61

Кроме  этих  двух  фаз  существуют  цепочки  из  молекул  НОН  разной  длины, 

образованные  как  с  помощью  Н-связей  (схема E), так  и  с  помощью  квадруполь-
квадрупольного  взаимодействия  между  атомами  кислорода  (схемы  А,  В,  С). 
Цепочки  могут  встраиваться  в  поры  рыхлой  структуры  (Н)  и  в  поры  плотной 
структуры (D), но  могут  также  существовать  самостоятельно,  тем  самым 
увеличивая  количество  разных  структур  в  объеме  воды.  Нельзя  исключить  также 
существование отдельных молекул НОН, димеров и тримеров. 

Две  основные  структуры  и  все  мелкие  структуры  в  зависимости  от 

температуры  всего  объема  и  давления  воды  не  остаются  постоянно  связанными; 
под  действием  конвекции  происходит  непрерывное  перемещение  кластеров  и 
ассоциатов  одной  структуры  относительно  второй.  Но  во  всем  объеме  воды 
существует  динамическое  равновесие  относительно  местоположения  крупных  и 
мелких  структур.  Наши  представления  о  двуструктурном  строении  воды 
согласуются  с  данными  Л.  Холла (1948 г.,  США).  Исследуя  повышенное 
поглощение 

ультразвука 

водой, 

он 

обнаружил 

некоторое 

запаздывание 

молекулярной  перестройки  в  структуре  воды.  По  его  мнению,  возникают  как  бы 
две  структуры  или  два  молекулярных  состояния.  Первая  характеризуется  наличием 
большого  объема  и  малой  энергией.  Считаем,  что  эта  структура  соответствует 
тетраэдрической  структуре  как  у  льда.  Для  второго  состояния  характерна  более 
плотная  упаковка  (объем  меньше,  а  энергия  больше).  Сжатие  жидкости  приводит  к 
повышению  доли  второго  состояния.  То  же  самое  происходит  и  под  действием 
ультразвука – уплотнение с соответствующими энергетическими изменениями. 

Считаем,  что  плотная  упаковка,  занимающая  меньший  объем,  это  и  есть 

кластеры из молекул НОН, связанные своими атомами кислорода. 

Определимся  в  терминах – фаза  и  фазовое  состояние.  По  определению  фаза – 

это  совокупность  частей  термодинамической  системы,  одинаковых  по  всем 
физическим  и  химическим  свойствам,  не  зависящим  от  количества  вещества.  В 
нашем  случае  частью  системы  являются  молекулы  воды,  и  они  все  идентичны  по 
физическим и химическим свойствам. 

Фазовое  состояние – понятие,  основанное  на  структурном  понимании  термина 

фаза.  Фазовое  состояние  определяется  только  характером  взаимного  расположения 
атомов  или  молекул,  но  не  их  подвижностью.  В  нашем  случае  характер 
расположения  молекул  воды  в  выделенных  нами  двух  структурах-фазах 
существенно  отличается,  и  отличие  заключается  в  энергии  связи  между 
молекулами;  в  одной  фазе – это  энергия  Н-связи;  в  другой  фазе - это  существенно 
большая энергия координационной или квадруполь-квадрупольной связи. 

Завершим  рассуждения  о  фазах  понятием  о  фазовом  равновесии.  Фазовое 

равновесие – это  процесс  перехода  одной  фазы  в  другую  под  действием  внешних 
сил – температуры, давления.