Ein Tropfen Meerwasser unter dem Mikroskop. So bestimmen Sie die Reinheit von Wasser mit einem Mikroskop Aus meinem Bericht

Oleg, vielen Dank für deine Antwort, im Prinzip ist alles klar, ich möchte dir eine Beschreibung des Mikroskops schicken und unsere Physiker behaupten, dass man mit seiner Hilfe Veränderungen in der Struktur von Wasser aufgrund von Veränderungen in der Struktur von sehen kann Moleküle und Atome des Wassers (z. B. Rotation von Elektronen in die andere Richtung). Wovon redest du? Glaubst du? Ihre Meinung interessiert mich, da das Wolga-Experiment genau in diese Richtung stattfinden wird, aber um das Ergebnis schnell genug aufzuzeichnen, habe ich noch niemanden (Emoto wird dies durch Einfrieren tun, wir haben nicht gesprochen Ich habe noch nicht viel mit Herrn Korotkov zu tun, aber ich bin damit einverstanden, dort zu sein.) Ich habe es nicht gesehen. Vielen Dank!

Liebe Elena,

Um die Mechanismen der Wasserkristallisation und der Bildung von Schneeflocken zu untersuchen, können Sie ein einfaches verwenden Lichtmikroskop mit einer 500-fachen Vergrößerung. Allerdings sind die Möglichkeiten eines Lichtmikroskops nicht grenzenlos. Die Auflösungsgrenze eines Lichtmikroskops wird durch die Wellenlänge des Lichts bestimmt, d. h. mit einem optischen Mikroskop können nur Strukturen untersucht werden, deren Mindestabmessungen mit der Wellenlänge der Lichtstrahlung vergleichbar sind. Je kürzer die Wellenlänge der Strahlung, desto stärker ist sie und desto höher ist ihre Durchdringungskraft und die Auflösung des Mikroskops. Das beste Lichtmikroskop hat eine Auflösung von etwa 0,2 Mikrometern (oder 200 nm), also etwa 500-mal besser als das menschliche Auge.

Mit Hilfe eines Lichtmikroskops machte der berühmte japanische Forscher Masaru Emoto seine erstaunlichen Fotos von Schneeflocken und Eiskristallen und stellte fest, dass keine zwei Wasserproben im gefrorenen Zustand völlig identische Kristalle bilden und dass ihre Form die Eigenschaften von Wasser widerspiegelt. trägt Informationen über einen bestimmten Effekt, der auf das Wasser übertragen wird. Um Fotos von Mikrokristallen zu erhalten, wurden Wassertropfen in 50 Petrischalen gegeben und 2 Stunden lang im Gefrierschrank stark abgekühlt. Anschließend wurden sie in ein spezielles Gerät gelegt, das aus einer Kühlkammer und einem Lichtmikroskop mit daran angeschlossener Kamera bestand. Die Proben wurden bei einer Temperatur von –5 °C unter 200- bis 500-facher Vergrößerung untersucht. Im Labor von M. Emoto wurden Wasserproben aus verschiedenen Wasserquellen auf der ganzen Welt untersucht. Das Wasser war verschiedenen Einflüssen ausgesetzt, wie Musik, Bildern, elektromagnetischer Strahlung vom Fernsehen, den Gedanken einer Person und Personengruppen, Gebeten, gedruckten und gesprochenen Worten.

Reis. Mikroskopische Aufnahme einer Eisschneeflocke, aufgenommen mit einem herkömmlichen Lichtmikroskop.

Es gibt verschiedene Modifikationen der Lichtmikroskopie. Zum Beispiel in Phasenkontrastmikroskop, deren Wirkung auf der Tatsache beruht, dass sich beim Durchgang von Licht durch ein Objekt die Phase der Lichtwelle entsprechend dem Brechungsindex des Objekts ändert, wodurch ein Teil des durch das Objekt hindurchtretenden Lichts in der Phase um verschoben wird die halbe Wellenlänge relativ zum anderen Teil, was den Kontrast des Bildes bestimmt. IN Interferenzmikroskop nutzt Lichtinterferenzeffekte, die auftreten, wenn sich zwei Wellensätze vereinen, um ein Bild der Objektstruktur zu erzeugen. Polarisationsmikroskop Entwickelt, um die Wechselwirkung von Proben mit polarisiertem Licht zu untersuchen. Polarisiertes Licht ermöglicht es oft, die Struktur von Objekten sichtbar zu machen, die über die Grenzen der herkömmlichen optischen Auflösung hinausgehen.

Alle diese Mikroskope ermöglichen jedoch keine Untersuchung der Molekülstruktur und haben alle einen Hauptnachteil: Sie sind nicht für die Untersuchung von Wasser geeignet. Um genauere Untersuchungen durchzuführen, ist der Einsatz komplexerer und empfindlicherer mikroskopischer Methoden erforderlich, die auf der Verwendung elektromagnetischer Wellen, Laser- und Röntgenwellen anstelle von Licht basieren.

Lasermikroskop empfindlicher als ein Lichtmikroskop und ermöglicht die Beobachtung von Objekten in einer Tiefe von mehr als einem Millimeter, indem es das Phänomen der Fluoreszenz nutzt, bei dem niederenergetische Photonen der Laserstrahlung ein Molekül oder einen Teil eines Moleküls anregen, das im beobachteten Objekt zur Fluoreszenz fähig ist Objekt - Fluoroph R. Das Ergebnis dieser Anregung ist die anschließende Emission eines fluoreszierenden Photons durch die angeregten Moleküle der fluoreszierenden Probe, das von einer hochempfindlichen Photovervielfacherröhre verstärkt wird, die das Bild erzeugt. In einem Lasermikroskop wird ein Infrarot-Laserstrahl mithilfe einer Sammelobjektivlinse fokussiert. Typischerweise wird ein hochfrequenter 80-MHz-Saphirlaser verwendet, der einen Impuls mit einer Dauer von 100 Femtosekunden aussendet und so für eine hohe Photonenflussdichte sorgt.

Das Lasermikroskop dient zur Untersuchung vieler biologischer Objekte, die Fluorophorgruppen enthalten. Mittlerweile gibt es dreidimensionale Lasermikroskope, die es ermöglichen, holographische Bilder zu erhalten. Dieses Mikroskop besteht aus zwei wasserdichten Fächern, die durch eine Kammer getrennt sind, in die Wasser fließt. In einem der Fächer befindet sich ein blauer Laser, der auf ein winziges Loch von der Größe eines Stecknadelkopfes fokussiert und das in die Kammer eintretende Wasser scannt. Im zweiten Fach gegenüber dem Loch ist eine Digitalkamera eingebaut. Der Laser erzeugt kugelförmige Lichtwellen, die sich durch das Wasser ausbreiten. Trifft Licht auf ein mikroskopisch kleines Objekt (z. B. ein Bakterium), kommt es zur Beugung, das heißt, das Molekül erzeugt eine Brechung des Lichtstrahls, die von der Kamera aufgezeichnet wird. Die am häufigsten verwendeten Fluorophore haben ein Anregungsspektrum im Bereich von 400–500 nm, während die Wellenlänge des Anregungslasers im Bereich von 700–1000 nm (Infrarotwellenlänge) liegt.

Allerdings eignet sich die Laserspektroskopie nicht zur Untersuchung der Struktur von Wasser, da Wasser für Laserstrahlung transparent ist und keine Fluorophorgruppen enthält und ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 1400 nm von Wasser in lebenden Geweben erheblich absorbiert wird.

Kann für Strukturstudien von Wasser verwendet werden Röntgenmikroskop, das auf der Nutzung elektromagnetischer Röntgenstrahlung mit einer Wellenlänge von 0,01 bis 1 Nanometer basiert und für die Untersuchung sehr kleiner Objekte gedacht ist, deren Abmessungen mit der Röntgenwellenlänge vergleichbar sind. Moderne Röntgenmikroskope liegen hinsichtlich der Auflösung zwischen Elektronen- und Lichtmikroskopen. Die theoretische Auflösung eines Röntgenmikroskops erreicht 2–20 Nanometer und ist damit zwei Größenordnungen höher als die Auflösung eines herkömmlichen Lichtmikroskops (bis zu 20 Mikrometer). Derzeit gibt es Röntgenmikroskope mit einer Auflösung von etwa 5 Nanometern, aber selbst diese Auflösung reicht nicht aus, um Atome und Moleküle zu untersuchen.

