Вода с отрицательным окислительно восстановительным потенциалом. ОВП — окислительно-восстановительный потенциал. Измеряем ОВП питьевой воды и что мы видим

Вода с отрицательным окислительно восстановительным потенциалом. ОВП — окислительно-восстановительный потенциал. Измеряем ОВП питьевой воды и что мы видим
Вода с отрицательным окислительно восстановительным потенциалом. ОВП — окислительно-восстановительный потенциал. Измеряем ОВП питьевой воды и что мы видим

Что такое ОВП?

Окислительно-восстановительный потенциал.

Одним из наиболее значимых факторов регулирования параметров окислительно-восстановительных реакций, протекающих в любой жидкой среде, является активность электронов или, иначе, окислительно-восстановительный потенциал этой среды (ОВП или Redox от англ. reduction-oxidation reaction).

Измеряется редокс-потенциал в миливольтах, причем отрицательные значения соответствуют восстановительному потенциалу, а положительные - окислительному (живая и мертвая вода).

В норме ОВП внутренней среды организма человека обычно находится в пределах от минус 100 до минус 150 милливольт (мВ), то есть внутренние среды человеческого организма находятся в восстановленном состоянии.

ОВП обычной питьевой воды (вода из под крана, питьевая вода в бутылках и пр.), измеренный таким же способом, практически всегда больше нуля и обычно находится в пределах от +200 до +300 mV (проверить в бытовых условиях можно ОВП-метром).

Указанные различия ОВП внутренней среды организма человека и питьевой воды означают, что активность электронов во внутренней среде организма человека намного выше, чем активность электронов в питьевой воде. Если поступающая в организм питьевая вода имеет ОВП близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то электрическая энергия клеточных мембран (жизненная энергия организма) не расходуется на коррекцию активности электронов воды и вода тотчас же усваивается, поскольку обладает биологической совместимостью по этому параметру.

Вода с отрицательным Окислительно-Восстановительным Потенциалом получила признание как один из лучших антиоксидантов нашего времени

Ионизированная (активированная) живая вода при активации насыщается избыточной энергией в виде отрицательных ионов. Такое состояние воды нестабильно и она начинает постепенно разряжаться, буквально излучая избыточную заряженность во все стороны. Образно говоря, прилепившиеся электроны как бы обратно "отцепляются". И если такую воду выпить, то она разрядиться внутри нас, насыщая кровь электронами, нейтрализующими свободные радикалы.

Этим и обеспечивается выраженные антиоксидантные свойства отрицательно заряженной воды.

Для справки:

  • Уксусная 5% кислота + 400 мВ (±15);
  • Кока-кола + 300 мВ (±25);
  • Вода водопроводная + 200+350 мВ;
  • Сок яблочный + 112 мВ (±15);
  • Пиво + 75 мВ (±15);
  • Кофе растворимый + 70 мВ (±15);
  • Чай черный + 65 мВ (±15);
  • Чай зеленый + 50 мВ (±15);
  • Красное вино + 50 мВ (±15);
  • Сок томатный + 36 мВ (±15);
  • Артериальная кровь имеет расчетный редокс-потенциал примерно минус 57 мВ;
  • Венозная кровь имеет расчетный редокс-потенциал примерно минус 7 мВ;
  • Материнское молоко имеет ОВП потенциал минус 70мВ.
  • Ионизированная вода (-100-300) мВ

Питьевая вода должна иметь отрицательное значение окислительно-восстановительного потенциала (мВ), по крайней мере - 50 мВ.
Вода с ОВП = -50 мВ имеет достаточное количество отрицательно заряженных ионов для притягивания и нейтрализации действия вредных избыточных кислот.

Что такое рН?

Чтобы живой организм существовал, должны выполняться три условия.

  1. Определенное количество кислот и щелочей должно выводиться.
  2. Определенное количество кислот и щелочей должно использоваться на нужды организма.
  3. Между кислотами и щелочами должно поддерживаться определенное соотношение - так называемое кислотно-щелочное равновесие .

Для характеристики кислотно-щелочного равновесия используется рН - показатель кислотности и щелочности раствора, который определяется концентрацией ионов Н + и ОН?.

