnih molekul. To vedenje atomov je netipično, saj se v trdni snovi vsi atomi podrejajo istemu zakonu: ali so atomi razporejeni urejeno in je tedaj kristal, ali pa naključno in tedaj je amorfna snov. Tako nenavadno strukturo je mogoče uresničiti v večini modifikacij ledu - Ih, III, V, VI in VII (in očitno v Ic) (tabela 3), v strukturi ledu II, VIII in IX pa voda molekule so orientacijsko urejene. Po J. Bernalu je led glede na atome kisika kristalen, glede na atome vodika pa steklast.

riž. štiri. Struktura ledu naravne heksagonalne konfiguracije I h

V drugih pogojih, na primer v vesolju pri visokih tlakih in nizkih temperaturah, led kristalizira drugače, tvori druge kristalne mreže in modifikacije (kubične, trigonalne, tetragonalne, monoklinične itd.), Od katerih ima vsaka svojo strukturo in kristalno mrežo ( Tabela 3). Strukture ledu različnih modifikacij so izračunali ruski raziskovalci, doktor kemijskih znanosti. G.G. Malenkov in dr. E.A. Zheligovskaya z Inštituta za fizikalno kemijo in elektrokemijo. A.N. Frumkin z Ruske akademije znanosti. Ices II, III in V-ta modifikacija se dolgo časa hranijo pri atmosferskem tlaku, če temperatura ne preseže -170 °C (slika 5). Ko se naravni led ohladi na približno -150 °C, se spremeni v kubični led Ic, sestavljen iz kock in oktaedrov, velikih nekaj nanometrov. Led I c se včasih pojavi tudi pri zmrzovanju vode v kapilarah, k čemur očitno prispevata interakcija vode z materialom stene in ponavljanje njene strukture. Če je temperatura nekoliko višja od -110 0 C, nastanejo na kovinski podlagi kristali gostejšega in težjega steklastega amorfnega ledu z gostoto 0,93 g/cm 3. Obe obliki ledu se lahko spontano spremenita v šesterokotni led in čim hitreje, tem višja je temperatura.

Tab. 3. Nekatere modifikacije ledu in njihovi fizikalni parametri.

Sprememba

Kristalna struktura

Dolžine vodikovih vezi, Å

Koti H-O-H v tetraedrih, 0

Šesterokotna

kubični

Trigonalno

štirikotni

Monoklinika

štirikotni

kubični

kubični

štirikotni

Opomba. 1 Å = 10 -10 m

riž. 5. Diagram stanja kristalnega ledu različnih modifikacij.

Obstajajo tudi visokotlačni ledovi - II in III trigonalne in tetragonalne modifikacije, oblikovani iz votlih hektarjev, ki jih tvorijo šesterokotni valoviti elementi, premaknjeni drug glede na drugega za eno tretjino (sl. 6 in sl. 7). Ta led se stabilizira v prisotnosti žlahtnih plinov helija in argona. V strukturi ledu V monoklinične modifikacije se koti med sosednjimi atomi kisika gibljejo od 860 do 132°, kar se močno razlikuje od veznega kota v molekuli vode, ki znaša 105°47'. Led VI tetragonalne modifikacije je sestavljen iz dveh okvirjev, vstavljenih drug v drugega, med katerima ni vodikovih vezi, zaradi česar nastane kristalna mreža, osredotočena na telo (slika 8). Struktura ledu VI temelji na heksamerih – blokih šestih molekul vode. Njihova konfiguracija natančno ponavlja strukturo stabilnega vodnega grozda, ki je podana z izračuni. Leda VII in VIII kubične modifikacije, ki sta nizkotemperaturno urejeni obliki ledu VII, imata podobno strukturo z ogrodji ledu I, vstavljenimi drug v drugega. Z naknadnim povečanjem tlaka se razdalja med atomi kisika v kristalni mreži Led VII in VIII se bosta zmanjšala, posledično se oblikuje struktura ledu X, v kateri so atomi kisika razporejeni v pravilno mrežo, protoni pa urejeni.

riž. 7. Led III konfiguracije.

Led XI nastane z globokim hlajenjem ledu I h z dodatkom alkalije pod 72 K pri normalnem tlaku. Pod temi pogoji se oblikujejo defekti hidroksilnih kristalov, ki omogočajo, da rastoči ledeni kristal spremeni svojo strukturo. Led XI ima rombično kristalno mrežo z urejeno razporeditvijo protonov in nastaja istočasno v številnih kristalizacijskih centrih v bližini hidroksilnih defektov kristala.

riž. osem. Konfiguracija Ice VI.

