Синтез воды в организме. Нобелевская лекция
Нобелевская лекция доктора медицины, Ависсы Мондиал, профессора Медицинского Института Университета Монтевидео, Уругвай.
Отдыхаем — воду пьем,
Заседаем — воду льем,-
И, выходит,- без воды,
И ни туды и ни сюды!
Ваше Величество!
Уважаемый Нобелевский Комитет!
Дамы и господа!
Эти слова из известной песни Водовоза в советском фильме «Волга-Волга» «крутились» в моём сознании в тот замечательный день и час, когда мне посчастливилось задать себе простенький вопрос о балансе воды в организме.
Но прежде всего, я считаю своей приятной обязанностью поблагодарить высокочтимый Нобелевский Комитет за столь высокую оценку моих скромных трудов в области медицины и физиологии.
Следуя традиции, я посвящу свою лекцию не сложным медико-физиологическим вопросам, трудным для понимания уважаемой публики, а странной и неожиданной завязке вопроса о балансе воды в организме.
Процессы пищевареня изучались человечеством с незапямятных времён. Шумеры, египтяне, позднее древние греки и римляне, все внесли посильную лепту в исследования этого явления.
В более поздние времена итальянский физиолог Лаццаро Спалланцани, родившийся в 1729 году в Скандиано, тоже исследовал пищеварение, самоотверженно проглатывая деревянную капсюлу с мясом и затем нитью вытаскивая её из желудка (чем заработал язву желудка, мучавшую его до смерти).
Первый толчок к размышлениям, приведшим меня в таким «неконвенциональным» выводам был вопрос одного моего студента, Бориса Рабиновича:
Профессор, — сказал он, — я задам возможно по-детски звучащий вопрос.
Представим себе, что я съел плитку высококалорийного шоколада весом в сто грамм.
В другой день – те же сто грамм полностью усвояемой, но низкокалорийной пищи.
Насколько увеличится мой вес в обоих случаях?
В первые часы, — ответила я, — Ваш вес увеличится на вот эти сто грамм, если Вы в этот период ничего больше не пили и не ели.
А позже?
Позже надо учесть более сложные процессы пищеварения.
Для переваривания и усвоения шоколада Вам потребуется дополнительное количество воды, которая останется в связанном виде в организме.
При некалорийной пище, эта вода не потребуется или потребуется, но совсем немного.
Значит съеденная высококалорийная шоколадка увеличит Ваш вес не на сто, а на сто пятьдесят или даже на двести грамм, учитывая связанную воду.
А некалорийная пища останется такой же добавкой к весу, какой была – сто грамм.
(Разумеется, всё это в нереально идеализированном случае, исключающим затраты энергии организмом, что в принципе невозможно)
Это был первый толчок к более детальному и основательному размышлению о балансе воды в организме.
Затем последовали другие наблюдения.
Я заметила, что выделение воды из организма через почки, кожу и дыхание иногда (не всегда) ПРЕВЫШАЕТ её поступление за тот же период времени!
Это было бы понятным у больных, страдающих отёком, эдемой. Жидкость накапливается в органах и в межклеточном пространстве и не выводится в адекватных количествах.
После дачи лекарств, диуретиков, способствующих выведению воды из организма, выход её может превышать приход.
Но, мы сейчас говорим о молодом, хорошо функционирующем организме, в котором и солевой баланс и водный отлично стабилизированы.
Итак, вторым моим эксппериментально подтверждённым наблюдением бы некий странный дисбаланс поступающей и выводимой воды. Организм при определённых условиях ВЫВОДИЛ больше воды, чем потреблял!
Пришлось заняться изучением процессов пищеварения на молекулярном и субмолекулярном уровнях. И вот тут я обнаружила, что при дезинтеграции больших полимерных молекул, полипептидов, в частности, происходит отделение групп ОН и Н2О и дальнейшее их накопление в крови.
Даже хорошо известный гликоген в мышцах распадается на молочную кислоту, воду и углекислый газ.
