DagTech Global Projects of Hamid Khalidov
 
russian english
Projects
Author

 

Khalidov.net

Khalidov.net
19.05.2013



Hamid Khalidov, Rusya Bilim Akademisi Dagestanskiy Bilim Merkezi Fizik Enstitüsü Mahaçkala, Rusya
Ullubiy Khalidov

Faz geçişlerinde suyun yapısı ve özellikleri

Hükümler temelinde 2005 yılında yazarlar tarafından yayınlanan atom çekirdeğinin yapısı hakkındaki hipotezlere ilişkin makalede, «buz - su» ve «su - buz» faz geçişlerinde su moleküllerinin içinde ve moleküller arası seviyelerde çekirdekte meydana gelen süreçler incelenmekte ve açıklanmaktadır.

2005 yılında yayınlanan "Bilginin Peşinde" isimli kitapta atom çekirdeğinin yüzeyindeki tüm protonların ve çekirdeğin içindeki tüm nötronların sürdürülebilir konumu hakkında bir hipotez öne sürülmüştür. Ve artık bugün Oak Ridge Amerika Ulusal Laboratuvarında lineer hızlandırıcı üzerinde alınan ve bizim öne sürdüğümüz hipotezi destekleyen deneysel veriler dayanağında onu incelemeye dönmemizin yararlı olacağını düşünüyoruz.

Hipoteze göre, yeterli proton sayısı mevcut ise ( nötron sayısı ve onlar tarafından tutulan hacim dikkate alınarak) çekirdekler dış basınca karşı en dayanıklı küresel şekli almaya çalışmaktadır. Bu tür çekirdeklerin alanı protonlardan oluşmaktadır. Protonlar arasında, onların seviyelerinin altında ve ayrıca çekirdeğin derinliğinde proton alanı için sert bir çerçeve oluşturan ve çekirdeğin dayanıklılığını bütünüyle arttıran nötronlar bulunmaktadır.

Amerikan Fizikçilerinin makalesinde belirtildiği gibi, %99,997 güvenilirliğe sahip deneysel veriler, halen kabul gören ve çekirdekteki nükleonların hareketinin ona göre kaotik olduğu ve rasgele matris matematiksel teorisiyle açıklandığı modeli çürütmektedir.

Bundan da atom elektronlarıyla ilgili olarak bugün fizikte baskın gelenlerden olduğu kadar atomun elektron bulutun hacminde serbestçe yüzen eski «planet» atom modellerinden vazgeçilmesi, her bir elektronun her bir çekirdek protonunun tam karşısına yerleştirilmesi gerektiği sonucu çıkmaktadır.

Çalışan bir hipotez olarak bu varsayımı kabul ediyor ve H2O suyun moleküler yapısının ve «buz-su» ve «su-buz» faz geçişleri sırasında onun içinde gerçekleşen süreçlerin anlaşılması için uygulanabilirliğini kontrol ediyoruz.

Hipoteze göre, oksijen atom çekirdeği alanı koşullu küpün sekiz köşesinde ( geometrik gövdenin en dayanıklı hacminin) bulunan (р1–р8) sekiz protondan oluşmalıdır.(Resim 1). Oksijen atomu çekirdeğinde bulunan nötronlar bu ‘proton’ küpünün içinde (n1–n8), kenar uzunluğu ve tepelerinden her birinin ‘proton’ küpünün en yakın tepelerine olan mesafesi aynı yani p1n1=n1p2; p2n2=n2p3; p3n3=n3p4; p4n4=n4p1; p5n5=n5p6; p6n6=n6p7; p7n7=n7p8; p8n8=n8p5 olan ‘nötron’ küpünü oluşturmalıdır.

Resim.1

Oksijen atomu çekirdeği içindeki nötronların bu yerleşimi, çekirdek alanı protonlarının maksimum dayanıklılığını sağlamaktadır."Nötron" küpünün her bir tepesi, mümkün olan maksimum sayıda (beş) bağlantıya stabilize edilmektedir. Yani n1 tepesi için n1p1=n1p2, n1n2=n1n4=n1n5 gibi.