Med ledom sta tudi metastabilni obliki IV in XII, katerih življenjska doba je sekunda, ki imata najlepšo strukturo (sl. 9 in sl. 10). Za pridobitev metastabilnega ledu je potrebno led I h stisniti na tlak 1,8 GPa pri temperaturi tekočega dušika. Ti ledovi se oblikujejo veliko lažje in so še posebej stabilni, ko je preohlajena težka voda izpostavljena pritisku. Druga metastabilna modifikacija - led IX nastane med podhlajevanjem Led III in v bistvu predstavlja njegovo nizkotemperaturno obliko.

riž. 9. Ice IV-konfiguracija.

riž. deset. Konfiguracija Ice XII.

Zadnji dve modifikaciji ledu - z monoklino XIII in rombično konfiguracijo XIV, so znanstveniki iz Oxforda (Velika Britanija) odkrili pred kratkim - leta 2006. Domnevo, da naj bi obstajali ledeni kristali z monoklinsko in rombično mrežo, je bilo težko potrditi: viskoznost vode pri temperaturi -160 °C je zelo visoka in molekule čiste preohlajene vode se težko združijo v takšni količini. da nastane kristalno jedro. To so dosegli s pomočjo katalizatorja – klorovodikove kisline, ki je povečala mobilnost molekul vode pri nizkih temperaturah. Na Zemlji takšne modifikacije ledu ne morejo nastati, lahko pa obstajajo v vesolju na ohlajenih planetih ter zamrznjenih satelitih in kometih. Tako nam izračun gostote in toplotnih tokov s površine satelitov Jupitra in Saturna omogoča, da trdimo, da bi Ganimed in Kalisto morala imeti ledeno lupino, v kateri se izmenjujejo ledovi I, III, V in VI. Na Titanu led ne tvori skorje, temveč plašč, katerega notranja plast je sestavljena iz ledu VI, drugih visokotlačnih ledov in klatratnih hidratov, na vrhu pa se nahaja led I h.

riž. enajst. Raznolikost in oblika snežink v naravi

Visoko v zemeljski atmosferi pri nizkih temperaturah voda kristalizira iz tetraedrov in tvori šesterokotni led I h . Središče nastajanja ledenih kristalov so trdni prašni delci, ki jih veter dviguje v zgornje plasti atmosfere. Okoli tega embrionalnega mikrokristala ledu rastejo v šestih simetričnih smereh iglice, ki jih tvorijo posamezne molekule vode, na katere rastejo stranski odrastki – dendriti. Temperatura in vlažnost zraka okoli snežinke sta enaki, zato je na začetku simetrične oblike. Snežinke se ob nastajanju postopoma pogrezajo v nižje plasti ozračja, kjer so temperature višje. Tu pride do taljenja in njihove idealne geometrijske oblike se popačijo in tvorijo različne snežinke (slika 11).

Z nadaljnjim taljenjem se heksagonalna struktura ledu uniči in nastane mešanica cikličnih asociatov grozdov ter iz tri-, tetra-, penta-, heksamerov vode (slika 12) in prostih molekul vode. Preučevanje strukture nastalih grozdov je pogosto precej težavno, saj je po sodobnih podatkih voda mešanica različnih nevtralnih grozdov (H 2 O) n in njihovih nabitih grozdnih ionov [H 2 O] + n in [H 2 O] - n, ki so v dinamičnem ravnovesju med z življenjsko dobo 10 -11 -10 -12 sekund.

riž. 12. Možni vodni grozdi (a-h) sestave (H 2 O) n, kjer je n = 5-20.

Grozdi lahko medsebojno delujejo zaradi štrlečih ploskev vodikovih vezi in tvorijo bolj zapletene poliedrske strukture, kot so heksaeder, oktaeder, ikozaeder in dodekaeder. Tako je zgradba vode povezana s tako imenovanimi Platonovimi telesi (tetraeder, heksaeder, oktaeder, ikozaeder in dodekaeder), poimenovanimi po starogrškem filozofu in geometru Platonu, ki jih je odkril, katerih obliko določa zlati rez (Slika 13).

riž. 13. Platonova telesa, katerih geometrijska oblika je določena z zlatim rezom.

Število oglišč (B), ploskev (G) in robov (P) v katerem koli prostorskem poliedru opisuje relacija:

C + D = P + 2

Razmerje med številom oglišč (B) pravilnega poliedra in številom robov (P) ene od njegovih ploskev je enako razmerju med številom ploskev (G) istega poliedra in številom robov ( P), ki izhaja iz enega od svojih oglišč. Za tetraeder je to razmerje 4:3, za heksaeder (6 strani) in oktaeder (8 strani) - 2:1, za dodekaeder (12 strani) in ikozaeder (20 strani) - 4:1.