Этот избыток образовавшейся в организме «синтетической» воды, естественно, рано или поздно, выделялся почками.
Так и было сделано открытие о синтезе воды в организме из сложных молекул пищи (Дальтон 1000 и более).
Какое практическое заключение следует из данного открытия?
А то, что поев, скажем, булку хлеба, можно ввести в организм не только крахмал -полисахарид и другие вещества, но и ВОДУ, причём образовавшуюся в самом организме. А не находившуюся в виде «смачивающего» вещества в хлебе.
Так что путешественники в пустыне, как это ни странно, даже если нет воды, съешьте любую еду – из неё организм сам уже выделит недостающую воду.
Недаром многие пустынные животные обходятся в условия сухой жары пустыни достаточно длительное время НЕ ИСПЫТЫВАЯ необходимости в воде «питевой».
Она извлекается ими в процессе пищеварения даже из сухих колючек.
В одном анекдоте есть такая фраза:
«Иди, доказывай, что ты не верблюд!»
В свете нашего открытия это будет сделать ещё трудней!
(Смех в зале. Аплодисменты)
Благодарю за внимание.
Источник
Синтез воды Образование воды при горении
Синтез воды это
Это химические реакции взаимодействия атомов кислорода с атомами водорода, причем в результате синтеза воды образуется большое количество энергии в виде взрыва.
Образование воды при горении водорода в кислороде (воздухе) послужило доказательством состава воды как сложного вещества, состоящего из двух химических элементов — водорода и кислорода.
Схема установки для синтеза воды из простых веществ изображена на рисунке 2.
Приступая к выполнению опыта в собранной установке, прежде всего убеждаются в чистоте водорода, после чего его поджигают на конце Г-образной трубки 1, подводя ее под воронку 2. Включают водоструйный насос 4, соединенный с предохранительной двугорлой склянкой 5. Через некоторое время в дугообразной трубке 3 собирается немного жидкости. Водоструйный насос останавливают и прекращают ток водорода.
Образовавшийся продукт реакции идентифицируют, внося в приемник небольшое количество безводного сульфата меди. Появление голубого окрашивания (образование медного купороса) свидетельствует о том, что полученная в опыте жидкость — вода.
Можно продемонстрировать два опыта: горение водорода в кислороде и горение кислорода в водороде.
Для опытов собирают установку согласно рисунку 3. В качестве реактора используют со суд без дна (рис. 3, а) из набора НПХ или универсальную го релку (рис. 3,6).
Горение водорода в кислороде
Водород из прибора для получения газов 1 проверяют начистоту. Заполняют реактор 2 кислородом из газометра 3. Проверяют наполнение реактора 2 кислородом, поднося к его отверстию тлеющую лучинку. Поджигают водород на конце газоотводной трубки, не прекращая подачи кислорода из газометра.
Горение кислорода в водороде. Положение реактора меняют, закрепляя его в лапке штатива. Наполняют реактор 2 водородом. Для полного вытеснения воздуха пропускают водород из аппарата для получения газов не менее 2 мин. Поджигают водород горящей лучиной у отверстия реактора 2 и одно временно вводят газоотводную трубку с кислородом, который за горается от пламени горящего водорода.
Рис. 3. Установка для сжигания водорода и кислорода друг в друге:
а —горение водорода в кислороде: 1 — прибор для получения газов, 2 — реактор, 3 — газометр; б — универсальная горелка; в — горение кислорода в водороде.
Если пламя кислорода внутри реактора 2 погасло, немедленно закрывают кран аппарата для получения водорода. Повторять опыт можно после остывания колокола-реактора.
Чтобы установить, в каких объемных отношениях водород и кислород взаимодействуют с образованием паров воды, берут для взрыва определенные объемы газов и после реакции устанавливают, какой газ остался неизрасходованным и какой он занимал объем. Опыт проводят в эвдиометре — толстостенной трубке с дном и впаянными электродами. В настоящее время промышленный эвдиометр не может быть использован в школе из-за отсутствия безопасного высоковольтного преобразователя, который сейчас разрабатывается.