Eine weitere Modifikation des Röntgenmikroskops – das Laser-Röntgenmikroskop nutzt das Prinzip eines Freie-Elektronen-Laserstrahls, der einen Infrarotstrahl mit einer Leistung von 14,2 Kilowatt und einem Querschnitt von 0,1 Nanometern erzeugt. Der erzeugte Strahl bildet eine Plasmawolke aus Partikeln, wenn der Strahl auf ein Mikropartikel trifft. Die dabei aufgenommenen Bilder angeregter Nanopartikel haben eine Auflösung von 1,61 Mikrometern. Um Bilder von Molekülen mit atomarer Auflösung zu erhalten, sind Strahlen mit noch kürzeren Wellenlängen erforderlich, also nicht „weiche“, sondern „harte“ Röntgenstrahlen

Reis. Schema eines Laser-Röntgenmikroskops.

    1 - Laserstrahlung

    2 -Emittierte Strahlung

    3 – Zone, in der Laserstrahlung auf ein Materieteilchen trifft

    4 - Partikelgenerator

    5 – Photosensor – Empfänger des Spektrums elektromagnetischer Strahlung von angeregten Elementen der Plasmawolke

    6 - Optische Linse

    7 – Wiggler

    9 - Partikel

    10 - Einzelne parabolische Silizium-X-Linse

Im Jahr 2004 formte das amerikanische National Accelerator Center – Jefferson Lab (National Accelerator Facility) an der FEL-Anlage einen Laserstrahl in einem Wiggler – einer Anlage, die aus einer Reihe leistungsstarker Elektromagnete oder Permanentmagnete mit abwechselnden Polen besteht. Ein von einem Beschleuniger gesteuerter Elektronenstrahl wird mit hoher Geschwindigkeit durch ihn hindurchgeleitet. In den Magnetfeldern des Wigglers werden Elektronen gezwungen, sich entlang sphärischer Flugbahnen zu bewegen. Es verliert Energie und wird in einen Photonenstrom umgewandelt. Der Laserstrahl wird wie bei anderen Lasersystemen durch ein System aus gewöhnlichen und durchscheinenden Spiegeln gesammelt und verstärkt, die an den Enden des Wigglers installiert sind. Durch die Veränderung der Energie des Laserstrahls und der Parameter des Wigglers (z. B. des Abstands zwischen den Magneten) ist es möglich, die Frequenz des Laserstrahls in einem weiten Bereich zu verändern. Andere Systeme: Mit Hochleistungslampen gepumpte Feststoff- oder Gaslaser können dies nicht leisten.

Dennoch ist ein Laser-Röntgenmikroskop für unser Russland sehr exotisch. Das leistungsstärkste aller existierenden Mikroskope ist das Elektronenmikroskop, mit dem Sie Bilder mit einer maximalen Vergrößerung von bis zu 10 6-fachen erhalten und mit einem Elektronenstrahl mit Energien von 100–200 kW Nanopartikel und sogar einzelne Moleküle sehen können um sie zu beleuchten. Die Auflösung eines Elektronenmikroskops ist 1000–10000-mal höher als die Auflösung eines Lichtmikroskops und kann bei den besten modernen Instrumenten mehrere Angström betragen. Um Bilder in einem Elektronenmikroskop zu erhalten, werden spezielle Magnetlinsen verwendet, um die Bewegung von Elektronen in der Instrumentensäule mithilfe eines Magnetfelds zu steuern.

Um Bilder großer Moleküle mit atomarer Auflösung zu erhalten, ist es notwendig, ein Experiment mit Strahlen noch kürzerer Wellenlänge durchzuführen, also mit „harter“ statt „weicher“ Röntgenstrahlung www.membrana.ru/print.html?1163590140

Im Jahr 2004 formte das amerikanische National Accelerator Center – Jefferson Lab (National Accelerator Facility) an der FEL-Anlage einen Laserstrahl in einem Wiggler – einer Anlage, die aus einer Reihe leistungsstarker Elektromagnete oder Permanentmagnete mit abwechselnden Polen besteht. Ein von einem Beschleuniger gesteuerter Elektronenstrahl wird mit hoher Geschwindigkeit durch ihn hindurchgeleitet. In den Magnetfeldern des Wigglers werden Elektronen gezwungen, sich entlang sphärischer Flugbahnen zu bewegen. Es verliert Energie und wird in einen Photonenstrom umgewandelt. Der Laserstrahl wird wie bei anderen Lasersystemen durch ein System aus gewöhnlichen und durchscheinenden Spiegeln gesammelt und verstärkt, die an den Enden des Wigglers installiert sind. Durch die Veränderung der Energie des Laserstrahls und der Parameter des Wigglers (z. B. des Abstands zwischen den Magneten) ist es möglich, die Frequenz des Laserstrahls in einem weiten Bereich zu verändern. Andere Systeme: Mit Hochleistungslampen gepumpte Feststoff- oder Gaslaser können dies nicht leisten. Dennoch ist ein Laser-Röntgenmikroskop für Russland sehr exotisch.

Elektronenmikroskop

Eines der leistungsstärksten Mikroskope aller existierenden Mikroskope ist das Elektronenmikroskop, mit dem Sie dank der Verwendung eines Lichtstroms mit Energien von 30–200 kW oder mehr Bilder mit einer maximalen Vergrößerung von bis zu 10 6-fachen erhalten können . Die Auflösung eines Elektronenmikroskops ist 1000–10000-mal höher als die Auflösung eines Lichtmikroskops und kann bei den besten modernen Instrumenten mehrere Angström betragen. Um Bilder in einem Elektronenmikroskop zu erhalten, werden spezielle Magnetlinsen verwendet, um die Bewegung von Elektronen in der Instrumentensäule mithilfe eines Magnetfelds zu steuern.

Heute ist das Elektronenmikroskop eines der wichtigsten Instrumente für die wissenschaftliche Grundlagenforschung zur Struktur der Materie, insbesondere in Wissenschaftsbereichen wie der Biologie und der Festkörperphysik.

Reis. - Foto rechts - Elektronenmikroskop

Es gibt drei Haupttypen von Elektronenmikroskopen. In den 1930er Jahren wurde das konventionelle Transmissionselektronenmikroskop (CTEM) erfunden, in den 1950er Jahren das Rasterelektronenmikroskop (SEM) und in den 1980er Jahren das Rastertunnelmikroskop (RTM). Diese drei Arten von Mikroskopen ergänzen sich bei der Untersuchung von Strukturen und Materialien unterschiedlicher Art.

Doch in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde ein Mikroskop geschaffen, das leistungsfähiger als ein elektronisches war und in der Lage war, Forschungen auf atomarer Ebene durchzuführen.

Die Rasterkraftmikroskopie wurde von G. Binnig und G. Rohrer entwickelt, die für diese Forschung 1986 den Nobelpreis erhielten.

Die Entwicklung eines Rasterkraftmikroskops, das die Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen einzelnen Atomen spüren kann, ermöglichte die Untersuchung von Objekten im Nanomaßstab.

Bild unten. Die Spitze einer Mikrosonde (oben, entnommen aus Scientific American, 2001, Sept., S. 32.) und das Funktionsprinzip eines Rastersondenmikroskops (aus www.nanometer.ru/2007/06/06/atomno_silovaa_mikroskopia_2609. html#). Die gestrichelte Linie zeigt den Weg des Laserstrahls.

Die Basis eines Rasterkraftmikroskops ist eine Mikrosonde, die meist aus Silizium besteht und eine dünne Auslegerplatte darstellt (man nennt sie Ausleger, vom englischen Wort „Cantilever“ – Konsole, Balken). Am Ende des Auslegers (Länge – 500 µm, Breite – 50 µm, Dicke – 1 µm) befindet sich eine sehr scharfe Spitze (Höhe – 10 µm, Krümmungsradius von 1 bis 10 nm), die in einer Einsengruppe endet oder mehr Atome. Wenn sich die Mikrosonde entlang der Oberfläche der Probe bewegt, hebt und senkt sich die Spitze des Dorns und zeichnet das Mikrorelief der Oberfläche nach, genau wie ein Grammophonstift über eine Schallplatte gleitet. Am hervorstehenden Ende des Auslegers (oberhalb des Dorns) befindet sich eine Spiegelfläche, auf die der Laserstrahl fällt und reflektiert wird. Wenn sich die Spitze auf Oberflächenunregelmäßigkeiten senkt und anhebt, wird der reflektierte Strahl abgelenkt, und diese Abweichung wird von einem Fotodetektor aufgezeichnet, und die Kraft, mit der die Spitze von nahegelegenen Atomen angezogen wird, wird von einem piezoelektrischen Sensor aufgezeichnet. Daten vom Fotodetektor und piezoelektrischen Sensor werden in einem Rückkopplungssystem verwendet, das beispielsweise einen konstanten Wert der Wechselwirkungskraft zwischen der Mikrosonde und der Probenoberfläche liefern kann. Dadurch ist es möglich, in Echtzeit ein volumetrisches Relief der Probenoberfläche zu konstruieren. Die Auflösung eines Rasterkraftmikroskops beträgt horizontal etwa 0,1–1 nm und vertikal 0,01 nm.

