The Lifestyle Truth

Warum beonLife?
beonLife ist ein Kunstwort, was aus den Silben (to) be - on - Life besteht und bedeutet "im Leben stehend".
Wassercluster - die Struktur von Wasser und dessen Einflüsse auf dessen Eigenschaften

Wassercluster - die Struktur von Wasser und dessen Einflüsse auf dessen Eigenschaften


Wasser ist H2O - das weiß heute jedes Kind.
Das heisst aber gar nichts, denn die bekannteste Substanz bzw. das wichtigste Molekül, was bei der interstellaren Suche nach Leben essentiell vorausgesetzt wird, ist so komplex, dass kaum Jemand die Tragweite der Eigenschaften überblickt.
Wasser hat > 70 Anomalien und das bedeutet, es ist die ungewöhnlichste Substanz, die wir kennen.
http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_anomalies.html

Woher kommen diese Anomalien (Abweichungen vom Üblichen)?
Die Abweichung der Effekte beruht auf der Fähigkeit Wasserstoffbrücken auszubilden und damit hochkomplexe Strukturen aufzubauen, die als Wassercluster beschrieben werden.
Noch vor 10 Jahren erntete man Kopfschütteln, wenn man das Wort Wassercluster in den Mund nahm, weil man lange Zeit davon ausging, dass diese schwachen und schnell auf- und abbauenden Bindungen (fluktuierende Bindungenim pike-Sekunden Bereich) nicht zum Aufbau von Strukturen führen würden. Man stellte sich allenfalls ein unkoordiniertes Geflecht an kettenförmigen oder rein zufälligen Addukten vor, die ähnlich chaotisch wie ein Teller Spaghetti bei Bewegung hin- und herwackeln. Je nach Ursprung des Wassers bzw. seiner letzten Wegstrecke, seiner Temperatur und dem äußeren Druck (mbar in der Natur, bar in der Wasserleitung) sind die gebildeten Wassercluster größer oder kleiner.
Eine der faszinierendsten Literaturquellen hierzu (http://www1.lsbu.ac.uk/water/clusters_overview.html) beschreibt das recht übersichtlich.
http://www1.lsbu.ac.uk/water/clusters_introduction.html
Stellt man sich Wasser als Gel vor, wird es sehr deutlich, dass die Zähigkeit des Gels durch gelöste Mineralien genauso beeinflusst wird, wie durch Temperatur und Druckverhältnisse. Für die Bildung von Eis sind laut Messungen ca. 400 Wassermoleküle als Cluster nötig, währenddessen im flüssigen Zustand näherungsweise eine Icosaederstruktur mit 280 Wassermolekülen angenommen wird. Das ist natürlich ein Mittelwert und zeigt eine Struktur analog eines Balls, die bereits von Plato als Struktur des Wasser angenommen wurde.
In und um diese Strukturen existieren aber immer begleitende Wassermoleküle, da wie bereits beschrieben, die Strukturen nicht statisch sind.
Stacks Image 348
Stacks Image 355
Was ist an diesem Icosaeder so spannend?
Der Icosaeder weist eine sehr hohe Symmetrie aus und ist der größte der 5 Platonischen Körper. Der Icosaeder spielt in der Clusterphysik, einer Ansammlung von mehr als 7 Atomen, eine bedeutende Rolle.
https://de.wikipedia.org/wiki/Ikosaeder
Die Regel von Friedel besagt, dass der Aufbau von Flächen zu einem Polyeder die geringste Energie besitzt, für die die Anzahl der nächsten Nachbarn am Größen ist.
Diese stabile Struktur existiert in der Natur an mehreren Stellen, wie z.B. auch beim Aufbau der Kapside ( Kapseln ) von Viren. https://de.wikipedia.org/wiki/Kapsid
Strukturen und Geometrie sind in der Natur ganz normal und quasi chaotische Systeme oder "Strukturloses" bildet eher die Ausnahme.
Aber wie auch die Chaostheorie lehrt, steht auch dort eine Struktur, man erkennt sie nur nicht gleich.

Mpemba Effekt
Wasser das zuvor erwärmt wurde, friert beim Abkühlen schneller.
Eine interessante Beobachtung, die im Übrigen auch bereits Aristoteles um 350 vor Christus bereits gemacht haben soll.

Über die Gründe wird viel diskutiert - ob es nun das Ausgasen von Sauerstoff, CO2 o.ä. ist, das das Wasser im nachfolgenden Kältezyklus besser frieren lässt oder ob es das Aufbrechen von Wasserclustern ist und kleinclustriges Wasser schneller gefrieren lässt ist nicht eindeutig geklärt.

Interessant ist wiederum, dass sich die weitläufig geltende Ansicht, destilliertes Wasser, Bidestillat oder Reinstwasser verhält sich immer gleich, so allgemein nicht aufrecht erhalten lässt. Denn sonst dürfte solch ein Effekt nicht zu beobachten sein.





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