Содержание
История живой и мертвой воды
Электролиз воды
Эффект живой и мертвой воды
Опыты с живой и мертвой водой
И в той долине два ключа:
Один течет волной живою,
По камням весело журча,
Тот льется мертвою водою…
И стал над рыцарем старик,
И вспрыснул мертвою водою,
И раны засияли вмиг,
И труп чудесной красотою
Процвел; тогда водой живою
Героя старец окропил,
И бодрый, полный новых сил,
Трепеща жизнью молодою,
Встает Руслан, на ясный день
Очами жадными взирает…
Александр Сергеевич Пушкин «Руслан и Людмила».
Красивая сказка о мертвой и живой воде несколько неожиданно стала былью. Из разных источников массовой и не очень массовой информации мы уже знаем, как ее без особого труда приготовить: сосуд с природной водой нужно разделить перегородкой, в каждое отделение поместить по электроду и пропустить через них постоянный ток.
Иными словами, для того, чтобы получить живую воду, а заодно и мертвую, достаточно провести электролиз простой воды. А коли так, то объяснение сказочных свойств этих электролитических продуктов следует искать в основных закономерностях электрохимии.
Уж что-что, а электролиз водных растворов изучен достаточно хорошо.
История живой и мертвой воды
Любопытная деталь: до недавнего времени живую и мертвую воду получали и пропагандировали кто угодно, только не электрохимики, а применяли для лечения, увы, по большей части тоже не специалисты, не врачи.
Отсюда, должно быть, и столько недоразумений. Промелькнуло, например, сообщение, что не то живая, не то мертвая вода устраняет дурной запах ног.
Авторы этих заметок — не медики, однако берут на себя смелость утверждать, что подобным чудодейственным свойством обладает в известной мере и обычная вода водопроводная, речная, дождевая.
Электролиз воды
Но вернемся к электролизу. Электролиз чистой дистиллированной воды обречен на неудачу — чистая вода неэлектропроводна. Пригодные же воды минерализованы, в них растворены различные соли, которые и определяют электропроводность раствора.
Минеральный состав природных вод различен, но в них всегда есть катионы натрия, калия, кальция, аммония, анионы хлорида, карбоната, бикарбоната, сульфата и т. п.
Концентрация солей невелика (обычно менее 1 г/л в пресной воде и менее 10 г/л в солоноватых водах), однако вполне достаточна для образования целой гаммы продуктов электролиза.
Основной процесс в электролизе природной воды — электролитическое разложение молекулы H2O с выделением водорода на катоде и кислорода на аноде.
Если электролизер разделен проницаемой перегородкой, то раствор в анодной камере (анолит) насыщается кислородом и приобретает определенную окислительную способность. А целебные свойства «кислородного коктейля» хорошо известны.
При электролитическом разложении воды, выделении водорода и кислорода изменяется рН раствора: католит подщелачивается (рН достигает 10 — 11), а анолит подкисляется (рН до 3 — 4).
Между прочим, судя по публикациям о живой и мертвой воде, это очевидное обстоятельство — изменение рН раствора — многих авторов чрезвычайно удивляет.
Щелочной католит активно поглощает диоксид углерода из воздуха и карбонизуется — в нем появляются растворимые карбонаты (и бикарбонаты) натрия и калия, а также нерастворимые карбонаты кальция и магния.
Физиологическое действие карбонатно-бикарбонатных вод тоже хорошо известно: минеральную воду пьют миллионы людей. Пойдем дальше.
При получении живой и мертвой воды минеральные соли претерпевают неизбежные электрохимические превращения. Ионы хлора, разряжаясь на аноде, образуют элементарный хлор.
Он выделяется в виде газа (и улетает из раствора), а частично растворяется с образованием так называемого активного хлора — сильного окислителя, который существует в разных формах: в виде растворенного молекулярного хлора, в виде продуктов его гидролиза, например хлорноватистой кислоты или гипохлоритов.
Окислительные свойства растворов активного хлора хорошо известны, они давно и широко используются для обеззараживания. В определенных условиях на аноде могут образоваться и другие окислители — перкарбонаты, персульфаты и т. д.
Их концентрация невелика, но они также обладают известным дезинфицирующим действием. На катоде наряду с выделением водорода происходит, хотя и в незначительной степени, восстановление кислорода — вода все время контактирует с воздухом.
В результате образуется пероксид водорода, который можно легко обнаружить, например, характерной реакцией с титанилсульфатом.
Нетрудно убедиться, что предлагаемое многими изобретателями устройство для получения живой и мертвой воды ничем не отличается от обычного электролизера с разделенными анодным и катодным пространствами. Такие схемы есть в учебниках.
Предлагаются также конструкции электролизера с цилиндрическим катодом, внутри которого в диафрагме (том же брезентовом мешке) расположен анод. Но электрохимической сути дела это ничуть не меняет.
В промышленности электролизу подвергают достаточно концентрированные растворы, поэтому подаваемое на электроды напряжение значительно меньше.
В данном случае значительная часть напряжения «падает» в электролите, обладающем большим омическим сопротивлением; через установку идет ток от долей ампера до нескольких ампер.
Диод.
На аноде (в анолите):
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
2Cl— → Cl2 + 2e
Cl2 + H2O → HCl + HOCl
На катоде (в католите):
2H2O + 2e → H2 + 2HO— ,
2OH— + CO2 → CO3 2- + H2O,
OH— + CO2 → HCO3 – ,
O2 + 2H2O + 2e → 2HO— + H2O2 .