Strukture poliedrskih vodnih grozdov, ki so jih izračunali ruski znanstveniki, so potrdili s sodobnimi metodami analize: protonsko magnetnoresonančno spektroskopijo, femtosekundno lasersko spektroskopijo, rentgensko in nevtronsko difrakcijo na vodnih kristalih. Odkritje vodnih grozdov in sposobnost vode za shranjevanje informacij sta dve najpomembnejši odkritji 21. tisočletja. To jasno dokazuje, da je za naravo značilna simetrija v obliki natančnih geometrijskih oblik in razmerij, značilnih za ledene kristale.

LITERATURA.

1. Belyanin V., Romanova E. Življenje, molekula vode in zlati rez // Znanost in življenje, 2004, letnik 10, številka 3, str. 23-34.

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

3. Mosin O.V., Ignatov I. Zavedanje vode kot snovi življenja. // Zavest in fizična realnost. 2011, T 16, št. 12, str. 9-22.

4. Petryanov I. V. Najbolj nenavadna snov na svetu, Moskva, Pedagogika, 1981, str. 51-53.

5 Eisenberg D, Kautsman V. Struktura in lastnosti vode. - Leningrad, Gidrometeoizdat, 1975, str. 431.

6. Kulsky L. A., Dal V. V., Lenchina L. G. Voda je znana in skrivnostna. - Kijev, Rodjanska šola, 1982, str. 62-64.

7. G. N. Zatsepina, Struktura in lastnosti vode. - Moskva, ed. Moskovska državna univerza, 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. DNK podoben led "viden" znotraj ogljikovih nanocevk // New Scientist, V. 12, 2006.

10. Emoto M. Sporočila vode. Skrivne kode ledeni kristali. - Sofija, 2006. str. 96.

11. S. V. Zenin in B. V. Tyaglov, Narava hidrofobne interakcije. Pojav orientacijskih polj v vodnih raztopinah // Journal of Physical Chemistry, 1994, V. 68, št. 3, str. 500-503.

12. Pimentel J., McClellan O. Vodikova povezava - Moskva, Nauka, 1964, str. 84-85.

13. Bernal J., Fowler R. Struktura vode in ionskih raztopin // Uspekhi fizicheskikh nauk, 1934, letnik 14, št. 5, str. 587-644.

14. Hobza P., Zahradnik R. Medmolekularni kompleksi: Vloga van der Waalsovih sistemov v fizikalni kemiji in biodisciplinah. - Moskva, Mir, 1989, str. 34-36.

15. E. R. Pounder, Fizika ledu, prev. iz angleščine. - Moskva, 1967, str. 89.

16. Komarov S. M. Ledeni vzorci visokega tlaka. // Kemija in življenje, 2007, št. 2, str. 48-51.

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

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

19. Nemukhin A. V. Raznolikost grozdov // Russian Chemical Journal, 1996, letnik 40, številka 2, str. 48-56.

20. Mosin O.V., Ignatov I. Struktura vode in fizične realnosti. // Zavest in fizična realnost, 2011, letnik 16, številka 9, str. 16-32.

21. Ignatov I. Bioenergetska medicina. Izvor žive snovi, spomin vode, bioresonanca, biofizikalna polja. - GaiaLibris, Sofija, 2006, str. 93.

Vsi smo že večkrat slišali o edinstvenih lastnostih vode. Če "tekočina brez barve in vonja" ne bi imela posebnih lastnosti, bi bilo življenje na Zemlji v sedanji obliki nemogoče. Enako lahko rečemo za trdno obliko vode – led. Zdaj so znanstveniki odkrili še eno njegovo skrivnost: v pravkar objavljeni študiji so strokovnjaki končno natančno ugotovili, koliko molekul je potrebnih, da dobimo ledeni kristal.

Edinstvena povezava

Seznam neverjetnih lastnosti vode je lahko zelo dolg. Ima največjo specifično toplotno kapaciteto med tekočinami in trdnimi snovmi, gostota njegove kristalne oblike - to je ledu - je manjša od gostote vode v tekočem stanju, sposobnost oprijema ("lepljenje"), visoka površinska napetost - vse to in še mnogo več omogoča življenje na zemlji kot tako.

Svojo posebnost ima voda zaradi vodikovih vezi oziroma njihovega števila. Z njihovo pomočjo se lahko ena molekula H 2 O "veže" s štirimi drugimi molekulami. Takšni »stiki« so opazno manj močni kot kovalentne vezi (nekakšne »navadne« vezi, ki držijo skupaj na primer atome vodika in kisika v molekuli vode), pretrganje vsake vodikove vezi posebej pa je povsem preprosto. Toda v vodi je veliko takšnih interakcij in skupaj opazno omejujejo svobodo molekul H 2 O in jim preprečujejo, da bi se prelahko odtrgale od svojih "tovarišev", recimo pri segrevanju. Vsaka od vodikovih vezi sama obstaja le majhen delček sekunde – nenehno se uničujejo in ponovno ustvarjajo. Toda hkrati je v vsakem trenutku večina molekul vode vključenih v interakcijo s svojimi "sosedi".