Величина рН может колебаться от 0 до 14, причем сумма ионов Н + и ОН? будет всегда равно 14.

  • Кислый раствор имеет рН < 7.
  • Щелочной раствор имеет рН > 7.
  • рН нейтральных растворов равен 7.

Так как органы и ткани человека состоят на 70 - 80% из водного раствора, то каждый из них имеет строго определенные границы кислотности и может работать только в этих пределах. Изменение значения рН ведут к болезням и даже смерти.

Особенно строго обозначены границы параметры рН для крови - 7,35 - 7,45 для артериальной и 7,4 - 7,43 для венозной. Человек может жить только при этих значениях рН. Отклонение рН крови ниже 7,3 и выше 7,5 сопровождаются тяжелейшими последствиями для организма. При рН крови 6,95 наступают потеря сознания и смерть. Если же концентрация ионов Н+ уменьшается, и рН становиться равен 7,7, наступают тяжелейшие судороги, что также может привести к смерти.

Пищеварительные ферменты поджелудочной железы нормально функционируют при рН, равном 8,3.

Нормальный рН секрециипечени и желчного пузыря - 7,1.

рН слюны - 6,5-6,9. При окислении организма меняются в первую очередь рН слюны и мочи.

Соединительные ткани имеют рН от 7,08 до 7,29.

рН мышц - 6,9. Для мышечной ткани значение рН может изменяться в более широких пределах, чем для крови. Мышечная ткань нуждается в постоянном удалении кислоты. Так, при падении рН ниже 6,2 сердечная мышца перестает работать, и сердце останавливается.

Для мочи характерны значения рН от 5,5 до 7. Очень важно, чтобы рН ночной мочи отличался от рН утренней и дневной.

Желудочный сок имеет самый кислый рН в организме - от 1,53 до 1,67. От кислотности желудочного сока зависит активность пепсина - фермента, который катализирует гидролиз белков и способствует перевариванию мяса, колбасы, сыра и другой белковой пищи в желудке.

Поэтому для нормального пищеварения необходимо, чтобы желудочный сок имел именно эти значения рН.

Меняется рН - возникают болезни. Так, при язвенной болезни желудка рН понижается до 1,48.

рН некоторых продуктов:

  • Уксусная 5% кислота - 2,64;
  • Кока-кола - 3,36;
  • Красное вино (Испания) - 3,81;
  • Сок апельсиновый с высоким содержанием витамина С - 4,0;
  • Пиво "Бавария" - 4,3;
  • Сок томатный - 4,7;
  • Кофе растворимый - 5,5;
  • Минеральная вода "Бонаква" без газа - 5,58;
  • Чай черный - 6,1;
  • Чай зеленый - 6,3.

К сожалению пища современного человека содержит все больше кислот. Это не значит, что мы едим кислые на вкус продукты. Это значит, что при расщеплении нашей еды, в организме образуется гораздо больше кислот, чем щелочей.

Что же такое ОВП?

В мире, котором мы живем, существует непрерывный обмен электронами, это происходит между веществами в воздухе, на земле, в воде, и в наших телах. Это явление известно как ионный обмен. В стремлении достичь состояния стабильности веществам, которым не хватает электронов, но постоянно хотят получить их- называют окислителями. И наоборот, вещества, имеющие избыток электронов, способные отдавать их – называются восстановителями или антиоксиданты.

Окислительно-восстановительный потенциал, или ОВП, является измерением, которое указывает степень, в котором вещество, способно окислять или восстанавливать другие вещества. Это такой же важный показатель воды, как и ! ОВП измеряется в милливольтах (мВ) с помощью использования .

  • Положительный показатель ОВП указывает, что вода является окислителем. Чем выше показание, тем больше она окисляет организм. Такими свойствами обладает мертвая (кислотная вода). Один из примеров окисления — когда мы разрезаем яблоко, то оно постепенно начинает темнеть.
  • Отрицательное значение указывает на то, что ОВП воды является восстановителем. Чем ниже показание, тем больше в ней антиоксидантов. Эти свойства имеет живая (щелочная) вода.

Давайте посмотрим, какую же воду мы с Вами ежедневно употребляем?