В качестве индуктора может быть использован пьезоэлектрический высоковольтный преобразователь . Верхний конец этой трубки плотно закрыт резиновой пробкой через которую продеты две проволоки. Верхние концы их присоединены вилке для подключения к источник тока (в сеть), а нижние концы загнуты. В них продета и укреплена тон чайшая медная проволочка-волосок В нижний конец трубки вставлена ре зиновая пробка 5 с узким отверстием, чтобы уменьшить поток воды в трубку (после взрыва) и таким образом предотвратить возможность выброса верхней пробки. Пробка не должна доходить до дна чаши 6 на 4—5 мм.
В трубку вводят равные объемы’ водорода и кислорода, например по 2 мл. Прибор укрепляют в штативе. Включают ток (вилку вставляют в сетевую розетку и сразу же вынимают)—происходит безопасное «короткое замыкание»— небольшая вспышка — и осуществляется синтез воды. Перегоревшую проволочку перед каждым опытом заменяют новой.
Взрыв кислородно-водородной смеси можно осуществить с помощью пьезоэлектрического источника электрического тока, используя насадку для воспламенения газов.
Если для взрыва были взяты одинаковые объемы кислорода и водорода, то после реакции остался один объем кислорода, (это доказывается вспыхиванием тлеющей лучинки). Следовательно, объемы вступающих в реакцию газов — водорода и кислорода—относятся как 2:1. Принимают во внимание, что кислород в 16 раз тяжелее водорода (это видно из сравнения плотности 1,44:0,089=16:1) и что соотношение объемов кислорода и водорода 1:2. Делают вывод, что массовые отношения этих эле ментов в воде 16:2, или 8 : 1 (или 88,9% О и 11,1 % Н).
Рис. 4. Установка для синтеза воды в искровом разряде:
1 — трубка-реактор, 2 —электроды, 3 — трубка с зажимом, 4 — воронка.
Для этого опыта и для разложения метана в искровом разряде можно использовать установку, изображенную на рисунке 4. Реактор 1, разделенный на четыре равные по объему части, заполняют водой через воронку 4 до появления капель воды из трубки при открытом зажиме 3. Затем реактор 1 через верхнюю трубку с зажимом 3 заполнят сначала двумя объемами водорода (из аппарата Киппа), а затем двумя объемами кислорода (из газометра). Электроды присоединяют к источнику тока. Вместо выпрямителя ВС-24М (В-24) можно использовать батарейку КБС. Искра получается при повороте одного из электродов на 180° до замыкания и размыкания цепи. После взрыва наличие оставшегося кислорода доказывают по воспламенению тлеющей лучинки, поднесенной к отверстию трубки 3. Для вытеснения кислорода из реактора воронку поднимают вверх при открытом зажиме.
Меры предосторожности. Перед наполнением реактора водород проверяют на чистоту. Во избежание выплескивания при взрыве воды из воронки ее накрывают листом мокрой фильтровальной бумаги.
Определение содержания кислорода в воздухе
Эксперименты по определению состава воздуха сыграли важную роль в развитии химии как науки, что нашло отражение и в учебной литературе по химии. Разработаны в связи с этим многочисленные учебные опыты по определению состава воздуха. Все они основаны на том, что воздух состоит из двух основных компонентов: один из них легко вступает во многие химические реакции (кислород), тогда как второй компонент смеси (атмосферный азот)—вещество Значительно менее реакционноспособное. Для демонстрации малопригодны исторические опыты с использованием электрических разрядов и поглощением образовавшихся оксидов азота ввиду их сложности и длительности. В учебных опытах используют для связывания кислорода легкоокисляющееся вещество — фосфор.
Сжигание фосфора в закрытом пространстве (стеклянный колпак-колокол, склянка с отрезанным дном) — традиционный школьный опыт,для определения состава воздуха. Техника выполнения этого опыта приведена во многих руководствах по химическому эксперимент, а также в школьных учебниках по химии, Этим способом состав воздуха определяют приблизительно.