Oksijen çekirdeğinin ve onun proton alanının kabul edilen dizaynı küpün bir yüzünde zıt köşelerde yerleşen p1 ve p3, protonlarıyla bağlayan kesitlerle oluşan p1-O-p3 açısını hesaplamaya imkan vermektedir. Açı 109° dereceye eşittir. Deneysel verilere göre suyun molekülünde (buz durumundayken) hidrojen atomlarının çekirdekleri ve oksijen arasındaki Н1-О-Н2 açısı 1090 dereceye eşittir.

Bu ise Н1 ve Н2 iki hidrojen atomu çekirdeğinin (protonun) , su molekülünde р1 ve р3 küpü tepelerinde bulunan iki oksijen atomunun çekirdek protonunun karşısında yerleştiğini tahmin etmeye imkan vermektedir.

Hipoteze göre ise, farklı atom çekirdeklerinin iki protonu stabil bir bileşiğe bağlanmalıdır. Onlar arasında onların etki hattında bulunanlardan sadece biri genel elektrondur. Su molekülü için bu Н2р3. için Н1р1 açısı tarafındaki kesim üzerinde bulunan е3 tür.

Akıl yürütme işinde bu ortaya çıkmaktadır ve suyun molekülünde bulunan hidrojen ve oksijen atomlarının boyutları ile tutarlıdır. Ve açıktır ki, bu su molekülü yapısında Н1 ve р1, ve Н2 ve р3 karşısında Н1р1 ve Н2р3 açısı tarafındaki kesitlerden her birindeki iki elektronun yerleşimi, onların kendi adını taşıyan parçacıkları sebebiyle, düşük stabil bir bileşik oluşturmaya bile imkan vermemektedir.

Resim.2

Bilindiği gibi su molekülünün (buz durumundaki) sıcaklık (enerji) artışı esnasında (resim 1 ve resim 2) faz geçişi değerlerine kadar hidrojen atomu Н1 ve Н2 çekirdeklerinin Н1-О-Н2 açısının 104,5° değerine kadar düşmesi ve Н1-О-Н2 açısı tarafındaki Н1р1 ve Н2р3 kesitlerinin sıkıştırılmasına yol açan bir defalık hızlı yakınlaşması olmaktadır (Resim 3 ve Resim.4).

Resim.3

Resim.4

Bu oluşumun sebebi ise, hipoteze göre faz geçişi sırasında Н1-О-Н2 kısmında, Н1 - Н2 kısmında olandan daha fazla miktarda molekül içi enerji olması nedeniyle , Н1 ve Н2 uyumunu sağlamaya yönelik basınç kuvvetinin , onları itmeye yönelik basınç kuvvetini aşmasıdır.

Bu oluşumun sebebini daha iyi anlamak için, onu sakin suda birbirine uzak ve paralel şekilde konumlandırılmış iki botun yakınlaşma olgusuyla karşılaştırmanın yerinde olacağını düşünüyorum.

Hipoteze göre, molekül içindeki tüm proton ve elektronların ve buna dahil olarak е1 ve е3 genel elektronlarının da değişimine yol açan Н12, mesafesini azalması ve artması, Н1-О-Н2 açısının ve Н11, Н23 mesafelerinin azalması-artması, su molekülünün kendi "potansiyel iyi enerji " yapısal özelliğiyle onun tüm üç agregasyon durumu içinde eşsiz kimyasal ve fiziksel özelliklerinin sebebi olmuştur.

Bu hükümleri test etmek için su molekülleri içindeki ve arasındaki faz geçişlerinde gerçekleşen ve 0°С - 3,98°С sıcaklık dereceleri aralığındaki su yoğunluğunun anormal davranış nedenlerini anlamamıza olanak sağlayacak olan süreçleri inceleyelim.