Напиток Показатель ОВП (мв)
Уксусная кислота +400
Кока-кола, Фанта, Спрайт Уксусная кислота +300…+350
Питьевая вода +150..+250..
Свежий Виноградный сок +150
Свежий яблочный сок +112
Растворимый кофе +70
Черный чай +65
Зеленый чай +50
Красное вино
Свежий помидорный сок +36
Живая вода(щелочная, для профилактики) — 100..-250
Живая вода (Щелочная, для лечения) — 250 и выше

Наш организм состоит на 70% из воды. Вся жидкость в нашем организме имеет отрицательный заряд, около (-70мв). Как Вы видите все жидкости имеют большие позитивные значения, это означает, что такая вода не только «не желает» отдавать электроны, но и сама их забирает при попадании в организм. Такой процесс способствует образованию свободных радикалов и является причиной возникновения многих тяжелых заболеваний -рака, диабета, гипертонии, инфаркта и т.д

А вода с отрицательными значениями ОВП и щелочным рН обладает ярко выраженными оздоровительными свойствами и рекомендуется для ежедневного применения.

Окислительно – восстановительный потенциал очень важен для нас. Если вы будете постоянно пить воду с высоким положительным ОВП, она будет забирать электроны от других атомов в вашем организме, при этом окисляя эти атомы, как в примере с яблоком.

Интенсивность присоединения или отдачи электронов различными ионами измеряется окислительно-восстановительным редокс-потенциалом (ОВП).

Редокс-потенциал определяют электрохимическими методами. Чем больше редокс-потенциал данного вещества, тем интенсивнее окисляющее действие, а чем меньше потенциал, тем интенсивнее восстанавливающее действие данного вещества.

При погружении электрода в раствор окислителя или восстановителя он отдает или принимает электроны. Электрод будет заряжаться положительно или отрицательно до определенно потенциала, уравновешивающего стремление электронов к перераспределению, причем положительный заряд электрода становится тем выше, чем сильнее окислительные свойства раствора. Потенциал, до которого заряжается электрод при погружении его в данный раствор, является мерой окислительной активности последнего. Его называют электродным окислительным потенциалом раствора (ЭП).

Обычно раствор содержит окислитель и восстановитель. Чем сильнее указанный окислитель в паре, тем должен быть слабее восстановитель, и наоборот.

Напишем уравнение реакции окисления иодид – ионов ионами Fe 3+ в сокращенном ионном виде:

2Fe 3+ +2I - =2Fe 2+ +I 2

Окислительно-восстановительные пары в этой реакции составляют:

1-ая: Fe 3+ (окисленная форма) – Fe 2+ (восстановленная форма)

Окислитель 1 Восстановитель 1

2-ая: I 2 (окисленная форма) – I - (восстановленная форма)

Окислитель 2 Восстановитель 2

При обозначениях окислительно-восстановительных пар слева указывают окислитель. Приведем еще несколько окислительно-восстановительных пар: Cl 2 /Cl - , Br 2 /Br - , I 2 /I - , Fe 3+ /Fe 2+ , SO 4 2- /So 3 2- и др.

Значение окислительно-восстановительного потенциала зависит от природы окислителя и восстановителя, от их концентраций и температуры. Зависимость окислительно-восстановительного потенциала от различных факторов выражается уравнением В. Нернста, выведенным на основе законов термодинамики:

φ = φ 0 +RT ln [Ок] ,

nF [Восст]

где φ 0 - стандартный электродный потенциал при активности (концентрации ионов), равной единице.

R- газовая постоянная, равная 8, 313 Дж/моль∙К,

Т- абсолютная температура, К;

n- число электронов (отдаваемых или присоединяемых);

F-число Фарадея (96500 Кл).

Для расчета удобно пользоваться упрощенной формулой при Т=298К, которая получается после подстановки численных значений констант и перехода к десятичным логарифмам уравнение принимает вид:

Абсолютное значение электродного потенциала определить нельзя!

На практике применяют величину относительного потенциала другого электрода, принятого за стандарт. Последний называется электродом сравнения. Электрод с неизвестным потенциалом называется электродом измерения, или индикаторным электродом. В качестве электрода сравнения используют стандартный водородный электрод, потенциал которого принят за нуль.