Eine andere Gruppe von Rastersondenmikroskopen nutzt den sogenannten quantenmechanischen „Tunneleffekt“ zur Konstruktion von Oberflächenreliefs. Das Wesen des Tunneleffekts besteht darin, dass der elektrische Strom zwischen einer scharfen Metallnadel und einer Oberfläche in einem Abstand von etwa 1 nm von diesem Abstand abhängt – je kleiner der Abstand, desto größer der Strom. Wenn zwischen der Nadel und der Oberfläche eine Spannung von 10 V angelegt wird, kann dieser „Tunnelstrom“ zwischen 10 nA und 10 pA liegen. Indem dieser Strom gemessen und konstant gehalten wird, kann auch der Abstand zwischen Nadel und Oberfläche konstant gehalten werden. Dadurch ist es möglich, ein volumetrisches Profil der Oberfläche von Metallkristallen zu erstellen.

Zeichnung. Die Nadel eines Rastertunnelmikroskops befindet sich in konstantem Abstand (siehe Pfeile) über den Atomschichten der untersuchten Oberfläche.

Mit einem Rastertunnelmikroskop können Sie Atome nicht nur bewegen, sondern auch die Voraussetzungen für ihre Selbstorganisation schaffen. Befindet sich beispielsweise ein Wassertropfen, der Thiolionen enthält, auf einer Metallplatte, hilft die Mikroskopsonde dabei, diese Moleküle so auszurichten, dass ihre beiden Kohlenwasserstoffschwänze von der Platte weg zeigen. Dadurch ist es möglich, eine Monoschicht aus Thiolmolekülen aufzubauen, die auf einer Metallplatte haftet.

Zeichnung. Links ist der Ausleger (grau) eines Rastersondenmikroskops über einer Metallplatte zu sehen. Auf der rechten Seite sehen Sie eine vergrößerte Ansicht des Bereichs (in der Abbildung links weiß umrandet) unter der Spitze des Auslegers, der schematisch Thiolmoleküle mit grauen Kohlenwasserstoffschwänzen zeigt, die in einer Monoschicht an der Spitze der Sonde angeordnet sind. genommen ausScientific American, 2001, September, S. 44.

Mithilfe eines Rastertunnelmikroskops untersuchten Dr. Angelos Michaelides vom Centre for Nanotechnology in London und Professorin Karina Morgenstern von der University of London. Leibniz in Hannover untersuchte die molekulare Struktur von Eis, was Gegenstand ihres Artikels in der Zeitschrift Nature Materials war.

Reis. Rastertunnelmikroskopaufnahme eines Wasserhexamers. Der Durchmesser des Hexamers beträgt etwa 1 nm. FotoLondoner Zentrum für Nanotechnologie

Dazu kühlten die Forscher Wasserdampf über der Oberfläche einer Metallplatte auf eine Temperatur von 5 Grad Kelvin ab. Bald war es mit einem Rastertunnelmikroskop auf einer Metallplatte möglich, Wassercluster – Hexamer – sechs miteinander verbundene Wassermoleküle zu beobachten. Die Forscher beobachteten auch Cluster mit sieben, acht und neun Molekülen.

Die Entwicklung einer Technologie, die es ermöglichte, einen Wasserhaufen abzubilden, ist an sich schon eine wichtige wissenschaftliche Errungenschaft. Für die Beobachtung war es notwendig, den Sondenstrom auf ein Minimum zu reduzieren, um die schwachen Bindungen zwischen einzelnen Wassermolekülen vor der Zerstörung durch den Beobachtungsprozess zu schützen. Die Arbeit nutzte neben Experimenten auch theoretische Ansätze der Quantenmechanik. Wichtige Ergebnisse wurden auch zur Fähigkeit von Wassermolekülen zur Verteilung von Wasserstoffbrückenbindungen und zu deren Verbindung mit der Metalloberfläche erzielt.

Neben der Mikroskopie gibt es noch andere Methoden zur Untersuchung der Struktur von Wasser – Protonen-Magnetresonanzspektroskopie, Laser- und Infrarotspektroskopie, Röntgenbeugung usw.

Auch andere Methoden ermöglichen es, die Dynamik von Wassermolekülen zu untersuchen. Das sind Experimente in quasielastische Neutronenstreuung, ultraschnelle IR-Spektroskopie und das Studium der Wasserdiffusion unter Verwendung NMR oder beschriftete Atome Deuterium. Die Methode der NMR-Spektroskopie basiert auf der Tatsache, dass der Kern eines Wasserstoffatoms ein magnetisches Moment hat – einen Spin, der mit konstanten und variablen Magnetfeldern interagiert. Anhand des NMR-Spektrums kann man beurteilen, in welcher Umgebung sich diese Atome und Kerne befinden, und erhält so Informationen über die Struktur des Moleküls.

Röntgenbeugung und Neutronen auf Wasser wurden viele Male untersucht. Diese Experimente können jedoch keine detaillierten Informationen über die Struktur liefern. Inhomogenitäten, die sich in der Dichte unterscheiden, könnten durch die Streuung von Röntgenstrahlen und Neutronen in kleinen Winkeln erkannt werden, aber solche Inhomogenitäten müssen groß sein und aus Hunderten von Wassermolekülen bestehen. Es wäre möglich, sie zu sehen, indem man die Lichtstreuung untersucht. Allerdings ist Wasser eine äußerst transparente Flüssigkeit. Das einzige Ergebnis von Beugungsexperimenten ist die radiale Verteilungsfunktion, also der Abstand zwischen Sauerstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoff-Wasserstoff-Atomen. Diese Funktionen zerfallen bei Wasser viel schneller als bei den meisten anderen Flüssigkeiten. Beispielsweise ergibt die Verteilung der Abstände zwischen Sauerstoffatomen bei Temperaturen nahe der Raumtemperatur nur drei Maxima bei 2,8, 4,5 und 6,7 Å. Das erste Maximum entspricht dem Abstand zu den nächsten Nachbarn und sein Wert entspricht ungefähr der Länge der Wasserstoffbrücke. Das zweite Maximum liegt nahe an der durchschnittlichen Länge einer Tetraederkante – denken Sie daran, dass sich Wassermoleküle in hexagonalem Eis entlang der Eckpunkte eines Tetraeders befinden, der um das Zentralmolekül herum beschrieben wird. Und das dritte Maximum, sehr schwach ausgeprägt, entspricht der Entfernung zu dritten und weiter entfernten Nachbarn im Wasserstoffnetz. Dieses Maximum selbst ist nicht sehr hell, und über weitere Peaks muss nicht gesprochen werden. Es gab Versuche, aus diesen Distributionen detailliertere Informationen zu gewinnen. Also im Jahr 1969 I.S. Andrianov und I.Z. Fisher fand Abstände bis zum achten Nachbarn, während sich herausstellte, dass sie zum fünften Nachbarn 3 Å und zum sechsten 3,1 Å betrugen. Dadurch ist es möglich, Daten über die entfernte Umgebung von Wassermolekülen zu gewinnen.

Eine andere Methode zur Untersuchung der Struktur ist Neutronenbeugung an Wasserkristallen erfolgt genauso wie die Röntgenbeugung. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Neutronenstreulängen zwischen verschiedenen Atomen nicht so stark unterscheiden, wird die isomorphe Substitutionsmethode jedoch inakzeptabel. In der Praxis arbeitet man meist mit einem Kristall, dessen Molekülstruktur bereits durch andere Methoden näherungsweise bestimmt wurde. Für diesen Kristall werden dann Neutronenbeugungsintensitäten gemessen. Basierend auf diesen Ergebnissen wird eine Fourier-Transformation durchgeführt, bei der die gemessenen Neutronenintensitäten und -phasen verwendet werden, berechnet unter Berücksichtigung von Nichtwasserstoffatomen, d. h. Sauerstoffatome, deren Position im Strukturmodell bekannt ist. Dann werden auf der so erhaltenen Fourier-Karte die Wasserstoff- und Deuteriumatome mit viel größeren Gewichten dargestellt als auf der Elektronendichtekarte, weil Der Beitrag dieser Atome zur Neutronenstreuung ist sehr groß. Mithilfe dieser Dichtekarte können Sie beispielsweise die Positionen von Wasserstoffatomen (negative Dichte) und Deuterium (positive Dichte) bestimmen.

