Właściwości wody pitnej: napięcie powierzchniowe i korzyści zdrowotne
- Szczegóły
Woda jest cieczą, która towarzyszy nam na co dzień. Pokrywa ponad 70% powierzchni Ziemi i stanowi około 70% masy naszych ciał. Czy dlatego, że jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych substancji we Wszechświecie, znasz wszystkie jej właściwości?
Budowa wewnętrzna i właściwości fizyczne cieczy
Ciecze mają pewne cechy gazów i ciał stałych. Z jednej strony cząsteczki cieczy pozostają w odległościach zbliżonych do wielkości charakterystycznych dla cząsteczek ciał stałych (czyli w odległościach nieco większych od średnicy tych cząsteczek), z drugiej strony mają możliwość przemieszczania się względem siebie (duża ruchliwość), co jest właściwością również gazów.
Właściwość cieczy polegająca na tym, że nie zmieniają one objętości, choć przyjmują kształt naczynia, w którym się znajdują, świadczy o tym, że mają one znacznie więcej wspólnego z ciałami stałymi niż gazami.
Powierzchnią swobodną są np. górna powierzchnia cieczy w naczyniu, powierzchnia kropli i strumień cieczy w powietrzu.
Ciecze bardzo trudno zmieniają objętość pod wpływem oddziaływania zewnętrznego. Ciecze są praktycznie nieściśliwe.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Przewodnictwo cieplne i elektryczne
Przewodnictwo cieplne to zjawisko fizyczne powodujące wyrównywanie się temperatury ciała w różnych jego miejscach, bez widocznych ruchów materii w jego wnętrzu. Ciepło rozchodzi się w całej objętości materiału, dopóki temperatura nie przyjmie stałej wartości. Woda - podobnie jak większość cieczy - jest złym przewodnikiem ciepła.
Większość cieczy to złe przewodniki ciepła. Dzięki prostemu doświadczeniu można się przekonać, że niektóre ciecze przewodzą prąd elektryczny. Są to elektrolity, tzn. wodne roztwory niektórych zasad, kwasów lub soli. Mogą to być także metale w stanie ciekłym, takie jak rtęć lub cyna.
Elektrolity to wodne roztwory niektórych zasad, kwasów lub soli, przewodzące prąd elektryczny.
Oddziaływania międzycząsteczkowe
Dyfuzja oraz zjawisko, w którym ciecze po zmieszaniu się mają mniejszą objętość sumaryczną, są dowodami na cząsteczkową budowę materii. Wiemy również, że cząsteczki oddziaływują wzajemnie na siebie. Podczas ich zbliżania dominują siły odpychania, a podczas oddalania - siły przyciągania.
Oddziaływania w cieczach
Gdy wzajemnie oddziałują na siebie cząsteczki tej samej substancji, np. wody lub pleksiglasu, to siły działające między nimi nazywane są siłami spójności (kohezji).
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Spróbujmy to wyjaśnić. Rozważmy, co dzieje się z cząsteczką znajdującą się we wnętrzu cieczy. Wpływ, jaki na cząsteczkę wywierają sąsiednie cząsteczki, jest niewielki, ponieważ siły spójności pochodzące z jej otoczenia niemal zupełnie się równoważą. Zupełnie inaczej jest, gdy cząsteczka znajduje się na powierzchni cieczy. Wtedy na cząsteczkę działają siły spójności pochodzące od cząsteczek znajdujących się we wnętrzu cieczy.
Siły przyciagające ze strony cząsteczek cieczy sprawiają zatem, że siła wypadkowa działająca na tę cząsteczkę jest zwrócona do wnętrza cieczy, prostopadle do jej powierzchni. Warstewkę cieczy o tej wlaściwości nazywamy błoną powierzchniową.
Oddziaływania między cieczami a ciałami stałymi
Gdy oddziałują na siebie cząsteczki różnych substancji, np. cząsteczki wody z cząsteczkami szkła, to występują między nimi siły nazywane siłami przylegania (adhezji). Siły przylegania odgrywają ważną rolę w życiu codziennym, gdyż dzięki nim możliwe jest malowanie, klejenie i używanie taśmy klejącej.
Siły spójności i przylegania pojawiają się jedynie wtedy, gdy odległości między cząsteczkami są niewielkie.