Стандартный водородный электрод представляет собой платиновую пластинку, покрытую порошком Pt, которая опущена в раствор соляной кислоты или серной с активностью ионов H + , равной 1моль/л и омывается током водорода при давлении 101,3 кПа.

Если расположить металлы в порядке возрастания значений их стандартных потенциалов, то получается электрохимический ряд напряжений или ряд стандартных ЭП.

Правило определения знака ЭП: если в паре со стандартным водородным электродом на электроде идет реакция окисления, ЭП имеет знак «минус», если реакция восстановления – знак «плюс».

Чтобы определить стандартный потенциал какой-либо данной пары, например, Fe 3+ /Fe 2+ , ее комбинируют со стандартным водородным электродом в гальванический элемент (ГЭ). ГЭ – это устройство, в котором энергия химической реакции преобразуется в электрическую. Он состоит из двух полуэлементов или электродов и может быть химическим и концентрационным. В основе работы химического ГЭ лежит окислительно-восстановительная реакция. На электродах при этом происходят следующие реакции:

2Fe 3+ +2ē↔2Fe 2+

Э.д.с. оказывается равной 0,77В. Так как она представляет собой и разность стандартных потенциалов, то:

Е= φ 0 Fe 3+/ Fe 2+ - φ 0 2Н+/Н2 =0,77В.

Так как стандартный водородный потенциал принят равным нулю, то =0,77 В

Для учета эффекта кислотности среды, т.е. для характеристики окислительно-восстановительной системы в конкретных условиях, используют понятие реального стандартного потенциала φ 0´ . При этом исходные концентрации окисленной и восстановленной форм потенциалопределяющих ионов полагают равным 1 моль/л (концентрации всех прочих компонентов данного раствора считают зафиксированными). Реальный стандартный потенциал системы в зависимости от кислотности может изменяться в широком диапазоне в соответствии с формулой:

Чем выше концентрация ионов водорода в растворе (ниже значение рН), тем более высок реальный стандартный потенциал, т.е. тем большей окислительной способностью обладает окисленная форма. Реальным стандартным потенциалом можно пользоваться только при том значении рН раствора, при котором он вычислен.

Изменяя рН можно увеличить или уменьшить окислительно-восстановительный потенциал. Кроме того, изменяя рН, можно изменить направление окислительно-восстановительной реакции.

Значения стандартных электродных потенциалов, измеренных относительно стандартного водородного электрода, приведены в справочной литературе. Однако по величине стандартных электродных потенциалов можно лишь качественно оценить направление окислительно-восстановительных реакций.

Пример. Отрицательный знак электродного потенциала цинкаB означает, что равновесие в реакции Zn 2+ +H 2 ↔Zn+2H + смещено влево.

Количественная оценка направления окислительно-восстановительных реакций осуществляется по константе равновесия (чем больше константа равновесия, тем полнее идет химическое взаимодействие), определяемой по уравнению:

где n- число электронов, переходящих от восстановителю к окислителю.

Из последней формулы видно, что чем больше разность стандартных потенциалов сопряженных пар окислителя и восстановителя, тем больше константа равновесия.

Окислительно-восстановительный потенциал. Основными процессами, обеспечивающими жизнедеятельность любого организма, являются окислительно-восстановительные реакции, т.е. реакции, связанные с передачей или присоединением электронов. Энергия, выделяемая в ходе этих реакций, расходуется на поддержание гомеостаза (жизнедеятельности организма) и регенерацию клеток организма, т.е. на обеспечение процессов жизнедеятельности организма соответственно в настоящем и будущем.

Одним из наиболее значимых факторов регулирования параметров окислительно-восстановительных реакций, протекающих в любой жидкой среде, является активность электронов или, иначе, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) этой среды. В норме ОВП внутренней среды организма человека (измеренный на платиновом электроде относительно хлорсеребряного электрода сравнения) обычно находится в пределах от плюс 100 до минус 200 милливольт (мВ), то есть внутренние среды человеческого организма находятся в восстановленном состоянии. ОВП обычной питьевой воды (вода из под крана, питьевая вода в бутылках и пр.), измеренный таким же способом, практически всегда больше нуля и обычно находится в пределах от +200 до +300 mV. (по другим источникам цифры значения немного другие, но смысл тот же)

Указанные различия ОВП внутренней среды организма человека и питьевой воды означают, что активность электронов во внутренней среде организма человека намного выше, чем активность электронов в питьевой воде. Если поступающая в организм питьевая вода имеет ОВП близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то электрическая энергия клеточных мембран (жизненная энергия организма) не расходуется на коррекцию активности электронов воды и вода тотчас же усваивается, поскольку обладает биологической совместимостью по этому параметру.