Eine Variation dieser Methode ist möglich, die darin besteht, den Eiskristall vor der Messung in schwerem Wasser zu halten. In diesem Fall ermöglicht die Neutronenbeugung nicht nur die Bestimmung, wo sich Wasserstoffatome befinden, sondern identifiziert auch diejenigen davon, die gegen Deuterium ausgetauscht werden können, was besonders wichtig bei der Untersuchung des Isotopenaustauschs (H-D) ist. Solche Informationen helfen zu bestätigen, dass die Struktur korrekt erstellt wurde. Alle diese Methoden sind jedoch recht aufwendig und erfordern leistungsstarke und teure Geräte.

Als Ergebnis von Experimenten zur quasielastischen Neutronenstreuung in Wasserkristallen wurde der wichtigste Parameter gemessen – der Selbstdiffusionskoeffizient bei verschiedenen Drücken und Temperaturen. Und die neuesten Methoden Femtosekunden-Laserspektroskopie ermöglichte es, nicht nur die Lebensdauer einzelner Wassercluster, sondern auch die Lebensdauer einer gebrochenen Wasserstoffbindung abzuschätzen. Es stellt sich heraus, dass Cluster ziemlich instabil sind und in 0,5 ps zerfallen können, aber mehrere Pikosekunden überleben können. Die Verteilung der Lebensdauern von Wasserstoffbrücken ist jedoch sehr lang. Diese Zeit beträgt jedoch nicht mehr als 40 ps, ​​und der Durchschnittswert beträgt mehrere ps. Allerdings handelt es sich hierbei allesamt um Durchschnittswerte.

Es ist auch möglich, die Details der Struktur und Art der Bewegung von Wassermolekülen mithilfe von Computermodellen zu untersuchen, die manchmal auch als numerische Experimente bezeichnet werden und es Forschern ermöglichen, neue Wassermodelle zu berechnen.

Mit freundlichen Grüßen,

Ph.D. O.V. Mosin

Beschreibung der Präsentation anhand einzelner Folien:

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Im Laufe unseres Lebens beschäftigen wir uns täglich mit Wasser. Wir nutzen es zum Trinken, zum Kochen, zum Waschen, im Sommer zum Entspannen, im Winter zum Heizen. Für den Menschen ist Wasser eine wertvollere natürliche Ressource als Kohle, Öl, Gas, Eisen, weil es unersetzlich ist. Einleitung Der Wassergehalt verschiedener Körperteile beträgt:

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Ein Mensch kann etwa 50 Tage ohne Nahrung leben. Wenn er während eines Hungerstreiks frisches Wasser trinkt, wird er nicht einmal eine Woche ohne Wasser leben. Im menschlichen Körper: Wasser: spendet Sauerstoff für die Atmung; reguliert die Körpertemperatur; hilft dem Körper, Nährstoffe aufzunehmen; schützt lebenswichtige Organe; schmiert Gelenke; hilft, Nahrung in Energie umzuwandeln; beteiligt sich am Stoffwechsel; entfernt verschiedene Abfallstoffe aus dem Körper.

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Wir alle kennen die chemische Formel von Wasser – H2O. Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Unter normalen Bedingungen ist Wasser eine transparente Flüssigkeit, farblos (in kleinen Mengen), Geruch und Geschmack. Im festen Zustand spricht man von Eis, Schnee oder Reif, im gasförmigen Zustand von Wasserdampf. Zusammensetzung, Form und Inhalt des Wassers auf der Erde

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Wasser kann auf der Erde in drei Hauptzuständen vorliegen – flüssig, fest und gasförmig. Wasser kann auch verschiedene Formen annehmen, die gleichzeitig nebeneinander existieren können: Wasserdampf und Wolken am Himmel, Meerwasser und Eisberge, Gletscher und Flüsse auf der Erdoberfläche, Grundwasserleiter im Boden. Wasser kann viele organische und anorganische Stoffe lösen. Arten von Wasser

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Ein Mensch kann nicht ohne Wasser leben, aber wie viel Wasser verbraucht er pro Tag? Und hängt der Wasserverbrauch von Geschlecht, Alter, Regime und sportlichen Aktivitäten ab? Um das herauszufinden, habe ich eine Umfrage unter Schülern meiner Klasse und Mitarbeitern am Arbeitsplatz meiner Mutter durchgeführt. An der Umfrage nahmen 13 Jungen, 7 Mädchen (Alter 10 Jahre) und 5 Frauen (Alter 25-31 Jahre) teil. Schritt 1 – Ermittlung des Wasserverbrauchs. Basierend auf diesen Indikatoren lassen sich folgende Schlussfolgerungen ziehen: Die Menge des verbrauchten Wassers ist nicht vom Geschlecht abhängig. Es hängt ein wenig von Ihrem Regime ab – je früher Sie aufstehen und je später Sie zu Bett gehen, desto mehr Flüssigkeit nehmen Sie zu sich. Stark abhängig von sportlichen Aktivitäten. Der Flüssigkeitsverbrauch von Menschen, die Sport treiben, ist fast doppelt so hoch wie der von Menschen, die keinen Sport treiben. Hängt vom Alter ab. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, nimmt mit zunehmendem Alter die aufgenommene Wassermenge leicht ab.

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Es gibt eine „Wassergedächtnis“-Hypothese, die erstmals 1988 vom französischen Immunologen Dr. Jean Benveniste aufgestellt wurde. Anschließend arbeiteten viele Wissenschaftler daran, diese Hypothese zu beweisen. Ich beschloss, diese Hypothese mit einer der Methoden des japanischen Wissenschaftlers Masaru Emoto zu testen. Masaru Emoto setzte Wasserproben verschiedenen Einflüssen aus, wie zum Beispiel Bildern, Musik, den Gedanken einer Person und einer Gruppe von Menschen, gesprochenen und gedruckten Wörtern in mehreren Sprachen, Gebeten und der Strahlung eines Fernsehers. Die Schlussfolgerungen, die er zog, sind verblüffend – es stellt sich heraus, dass es einen signifikanten Unterschied zwischen den Wasserkristallen gibt, die Heavy Rock und Beethovens „Pastorale“ hörten, zwischen deren Samples „Du machst mich krank“ und „Danke“ sagten. und die Wörter „Engel“ und „Teufel“ bildeten antipodische Strukturen. Wenn wir davon ausgehen, dass Wasser Informationen aus der Umwelt erhält, kann das folgende Experiment durchgeführt werden. Für das Experiment benötige ich: Samen (ich habe Dillsamen genommen); Tassen mit Erde; Wasser zur Bewässerung. Stufe 2 – Testen der „Wassergedächtnis“-Hypothese. Ich habe drei Dillsamen in fünf identische Tassen gepflanzt. Zur Bewässerung habe ich Wasser in separate Tassen gegossen. Der ganze Unterschied wird im Wasser liegen. Bevor wir jedes Glas gießen, werden wir: laute, lustige Lieder singen, leise Lieder singen, schreien und schimpfen, gute Worte sagen. Eine der Proben wurde nicht gegossen.

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Ergebnisse des Experiments Die Samen, die zuerst wuchsen, waren diejenigen, die gute Worte sprachen, laute Lieder sangen und schrien und schimpften, bevor sie sie ins Wasser gossen. Die höchsten während des Experiments waren die Sprossen, in die er gute Worte sprach. Die Samen, die nicht bewässert wurden, wuchsen überhaupt nicht. Die allerersten, die verwelkten, waren die Sprossen, deren Wasser geschrien und verflucht wurde. Am längsten hielten sich die Sprossen, in deren Wasser sie gute Worte sprachen und laute Lieder sangen. Aufgrund des häufigen Gießens „starben“ die Sprossen aller Proben ab. Ich halte das Experiment für teilweise gelungen. Dennoch können wir folgende Schlussfolgerungen ziehen: Wenn wir das Wachstum von Samen beobachten, können wir sagen, dass das Wasser tatsächlich Informationen empfängt, da die Samen, deren Wasser mit positiven Emotionen aufgeladen war, besser wuchsen, während die Samen, deren Wasser mit negativen Emotionen aufgeladen war, zuerst verdorrten . 1 2 3 4 5 5

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Aus all dem können wir schließen, dass Wasser für unseren Körper sehr wichtig ist. Aber welches Wasser kann man trinken? Mama sagt immer, man solle kein Leitungswasser trinken. Und warum? Um das herauszufinden, beschloss ich, Experimente zur Untersuchung von Wasser durchzuführen. Dafür benötige ich: Mikroskop; Folien; Abdeckgläser; Pipette; Wasserproben. Schritt 3 – Vergleich verschiedener Wasserproben.

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Erste Erfahrung. In Flaschen abgefülltes Wasser. Dieses Wasser muss von jeglichen Verunreinigungen gereinigt werden. Daher können wir es in Zukunft als Standard übernehmen. Ich gab einen Tropfen dieses Wassers auf einen Objektträger, bedeckte ihn mit einem Deckglas und stellte ihn unter ein Mikroskop. Bei 20-facher Vergrößerung konnten keine mechanischen Verunreinigungen oder sich bewegende Mikroorganismen nachgewiesen werden. Das Wasser ist wirklich sauber und kann als Referenzprobe dienen.

