CC BY
5МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА УСТОЙЧИВО НЕРАВНОВЕСНОЕ СОСТОЯНИЕ БИКАРБОНАТНЫХ
ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
Воейков В., Буравлева Е.
Биологический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 12
V.L. [email protected]
Ранее нами было показано что в бикарбонатных водных растворах (БВР) постоянно продуцируются супероксид-радикал и другие активные формы кислорода (АФК) [1]. Реакции с участием АФК сопровождаются генерацией энергии электронного возбуждения, часть которой излучается в виде хемилюминес-ценции (ХЛ). Внесение в БВР H2O2 в низких концентрациях активирует в них генерацию АФК, и такие растворы излучают фотоны в течение многих месяцев. БВР проявляют высокую чувствительность к действию на них разнообразных физических факторов, в частности, таких как вариации геомагнитного поля, смена фаз Луны, лунные и солнечные затмения. На ХЛ и их спектральные свойства в УФ-области спектра влияет и интенсивное их встряхивание (потенцирование). Интенсивность ХЛ растворов NaHCO3 (5 мМ) без каких-либо дополнительных добавок сразу после их приготовления в 8-10 раз превышает темновой ток счетчика фотонов, но затем начинает снижаться, хотя еще через 4 недели продолжает превышать темновой ток счетчика в 2-4 раза. Интенсивность ХЛ потенцированных БВР сначала ниже интенсивности контрольных, но затем возрастает и даже через 4 недели превышает ХЛ в контроле. Интенсивность ХЛ БВР, к которым исходно добавляли H2O2 (0,01%) и люминол (люминесцентный зонд на АФК), в 80-100 раз превышает интенсивность ХЛ БВР без добавок, но характер изменений ХЛ не потенцированных и потенцированных растворов в них такой же, как и в БВР без этих добавок. В частности, интенсивность ХЛ потенцированных БВР на 50-70% превышает ХЛ контрольных образцов БВР в течение нескольких недель после их приготовления. Потенцирование БВР надолго меняет и их оптические свойства. Потенцированные БВР обладают заметным поглощением в УФ-области спектра, а при длительном хранении в них появляется пик поглощения при 270 нм. Одной из возможных причин поглощения БВР в УФ-области является генерация в них H2O2 [2, 3]. Однако хотя спектры потенцированных БВР и БВР, к которым добавляли H2O2, сходны по общему тренду, спектры не потенцированных БВР с H2O2 не имеют пика при 270 нм. Интересно отметить, что поглощение при 270 нм характерно для так называемой "Exclusion zone water - EZ-water", формирующейся у гидрофильных поверхностей и являющейся донором электронов. К таким поверхностям относятся и поверхности нанопузырьков и других частиц, которые могут формироваться в воде и водных растворах при их потенцировании [4]. Можно предположить, что одной из возможных причин появления в БВР АФК после механического воздействия может быть формирование в них областей, богатых EZ-water, которая, будучи донором электронов, обеспечивает восстановление растворенного в воде кислорода. Таким образом, БВР представляют собой активные физические среды, в которых непрерывно протекают реакции с участием АФК, в ходе которых освобождается энергия высокой плотности. Характер этих процессов на длительное время меняется как после действия ультра-слабых физических факторов, так и после кратковременного механического воздействия. Поскольку практически все природные воды, включая биологические жидкости, представляют собой БВР, то указанные факторы могут модулировать процессы, протекающие в содержащих бикарбонаты водных системах, включая живые системы.
[1] В. Воейков, Н. Виленская, До Минь Ха, и др. Устойчиво неравновесное состояние бикарбонатных водных систем. Журнал физической химии. T. 86, стр. 1518-1527, (2012).
[2] Г. Домрачев, Ю. Родыгин, Д. Селивановский. Механохимически активированное разложение воды в жидкой фазе. Докл. АН СССР. Т. 329, сс. 186-188, (1993).
[3] I. Shcherbakov. Influence of External Impacts on the Properties of Aqueous Solutions. Physics of Wave Phenomena, V 29, No. 2, pp. 89-93, (2021).
[4] G. Pollack. The Fourth Phase of Water. Seattle, Washington: Ebner & Sons Publishers, (2013). (Русский перевод: Джеральд Поллак. Четвертая фаза воды. (Пер. с анг. В. С. Яценкова; ред. В. Л. Воейков), М.: ДМК Пресс, 424 с., (2021).
