Минеральные воды, их использование в столовых и лечебных целях.

Кроме обычной воды в природе есть уникальная вода, которая называется минеральной. 

Природные источники в водах, которых имеются катионы: K⁺ ; Na⁺ ;Ca²⁺ ;Mg²⁺ и др., а также анионы: CI^- ; SO₄^2- :HCO₃^- ,называются минеральными.

В зависимости от концентрации минеральных веществ минеральные воды делятся на:

- столовые – минеральная (натуральная) вода пригодная для ежедневного применения, содержание солей в ней не превышает 1 грамм на литр воды. Как правило, она мягкая, приятная на вкус, без постороннего запаха и привкуса. Не случайно на основе столовой воды изготовляются прохладительные напитки; Нормативные документы на минеральные столовые воды отсутствуют;

- лечебно-столовые – в этой воде может содержаться от 1 до 10 граммов солей на литр воды. Достоинство лечебно-столовых минеральных вод состоит в их многофункциональности: их можно употреблять как столовый напиток и систематически – для лечения;

- лечебные – самая насыщенная по солевому составу вода. К этой категории относят минеральные воды с минерализацией — более 10 граммов на литр, либо воды с повышенным содержанием активных микроэлементов, например, мышьяка или бора. Её следует пить строго по рекомендации врача.

По химическому составу различается шесть классов минеральных вод:

гидрокарбонатные, хлоридные, сульфатные, смешанные, биологически активные и газированные.

Гидрокарбонатные – вода предназначена для тех, кто занимается спортом. Применяются при лечении мочекаменной болезни. Противопоказания – гастрит.

Сульфатные – вода рекомендуется тем, у кого наблюдаются проблемы с печенью и желчного пузыря, ожирение и сахарный диабет. Категорически нельзя употреблять такую воду детям и подросткам, так как сульфаты препятствуют росту костей.

Хлоридные – вода способствует регулировки работы кишечной, желчной путей и печени. Противопоказания – повышенное давление.

Биологически активные – вода содержит вещества, которые всасываясь из желудочно-кишечного тракта, оказывают специфическое действие:

1. Железо предупреждает развитие анемии;

2. Йод стимулирует окислительно-восстановительные процессы в организме, усиливает функцию щитовидной железы;

3. Бром способствует процессам торможения центральной нервной системы;

4. Кальций участвует в поддержании ионного равновесия в организме, влияет на свертываемость крови и на процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечно-сосудистой системах, стимулирует развитие костей и рост зубов;

5. Магний регулирует работу нервной системы, обмен углеводов и энергетический обмен, улучшает кровоснабжение сердечной мышцы. Противопоказана людям склонным к расстройствам желудка.

6. Натрий регулирует кровяное давление, а также деятельность мышечной системы.

7. Калий отвечает за кислотно-щелочное равновесие крови, активизирует работу сердца, благотворно влияет на работу почек.

8. Фтор полезен для зубов и костей.

9. Ионы хлора в желудке соединяются с водородом, образуя соляную кислоту. При этом повышается интенсивность обмена жиров и сахаров, усиливаются желчегонная и мочегонная функции печени и почек.

Дополнительная информация.

По международным стандартам натуральная минеральная вода должна соответствовать следующим требованиям:

1. Вода должна происходить из естественного источника, защищенного от любого загрязнения, и разливаться непосредственно в бутылки на расстоянии не более 50 метров от источника.

2. Вода должна быть природной чистоты, недопустимо использование любых методов, которые могут изменить ее первоначальные, природные свойства. Для очистки от механических примесей допускается использование фильтров.

3. В некоторых случаях допустимо извлечение определенных нежелательных веществ (соединения железа или серы). Если вода происходит из источника, насыщенного углекислым газом, то он может быть частично или полностью удален, поскольку это влияет на характер и свойства минеральной воды. Содержание нитрата не должно превышать 30 мг в одном литре.

Минеральные воды должны употреблять в соответствии с их предназначением.

Жидкие кристаллы (сокращённо ЖК) — это фазовое состояние, в которое переходят некоторые вещества при определенных условиях (температура, давление, концентрация в растворе). 

 В настоящее время насчитывается несколько тысяч веществ, образующих жидкие кристаллы. 

Виды жидких кристаллов:

Термотропные ЖК, образующиеся в результате нагревания твердого вещества и существующие в определенном интервале температур и давлений. Лиотропные ЖК, которые представляют собой двух или более компонентные системы, образующиеся в смесях стержневидных молекул данного вещества и воды (или других полярных растворителей). Эти стержневидные молекулы имеют на одном конце полярную группу, а большая часть стержня представляет собой гибкую гидрофобную углеводородную цепь. Такие вещества называются амфифилами.