Wzajemne relacje między siłami przylegania i spójności prowadzą do wielu interesujących zjawisk. Jednym z nich jest powstawanie menisku. Słowo „menisk” pochodzi od greckiego meniskos - półksiężyc - i doskonale opisuje powierzchnię swobodną cieczy znajdującej się w naczyniu, której kształt powstaje w wyniku działania sił spójności i przylegania.
Przeczytaj także: Woda mineralna Józef: Zalety
Gdy siły spójności cząsteczek cieczy są mniejsze od sił przylegania, powierzchnia swobodna cieczy jest wklęsła (menisk wklęsły). Gdy siły przylegania są mniejsze od sił spójności, powstaje menisk wypukły.
Na cząsteczki znajdujące się na powierzchni kropli działają siły spójności zwrócone do środka kropli, prostopadle do jej powierzchni. Z tego powodu woda przyjmuje kształt kuli. Najmniejsza jest także jej powierzchnia zewnętrzna. Jak się okazuje, błona powierzchniowa cieczy „stara się” zajmować jak najmniejszą powierzchnię. Taka właściwość wyjaśnia wiele zjawisk związanych z powierzchnią cieczy, takich jak pływanie metalowej igły lub monety czy utrzymywanie się owadów na tafli wody.
Woda jonizowana i jej właściwości
Wodę jonizowaną uzyskuję się za pomocą zjawiska elektrolizy, dzieląc jony i związki rozpuszczone w wodzie na dwie części: alkaliczną, w której skupiają się jony wodorowe oraz wodór cząsteczkowy H2 (pH >7), i kwaśną, w której skupiają się jony hydroksylowe OH- (pH<7) oraz rozpuszczony w wodzie tlen. Alkaliczna woda charakteryzuje się wysokim pH i uzyskuje właściwości przeciwutleniające - ujemny potencjał redukcji utleniania (ORP). Skupia także jony minerałów alkalicznych tj: wapń, potas, magnez, które bardzo pozytywnie wpływają na nasze zdrowie.
Woda alkaliczna to bogactwo wolnych elektronów H-, które zostają przekazane takim cząsteczkom jak wolne rodniki tlenowe. Wolne rodniki tlenowe, to reaktywne formy tlenu powstałe w wyniku procesu utleniania (stresu oksydacyjnego). Są to cząsteczki, którym brakuje 1 elektronu, przez co cząsteczka taka w sposób inwazyjny dąży do uzyskania brakującego elektronu nieustannie atakując zdrowe komórki. Tym samym narusza działalność zdrowych komórek i naczyń.
Zarówno woda kranowa, jak i wody butelkowane charakteryzują się dodatnim wskazaniem ORP (od +150 do +300 mv). Zjonizowana woda alkaliczna posiada wskazania ujemne ORP do -900 mV, dzięki czemu organizm otrzymuje dodatkowa porcję wolnych elektronów, które zostają przyłączone do wolnych rodników i eliminują je z organizmu. Dzięki tej reakcji zmniejsza się szkodliwy wpływ rodników tlenowych, komórki pozostają chronione i zamknięta zostaje droga do ich mutacji.
Otrzymane w procesie elektrolizy ujemne ORP woda utrzymuje bardzo krótko (około 24 godzin). Dlatego zaleca psię picie świeżej wody, zaraz po procesie jonizacji. Woda alkaliczna o pH 9,2 przyjmuje wartości ORP w przedziale -400 do -700 mV.
Wysokie pH wpływa korzystnie na utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej. Pierwiastki alkaliczne dostępne w wodzie alkalicznej w przyswajalnej, strukturyzowanej formie wspierają naturalne bufory organizmu, zapobiegają powstaniu zaburzeń metabolicznych przemiany materii, będących bezpośrednią przyczyna wielu chorób.
Klaster wody alkalicznej tworzy 6 cząsteczek - struktura heksagonalna podobna do płynów ustrojowych człowieka, co polepsza zdolność penetracji i nawodnienia organizmu, a także zwiększa skuteczność oczyszczania komórek z ubocznych produktów przemiany materii. Dla porównania w wodzie tradycyjnej cząsteczki wody tworzą klaster złożony z 12-18 molekuł.
