通常我們把無(wú)序的、具有缺陷的、以同一方式填滿空間的高應(yīng)力氫鍵構(gòu)架看作水的初始模型(水好像是巨大的三維分子)。
實(shí)際上單個(gè)水分子的結(jié)構(gòu)已極準(zhǔn)確地確定了。水分子是由2 個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子以共價(jià)鍵的形式組成的, 在水分子中有10 個(gè)電子(5 對(duì)) , 一對(duì)電子(內(nèi)部的) 位于氧核附近, 其余的4 對(duì)電子(外部的) 中, 有兩對(duì)位于氧核及其每一質(zhì)子(2 個(gè)氫核) 之間, 為公用電子, 而另外兩對(duì)電子為孤對(duì)電子, 指向四面體中與質(zhì)子方向相反的頂端。正是這兩對(duì)孤對(duì)電子對(duì)分子間氫鍵的產(chǎn)生起著巨大的作用。氧的電負(fù)性較氫大, 因此OH鍵的極性很強(qiáng), 由于這種極性, 使水分子之間有一種電性吸引力而形成締合水分子。距離因素起著重要的作用: 在感應(yīng)區(qū), 電場(chǎng)的減小與距輻射源距離的平方成正比, 面磁場(chǎng)的減小則與其立方成正比。
氫鍵取決于離子力, 并由負(fù)電性原子所形成。氫鍵的基礎(chǔ)是, 一個(gè)水分子中的氫與另一個(gè)水分子中的氧相互吸引, 也就是電子云向其他質(zhì)子的位移, 同時(shí)也就把自己的質(zhì)子推向相鄰原子的電子云。鍵的強(qiáng)度隨兩個(gè)鍵原子負(fù)電性的增加而加強(qiáng)。靜電組分和共價(jià)組分各自的貢獻(xiàn)取決于原子間的距離。水中的長(zhǎng)氫鍵(0.28nm ) 主要具有靜電性質(zhì), 其價(jià)鍵的貢獻(xiàn)只占百分之幾。因此, 長(zhǎng)氫鍵是較弱的鍵, 其能量為14. 2kJ/mol或20. 9kJ/mol。氫鍵具有飽和特性——在足夠近的條件下, 每一個(gè)鍵中必定有兩個(gè)定向的分子參加。
同相鄰的分子建立成氫鍵之后, 這個(gè)氫鍵便很容易與其他氫鍵相結(jié)合。水是一個(gè)交錯(cuò)系統(tǒng), 由于其中存在有氫鍵的鏈狀構(gòu)造。對(duì)水施加的任何作用, 都會(huì)接力式地傳播到幾千個(gè)原子距離之遠(yuǎn)。
氫鍵的存在賦予水以獨(dú)特而易變的結(jié)構(gòu)。水具有許多明顯的反常性質(zhì), 都是由于水結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及其中氫鍵的發(fā)達(dá)性造成的。固體水(冰) 溶化時(shí)不象絕大多數(shù)物質(zhì)那樣膨脹, 而是收縮。因此, 改變水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其中雜質(zhì)的存在形態(tài), 就可以調(diào)整其物理化學(xué)性質(zhì)。
水流過(guò)強(qiáng)磁場(chǎng)后, 受磁場(chǎng)作用, 使水分子締合體分解成單分子或較小的締合水分子, 水分子之間的電性吸引力減小, 提高了水的活性; 另外, 水分子受磁場(chǎng)作用其鍵角、鍵長(zhǎng)均有變化, 鍵長(zhǎng)加長(zhǎng), 鍵角增大, 水分子之間的吸引力減小, 增加了水的活性。有專家論證了磁場(chǎng)可能改變水分子的價(jià)角減少2°以上。這導(dǎo)致分子偶極矩的增加和分子之間相互作用的變化以及其結(jié)構(gòu)的增大。
水中總是含有溶解的和微觀多相的雜質(zhì)。即使是細(xì)心保存的極純的水, 也會(huì)由于溶解看來(lái)是不可溶的容器壁而很快得到雜質(zhì)。連蒸餾水都會(huì)被污染, 更不用說(shuō)天然水了。水中的雜質(zhì)分為三大類: 以離子形式存在于水中的電解質(zhì)、呈分子形式的非電解質(zhì)、懸浮的固體微粒和氣泡。在現(xiàn)實(shí)的水中, 各種性質(zhì)的超細(xì)顆粒的數(shù)量是很大的。
例如, 一立方厘米的自來(lái)水中含有≈2×105個(gè)顆粒, 蒸餾水中含有≈1×104 個(gè)顆粒, 尺寸為10- 6～10- 5cm。所有這些顆粒和氣泡都帶有電荷。水中的雜質(zhì)對(duì)水的結(jié)構(gòu)從而也對(duì)其物理- 化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的和各式各樣的影響。天然水和蒸餾水除含有溶解物質(zhì)之外, 還含有大量的微小氣泡和超細(xì)的固體顆粒, 有氧化鐵和含硅、鈣的顆粒。在某些研究工作中表明, 正是這些顆粒對(duì)水系統(tǒng)的磁處理起了明顯的作用。用巨大的磁鐵礦顆粒進(jìn)行的試驗(yàn)表明, 它們?cè)诖艌?chǎng)中確實(shí)是粘到了一起, 對(duì)水進(jìn)行磁處理時(shí)發(fā)生鐵磁性顆粒的磁化集聚, 從而使結(jié)晶過(guò)程加速。溶于水中的氣體, 特別是氧, 及其從溶液中的逸出, 強(qiáng)烈地和多方面地影響水系統(tǒng)的磁化。水中總是含有超細(xì)氣泡, 從水中將它們排出是極其困難的。超微觀氣泡, 它們帶有相當(dāng)數(shù)量的電荷, 而這些電荷又能與磁場(chǎng)相互作用。有的文獻(xiàn)提到, 在地球磁場(chǎng)中水經(jīng)過(guò)微弱的機(jī)械作用和攪拌之后其性質(zhì)會(huì)發(fā)生某些暫時(shí)的變化。三次蒸餾水在機(jī)械攪拌情況下, 其比電導(dǎo)率和表面張力發(fā)生了周期性的變化。(水的電導(dǎo)率決定于離子的濃度和遷移率。即使是純水也有一定的電導(dǎo)率, 水的電導(dǎo)率為3. 8μS/m , 而當(dāng)水與空氣中的二氧化碳接觸時(shí), 其電導(dǎo)率為80μS/m。) 如果水受鋼屏蔽的保護(hù), 則這種效應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)。也有研究發(fā)現(xiàn)在靜水和動(dòng)水中導(dǎo)電率會(huì)發(fā)生反常的變化。由此可以認(rèn)為, 含有雜質(zhì)(包括氣體雜質(zhì)) 的水, 對(duì)各種物理作用具有“記憶力”。水的磁化率強(qiáng)烈地依賴于雜質(zhì)的類型和濃度。因此, 作為磁處理對(duì)象的溶液, 其磁化率的大小和特性既取決于雜質(zhì)離子和分子的性質(zhì), 又取決于它們與水及其相互之間鍵合的特性。磁場(chǎng)同水系統(tǒng)的相互作用是復(fù)雜的、多邊的、與水結(jié)構(gòu)的變化及其水合能力等有關(guān)的過(guò)程。