Za nenavadno obnašanje vode med kristalizacijo, torej med nastajanjem ledu, so odgovorne tudi vodikove vezi. Ledene gore, ki plavajo na gladini oceana, skorja ledu v sladki vodi - vsi ti pojavi nas ne presenečajo, saj smo jih navajeni že od rojstva. Toda če glavna stvar na Zemlji ne bi bila voda, ampak kakšna druga tekočina, potem ne bi bilo niti drsališč niti ribolova na ledu. Skoraj vsem snovem se gostota pri prehodu iz tekočega v trdno stanje poveča, ker so molekule tesneje »stisnjene« druga ob drugo, kar pomeni, da jih je več na prostorninsko enoto.

Pri vodi je situacija drugačna. Do temperature 4 stopinje Celzija gostota H 2 O disciplinirano raste, ko pa to mejo prestopimo, nenadoma pade za 8 odstotkov. Temu primerno se poveča prostornina zamrznjene vode. Ta lastnost je dobro znana prebivalcem hiš s cevmi, ki že dolgo niso bile popravljene, ali tistim, ki so v zamrzovalniku pozabili pijače z nizko vsebnostjo alkohola.

Vzrok za nenormalno spremembo gostote vode pri prehodu iz tekočega v trdno stanje je v istih vodikovih vezeh. Kristalna mreža ledu je podobna satju, v šestih kotih katerega se nahajajo molekule vode. Med seboj so povezani z vodikovimi vezmi, njihova dolžina pa presega dolžino »navadne« kovalentne vezi. Posledično je med molekulami strjene H 2 O več praznega prostora, kot ga je bilo med njimi v tekočem stanju, ko so se delci prosto gibali in so se lahko zelo približali drug drugemu. Podana je npr. vizualna primerjava pakiranja molekul tekoče in trdne faze vode.

Izjemne lastnosti in poseben pomen vode za prebivalce Zemlje so ji zagotovili stalno pozornost znanstvenikov. Ne bi bilo veliko pretiravanje, če bi rekli, da je kombinacija dveh atomov vodika in enega atoma kisika najbolj natančno raziskana snov na planetu. Kljub temu strokovnjaki, ki so za predmet svojega zanimanja izbrali H 2 O, ne bodo ostali brez dela. Na primer, vedno lahko preučujejo, kako se dejansko tekoča voda spremeni v trden led. Proces kristalizacije, ki vodi do tako dramatičnih sprememb v vseh lastnostih, poteka zelo hitro in veliko njegovih podrobnosti je še vedno neznanih. Po izidu zadnje številke revije Znanost ena skrivnost manj: zdaj znanstveniki natančno vedo, koliko molekul vode je treba dati v kozarec, da se na mrazu njegova vsebina spremeni v znani led.

drugačen led

Beseda »običajno« v prejšnjem stavku ni uporabljena iz slogovnih razlogov. To poudarja pogovarjamo se o kristalnem ledu – tistem s šesterokotno rešetko v obliki satja. Čeprav je takšen led v navadi le na Zemlji, v neskončnem medzvezdnem prostoru prevladuje povsem drugačna oblika ledu, ki jo na tretjem planetu od Sonca pridobivajo predvsem v laboratorijih. Ta led se imenuje amorfen in nima pravilne strukture.

Amorfni led lahko dobimo, če tekočo vodo ohladimo zelo hitro (v milisekundah ali še hitreje) in zelo močno (pod 120 kelvinov – minus 153,15 stopinj Celzija). V tako ekstremnih pogojih se molekule H 2 O nimajo časa organizirati v urejeno strukturo in voda se spremeni v viskozno tekočino, katere gostota je nekoliko večja od gostote ledu. Če temperatura ostane nizka, lahko voda ostane v obliki amorfnega ledu zelo dolgo, ko pa se segreje, se spremeni v bolj znano stanje kristalnega ledu.

Različice trdne oblike vode niso omejene na amorfni in šesterokotni kristalni led - znanstveniki danes poznajo več kot 15 vrst. Najpogostejši led na Zemlji se imenuje led I h, v zgornji atmosferi pa lahko najdete tudi led I c, katerega kristalna mreža spominja na diamantno mrežo. Druge modifikacije ledu so lahko trigonalne, monoklinske, kubične, rombične in psevdorombične.

Toda v nekaterih primerih do faznega prehoda med tema dvema stanjema ne bo prišlo: če je molekul vode premalo, potem namesto da tvorijo strogo organizirano mrežo, "raje" ostanejo v manj urejeni obliki. "V vsakem molekularnem grozdu interakcije na površini tekmujejo z interakcijami znotraj grozda," je za Lente.ru pojasnil Thomas Zeuch, eden od avtorjev novega dela, zaposleni na Inštitutu za fizikalno kemijo Univerze v Göttingenu. "Za manjše grozde se izkaže, da je energijsko bolj ugodno povečati površinsko strukturo grozda, namesto da tvorijo kristalno jedro. Zato takšni grozdi ostanejo amorfni."