Napięcie powierzchniowe w wodzie alkalicznej jest dwu krotnie niższe niż wody kranowej czy butelkowanej. Dominują w niej negatywne jony OH- zdolne przekazywać tlen komórkom. Tę cechę wody alkalicznej znają dobrze sportowcy i jest ona najczęściej podnoszona jako pierwsza zauważalna zmiana u osób, które przeszły na picie wody alkalicznej, szczególnie uprawiających sport. Objawia się minimalizacją efektu tzw.
Woda z kranu - jakie ma pH?
Woda z kranu zazwyczaj posiada pH w granicach 6,5-8,5, co oznacza, że jej odczyn może być lekko kwaśny lub zasadowy w zależności od regionu i lokalnych metod uzdatniania. pH bliższe 6,5 ma bardziej kwaśny odczyn, z kolei ta powyżej 7,5 jest lekko zasadowa. Kluczowym czynnikiem wpływającym jednak na jej skalę są procesy stosowane przez wodociągi, które modyfikują jej skład i równoważą poziomy minerałów, takich jak wapń i magnez.
Jonizator wody przekształca ją w wodę jonizowaną o pH wyższym niż 8, co czyni ją bardziej alkaliczną.
Na czym polega jonizacja wody?
Jonizacja wody to proces, w którym woda poddawana jest elektrolizie, aby rozdzielić ją na dwa strumienie: alkaliczny i kwaśny. Dzieje się to w urządzeniu zwanym jonizatorem wody, który wykorzystuje elektrody do oddzielenia jonów. Woda przechodząca przez katodę staje się alkaliczna, ponieważ gromadzą się w niej dodatnie jony metali alkalicznych, takich jak wapń i magnez. Z kolei woda stykająca się z anodą zyskuje odczyn kwaśny.
Proces elektrolizy nie tylko jednak zmienia pH wody, ale także wpływa na jej strukturę molekularną. Woda alkaliczna, uzyskana w wyniku jonizacji, ma mniejsze napięcie powierzchniowe, co sprawia, że cząsteczki wody łatwiej przenikają przez błony komórkowe. To oznacza, że organizm może skuteczniej się nawodnić, a transport substancji odżywczych do komórek jest bardziej efektywny.
Dzięki jonizacji woda zyskuje nie tylko wyższe pH, stając się bardziej zasadowa, ale również nabiera właściwości przeciwutleniających, które wspomagają organizm w walce ze stresem oksydacyjnym i procesami starzenia. Pomaga również neutralizować wolne rodniki, a także picie jej wspiera organizm w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej.
Kluczowe jest zachowanie umiaru i zdrowego rozsądku podczas jej stosowania.
Tabela: Właściwości wody alkalicznej i zwykłej
| Właściwość | Woda Alkaliczna | Woda Zwykła |
|---|---|---|
| pH | Powyżej 7 | 6.5-8.5 |
| ORP (Potencjał Redukcji Utlenienia) | Ujemny (do -900 mV) | Dodatni (+150 do +300 mV) |
| Struktura Klastra | 6 cząsteczek | 12-18 cząsteczek |
| Napięcie Powierzchniowe | Niższe | Wyższe |
| Zawartość Minerałów Alkalicznych | Wysoka (wapń, magnez, potas) | Zmienna, zależna od źródła |
Domowa jonizacja wody - krok po kroku
Aby przygotować wodę jonizowaną w domowych warunkach, nie musisz inwestować w drogie urządzenia. Możesz wykorzystać podstawowe składniki i naczynia, które znajdziesz w swojej kuchni.
- Krok 1: Przygotuj cytryny, sól morską lub himalajską, szklane naczynie i wodę z kranu lub filtrowaną.
- Krok 2: Zacznij od przefiltrowania wody, jeśli nie masz pewności co do jakości wody z kranu.
- Krok 3: Wciśnij sok z połowy cytryny do litra wody. Pozostaw wodę z cytryną na kilka godzin, aby naturalnie zwiększyła się jej zasadowość.
- Krok 4: Dodaj szczyptę soli morskiej lub himalajskiej. Sól ta zawiera minerały, takie jak magnez, wapń i potas, które wzbogacają wodę.