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Erleben Sie zwei. Kaltes Wasser aus dem Wasserhahn. Gießen Sie kaltes Leitungswasser in ein Glas, tropfen Sie mit einer Pipette einen Tropfen auf einen Objektträger und bedecken Sie den Tropfen mit einem Deckglas. Wir legen die Probe unter das Mikroskop. Bei einer 200-fachen Vergrößerung sind geringe Mengen mechanischer Verunreinigungen sichtbar. Das Vorhandensein von Mikroorganismen wurde nicht festgestellt, da das Wasser chloriert ist.

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Erleben Sie drei. Heißes Wasser aus dem Wasserhahn. Gießen Sie nun heißes Leitungswasser in ein Glas, tropfen Sie mit einer Pipette einen Tropfen auf einen Objektträger und bedecken Sie den Tropfen mit einem Deckglas. Wir legen die Probe unter das Mikroskop. Bei einer 200-fachen Vergrößerung ist auch eine etwas größere Menge mechanischer Verunreinigungen sichtbar als im kalten Wasser. Das Vorhandensein von Mikroorganismen wurde nicht festgestellt, da das Wasser chloriert ist.

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Erleben Sie vier. Gefiltertes Wasser. Nehmen Sie als Probe einen Tropfen gefiltertes Wasser. Unter dem Mikroskop lässt sich erkennen, dass keine mechanischen Verunreinigungen vorhanden sind.

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Erleben Sie fünf. Gekochtes Wasser. Geben Sie unter einem Mikroskop einen Tropfen abgekochtes Wasser zwischen Objektträger und Deckglas. Bei der Vergrößerung wird deutlich, dass auch mechanische Verunreinigungen nicht zu erkennen sind.

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Erleben Sie sechs. Wasser schmelzen. Für das erste habe ich sauberen Schnee genommen und als dieser geschmolzen war, einen Tropfen zwischen die Gläser gegeben. Unter dem Mikroskop erkennt man, dass die Probe einzelne Mikroorganismen enthält. Für den zweiten Teil des Experiments habe ich Schnee von der Straße genommen, auf der Autos fahren und Menschen laufen. Legt man einen Tropfen solchen Wassers unter das Mikroskop, ist eine große Menge mechanischer Verunreinigungen sichtbar. Darüber hinaus wurde in dieser Probe die Bewegung von Mikroorganismen beobachtet.

Natürliches Wasser ist genau die Umgebung, in der sich zahlreiche Mikroorganismen intensiv vermehren, und daher wird die Mikroflora des Wassers nie aufhören, Gegenstand intensiver menschlicher Aufmerksamkeit zu sein. Wie intensiv sie sich vermehren, hängt von vielen Faktoren ab. In natürlichem Wasser sind immer mineralische und organische Stoffe in unterschiedlichen Mengen gelöst, die als eine Art „Nahrung“ dienen, wodurch die gesamte Mikroflora des Wassers existiert. Die Zusammensetzung von Mikrohabitaten ist quantitativ und qualitativ sehr vielfältig. Man kann fast nie sagen, dass dieses oder jenes Wasser aus dieser oder jener Quelle sauber ist.

Artesisches Wasser

Quell- oder artesisches Wasser liegt unter der Erde, was jedoch nicht bedeutet, dass darin keine Mikroorganismen vorhanden sind. Sie existieren definitiv und ihre Zusammensetzung hängt von der Beschaffenheit des Bodens, des Bodens und der Tiefe des jeweiligen Grundwasserleiters ab. Je tiefer, desto schlechter ist die Mikroflora des Wassers, was jedoch nicht bedeutet, dass sie vollständig fehlt.

Die meisten Bakterien finden sich in gewöhnlichen Brunnen, die nicht tief genug sind, um das Eindringen von Oberflächenverunreinigungen zu verhindern. Dort kommen am häufigsten pathogene Mikroorganismen vor. Und je höher das Grundwasser ist, desto reicher und üppiger ist die Mikroflora des Gewässers. Fast alle geschlossenen Stauseen sind übermäßig salzig, da sich über viele Jahrhunderte hinweg Salz unter der Erde angesammelt hat. Daher wird artesisches Wasser vor der Verwendung meist gefiltert.

Oberflächenwasser

Offene Gewässer, also Flüsse, Seen, Stauseen, Teiche, Sümpfe usw., haben eine variable chemische Zusammensetzung und daher ist die Zusammensetzung der dortigen Mikroflora äußerst vielfältig. Dies liegt daran, dass jeder Tropfen Wasser mit Haushalts- und oft auch Industrieabfällen sowie Resten verrottender Algen verunreinigt ist. Hier fließen Regenströme, die eine Vielzahl von Mikrolebewesen aus dem Boden mitbringen; auch Abwässer aus Fabriken und Fabriken landen hier.

Neben allen Arten mineralischer und organischer Verschmutzung nehmen Gewässer auch große Mengen an Mikroorganismen auf, darunter auch pathogene. Selbst für technologische Zwecke wird Wasser verwendet, das GOST 2874-82 entspricht (in einem Milliliter solchen Wassers sollten sich nicht mehr als einhundert Bakterienzellen befinden, in einem Liter nicht mehr als drei E. coli-Zellen.

Krankheitserreger

Unter dem Mikroskop präsentiert solches Wasser dem Forscher eine Reihe von Erregern von Darminfektionen, die über längere Zeit virulent bleiben. Beispielsweise ist der Erreger der Ruhr in gewöhnlichem Leitungswasser bis zu 27 Tage, Typhus bis zu 93 Tage und Cholera bis zu 28 Tage lebensfähig. Und im Flusswasser – drei- bis viermal länger! droht die Krankheit für einhundertdreiundachtzig Tage!

Das Wasser wird sorgfältig überwacht und bei Bedarf wird sogar eine Quarantäne verhängt – wenn ein Krankheitsausbruch droht. Selbst Temperaturen unter Null töten die meisten Mikroorganismen nicht ab. Ein gefrorener Wassertropfen speichert für mehrere Wochen vollständig lebensfähige Bakterien der Typhusgruppe, was unter dem Mikroskop überprüft werden kann.

Menge

Die Anzahl der Mikroben und ihre Zusammensetzung in einem offenen Reservoir hängen direkt von den dort ablaufenden chemischen Reaktionen ab. Die Mikroflora des Trinkwassers nimmt in dicht besiedelten Küstengebieten stark zu. Zu verschiedenen Jahreszeiten ändert es seine Zusammensetzung, und es gibt viele andere Gründe für Veränderungen in die eine oder andere Richtung. Die saubersten Reservoirs enthalten bis zu achtzig Prozent der Kokkenbakterien aller Mikroflora. Bei den restlichen zwanzig handelt es sich meist um stäbchenförmige, nicht sporentragende Bakterien.

In der Nähe von Industriebetrieben oder großen Ballungsgebieten gibt es in einem Kubikzentimeter Flusswasser viele Hunderttausende und Millionen Bakterien. Wo es fast keine Zivilisation gibt – in der Taiga und in Gebirgsflüssen – zeigt Wasser unter dem Mikroskop nur Hunderte oder Tausende von Bakterien im selben Tropfen. In stehenden Gewässern gibt es natürlicherweise viel mehr Mikroorganismen, vor allem in Ufernähe sowie in der oberen Wasserschicht und im Schlick am Grund. Schlick ist eine Kinderstube für Bakterien, aus der sich eine Art Film bildet, durch den die meisten Stoffumwandlungsprozesse des gesamten Stausees ablaufen und die Mikroflora natürlicher Gewässer entsteht. Nach starken Regenfällen und Frühjahrsüberschwemmungen kommt es in allen Gewässern zu einem Anstieg der Bakterienzahl.

„Aufblühen“ des Stausees

Wenn sich Wasserorganismen massenhaft entwickeln, kann dies erhebliche Schäden verursachen. Mikroskopisch kleine Algen vermehren sich schnell, was den Prozess der sogenannten Blüte des Reservoirs auslöst. Selbst wenn ein solches Phänomen von geringem Ausmaß ist, verschlechtern sich die organoleptischen Eigenschaften stark, Filter an Wasserversorgungsstationen können sogar ausfallen und die Zusammensetzung der Mikroflora des Wassers lässt es nicht zu, es als trinkbar zu betrachten.