Su yoğunluğunun geçiş yapma sürecini etkileyen termal hareketin olmadığı zamanki «buz-su» faz geçişlerinde, hipoteze göre, su molekülü elektronlarının ve çekirdeklerin moleküller arası yeni bir konumu olmaktadır. Bu konum, faz geçişi ile aynı anda oluşan ve tek bir su molekülü içindeki hidrojen atomu çekirdeklerinin Н1 ve Н2 2 pozitif kutbu ve diğer bir molekülün oksijen çekirdeğinin е15 ve е17 elektron çiftlerinin 2 negatif kutbunda oluşan komşu moleküller arası bağların ortaya çıkmasına imkan vermektedir

Yeni Н1 - Н11, Н2- Н21, е15 - е151 and е17 - е171 konumlarında, Н11 ve е151 arasındaki mesafeler Н1 ve е15 arasındaki mesafeden daha azdır ve buna paralel olarak Н21 ve е171 arasındaki mesafe Н2 ve е17 arasındaki mesafeden düşük olup bu da, çekim kuvvetinin gerçekleşmesine ve tek bir molekülün Н11 ve е151 hidrojen çekirdeklerinin 2 pozitif kutbunun faaliyet istikametinde bulunan Н11 - е151 ve Н21 - е171 hatları üzerindeki moleküllerin, diğer bir molekülün O oksijen çekirdeğinin negatif 2 е151 ve е171 kutbunun yakınlaşmasına imkan vermektedir.(Resim 5)

Bu güçlerin ortaya çıkmasının nedeni, molekül hacminde hidrojen atomlarının iki çekirdeğinin Н1 konumundan Н11, konumuna, Н2 konumundan ise Н21 konumuna ,oksijen atomunun çekirdek elektronlarının е15 konumundan е151 konumuna ve е17 konumundan ise е171 konumuna atlaması ve negatif ve pozitif kutupların faaliyet gücü yönünde ve konumunda olan atlamalı değişimdir ve bu da, moleküller arasındaki çekim kuvvetinin sıçramalı artışını ve onların karşılıklı olarak yakınlaşmasını sağlamakta, bu yakınlaşmanın sonucu olarak da suyun yoğunluğu artmaktadır.


Resim.5

Suyun yoğunluğu %9 oranında artıp moleküller, çekme ve itme güçleri arasındaki denge nedeniyle durmaktadır (Resim. 6).

Resim.6

Tek bir molekülün Н11 ve Н21 hidrojen atomu çekirdekleri ve diğer bir molekülün oksijen atomu çekirdeklerinin iki е151 ve е171 elektronları arasında mevcut olan çekim gücü, tek bir molekülün oksijen atomu çekirdeğinin р21 ve р41 protonları karşısında yerleşen iki е21 ve е41 elektronu ve diğer bir molekülün oksijen atomu çekirdeğinin р16 ve р18 protonları karşısında yerleşik olan iki е161 ve е181 elektronuyla oluşan itici güçle dengelenmektedir.

Bu yaklaşım ve bağlılık sırasında moleküllerin «potansiyel iyi enerji» sınırları kesişmekte ve birbirlerinin «potansiyel iyi enerji» kısmında moleküllerin konumlanması gerçekleşmektedir. Bizi bu tahmine aşağıdaki hususlar yaklaştırmaktadır:

«Su - buz» faz geçişi sırasında daha önceden açıklanan oluşumların yanı sıra ,tek bir molekülün oksijen atomu çekirdeği elektronlarının е21 ve е41 konumlarından, ilk konumları olan е2 ve е4 konumlarına geri dönmesi sırasında yakınlaştıkları ve е161 ve е181 konumundan е16 ve е18 konumuna dönen diğer molekülün oksijen atomu çekirdeğinin elektronlarından uzaklaştıkları sırada «potansiyel iyi enerji» içindeki negatif enerji seviyesinde keskin bir artış olmaktadır.

Bu karşılıklı itme, potansiyel iyi enerji moleküllerini birbirinden itmekte, su (buz)hacminin %9 oranında ani artışına yol açmaktadır. Eğer moleküller birbirinin potansiyel iyi enerjisi dahilinde olmasaydı, o zaman «su-buz» faz geçişi sırasında ne onların ani itmesi ne de su (buz) hacminin ani artışı olurdu. Suyun buza dönüşmesi tarafımızdan su molekülünün moleküller arası ve moleküller içi boşluğunun hızlı artışı ve hızlı soğumasının bir sonucu olarak ele alınmaktadır (Resim.7).

Resim.7

Daha fazla soğuma halinde moleküller arası ve moleküller içi enerji seviyesi ve mesafeler tekrar tekrar değişecektir ki buda, çok çeşitli buzların oluşmasını sağlayacaktır.