Жидкий кристалл обладает свойствами и жидкости, и кристалла:

Подобно обычной жидкости, жидкий кристалл обладает текучестью и принимает форму сосуда, в который он помещен. Он обладает свойством, характерным для кристаллов - упорядочиванием в пространстве молекул, образующих кристалл. Не имеют жёсткую кристаллическую решётку. Наличие порядка пространственной ориентации молекул. Осуществление более сложного ориентационного порядка молекул, чем у кристаллов.

Применение жидких кристаллов:

1. Одно из важных направлений использования жидких кристаллов — термография. Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры и для различных конструкций. 

Пример: Цифровой ЖК индикатор температуры выхлопных газов; Цветной графический индикатор изменения температуры и влажности.  2. Применение в ЖК в медицине: термометры, приборы для лечения и диагностики.

Пример: ЖК-медицинский термометр; Прибор низкочастотной терапии «Радиус-01», жидкокристаллический индикатор (в интенсивной терапии, реанимации). Изюминкой аппарата CEM-TECH является датчик. Это кристалл арсенида галлия. Вначале этот полупроводник использовался в управлении космическими объектами, а затем стал применяться в медицине.       3. С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные для здоровья человека гамма- и ультрафиолетовое излучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы уфи.

4. Самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ — информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном размером с почтовую открытку прошло лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.

5. Широкое применение ЖК получили в сферах промышленного производства, а также в ювелирном деле. Некоторое время тому назад необычной популярностью в США пользовалась новинка ювелирного производства, получившая название “перстень настроения”. За год было продано 50 миллионов таких перстней.

 6. Применение ЖК в транспорте, в радиолокационных измерительных приборах, дисплеях.

Пример: Радиолокационный измеритель скорости «ВИЗИР».  

Жидкокристаллический дисплей в автомобиле. 

Твёрдое тело — это одно из четырёх агрегатных состояний вещества, отличающееся от других агрегатных состояний (жидкости, газов, плазмы) стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около положений равновесия.

Различают кристаллические и аморфные твёрдые тела.

Кристаллы характеризуются пространственною периодичностью в расположении равновесных положений атомов, которая достигается наличием дальнего порядка и носит название кристаллической решётки. Естественная форма кристаллов — правильные многогранники.

Аморфные тела — твёрдые тела, атомарная решётка которых не имеет кристаллической структуры. Аморфное тело не обладает дальним порядком в расположении атомов и молекул. Для аморфных тел характерна изотропия свойств и отсутствие определённой точки плавления: при повышении температуры аморфные тела постепенно размягчаются и выше температуры стеклования (Tg) переходят в жидкое состояние.

Аморфные вещества не имеют кристаллической структуры и в отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней, как правило — изотропны, то есть не обнаруживают различных свойств в разных направлениях, не имеют определённой точки плавления. К аморфным веществам принадлежат стекла (искусственные и вулканические), естественные и искусственные смолы, клеи и др. Стекло — твердотельное состояние аморфных веществ. Аморфные вещества могут находиться либо в стеклообразном состоянии (при низких температурах), либо в состоянии расплава (при высоких температурах). Аморфные вещества переходят в стеклообразное состояние при температурах ниже температуры стеклованияT. При температурах свыше T, аморфные вещества ведут себя как расплавы, то есть находятся в расплавленном состоянии. Вязкость аморфных материалов — непрерывная функция температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного вещества.

Аморфное тело находится в метастабильном состоянии и с течением времени должно перейти в кристаллическое состояние, однако время кристаллизации часто столь велико, что метастабильность вовсе не проявляется. Аморфное тело можно рассматривать как жидкость с очень большой (часто бесконечно большой) вязкостью.

Состояние чистого вещества описывается очень просто – твердое, жидкое, газообразное. Но абсолютно чистых веществ в природе не существует. Даже незначительное количество примесей может существенно влиять на свойство веществ: температуру кипения, электро- и теплопроводимость, реакционную способность и т.д.

В природе и практической жизни человека встречаются не отдельные вещества, а их системы. Важнейшими из них являются дисперсные системы.

Д.С. – гетерогенные системы, в которых одно вещество равномерно распределено в виде частиц внутри другого вещества.

Дисперсная фаза- мелко раздробленное вещество.

Дисперсная среда- однородное вещество, в котором распределена д. фаза. Примеры д.с : мел + вода, туман, дым, смог (определить дисперсную среду и дисперсную фазу)