Представленная работа является продолжением серии исследований экспериментально обнаруженного эффекта изменения водородного показателя воды под действием виброакустического воздействия [1, 2]. Как было установлено ранее (таблица), под виброакустическим воздействием происходит повышение значения pH различных образцов воды.
Изменение pH различных образцов
Значение pH | Дистиллированная вода | |||
Медицинский аквадистиллятор АЭ-25 | Фирма Sibiria | Фирма «H2O» | Водопроводная вода | |
До воздействия | 5,91 | 5,53 | 5,98 | 7,25 |
После воздействия | 6,73 | 6,55 | 6,47 | 8,01 |
ΔpH | 0,82 | 1,02 | 0,55 | 0,76 |
Исходя из полученных экспериментальных данных можно предположить, что происходит сдвиг углекислотного равновесия в воде, что хорошо согласуется с известными теоретическими данными. Карбонатное равновесие воды описывается следующей реакцией динамического равновесия:
Изначально вода является нестабильной, т. е. имеет сверх равновесное содержание . Это подтверждает и начальное значение pH образцов, и то, что в контрольных образцах (без внешнего виброакустического воздействия) происходит самопроизвольный рост значения pH.
Необходимо отметить, что наличием пренебрегается, так как содержание угольной кислоты в исследуемой системе < 1 %, и внимание сфокусировано только на диссоциации по первой ступени, тогда уравнение примет вид:
Константа диссоциации:
Выразим и рассмотрим через pH:
;
,
где
Тогда и при
Из верхнего уравнения получается, что pH тем больше, чем больше в системе , и чем меньше , при этом также снижая , мы повышаем значение pH.
Также стоит отметить, что при длительном воздействии инфразвуковых колебаний на воду достигается значение pH близкое к 8,35, которое лежит на минимуме кривой содержания свободного углекислого газа. (рисунок) [3].
Исходя из проведенного теоретического исследования, можно сделать вывод, что существующий механизм сдвига углекислотного равновесия в воде достаточно точно описывает наблюдаемые эффекты в поле действия низкочастотных малоэнергетических виброакустических воздействий инфразвукового и начала звукового частотных диапазонов, и подтверждает гипотезу о возможности управления концентрацией газов в различных жидких средах с помощью внешнего физического поля [4, 5].