Hipotez, Н1 ve Н2 konumlarının yer değiştirmesinin, oksijen atomu çekirdeklerinin р1 ve р3 protonlarının yerinin kaymasına yol açacağını göstermektedir. Bu da beraberinde oksijen atomu çekirdeğinin proton alanını deforme eden «nötron küpünün» tüm protonlarının konum değiştirmesi ve oksijen atomu çekirdeğinin proton kübik şeklinin, küpün alt ve üst karelerinin elmas haline geldiği yerde bir kutuya dönüşmesi suretiyle deforme olmasını getirmektedir.

Ama bu söylendiği gibi, ilk yaklaşımın bir tablosudur ve henüz deney ve hesaplamalar yapılmayacaktır ve su molekülünün oksijen çekirdeğinin parametreleri dahilinde olan tüm değişiklikler ve genel olarak faz geçişlerinde su molekülünde olan değişikliklerle ilgili konuşmak için çok erkendir.

Ama ilk yakınlaşmada aşağıdaki değişikliklerle ilgili konuşmak mümkündür:

  • Н1–О–Н2 açısı Н11–О–Н21 açısına dönüşmekte ve 104,5° değerine kadar azalmaktadır.
  • р1 ve р3 protonları birbirlerine yaklaşmakta, р11 ve р31 konumunu almakta ve çekirdeğin içine geri çekilmektedirler ki bu da, Н1р1 konumunun Н11р11 konumuna yer değiştirmesi sırasında Н1р1 düşüşünü Н2р3 konumunun Н21р31 konumuna yer değiştirmesi sırasında Н2р3 düşüşünü sağlamaktadır.
  • р5 ve р7 protonlarının yakınlaşması onların karşısında bulunan е5 ve е7 elektronlarının yakınlaşmasına ve onlar tarafından е51 ve е71 pozisyonlarının alınmasına neden olmaktadır. Benzer sebepler doğrultusunda е2 ve е6 elektronları arasında yakınlaşma olmakta, onlar tarafından е21 ve е61 konumları alınmakta ve bundan başka е4 ve е8 elektronları arasında yakınlaşma olmakta ve onlar tarafından da е41 ve е81 pozisyonları alınmaktadır.
  • Bu yakınlaşmalar sonucunda е51 – е71, е21 – е61 ve е41 – е81 elektronları arasında negatif enerjiye ilişkin olarak,çoğu maddenin kimyasal bağını kırma yeteneğine sahip olan artan konsantrasyon bölgesi oluşmaktadır ki buda suya yüksek çözücü güç sağlamaktadır .
  • Moleküllerin yapısı, kimyasal elementlerin atom çekirdeği yapısının daha doğrusu onların proton alanları yapısının doğrudan bir sonucudur. Atomlar molekülleri oluşturarak, atom çekirdeği protonlarının genel elektronları vasıtasıyla birbirleriyle birleşmektedirler.
  • е21 ve е41 konumlarındaki е2 ve е4 в elektronları arasındaki bölge, onlar arasındaki mesafenin artması sebebiyle daha düşük enerji seviyesine yani aşağıda gösterileceği «potansiyel iyi enerjiye» sahip bir bölge olmakta ve 0°C dereceden 3,98°С dereceye olan aralıktaki su yoğunluğunun anormal davranışının nedeni olmaktadır .

Bilindiği gibi sıcaklığın 0°C dereceden 3,98°С dereceye artması ve moleküllerin termal hareketinin başlamasıyla su yoğunluğunun anormal davranışı yani onun artışı gözlenmektedir.

Su yoğunluğunun artışına ilişkin hipoteze göre incelenen sıcaklık derecesi aralığında (faz geçişinden sonra) su moleküllerine ilişkin olarak daha fazla karşılıklı nüfuz etme ve potansiyel iyi enerji moleküllerinin boşluk hacminde kalan moleküllerin konumu sonucu oluşan su moleküllerine ilişkin yakınlaşma süreci devam edecektir .

Söz konusu karşılıklı nüfuzun sebebi, moleküllerin termal hareketinin artması ve basınç gücünün «potansiyel iyi enerji» seviyelerinin direnç gücünü aşmaya başlamasıdır.