Zakoni geometrije narekujejo, da se z večanjem velikosti grozda delež molekul, ki se pojavijo na površini, zmanjšuje. Na neki točki energetska korist od nastanka kristalne mreže odtehta prednosti optimalne razporeditve molekul na površini grozda in pride do faznega prehoda. Toda kdaj točno pride ta trenutek, znanstveniki niso vedeli.

Skupini raziskovalcev, ki dela pod vodstvom profesorja Uda Bucka (Udo Buck) z Inštituta za dinamiko in samoorganizacijo v Göttingenu, je uspelo dati odgovor. Strokovnjaki so pokazali, da je najmanjše število molekul, ki lahko tvorijo ledeni kristal, 275 plus ali minus 25 kosov.

V svoji študiji so znanstveniki uporabili metodo infrardeče spektroskopije, posodobljeno tako, da je izhod lahko razlikoval spektre, ki dajejo vodne skupine, ki se razlikujejo po velikosti le za nekaj molekul. Tehnika, ki so jo razvili avtorji, daje največjo ločljivost za grozde, ki vsebujejo od 100 do 1000 molekul - namreč v tem intervalu, kot je veljalo, leži "pražno" število, po katerem se začne kristalizacija.

Znanstveniki so ustvarili amorfni led tako, da so skozi zelo tanko luknjo spustili vodno paro, pomešano s helijem, v vakuumsko komoro. Ko so se poskušale stlačiti v majhno luknjico, so molekule vode in helija neprestano trkale druga ob drugo in v tem zmečkanju izgubile pomemben del svoje kinetične energije. Posledično so v vakuumsko komoro prišle že "umirjene" molekule, ki zlahka tvorijo grozde.

S spreminjanjem števila molekul vode in primerjavo nastalih spektrov so raziskovalci lahko zaznali trenutek prehoda iz amorfne v kristalno obliko ledu (spektra teh dveh oblik imata zelo značilne razlike). Dinamika, ki so jo pridobili znanstveniki, se dobro ujema s teoretičnimi modeli, ki napovedujejo, da se po prehodu skozi "točko X" nastajanje kristalne mreže začne na sredini grozda in se razširi na njegove robove. Znak, da je kristalizacija neizbežna (spet glede na teoretične študije), je tvorba obroča šestih molekul z vodikovo vezjo - to se zgodi, ko skupno število molekul v grozdu postane 275. Nadaljnje povečanje števila molekul vodi v postopno rast mreže in na stopnji 475 kosov se spekter ledenega grozda že popolnoma ne razlikuje od spektra, ki daje navaden kristalni led.

"Mehanizem faznega prehoda iz amorfnega v kristalno stanje na mikroravni še ni bil podrobno raziskan," pojasnjuje Zeuch. "Naše eksperimentalne podatke lahko le primerjamo s teoretičnimi napovedmi - in v tem primeru se je izkazalo, da je soglasje izjemno dobro. Zdaj, začenši s trenutnimi rezultati, bomo skupaj s teoretičnimi kemiki lahko nadaljevali s študijem faznega prehoda in še posebej bomo poskušali ugotoviti, kako hitro se zgodi."

Delo Bucka in kolegov spada v kategorijo "čisto temeljnih", čeprav ima tudi nekaj praktičnih obetov. Avtorji ne izključujejo, da bo v prihodnosti tehnologija, ki so jo ustvarili za preučevanje vodnih grozdov, ki omogoča opazovanje razlik pri dodajanju več molekul, morda tudi v povpraševanju na uporabnih področjih. "V našem članku smo opisali vse ključne komponente tehnologije, tako da jo je načeloma mogoče precej prilagoditi za preučevanje grozdov drugih nevtralnih molekul. Vendar pa so osnovne principe laserske naprave razumeli že leta 1917, in prvi laser je bil ustvarjen šele v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, "- Zeuch svari pred pretiranim optimizmom.

ledeni kristali

atmosferski pojav

Vrsta padavin

Zimski umetnik slika z eno barvo

mraz

Kristalni kondenzat zračne vlage

vremenski pojav

Sivi lasje na drevesu

Modro, modro, leži na žicah (pesem)

