水分子团簇结构的改变及其生物效应（节选）

                           张建平 赵林 谭欣

(天津大学环境科学与工程学院天津300072) 

国内外有许多学者对磁场处理水的物理性质做过反复的对比试验，发现磁场处理水的渗透压、表面张力、粘滞系数、pH、介电常数和电导率等均有不同程度的变化。磁场处理会破坏水中原来的团簇结构，使较大的缔合水分子集团变小，甚至产生单个的水分子，从本质上来讲，磁场处理使得水分子间的氢键遭到破坏。氢键是水分子间最强的作用力，只有氢键受到破坏，才会引起水内部结构大的变化。根据计算，当磁场强度为100mT时，磁场对水做的功仅为1.05×10^-7J／mol，而氢键的键能为16～25kJ／mol，这种能量上的巨大差别也是可以解释的。不能机械地将存在于水中的氢键看作是象化学键那样固定不变的作用力，氢键是一种分子间的力，在液态的水中它处于一种不停地断开、结合的动态平衡中：

(H₂0)_n ⇋xH₂0+(H₂0)_n-x

在这个动态平衡中，一方面缔合的水分子集团中不断有一些氢键断开，有一些水分子脱离这个缔合集团；另一方面，又有一些水分子结合上去，在它们之间形成新的氢键。这个动态平衡所需要的能量，是由水分子的热运动所提供的。美国化学家莫里森指出：“在室温下，由分子热运动的碰撞，就足以提供克服势垒所需的25kJ／mol的能量，而磁场在这个过程中有利于平衡向右移动。”

水分子团簇变小，水的溶解力、渗透力、代谢力、扩散力、乳化力均有所增强，从而具有一定的“活化”作用，在一定程度上可以增强生物体的新陈代谢、血脂代谢、酶活性以及免疫功能，因此，这样的水也被称为活化水。活化水因其水分子团簇结构变小，溶解氧的能力增加，并可以产生一定量的超氧阴离子自由基，在生命体内适量的超氧阴离子自由基具有增强代谢贮能、转化排废的作用。小分子团簇的水进人细胞内，可促进细胞的新陈代谢，增强细胞活力；又因其粘度低，大大方便了营养物质的分配和废物的排泄。

化学通报2004年第4期