Diğer bir deyişle moleküllerin artan termal hareket kuvveti, tek bir molekülün е21 - е41 elektronlarıyla ve diğer bir molekülün е161–е181 elektronlarıyla oluşan, birbirlerinin karşısında bulunan negatif enerji bölgeleri arasındaki mevcut olan karşılıklı itme gücünü engellemeye çalışacaktır. Ancak е21 – е41 bölgesinin merkez kısmında potansiyel iyi enerji mevcuttur ve onun karşısında е161 - е181 bölgesinin merkez kısmında tersine enerji yoğunlaşması mevcuttur ve bir molekülden diğerine itme olmasına ve onların yakınlaşmasına yol açmaktadır .

Sonuç olarak 3,98°С sıcaklıkta "penetran" molekül durmaktadır. Zorlama güçleri ve orijinal konumun yeniden oluşmasına çabalayan potansiyel iyi enerji enerji seviyeleri direnç güçleri arasında bir denge kurulmaktadır. Bu süreçler tüm su hacminde paralel gittiği için bu sırada suyun maksimum yoğunluğu sabitlenmektedir.

Sıcaklığın 3,98°С dereceden 8°С dereceye yükselmesi halinde artan potansiyel iyi enerji molekülleri, onları çevreleyen moleküllerin artan termal hareketi, potansiyel iyi enerji moleküllerini birbirinden itmektedir. Suyun yoğunluğu yavaş yavaş azalmaktadır.

Suyun sıcaklığının 3,98°C dereceden 0°C dereceye düşmesi halinde е21–е41 ve е161–е181 bölgelerinin karşılıklı itme gücünün azalan molekül termal hareket basıncı gücünü aşmaya başlaması sebebiyle suyun yoğunluğunda azalma olmaktadır ve sonuçta potansiyel iyi enerji kısmındaki moleküller çekilmektedir.

Suyun sıcaklığının "su-buz" faz geçişi değerlerine düşmesi halinde Н11 ve Н21 hidrojen çekirdekleri Н1 ve Н2 başlangıç konumuna geri dönmekte ve proton, nötron ve nötronları Н1-О-Н2 açısı tarafının Н1р1 ve Н2р3 konumlarına geri döndürmekte ve Н1-О-Н2 açısını 109028" dereceye kadar yenilemektedirler. Faz geçişi tamamlanmış, su buza dönüşmüş, %9 oranında artmış ve yeni fiziksel yapı elde edilmiştir.

Atom çekirdeğinin yapısındaki nötron ve protonların karşılıklı etkileşim ve konum prensiplerini anlamaya yönelik açıklanmış olan yaklaşım, sihirli çekirdeklerin dayanıklılığının artma sebebini ve periyodik tablonun radyoaktif elemanlarının çekirdeklerinin dayanıksızlık sebebini izah etmeye izin vermektedir.

Görünüşe göre tesadüf değildir ki iki ‘sihirli’ numaraya sahip olan oksijen atomu çekirdeği, yeterli dayanıklılığa sahip olup bizlere ve su- hava dünyasına istikrarlı şekilde var olma imkanı sağlamaktadır.

Kullanılan kaynaklar

  • G.U.Halidov, U.G.Halidov. Bilginin Peşinde –Mahaçkala: "Novıy Den", Basım evi 2005, ISBN 5-94434-052-5. – s.33.
  • Physical Review Letters. Anomalous Fluctuations of s-Wave Reduced Neutron Widths of 192,194Pt, http://prl.aps.org/abstract/PRL/v105/i7/e072502
  • Malenkov G.G. Suyun dinamiği ve yapısı. Yapısal Kimya Dergisi, 2006, т.47, Ek, s.5-35.
  • G.G. Malenkov. Fizik –Kimya Alanında Gelişmele, 2001
  • Tarhanov V.İ. Su ve onun yapısal özellikleri (material: http://www.isbu.ac.uk/water).
  • Zenin S.V. Su. - М., 2001.
  • Masaru Emoto. Suyun içindeki mesajlar: Buz kristallerinin gizli kodları.İngilizceden tercüme. М.ООО «Sofya»Basım evi 2005.


Back to Publications

 

     © DagTech 2002-2013. Designed by IWT Company.