Plast ledeni kristali na hladni površini

Tanka plast ledenih kristalov, ki nastanejo z izhlapevanjem na hladilni površini

Tanka plast snega na hladilni površini

Ledeni kristali so nastali iz vodne pare v zraku

. "trdo" roso

Ruska znamka hladilnikov

Zaradi izhlapevanja je nastala tanka plast snega

Padavine

Modri ​​kavč na žicah

. "in ne sneg in ne led, ampak bo odstranil drevesa s srebrom" (uganka)

bele padavine

Mraz na žicah

padavine na drevesih

Pozimi pokriva drevesa

Drevo za zimska oblačila

snežna rosa

zasnežena vlaga

Zimski napad na jelke

Snežno bele padavine

čipkasto inje

Sneženje

snežni napad

zimski napad

. »beline« na drevesih

Zimske padavine

Pozimi ovije drevesa

Strjeni hlapi

Blue Couch Potato (pesem)

zamrznjena para

Zimska obleka dreves

Bela zimska resica

Modro-modra je ležala na žicah

. rosa pozimi

snežna rosa

Padavine na žicah

Pozimi med drevesi

Modra se je ulegla na žice

tanka plast snega

Sneg na vejah in žicah

. "in smreka skozi ... ozeleni"

Blue Couch Potato (pesem)

Srebrna lesena obdelava

Padavine pozimi

Modra padavina na žicah (pesem)

Drugo ime za mraz

Rime pravzaprav

. "Ko vstopiš na prag, povsod ..."

Inje na kratko

Mraz po hladni noči

. "kup zmrzali"

Skoraj sneg

snežna obroba

zmrznjena rosa

Skoraj enako kot zmrzal

Zjutraj skoraj sneg

Inje na žicah v pesmi

Zimska resa na grmovju

zamrznjena para

zimska rosa

Zimsko pokrivalo grmovja

. »sive lase« na vejah

. "zmrzal"

tanka plast ledu

tanka plast snega

Zimski "sivi lasje"

Zimsko pokrivalo grmovja

Tisti, ki je ležal na žicah

Led na vejah

mraz na drevesih

Zimsko srebro na drevesih

Slika Goncharova

Kaj moraš jeseni odtrgati od avta

zimska zmrzal

zamrznjena para

atmosferski pojav

Tanka plast ledenih kristalov, ki nastanejo z izhlapevanjem na hladilni površini

. "In smreka skozi ... ozeleni"

. "Ko stopiš na prag, povsod ..."

. "Kup zmrzali"

. "Frosty Fluff"

. "zmrznjeno" roso

. Rosa pozimi

. »sive lase« na vejah

. "Modra modra ... lezi na žice"

. "in ne sneg in ne led, ampak bo odstranil drevesa s srebrom" (uganka)

. "Belina" na drevesih

Zimski "sivi lasje"

Zamrznjeni hlapi, vlaga v zraku, ki se usede na predmete, ki so hladnejši od zraka, in zmrzne na njih, kar se zgodi po vrnitvi močnih zmrzali. Od dihanja mraz sedi na bradi, ovratniku. Na drevesih debela inje, kurzha, bučka. Zmrzal na plodovih, potna otopelost. Puhasto inje - v vedro. Velika inje, gomile snega, globoko zmrznjena tla, za pridelavo žita. Velik mraz vso zimo, močno poletje za zdravje. Na preroka Hagaja in Daniela, mraz, topel božični čas in december. Gregorja Nikijevega januarja) zmrzal na kozolcih - do mokrega leta. Inje, prekrito z injem; ledeno; obilna zmrzal. Mraz, mraz, vendar v manjši meri. Ineel m., na (z)vej dreves, polomljenih od teže inja. Inje ali mraz, omrzlina, omrzlina?, pokriti z injem. Koti koče so zmrznjeni in zmrznjeni, otopeli

zmrznjena rosa

Modro-modri, lezite na žice

. "Modro-modro ... lezi na žice"

Crystal je kemična droga, ki spada v skupino metamfetaminov. Imenuje se tudi Blue Ice, Pervitin, SC, Blue Ice ali Cristalius. Drogo uporablja več kot 12,8 milijona ljudi (po statistiki ZN za november 2017). Zahtevajo ga odvisniki od drog zaradi nizke cene, močnega psihostimulativnega učinka. Odvisnost se začne razvijati po prvi uporabi drog.

Zgodovina pojava in distribucije

Novo snov s formulo C10H15N je leta 1919 sintetiziral tokijski znanstvenik Akira Ogata. Podarjeno je bilo kamikazam - iz kristalov so postali neustrašni, zlahka naredili samomor.

V tridesetih letih prejšnjega stoletja je zdravilo začelo proizvajati nemško farmacevtsko podjetje Temmler Werke (narko-soli so se imenovale "Pervitin"). Sintetično sredstvo je bilo vključeno v "bojno prehrano" vojakov Wehrmachta, "zdravilo" jim je omogočilo, da ostanejo budni več dni. Po drugi svetovni vojni so kristale uporabljali v ameriški vojski (vojakom so jih dajali do šestdesetih let prejšnjega stoletja).