Активность электронов является важнейшей характеристикой внутренней среды организма, поскольку напрямую связана с фундаментальными процессами жизнедеятельности. Практически все биологически важные системы, определяющие аккумуляцию и потребление энергии, репликацию и передачу наследственных признаков, всевозможные ферментативные системы организма, содержат молекулярные структуры с разделенными зарядами. Исследования последних лет позволили установить, что именно эти поля в значительной мере определяют перенос зарядов в биологических системах и обусловливают селективность и автоконтроль отдельных стадий сложных биохимических превращений, и что ОВП, как показатель активности электронов, оказывает значительное влияние на функциональные свойства электроактивных компонентов биологических систем. Разбалансировка механизмов регуляции окислительно-восстановительных процессов, происходящих в человеческом организме, в настоящее время рассматривается как важнейшая причина возникновения многих болезней человека.

Когда обычная питьевая вода проникает в ткани человеческого (или иного) организма, она отнимает электроны от клеток и тканей, которые состоят из воды на 70-80 %. В результате этого биологические структуры организма (клеточные мембраны, органоиды клеток, нуклеиновые кислоты и другие) подвергаются окислительному разрушению. Так организм изнашивается, стареет, жизненно-важные органы теряют свою функцию. Но эти негативные процессы могут быть замедлены, если в организм с питьем и пищей поступает вода, обладающая свойствами внутренней среды организма, т.е. обладающая защитными восстановительными свойствами. Это подтверждается многочисленными исследованиями в специализированных научных центрах в России и за рубежом.

Для того, чтобы организм оптимальным образом использовал в обменных процессах питьевую воду с положительным значением окислительно-восстановительного потенциала, ее ОВП должен соответствовать значению ОВП внутренней среды организма. Необходимое изменение ОВП воды в организме происходит за счет затраты электрической энергии клеточных мембран, т.е. энергии самого высокого уровня, энергии, которая фактически является конечным продуктом биохимической цепи трансформации питательных веществ. Количество энергии, затрачиваемой организмом на достижение биосовместимости воды, пропорционально ее количеству и разности ОВП воды и внутренней среды организма.

Если поступающая в организм питьевая вода имеет ОВП близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то электрическая энергия клеточных мембран (жизненная энергия организма) не расходуется на коррекцию активности электронов воды и вода тотчас же усваивается, поскольку обладает биологической совместимостью по этому параметру. Если питьевая вода имеет ОВП более отрицательный, чем ОВП внутренней среды организма то она подпитывает его этой энергией, которая используется клетками как энергетический резерв антиоксидантной защиты организма от неблагоприятного влияния внешней среды.

В течение жизни человек подвергается воздействию различных вредных внешних факторов - плохая экология, неправильное и зачастую некачественное питание, употребление некачественной питьевой воды, стрессовые ситуации, курение, злоупотребление алкоголем, употребление лекарственных препаратов, болезни и многое другое. Все эти факторы способствуют разрушению окислительно- восстановительной системы регуляции организма, в результате чего процессы окисления начинают преобладать над процессами восстановления, защитные силы организма и функции жизненно важных органов человека начинают ослабевать и уже не в состоянии самостоятельно противостоять различного рода заболеваниям. Замедлить преобладание окислительных процессов над восстановительными процессами возможно с помощью антиокислителей (антиоксидантов). Нормализовать баланс окислительно-восстановительной системы регуляции (с тем, чтобы укрепить защитные силы организма и функции жизненно важных органов человека и позволить организму самостоятельно противостоять различного рода заболеваниям) возможно с помощью антиоксидантов. Чем сильнее антиоксидант, тем более ощутим его противо-окислительный эффект.