- Krok 5: Po dodaniu wszystkich składników, odstaw naczynie na około 8 godzin. W tym czasie minerały z soli oraz cytryna zneutralizują kwasy, co pomoże uzyskać wodę o zasadowym odczynie pH.
- Krok 6: Twoja domowa woda jonizowana jest gotowa do picia. Regularne picie wody o odczynie zasadowym pomaga neutralizować kwasowość w organizmie, wspiera równowagę kwasowo-zasadową oraz nawadnia organizm na głębszym poziomie.
- Krok 7: Pamiętaj o stałym utrzymywaniu czystości naczyń.
Śliska woda w kranie
Jedną z głównych przyczyn śliskości jest niska twardość wody, która w skali niemieckiej osiąga wartość poniżej 4 °dH. Miękka woda lepiej rozpuszcza mydło i detergenty, a brak charakterystycznych osadów mydlanych, występujących w twardej wodzie, powoduje gładkie wrażenie na skórze.
W przypadku wody twardej napięcie powierzchniowe jest wyższe, co oznacza, że ciecz tworzy wyraźne krople i mniej przylega do skóry czy innych powierzchni. W miękkiej wodzie napięcie powierzchniowe jest niższe, co sprawia, że lepiej rozprowadza się na powierzchniach i wnika w pory skóry lub włókna tkanin.
Miękka woda zapobiega osadzaniu się kamienia w pralkach, zmywarkach, czajnikach - wydłużając ich żywotność i poprawiając efektywność działania. Dzięki temu zmniejsza się również zużycie energii, ponieważ urządzenia nie muszą pracować tak intensywnie, jak przypadku nadmiernego osadzenia się kamienia. W kontekście higieny osobistej miękka woda jest delikatniejsza dla skóry i włosów. W kuchni miękka woda wpływa na smak przygotowywanych potraw i napojów.
Rodzaje wody zdatnej do picia
- Woda z kranu.
- Woda mineralna.
- Woda źródlana.
- Woda lecznicza.
- Woda gazowana.
- Woda demineralizowana.
- Woda oczyszczona.
- Woda smakowa.
Właściwości wody i ich wpływ na organizm
Wiele właściwości wody jest związanych z jej funkcjami w organizmie.
- Regulacja temperatury ciała.
- Nawilżanie tkanki oczu, nosa i ust.
- Chronienie narządów i tkanek ciała.
- Przenoszenie składników odżywczych i tlenu do komórek.
- Smarowanie stawów.
- Wypłukiwanie produktów przemiany materii.
- Rozpuszczanie minerałów i składników odżywczych.
Jedną z właściwości wody, która ma związek z odwodnieniem organizmu, jest jej zdolność do utrzymywania równowagi wodno-elektrolitowej organizmu.
Woda alkaliczna i jej korzyści
Woda alkaliczna, oprócz nadmiarowych elektronów (jony OH-) zawiera również jony metali alkalicznych (wapnia, magnesu, potasu i sodu), które są niezbędne do neutralizacji kwaśnych produktów przemiany materii. Woda alkaliczna ma cechy wody strukturalnej, składającej się z formacji 6. i mniej cząsteczek. Dokładnie tak, jak w przypadku wody zamrożonej.
Prawidłowe funkcjonowanie komórek jest ściśle uzależnione od ilości dostępnego tlenu. W przypadku jego braku praca organizmu jest zakłócona, co może prowadzić do tworzenia się środowiska kwaśnego - zakwaszenia. W wodzie alkalicznej występuje nadmiar tlenu. Nasza krew w 90% składa się ze spożywanej wody.
Napięcie powierzchniowe reprezentuje gęstość wody. Im jest ono mniejsze tym rzadsza jest woda i tym łatwiej przenika do najdalszych zakamarków organizmu. Zazwyczaj spożywane płyny mają wyższe napięcie powierzchniowe, dlatego przed ich wchłonięciem organizm musi zużyć energię na jego zmniejszenie.
Podsumowując, woda alkaliczna charakteryzuje się niższym napięciem powierzchniowym niż zwykła woda z kranu. Jest ono aż dwukrotnie niższe niż napięcie powierzchniowe w porównaniu z wodą z kranu czy z butelki.
tags: #woda #pitna #napięcie #powierzchniowe #właściwości