O tem, da je pervitin zdravilo, ki povzroča strašne posledice, se je govorilo že v 60. letih. Dokazana je povezava med uporabo »modrega zdravila«, številnimi samomori in boleznimi ameriških vojnih veteranov. Leta 1975 so bili kristali uradno razvrščeni kot narkotiki 1. kategorije (posebej nevarni): ne smejo se proizvajati, skladiščiti in uporabljati, sicer bo odvisnik kazensko kaznovan.

Iz česa je zdravilo narejeno?

80 % vseh kristalov se proizvede v velikih podzemnih tovarnah v Mehiki in ZDA. Preostali del zdravila je narejen iz domačih sestavin - SC lahko pripravite doma iz sestavin, kupljenih v lekarni ali trgovinah s kemikalijami.

Efedron je glavna sestavina narkotičnega kristala. Izoliran je iz zdravil, kot so Teofedrin, Bronholitin, Bronhoton, Insanovin. Druge kemikalije za zdravila so narejene iz rdečega fosforja, litija, raztopljenega v tekočem amoniaku, ali fenilmetildiketona z metilaminom.

Za okrepitev učinka se receptu Crystal dodajo druga zdravila - moka (kokain), "speed", hašiš, "rum 05" itd. Ephedron se kombinira tudi s kemikalijami: akumulatorsko kislino, topili za vodovod, antifriz. Tako lahko naredite "noro mešanico", iz katere odvisnik doživi močan napad s halucinacijami (vendar verjetnost zastrupitve presega 90%).

Kako izgleda

Ime narkotične snovi je bilo posledica videz- izgleda kot kosi ledu. Beli kristali se od modrih razlikujejo le po barvi, njihovo delovanje je enako.

Barva zdravila je odvisna od nečistoč v sestavi. Fosfor proizvaja rožnato ali rdečo kristalno sol. Če je bilo zdravilo narejeno z amoniakom, bo rumeno. Katalitska redukcija s tionil kloridom proizvaja bele ali modre kristale.

S povečano koncentracijo žveplove kisline bodo zrnca zdravila postala modra. Če med proizvodnjo dodamo živilsko barvilo (kot kristalno meto), dobimo zelene, oranžne, vijolične, črne kristale.

Kako uporabiti

Prvič se kadijo kristali - tako majhna koncentracija droge vstopi v krvni obtok (v primerjavi z drugimi vrstami uporabe) in odvisniki zmotno mislijo, da je škoda minimalna. Zdravilo kadijo s posebnimi napravami (steklene cevi ali plastična steklenica s folijo).

Iz pervitina izdelujejo dišeče praške (kristale zdrobijo v prah, nato jih vdihavajo). Ta uporaba zdravil povzroča razjede na nazofaringealni sluznici, zato se redko uporablja.

Po razvoju odvisnosti odvisniki uporabljajo led kot heroin - raztopijo narkotične kristale, jih injicirajo z brizgo intravenozno. Tako zdravilo deluje hitreje in prihod traja dlje kot pri kajenju, vdihavanju zdravila.

Kako deluje

Kristal ima močnejši učinek na odvisnika kot druge droge (dvakrat močnejši od heroina, več desetkrat večji od učinka kokaina). Zdravilo povzroča:

• Blaženost.

Pojavi se 5-6 minut po injiciranju ali 2 minuti po injiciranju. Sprva po telesu spreleti mraz. Mišice se sprostijo, pojavi se lahkotnost. Oseba doživi občutek veselja. Etapa traja 7-15 minut.

• "Turbo Crystal" (prihod).

Zaspanost izgine, zadrogirana oseba veliko govori, se giblje, želi teči, plesati. Odvisniki skoraj vedno želijo seksati pod kristali. Izgubi se občutek samoohranitve, zmanjša se prag bolečine. Prijaznost in veselje zamenjata agresivnost. To dejanje traja od 5 do 12 ur.

• Odpadki.

Na tretji stopnji oseba pade v stupor, se ne odziva na besede. Čeprav na tej stopnji ne pride do odtegnitve, odvisnik, ki se poskuša znova razvedriti, vzame novo dozo Kristala in začne metamfetaminski maraton. Če ne vzame zdravila, bo spal od 15 do 28 ur. Po prebujanju se pojavijo odtegnitveni simptomi.

Kaj je nevarna snov

Škodljivost zdravila Crystal je v tem, da povzroča umetno stimulacijo možganov. Brez odmerka je motena regulacija osrednjega živčevja vseh notranjih organov, pod odmerkom pa pride do prekomerne ekscitacije – čezmernega sproščanja nevrotransmiterjev, zaradi česar odvisnik postane neobvladljiv.

Povečana čustvenost spodbuja k zločinom (posilstva, ropi, pretepi, umori). Znižanje praga bolečine in odsotnost občutka strahu povečuje tveganje za nesreče. Pod dozo odvisniki zlahka skočijo z višine, plezajo na cestišče, vozijo avtomobile z največjo hitrostjo.