Содержание кислорода в воздухе можно определить, если вме сте фосфора использовать медь (рис. 30). Простейший опыт состоит в нагревании порошка меди, помещенного на дно пробирки 1, градуированной на 5 равных частей и плотно закрытой ре зиновой пробкой с газоотводной трубкой, опущенной в стакан с водой. При нагревании кислород, содержащийся в пробирке 1, соединяется с медью. После охлаждения пробирки при открытом кране 2 вода засасывается на 1 /5 часть ее вместимости. Более точные результаты могут быть получены при использовании усовершенствованной установки опыт проводят в двух градуированных цилиндрах 1, 5 объемом по 500 мл каждый. В трубке помещена «колбаска» из свеже-восстановленной медной сетки.
Левый цилиндр 1 заполонен воздухом, правый — подкрашенной водой и погружен вверх дном в чашу с водой. Делительную воронку 2 заполняют водой, а трубку с медной сеткой сильно нагревают. Выде ляющиеся пузырьки газа сразу не следует собирать в цилиндр. После того как выделение газа прекратилось, цилиндр помещают на газоотводную трубку. В левый цилиндр начинают приливать воду с такой скоростью, чтобы на вытес нение 500 мл воздуха потребовалось 10—15 мин. После приливания 500 мл воды кран воронки закрывают. В правом цилиндре 5 собирается только 4 /5 вытесненного объема воздуха.
Пробку с газоотводной трубкой 4 отделяют от реакционной трубки, после чего прекращают нагревание.
Заслуживают внимания опыты по определению состава воздуха с использованием медицинских шприцев. В настоящее время для учебных целей созданы специальные шприцы — стеклянные поршневые дозаторы. С их помощью могут быть выполнены многие количеств венные опыты, в том числе и по определению состава воздуха. Для наглядности их следует использовать при проецировании некоторых опытов на экран с помощью графопроектора .
Статья на тему Синтез воды
Источник
Как создать воду из водорода и кислорода
Вода — это общее название монооксида диоксида водорода или H2O .
Молекула образуется в результате многочисленных химических реакций, включая реакцию синтеза ее элементов, водорода и кислорода.
Сбалансированное химическое уравнение для реакции таково :
2 H2 + O2 + O2 → 2 H2O
Как сделать воду
Теоретически, легко сделать воду из водорода и кислорода.
Нужно смешать два вещества вместе, добавить достаточное количество тепла, чтобы обеспечить энергию активации для начала реакции.
Простое же смешивание двух газов при комнатной температуре, однако, ничего не даст, так как молекулы водорода и кислорода в воздухе не образуют спонтанно реакцию.
Для разрыва ковалентных связей, удерживающих молекулы H2 и O2 вместе, необходима энергия.
Затем катионы водорода и анионы кислорода свободно вступают в реакцию друг с другом, делают они это из-за различий в их электроотрицательности.
Когда химические связи восстанавливаются, образуя воду, высвобождается дополнительная энергия, которая распространяет реакцию. Чистая реакция является высоко экзотермической, т.е. реакцией, сопровождающейся выделением тепла.
Две демонстрации
Одной из распространенных химических демонстраций является наполнение небольшого воздушного шарика водородом и кислородом и прикосновение к воздушному шару — с расстояния и за щитом безопасности — горящей шиной.
Более безопасным вариантом является наполнение воздушного шара газом водорода и зажигание воздушного шара в воздухе.
Ограниченный кислород в воздухе реагирует на образование воды, но в более контролируемой реакции.
Еще одна простая демонстрация заключается в пузырьке водорода добавленного в мыльную воду.
Пузырьки плавают, потому что они легче воздуха.
Зажигалка с длинной рукояткой или горящая шина может быть использована для зажигания и образования воды.
Можно использовать водород из баллона со сжатым газом или в результате нескольких химических реакций ( например, реакции кислоты с металлом ).
Источник