На границе анодного и катодного пространств:
Cl2 + 2HO— → Cl— + ClO— + H2O.
Для того чтобы все эти процессы прошли достаточно полно, нужно всего несколько минут. После этого можно извлечь брезентовый чехол и вылить из него мертвую воду, а в банке останется живая вода.
Состав живой и мертвой воды сильно зависит от исходного состава природной воды и от условий электролиза: электродных материалов, плотности тока, температуры, продолжительности процесса, геометрии электролизера, типа диафрагмы и т. д.
Поэтому предсказать заранее, что получится в каждом конкретном случае, нельзя. Но в большинстве случаев можно объяснить, чем определяется «чудодейственный» эффект живой и мертвой воды.
Эффект живой и мертвой воды
Если кислая почва требует известкования, а ее полили щелочной живой водой — это скорее всего пойдет на пользу урожаю. Если гнойную ранку обработать мертвой водой, содержащей активный хлор, ранка зарубцуется, а болезнетворные микробы вокруг нее погибнут.
Если при изжоге выпить некоторое количество щелочно-карбонатной (карбонатно-бикарбонатной) живой воды, то изжога прекращается. Сода есть сода независимо от способа получения.
Понятны в принципе и механизмы излечения желудочных заболеваний — изменение рН среды, активное воздействие на микрофлору. В общем, в действии живой и мертвой воды нет ничего мистического, сверхъестественного, сказочного, как ни жаль красивой сказки.
А вот чего в достатке, так это невежества в рекламе получаемых растворов. И здесь упрекнуть следует не столько «изобретателей» и «первооткрывателей» (что с них возьмешь — они не специалисты), сколько падких на сенсации работников печати.
Опыты с живой и мертвой водой
Итак, приступая к опытам с живой и мертвой водой, полезно ознакомиться с азами физики и химии (в частности, электрохимии) хотя бы в рамках школьных учебников.
Кроме того, необходимо четко уяснить свою задачу. Если вы вознамерились получить сразу эликсир жизни, панацею, универсальное удобрение и любовный напиток, поверьте, ничего не выйдет.
А вот приготовить раствор определенного состава, определенных свойств, определенного назначения, конечно, можно.
Если вам нужен щелочной раствор, например для корректировки кислой почвы на приусадебном участке, то лучше всего проводить электролиз достаточно концентрированного (10 — 30%) раствора поваренной соли.
В таком электролизере следует применять более эффективную, чем пожарный шланг, диафрагму, например асбестовую. Катоды можно изготовить из обычной малоуглеродистой стали, аноды — из графита.
В общем, следует скопировать промышленный хлорный электролизер. Надо учесть, однако, что в таком электролизере на аноде будет выделяться хлор, что выдвигает определенные требования по технике безопасности.
Чтобы избежать выделения хлора, можно использовать раствор не хлористого натрия, а, например, сернокислого. Кстати, многим культурам хлориды в почве противопоказаны. А вот калий полезен, должно быть, всем, так что для приготовления электролита вполне уместно взять не натриевые, а калиевые соли.
Для приготовления обеззараживающего раствора пригоден электролизер без диафрагмы. Если этот раствор предназначен для лечебных целей или дезинфекции посуды, электролизер, естественно, должен быть чистым.
Разумеется, такое требование предъявляется и к электродам. Нержавеющая сталь в этом случае не годится. Хотя она и не ржавеет, но под анодной нагрузкой все-таки слегка корродирует, посылает в раствор ионы железа и никеля.
Лучше всего сделать аноды из чистого графита. А в качестве электролита надо взять разбавленный (1 — 3%) раствор поваренной соли. Таким способом можно приготовить достаточно чистый дезинфицирующий раствор со слабощелочной реакцией.
Не исключено, что врачи смогут рекомендовать его для обработки мелких ранок, порезов, гнойных образований, для полоскания горла и т. д.
Даже убедившись в том, что подвергнутая электролизу вода может оказывать лечебное действие, даже дав этому действию простое и надежное объяснение (пока, надо признаться, не во всех случаях), следует, как нам кажется, воздерживаться от бесконтрольного применения нового средства, которым увлечены сейчас тысячи людей.
О вреде, об опасности самолечения много сказано, вряд ли нужно что-либо добавлять. Живая и мертвая вода, назначаемая, мягко говоря, неспециалистами буквально от всех недугов, выступает в роли лекарственного препарата, а в соответствии с законодательством, каждый новый лекарственный препарат должен быть тщательно исследован и лишь после этого, с разрешения Министерства здравоохранения, допускается для ограниченных клинических испытаний.
Сейчас врачи, фармахимики и электрохимики ведут такие исследования. Их цель — разработать стандартные воспроизводимые режимы электролиза, которые позволят получать лекарственные формы известного состава, подобрать безопасные для человеческого организма концентрации активных веществ в анолите и католите и, конечно, методы применения.
Что же касается чисто технологического применения анодной и катодной воды в химической и нефтехимической промышленности, в производстве строительных материалов и т. д., то экспериментировать здесь никому не заказано.
Надо только разобраться сначала в сути электрохимических и электродных процессов — хотя бы для того, чтобы не тратить попусту уйму времени, не открывать давно открытое.
Кандидат химических наук Гринберг В. А., кандидат химических наук Скундин А. М. Институт электрохимии.
Видео: Загадка похитители яблок
Планер — самолет из спички – сделай сам
Переплет журналов – инструментарий переплетчика — сделай сам
Новогодняя елка — игрушки своими руками – сделай сам
Свечи — свечи можно делать дома
Сшить джинсовый рюкзак с полосками