Znaki in simptomi sprejema

Metamfetamin deluje dlje kot druge snovi (učinek traja do 12 ur). V tem času odvisnik ne želi jesti, spati, se ne počuti utrujenega. Zdravilo deluje kot droga - človek teče hitreje, se počuti močnejšega, pametnejšega. Kdor je vzel Crystal, lahko prepoznate po naslednjih simptomih:

• Hipertrofirana čustva. Strah se spremeni v paranojo. Jeza se kaže v fizičnem nasilju. Simpatija do nasprotnega spola je preveč obsesivna.
• Odvisnik pod Kristalom je neobvladljiv, ne sprejema nasvetov in prošenj ter izvaja neprimerna dejanja.
• Obraz odvisnika je izkrivljen zaradi nenaravnih obraznih izrazov, pod Kristalom so močno razširjene zenice, pogled se zdi nor.

Halucinacije se pojavijo pri izkušenih odvisnikih od drog ali pri uporabi velikih odmerkov kristala. Pogosteje so taktilne napake: zdi se, da se nekdo neviden dotika, da pod kožo tečejo mravljinci.

Nastanek in razvoj zasvojenosti

Cena "visokega" od Kristalov je takojšnja zasvojenost. Od prvega odmerka zdravila se pojavi psihološka zasvojenost, izražena v želji po spodbujanju lastne aktivnosti, znebitvi zaspanosti, izboljšanju razpoloženja in občutku kul. Po približno enem tednu redne uporabe zdravila brez odmerka pride do duševnega zloma - razpoloženje se poslabša (do depresivnega stanja), pojavi se občutek brezupnosti, fobije se poslabšajo.

Fizična odvisnost od kristalnih zdravil se pojavi po 3-4 tednih neprekinjene uporabe. Brez novega odmerka odvisniku postane slabo, bruha, muči se migrena, nespečnost, krči, bolečine v trebuhu. Vse to mine po zaužitju drog, kar vas spodbuja k nenehnemu injiciranju, vohanju kristala.

Preveliko odmerjanje: znaki in prva pomoč

Prve mesece odvisniki začnejo jemati 5-20 mg kristala. Zaradi hitre prilagodljivosti telesa je treba povečati odmerke. Šest mesecev kasneje si oseba vbrizga več kot 120 mg zdravila, kar ni varno. Pri 30 % ljudi ta koncentracija povzroči preveliko odmerjanje. 150 mg povzroči zastrupitev pri 65% odvisnikov od drog. 200 mg povzroči smrt v 96 %.

V primeru prevelikega odmerka Crystal-a se odvisniku močno poveča telesna temperatura (do 41,5 °C) in krvni tlak. Obstajajo različne oblike tahikardije, aritmije. Začne se psihoza, napadi podobni epileptičnim. Pogosto se razvije akutna respiratorna odpoved, ledvice in jetra odpovedo.

Posledice uporabe

Da bi se prepričali o uničujočem učinku kristala ali drugega metamfetamina, je vredno pogledati videz odvisnikov od drog. Stanje kože, las, zob kaže, da gre za globoko bolne ljudi.

Imuniteta zaradi kristala se zmanjša, pojavi se vaskularna distonija, odpovedjo ledvic, jeter, srca. Zdravilo povzroča nepopravljive patologije centralnega živčnega sistema. Razvijata se demenca in shizofrenija. Znanstveniki so dokazali, da sintetična droga povzroča onkologijo - odvisniki od drog imajo pogosto diagnozo raka možganov, dihalnih organov (pri kajenju in vdihavanju narkotične snovi), prostate pri moških in jajčnikov pri ženskah.

Zdravljenje

Nemogoče se je znebiti odvisnosti od Kristala zaradi dolge (več kot 40 dni) odtegnitve. Samozdravljenje je nevarno - v obdobju odtegnitve se pritisk močno poveča, pojavi se hipertermija, ki ogroža srčni zastoj, možgansko kap.

V primeru prevelikega odmerka Crystala pokličejo rešilca, odvisnika odpeljejo na toksikološki oddelek. Tam izvajajo razstrupljanje, dajo antiholinergike. Ko je bolnik vzet iz kritičnega stanja, je priporočljivo, da ga damo v narkološko kliniko. Tam za lajšanje abstinence dajejo zdravila, ki znižujejo krvni tlak, normalizirajo delovanje možganov, jeter in ledvic. Nujno zagotovljena psihonevrološka pomoč za preprečevanje motenj živčni sistem(kronična nespečnost, psihoza, depresija).

Zaključek

Ko je abstinenca poražena, se odvisniku priporoča psihoterapevtska srečanja za 3-7 mesecev. Potrebni so za razvoj motivacije za opustitev drog, pa tudi za reševanje težav, ki so povzročile odvisnost od drog.

Ste našli odgovor na svoje vprašanje?