Einige Arten von Blaualgen sind in ihrer massiven Entwicklung besonders schädlich: Sie verursachen viele irreparable Katastrophen, vom Tod von Nutztieren über die Vergiftung von Fischen bis hin zu schweren Krankheiten bei Menschen. Zusammen mit dem „Aufblühen“ des Wassers werden Bedingungen für die Entwicklung verschiedener Mikroorganismen geschaffen – Protozoen, Pilze, Viren. Insgesamt handelt es sich dabei um mikrobielles Plankton. Da die Mikroflora des Wassers eine besondere Rolle im menschlichen Leben spielt, ist die Mikrobiologie eines der wichtigsten Wissenschaftsgebiete.

Aquatische Umwelt und ihre Arten

Die qualitative Zusammensetzung der Mikroflora hängt direkt von der Herkunft des Wassers selbst und vom Lebensraum mikroskopisch kleiner Organismen ab. Es gibt Süßwasser, Oberflächengewässer – Flüsse, Bäche, Seen, Teiche, Stauseen, die eine charakteristische Mikroflora-Zusammensetzung aufweisen. Im Untergrund verändert sich, wie bereits erwähnt, je nach Vorkommenstiefe die Anzahl und Zusammensetzung der Mikroorganismen. Es gibt atmosphärische Gewässer – Regen, Schnee, Eis, die auch bestimmte Mikroorganismen enthalten. Es gibt Salzseen und Meere, in denen dementsprechend die für eine solche Umgebung charakteristische Mikroflora vorkommt.

Wasser kann auch durch die Art seiner Verwendung unterschieden werden – es handelt sich um Trinkwasser (lokale oder zentrale Wasserversorgung, das aus unterirdischen Quellen oder aus offenen Reservoirs entnommen wird. Schwimmbadwasser, Haushaltswasser, Lebensmittel und medizinisches Eis. Abwasser erfordert besondere Aufmerksamkeit von die sanitäre Seite. Sie werden auch klassifiziert: Industrie, Haushaltsfäkalien, gemischt (der beiden oben aufgeführten Arten), Sturm und Schmelzwasser. Die Mikroflora von Abwasser verschmutzt immer natürliches Wasser.

Charakter der Mikroflora

Die Mikroflora von Gewässern wird abhängig von der jeweiligen Gewässerumgebung in zwei Gruppen eingeteilt. Das sind unsere eigenen – autochthone Wasserorganismen und allochthone, also solche, die durch Verschmutzung von außen eindringen. Autochthone Mikroorganismen, die ständig im Wasser leben und sich vermehren, ähneln in ihrer Zusammensetzung der Mikroflora des Bodens, der Küste oder des Bodens, mit dem das Wasser in Kontakt kommt. Spezifische aquatische Mikroflora enthält fast immer Proteus Leptospira, seine verschiedenen Arten, Micrococcus candicans M. roseus, Pseudomonas fluorescens, Bacterium aquatilis com mum's, Sarcina lutea. Anaerobier in nicht zu stark verschmutzten Gewässern werden durch Clostridium-Arten, Chromobacterium violaceum, B. mycoides, Bacillus cereus

Allochthone Mikroflora zeichnet sich durch das Vorhandensein einer Reihe von Mikroorganismen aus, die für relativ kurze Zeit aktiv bleiben. Es gibt aber auch hartnäckigere Arten, die das Wasser auf lange Zeit verschmutzen und die Gesundheit von Mensch und Tier gefährden. Dies sind die Erreger der subkutanen Mykosen Clostridium tetani, Bacillus anthracis, einige Clostridium-Arten, Mikroorganismen, die anaerobe Infektionen verursachen – Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Leptospira, Mycobacterium, Franciselfa, Brucella, Vibrio sowie Pangolinvirus und Enteroviren. Ihre Anzahl variiert recht stark, da sie von der Art des Stausees, der Jahreszeit, den meteorologischen Bedingungen und dem Grad der Verschmutzung abhängt.

Positive und negative Bedeutung von Mikroflora

Der Stoffkreislauf in der Natur hängt maßgeblich von der lebenswichtigen Aktivität der Mikroorganismen im Wasser ab. Sie bauen organische Stoffe pflanzlichen und tierischen Ursprungs ab und versorgen alles, was im Wasser lebt, mit Nährstoffen. Die Verschmutzung von Gewässern ist meist nicht chemisch, sondern biologisch.

Das Wasser aller Oberflächenreservoirs ist anfällig für mikrobielle Kontamination, also Verschmutzung. Diese Mikroorganismen, die zusammen mit Abwasser und geschmolzenem Wasser in das Reservoir gelangen, können das Hygieneregime des Gebiets dramatisch verändern, da sich die mikrobielle Biozönose selbst ändert. Dies sind die Hauptwege der mikrobiellen Kontamination von Oberflächengewässern.

Zusammensetzung der Abwassermikroflora

Die Mikroflora des Abwassers enthält die gleichen Bewohner wie im Darm von Mensch und Tier. Dazu gehören Vertreter sowohl der normalen als auch der pathogenen Flora – Tularämie, Erreger von Darminfektionen, Leptospirose, Yersiniose, Hepatitisviren, Polio und viele andere. Beim Schwimmen in einem Teich verunreinigen manche Menschen das Wasser, andere infizieren sich. Das passiert auch beim Ausspülen von Kleidung, beim Baden von Tieren.

Selbst in einem Becken, in dem das Wasser gechlort und gereinigt ist, kommen coliforme Bakterien vor – E. coli-Gruppen, Staphylokokken, Enterokokken, Neisserien, sporenbildende und pigmentbildende Bakterien, verschiedene Pilze und Mikroorganismen wie Viren und Protozoen. Dort schwimmende Bakterienträger hinterlassen Shigellen und Salmonellen. Da Wasser kein sehr günstiges Umfeld für die Fortpflanzung ist, nutzen pathogene Mikroorganismen die geringste Gelegenheit, um ein Hauptbiotop für sich zu finden – einen tierischen oder menschlichen Körper.

Es ist nicht alles schlecht

Stauseen sind wie die große und mächtige russische Sprache zur Selbstreinigung fähig. Der Hauptweg ist der Wettbewerb, bei dem die saprotyphe Mikroflora aktiviert wird, organisches Material zersetzt und die Anzahl der Bakterien (besonders erfolgreich fäkalen Ursprungs) reduziert wird. Die in dieser Biozönose enthaltenen permanenten Mikroorganismenarten kämpfen aktiv um ihren Platz an der Sonne und überlassen den Neuankömmlingen keinen Zentimeter ihres Platzes.

Dabei kommt es vor allem auf das qualitative und quantitative Verhältnis der Mikroben an. Es ist äußerst instabil und der Einfluss verschiedener Faktoren hat großen Einfluss auf den Zustand des Wassers. Wichtig ist hier die Saprobität – eine Reihe von Merkmalen, die ein bestimmtes Gewässer aufweist, also die Anzahl der Mikroorganismen und deren Zusammensetzung, die Konzentration organischer und anorganischer Stoffe. Normalerweise erfolgt die Selbstreinigung eines Reservoirs sequentiell und wird nie unterbrochen, wodurch sich die Biozönosen allmählich verändern. Die Verschmutzung von Oberflächengewässern wird in drei Abstufungen unterschieden. Diese Zonen sind oligosaprobier, mesosaprobier und polysaprobier Zone.

Zonen

Zonen mit besonders starker Verschmutzung – Polysaprobier – sind nahezu sauerstofffrei, da dieser von einer großen Menge leicht zersetzbarer organischer Stoffe aufgenommen wird. Die mikrobielle Biozönose ist dementsprechend sehr groß, jedoch in der Artenzusammensetzung begrenzt: Dort leben hauptsächlich Pilze und Actinomyceten. Ein Milliliter dieses Wassers enthält mehr als eine Million Bakterien.

Die Zone mäßiger Verschmutzung – mesosaprobisch – ist durch die Dominanz von Nitrierungs- und Oxidationsprozessen gekennzeichnet. Die Zusammensetzung der Bakterien ist vielfältiger: Obligat aerobe Bakterien machen die Mehrheit aus, es gibt jedoch auch Arten von Candida, Streptomyces, Flavobacterium, Mycobacterium, Pseudomonas, Clostridium und anderen. In einem Milliliter dieses Wassers stecken nicht mehr Millionen, sondern einige Hunderttausende Mikroorganismen.

Die Zone reinen Wassers wird als oligosaprobisch bezeichnet und zeichnet sich durch einen bereits abgeschlossenen Selbstreinigungsprozess aus. Es liegt ein geringer organischer Anteil vor und der Mineralisierungsprozess ist abgeschlossen. Die Reinheit dieses Wassers ist hoch: Es gibt nicht mehr als tausend Mikroorganismen pro Milliliter. Alle dort pathogenen Bakterien haben bereits ihre Lebensfähigkeit verloren.