Вода с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом или её способность восстанавливать баланс окислительно-восстановительной системы регуляции (с тем, чтобы укрепить защитные силы организма и функции жизненно важных органов человека и позволить организму самостоятельно противостоять различного рода заболеваниям) подтверждается результатами многочисленных экспериментальных исследований воды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, проведенных в России и за рубежом.

ВНИМАНИЕ! это важно, наука утверждает..
Такая вода за счёт своих восстановительных свойств нормализует окислительно-восстановительный баланс в организме и тем самым:

  • нормализует микрофлору желудочно-кишечного тракта путём стимулирования роста собственной нормальной микрофлоры (бифидобактерий и лактобацилл) и подавления патогенной и условнно-патогенной микрофлоры, в том числе золотистого стафилококка, сальмонеллы, шигеллы (дизентерия), аспергилл, листерий, клостридий, синегнойной палочки, хеликобактер пилори (которая считается основной причиной возникновения язвенных болезней);
  • подавляет кандидоз (молочницу) в желудочно-кишечном тракте и слизистых;
  • восстанавливает и активизирует иммунную систему у людей с ослабленным иммунитетом и после иммунодепрессивной терапии, в том числе, после воздействия лучевой и химиотерапии;
  • обладает мощными антиоксидантными свойствами;
  • обладает антимутагенными свойствами;
  • восстанавливает детоксицирующую функцию печени;
  • обладает гепатопротекторными свойствами;
  • обладает ранозаживляющими и противовоспалительными свойствами;
  • обладает высокими противовирусными и вирулицидными свойствами в отношении вируса гепатита С, генитального герпеса и вируса простого герпеса 1 типа (больше известного как «простуда на губах»);
  • обладает противовирусными и вирулицидными свойствами в отношении вируса гриппа «А» - самого распространенного гриппа среди людей.

По данным российских и иностранных научных публикаций, кроме вышеперечисленных свойств, вода с отрицательным окислительно- восстановительным потенциалом:

  • способствует устранению инфекционных и воспалительных проявлений простатита;
  • стимулирует процессы роста, физиологической и репаративной регенерации;
  • обладает спазмолитическим действием при почечной колике;
  • обладает антисептическим, диуретическим (мочегонным) действием;
  • рекомендуется для профилактики мочекаменной болезни (вымывание «песка» и мелких камней);
  • влияет на регуляцию процессов роста и деятельности клеток всех видов тканей;
  • является биостимулятором для восстановления печеночной ткани;
  • нормализует обмен веществ;
  • вызывает общий анаболический эффект;
  • является общеукрепляющим средством при переутомлении, астенических состояниях и для ослабленных больных;
  • способствует уменьшению отечности и снижению артериальной гипертензии, уменьшает интенсивность аллергических реакций и дерматозов, снижает костно-суставные боли;
  • является средством профилактики онкологических заболеваний;
  • рекомендуется в качестве профилактического и лечебного средства при болезнях желудочно-кишечного тракта, пищевода, печени, почек, мочевого пузыря;
  • снижает потребность больного сахарным диабетом в инсулине;
  • повышает активность ферментов тканевого дыхания;
  • снижает риск заболевания ишемической болезнью сердца;
  • обладает рядом других полезных для человека свойств.

Получается, что если хочешь быть здоровым - пей нормальную воду с ОВП не больше (+50) , а лучше (-100) из озера Байкал.

http://www.vitnik.ru/water3.htm

Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) является мерой химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах". ОВП (второе название редокс-потенциал (от английского RedOx - Reduction/Oxidation)), характеризует активность электронов в окислительно-восстановительных реакциях (в таких реакциях протекает присоединение или передача электронов).
Для каждой окислительно-восстановительной реакции значение окислительно-восстановительного потенциала вычисляется по сложной формуле. Выражается ОВП в милливольтах и имеет как положительное, так и отрицательное значение.
Для природной воды значение Eh колеблется от - 400 до + 700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов. В условиях равновесия значение ОВП определенным образом характеризует водную среду, и его величина позволяет делать некоторые общие выводы о химическом составе воды.
В зависимости от значения ОВП различают несколько основных ситуаций, встречающихся в природных водах:

1. Окислительная.
Значения Еh > + (100 - 150) мВ, означает присутствие в воде свободного кислорода, а также целого ряда элементов в высшей форме своей валентности (Fe 3+ , Mo 6+ , As 5- , V 5+ , U 6+ , Sr 4+ , Cu 2+ , Pb 2+). Такая ситуация типична для поверхностных вод.
2. Переходная окислительно-восстановительная. Еh от 0 до + 100 мВ, -неустойчивый геохимическим режим и переменное содержание сероводорода и кислорода. При таких условиях протекает как слабое окисление, так и слабое восстановление целого ряда металлов;
3. Восстановительная. Еh < 0. Характерна для подземных вод, где присутствуют металлы низких степеней валентности (Fe 2+ , Mn 2+ , Mo 4+ , V 4+ , U 4+), а также сероводород.

Окислительно-восстановительный потенциал зависит от температуры и взаимосвязан с рН. В некоторых применениях (например, в обработке воды для бассейнов) ОВП является одним из основных параметров контроля качества воды. В частности потому, что позволяет оценить эффективность обеззараживания воды. Для иллюстрации приводим таблицу зависимости продолжительности жизни типичных микроорганизмов от величины редокс-потенциала.

Три состояния воды

Вода - одно из самых распространенных на Земле химических соединений. Она окружает нас повсеместно, даже природные явления, ежедневно наблюдаемые нами - облачность, туман, дождь, снег - всего лишь различные состояния воды жидкое, газообразное и твердое. Ведь облако - это не что иное, как скопление множества мельчайших капель воды или кристалликов льда, которые выпадают в виде осадков - дождя (жидкое состояние воды) или снега (твердое состояние воды). Если рассмотреть снежинку под микроскопом, то можно заметить, что это прекрасное природное произведение искусства создано из очень маленьких ледяных кристаллов. Газообразное состояние воды принято называть паром. В природе понятие влажности воздуха подразумевает содержание количества водяных паров в воздухе (большое содержание паров - повышенная влажность воздуха). При температуре 0°С и ниже и нормальном атмосферном давлении вода переходит в твердое состояние - лед. Лед очень плохо поддается сжиманию, а плотность льда, за счет его молекулярного строения меньше плотности воды, поэтому лед находится на поверхности воды и при температуре 0°С всегда выступает из нее на 1/5 своего объема.

Окислительно-восстановительный потенциал воды

Учеными установлено, что процесс жизнедеятельности человеческого организма - это совокупность окислительно-восстановительных реакций. Под окислительно-восстановительными реакциями в химии понимают процесс отдачи электронов окисляемого вещества и присоединения их восстанавливаемым. При этом электрические потенциалы и того и другого вещества изменяются: вещество, которое окисляется, отдает свои электроны и приобретает положительный заряд; вещество, которое восстанавливается, присоединяет электроны, получая отрицательный заряд. Разность электрических потенциалов между этими двумя веществами получила название окислительно-восстановительного потенциала (сокращенно ОВП). Иными словами, окислительно-восстановительный потенциал - мера химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, которые связаны с изменением зарядов ионов в растворах. ОВП также известен под названием редокс-потенциал, так как на английском языке обозначается как Reduction/Oxidation, обозначается латинскими буквами Eh и имеет размерность милливольт (мВ).

Итак, окислительно-восстановительный потенциал показывает, насколько активно отдаются электроны одного химического вещества и присоединяются другим. Значение ОВП любого химического соединения тем больше, чем больше концентрация компонентов, отдающих свои электроны, по отношению к концентрации компонентов принимающих эти электроны. При проведении специальных измерений, было установлено, что кислород, является самым активным восстановителем и имеет высокий электрический потенциал, а водород - напротив, обладает низким электрическим потенциалом и является ярким представителем элементов с большой восстановительной способностью. Как мы уже знаем, вода - сложное химическое соединение, состоящее из атомов водорода и кислорода, а также других химических элементов, содержащихся в воде в виде примесей. Все эти примеси также обладают различными электрическими потенциалами и выступают менее активными окислителями либо восстановителями. Значение ОВП природной воды находится в пределах от -400 до +700 мВ, такой разбег показаний объясняется наличием в воде различных окислительно-восстановительных реакций. Значение показателя ОВП в некоторой степени характеризует химический состав воды. Значение окислительно-восстановительного потенциала веществ часто используется в биохимии, где оно выражается в условных единицах rH (от английского reduction Hydrogenii). Для перевода единиц rH в милливольты разработана формула Нернста:

rH=(Еh+200)/30+2pH,

где Еh - окислительно-восстановительный потенциал, мВ; рН - показатель кислотно-щелочного равновесия.