Wissenschaftler stellten Forschungsergebnisse vor, die das dokumentieren Wasser hat ein Gedächtnis:

Dr. Masaru Emoto. Einem japanischen Forscher gelang es, eine Methode zur Beurteilung der Wasserqualität anhand von Kristallstrukturen sowie eine Methode zur aktiven äußeren Beeinflussung zu entwickeln.

Gefrorene Wasserproben unter dem Mikroskop zeigten überraschende Unterschiede in der Kristallstruktur, die durch chemische Verunreinigungen und äußere Faktoren verursacht wurden. Dr. Emoto war der erste, der wissenschaftlich bewies (was vielen unmöglich schien), dass Wasser in der Lage ist, Informationen zu speichern.

Dr. Lee Lorenzen. Führte Experimente mit Bioresonanzmethoden durch und entdeckte, wo Informationen in der Struktur von Makromolekülen gespeichert werden können.

Doktor S.V. Zenin. Im Jahr 1999 hat der berühmte russische Wasserforscher S.V. Zenin verteidigte seine Doktorarbeit am Institut für medizinische und biologische Probleme der Russischen Akademie der Wissenschaften über das Gedächtnis des Wassers, was einen bedeutenden Schritt in der Weiterentwicklung dieses Forschungsgebiets darstellte, dessen Komplexität durch die Tatsache erhöht wird dass sie sich an der Schnittstelle von drei Wissenschaften befinden: Physik, Chemie und Biologie. Basierend auf Daten, die mit drei physikalisch-chemischen Methoden gewonnen wurden: Refraktometrie, Hochleistungsflüssigkeitschromatographie und Protonenmagnetresonanz, erstellte und bewies er ein geometrisches Modell der wichtigsten stabilen Strukturbildung von Wassermolekülen (strukturiertes Wasser) und erhielt dann mithilfe einer Phase ein Bild Kontrastmikroskop diese Strukturen.

Laborwissenschaftler S.V. Zenin untersuchte den Einfluss des Menschen auf die Eigenschaften von Wasser. Die Überwachung erfolgte sowohl durch Veränderungen physikalischer Parameter, vor allem durch Veränderungen der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers, als auch mit Hilfe von Testmikroorganismen. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Empfindlichkeit des Wasserinformationssystems so hoch ist, dass es nicht nur den Einfluss bestimmter Feldeinflüsse, sondern auch der Formen umgebender Objekte sowie den Einfluss menschlicher Emotionen und Gedanken erfassen kann.

Der japanische Forscher Masaru Emoto liefert noch erstaunlichere Beweise für die Informationseigenschaften von Wasser. Er fand heraus, dass keine zwei Wasserproben beim Einfrieren völlig identische Kristalle bilden und dass ihre Form die Eigenschaften des Wassers widerspiegelt und Informationen über eine bestimmte Wirkung auf das Wasser enthält.

Die Entdeckung des japanischen Forschers Emoto Massaru über das Gedächtnis des Wassers, dargelegt in seinem ersten Buch „Messages of Water“ (2002), ist nach Ansicht vieler Wissenschaftler eine der sensationellsten Entdeckungen der Jahrtausendwende.

Ausgangspunkt für Masaru Emotos Forschungen war die Arbeit des amerikanischen Biochemikers Lee Lorenzen, der in den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts bewies, dass Wasser die ihm mitgeteilten Informationen wahrnimmt, ansammelt und speichert. Emoto begann mit Lorenzen zusammenzuarbeiten. Gleichzeitig bestand seine Hauptidee darin, Wege zu finden, die resultierenden Effekte zu visualisieren. Er entwickelte eine wirksame Methode zur Gewinnung von Kristallen aus Wasser, auf das zuvor durch Sprache, Inschriften auf einem Gefäß, Musik oder durch mentale Zirkulation verschiedene Informationen in flüssiger Form aufgebracht wurden.

Das Labor von Dr. Emoto untersuchte Wasserproben aus verschiedenen Wasserquellen auf der ganzen Welt. Wasser war verschiedenen Einflüssen ausgesetzt, wie Musik, Bildern, elektromagnetischer Strahlung eines Fernsehers oder Mobiltelefons, den Gedanken einer Person und Personengruppen, Gebeten, gedruckten und gesprochenen Worten in verschiedenen Sprachen. Es wurden mehr als fünfzigtausend solcher Fotos gemacht.

Um Fotos von Mikrokristallen zu erhalten, wurden Wassertropfen in 100 Petrischalen gegeben und 2 Stunden lang im Gefrierschrank stark abgekühlt. Anschließend wurden sie in ein spezielles Gerät gelegt, das aus einer Kühlkammer und einem daran angeschlossenen Mikroskop mit Kamera besteht. Bei einer Temperatur von -5 Grad C wurden die Proben im Dunkelfeldmikroskop bei 200- bis 500-facher Vergrößerung untersucht und Fotos der charakteristischsten Kristalle gemacht.

Aber bildeten alle Wasserproben regelmäßig geformte, schneeflockenförmige Kristalle? Nein überhaupt nicht! Schließlich ist der Zustand des Wassers auf der Erde (natürlich, Leitungswasser, mineralisch) unterschiedlich.

In Proben mit natürlichem Wasser und Mineralwasser, das keiner Reinigung oder speziellen Behandlung unterzogen wurde, bildeten sie sich immer, und die Schönheit dieser sechseckigen Kristalle war faszinierend.

In Proben mit Leitungswasser wurden überhaupt keine Kristalle beobachtet, sondern im Gegenteil, es bildeten sich groteske Formationen, die alles andere als kristallin waren, die auf den Fotos schrecklich und ekelhaft waren.

Wenn man weiß, wie schöne Kristalle Wasser in seinem natürlichen Zustand bildet, ist es sehr traurig zu sehen, was mit solch „defektem“ Wasser passiert.

Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern haben ähnliche Studien an Wasserproben aus verschiedenen Teilen der Erde durchgeführt. Und überall war das Ergebnis das gleiche: Reines Wasser (Quellwasser, Naturwasser, Mineralwasser) unterscheidet sich deutlich von technologisch gereinigtem Wasser. In Leitungswasser bildeten sich fast nie Kristalle, während in natürlichem Wasser immer Kristalle von außergewöhnlicher Schönheit und Form erhalten wurden. Durch das Einfrieren von natürlichem Wasser aus heiligen Quellen entstanden besonders leuchtende, funkelnde Kristalle mit klarer Struktur, die die ursprüngliche Kraft und Schönheit der Natur verkörpern.

Dr. Emoto führte auch ein Experiment durch, bei dem er zwei Botschaften auf Wasserflaschen anbrachte. Auf der einen Seite „Danke“, auf der anderen „Du bist taub.“ Im ersten Fall bildete das Wasser wunderschöne Kristalle, was beweist, dass „Danke“ gegenüber „Du bist taub“ siegte. Daher sind gute Worte stärker als böse.

In der Natur gibt es 10 % pathogene und 10 % nützliche Mikroorganismen, die restlichen 80 % können ihre Eigenschaften von nützlich zu schädlich ändern. Dr. Emoto glaubt, dass es in der menschlichen Gesellschaft ungefähr den gleichen Anteil gibt.

Wenn jemand mit einem tiefen, klaren und reinen Gefühl betet, wird die kristalline Struktur des Wassers klar und rein sein. Und selbst wenn eine große Gruppe von Menschen ungeordnete Gedanken hat, wird auch die Kristallstruktur des Wassers heterogen sein. Wenn sich jedoch alle zusammenschließen, werden die Kristalle wunderschön, wie das reine und konzentrierte Gebet einer Person. Unter dem Einfluss von Gedanken verändert sich Wasser augenblicklich.

Die Kristallstruktur von Wasser besteht aus Clustern (einer großen Gruppe von Molekülen). Wörter wie das Wort „Narr“ zerstören Cluster. Negative Phrasen und Wörter bilden große Cluster oder bilden sie überhaupt nicht, während positive, schöne Wörter und Phrasen kleine, angespannte Cluster bilden. Kleinere Cluster behalten das Wassergedächtnis länger. Wenn zwischen den Clustern zu große Lücken bestehen, können andere Informationen leicht in diese Bereiche eindringen und deren Integrität zerstören, wodurch die Informationen gelöscht werden. Dort können auch Mikroorganismen eindringen. Die angespannte, dichte Struktur der Cluster ist optimal für die langfristige Speicherung von Informationen.

Dr. Emotos Labor führte viele Experimente durch, um das Wort zu finden, das Wasser am stärksten reinigt, und dabei entdeckten sie, dass es sich nicht um ein einzelnes Wort handelte, sondern um eine Kombination aus zwei Wörtern: „Liebe und Dankbarkeit“. Masaru Emoto schlägt vor, dass Sie bei genauerer Recherche möglicherweise mehr Gewaltverbrechen in Bereichen finden, in denen häufiger Schimpfwörter verwendet werden.


Reis. Die Form von Wasserkristallen unter verschiedenen Einflüssen darauf

Dr. Emoto sagt, dass alles, was existiert, eine Schwingung hat, und auch geschriebene Worte haben eine Schwingung. Wenn ich einen Kreis zeichne, entsteht eine Kreisschwingung. Die Gestaltung des Kreuzes würde die Schwingung des Kreuzes erzeugen. Wenn ich LOVE (Liebe) schreibe, dann erzeugt diese Inschrift eine Schwingung der Liebe. Wasser kann an diese Schwingungen gebunden werden. Schöne Worte haben schöne, klare Schwingungen. Im Gegensatz dazu erzeugen negative Wörter hässliche, unzusammenhängende Schwingungen, die keine Gruppen bilden. Die Sprache der menschlichen Kommunikation ist nicht künstlich, sondern eine natürliche, natürliche Formation.

Dies wird von Wissenschaftlern auf dem Gebiet der Wellengenetik bestätigt. P.P. Garyaev entdeckte, dass Erbinformationen in der DNA nach demselben Prinzip geschrieben werden, das jeder Sprache zugrunde liegt. Es wurde experimentell nachgewiesen, dass das DNA-Molekül über ein Gedächtnis verfügt, das sogar an den Ort übertragen werden kann, an dem sich zuvor die DNA-Probe befand.

Dr. Emoto glaubt, dass Wasser das Bewusstsein der Menschheit widerspiegelt. Durch den Empfang schöner Gedanken, Gefühle, Worte und Musik wird der Geist unserer Vorfahren leichter und erhält die Möglichkeit, den Übergang „zu Hause“ zu vollziehen. Nicht umsonst haben alle Nationen eine Tradition des respektvollen Umgangs mit ihren verstorbenen Vorfahren.

Dr. Emoto ist Initiator des Projekts „Liebe und Dankbarkeit für Wasser“. 70 % der Erdoberfläche und ungefähr der gleiche Teil des menschlichen Körpers sind von Wasser bedeckt, daher laden die Projektteilnehmer alle ein, am 25. Juli 2003 mit ihnen Wünsche der Liebe und Dankbarkeit an alle Wasser auf der Erde zu senden . Zu diesem Zeitpunkt beteten mindestens drei Gruppen von Projektteilnehmern in der Nähe von Gewässern in verschiedenen Teilen der Welt: in der Nähe des Kinneret-Sees (bekannt als See Genezareth) in Israel, des Starnberger Sees in Deutschland und des Biwa-Sees in Japan. Eine ähnliche, aber kleinere Veranstaltung fand bereits letztes Jahr an diesem Tag statt.

Um selbst zu sehen, dass Wasser Gedanken wahrnimmt, benötigen Sie keine spezielle Ausrüstung. Jeder kann jederzeit das von Masaru Emoto beschriebene Cloud-Experiment durchführen. Um eine kleine Wolke am Himmel zu löschen, müssen Sie Folgendes tun:

Tun Sie es nicht mit zu viel Stress. Wenn Sie zu aufgeregt sind, wird Ihre Energie nicht so leicht aus Ihnen herausfließen.
- Visualisieren Sie den Laserstrahl als Energie, die direkt aus Ihrem Bewusstsein in die Zielwolke eindringt und jeden Teil der Wolke beleuchtet.
- Sie sagen in der Vergangenheitsform: „Die Wolke ist verschwunden.“
- Gleichzeitig zeigen Sie Dankbarkeit, indem Sie sagen: „Dafür bin ich dankbar“, ebenfalls in der Vergangenheitsform.

Basierend auf den oben genannten Daten können wir einige erstellen Schlussfolgerungen:

  • Das Gute beeinflusst die Struktur des Wassers schöpferisch, das Böse zerstört es.
  • Das Gute ist primär, das Böse ist zweitrangig. Das Gute ist aktiv, es wirkt von selbst, wenn man die böse Kraft entfernt. Daher gehört zu den Gebetspraktiken der Weltreligionen die Reinigung des Bewusstseins von Eitelkeit, „Lärm“ und Egoismus.
  • Gewalt ist eine Eigenschaft des Bösen.
  • Das menschliche Bewusstsein hat einen viel stärkeren Einfluss auf die Existenz als selbst Handlungen.
  • Worte können biologische Strukturen direkt beeinflussen.
  • Der Kultivierungsprozess basiert auf Liebe (Barmherzigkeit und Mitgefühl) und Dankbarkeit.
  • Anscheinend haben Heavy-Metal-Musik und negative Worte ähnliche negative Auswirkungen auf lebende Organismen.

Wasser reagiert auf die Gedanken und Gefühle der Menschen in seiner Umgebung, auf Ereignisse, die der Bevölkerung widerfahren. Die aus dem neu destillierten Wasser gebildeten Kristalle haben die einfache Form der bekannten sechseckigen Schneeflocken. Die Anhäufung von Informationen verändert ihre Struktur, verkompliziert sie, erhöht ihre Schönheit, wenn die Informationen gut sind, und verzerrt oder zerstört im Gegenteil die ursprüngliche Form, wenn die Informationen böse oder beleidigend sind. Wasser kodiert die Informationen, die es erhält, auf nicht triviale Weise. Sie müssen noch lernen, wie man es entschlüsselt. Aber manchmal stellen sich „Kuriositäten“ heraus: Kristalle aus Wasser, die sich neben der Blume befinden, wiederholten deren Form.

Basierend auf der Tatsache, dass perfekt strukturiertes Wasser (Quellwasserkristall) aus den Tiefen der Erde austritt und auch die Kristalle des alten antarktischen Eises die richtige Form haben, können wir feststellen, dass die Erde Negentropie (den Wunsch nach Selbstordnung) besitzt. . Diese Eigenschaft besitzen nur lebende biologische Objekte.

Daher kann davon ausgegangen werden, dass die Erde ein lebender Organismus ist.

Meerwasser ist die „Wiege des Lebens“ unseres Planeten. Schauen wir uns die kleinsten Mikroorganismen an, die in nur einem Tropfen Wasser leben. Mit einem Mikroskop bewaffnet werden wir eine große Ansammlung mikroskopisch kleiner Lebewesen entdecken, die allgemein als Plankton bezeichnet werden.
Schauen wir uns nun jeden Typ einzeln an:

Krabbenlarve. Ein winziger, durchsichtiger Arthropode, nicht länger als 5 mm. Es wird lange dauern, bis es sich zu einem vollwertigen Individuum entwickelt.

Kaviar. Fast alle Fische legen Eier (Laich), obwohl einige von ihnen lebendgebärend sind. Es gibt Arten, die versuchen, ihren zukünftigen Nachwuchs irgendwie zu schützen, aber die überwiegende Mehrheit misst diesem Thema keine große Bedeutung bei und die Eier schwimmen einfach im Meer. Das meiste davon wird natürlich auch gegessen.

Cyanobakterium. Eine der primitivsten Lebensformen auf der Erde. Zu den ersten Organismen, die sich auf dem Planeten entwickelten, gehörten Cyanobakterien, die sich auf dem Weg der Photosynthese entwickelten und den Planeten mit Sauerstoff sättigten. Bis heute wird der größte Teil des Sauerstoffs des Planeten von den Milliarden Cyanobakterien produziert, die im Ozean leben.

Meereswurm. Der vielgliedrige Polychaete ist mit Dutzenden winziger wimpernähnlicher Fortsätze ausgestattet, die ihm helfen, sich durch Wasser zu bewegen.

Copepoden. Diese kakerlakenähnlichen Kreaturen sind die häufigsten Vertreter des Zooplanktons (tierisches Plankton) und vielleicht die wichtigsten Tiere im Ozean. Denn sie sind die Hauptproteinquelle für viele andere Meeresbewohner.

Kieselalgen. Man kann sich kaum vorstellen, wie viele es im Ozean gibt – die Zahl geht in die Billiarden. Diese kleinen, quadratischen, einzelligen Organismen zeichnen sich durch das Vorhandensein einer besonderen „Hülle“ aus Kieselsäure in ihren Zellen aus und sind eine überraschend schöne Algenart. Wenn sie sterben, sinken ihre Zellwände auf den Meeresgrund und beteiligen sich an der Gesteinsbildung.

Borstenkiefer- oder Seepfeile. Diese langen, pfeilförmigen Würmer sind Raubtiere und auch ein sehr häufiges „Tier“ im Plankton. Sie sind sogar zu groß für Plankton (2 cm oder mehr). Sie haben ein entwickeltes Nervensystem, Augen, einen Mund mit Zähnen und manche können sogar Gift produzieren.