Также вычислить значение rH можно, используя специальную диаграмму:

В этой диаграмме значение 0 имеет чистый водород, а значение 42 имеет чистый кислород, соответственно 28 соответствует нормальной среде. Показатели и окислительно-восстановительного потенциала зависят друг от друга: чем выше значение rH, тем ниже показатель рН , то есть при окислении показатель кислотно-щелочного равновесия уменьшается, а при восстановлении, напротив, увеличивается.

В результате окислительно-восстановительных реакций, которые постоянно протекают в организме человека, высвобождается энергия, которая впоследствии используется для поддержания гомеостаза. Гомеостаз (в переводе с древне греческого гомео означает одинаковый, подобный, а стаз - состояние) - это способность организма сохранять относительное динамическое постоянство своего внутреннего состояния путем проведения скоординированных реакций. Другими словами, энергия, полученная в ходе окислительно-восстановительных реакций, расходуется для обеспечения процессов жизнедеятельности организма человека, а также для регенерации его клеток.

Учеными была проведена серия экспериментов, направленная на установление величины окислительно-восстановительного потенциала человеческого организма. Для измерения был использован платиновый электрод, а для сравнения взяли хлорсеребряный электрон. В ходе эксперимента было выяснено, что в нормальном состоянии Окислительно-восстановительный потенциал человека колеблется от -100 до -200 милливольт. Таким же способом был измерен и окислительно-восстановительный потенциал употребляемой нами питьевой воды, при это было выявлено, что вода, напротив, всегда имеет положительный ОВП в пределах значений от +100мВ до +400 мВ. При чем не имеет значения, какая вода используется для питья или в пищу: водопроводная, купленная в магазинах в бутылках, очищенная при помощи различных фильтров, или с использованием установок обратного осмоса. То есть, проведенные измерения ОВП человека и воды, позволяют сделать вывод, что активность электронов питьевой воды значительно уступает активности электронов человеческого организма. От активности присутствующих в человеческом организме электронов зависят все процессы обеспечивающие его жизнедеятельность. Известно, что все имеющие биологическое значение системы, которые отвечают за накопление и потребление энергии, репликацию и передачу различных наследственных признаков, а также системы организма, вырабатывающие различные ферменты, содержат определенные молекулярные структуры с разделенными зарядами, между которыми образуется напряженность электрического поля в пределах 104-106 В/см. Эти поля определяют передачу зарядов в биологических системах, что в свою очередь обуславливает осуществления выбора и автоконтроля на некоторых стадиях сложнейших биохимических превращений. Активность электронов, которую и выражает окислительно-восстановительный потенциал, оказывает большое влияние на функциональные свойства электроактивных компонентов биологических систем.

Из-за разности ОВП человеческого организма и питьевой воды, при попадании воды в ткани и клетки организма, происходит окислительная реакция, в результате которой клетки изнашиваются и разрушаются. Можно ли уменьшить или замедлить такое клеточное разрушение организма человека? Это возможно, при условии, что вода, которая поступает в организм, будет иметь свойства внутренней среды, а именно окислительно-восстановительный потенциал воды должен иметь значения соответствующие значениям ОВП человеческого организма. Чем больше разность ОВП человека и воды, тем больше требуется затрат клеточной энергии для достижения соответствия воды и внутренней среды организма. При условии, что ОВП питьевой воды соответствует Окислительно-восстановительный потенциал внутренней среды человека, вода усваивается клетками организма без использования электрической энергии мембран клеток. В случае, если окислительно-восстановительные потенциал воды имеет большее отрицательное значение, нежели ОВП внутренней среды человека, то при ее усвоении выделяется энергия, расходуемая клетками в качестве энергетического запаса антиоксидантной защиты, которая является основным щитом организма от отрицательного влияния, которое оказывает на него окружающая внешняя среда.