Nghiên cứu sự tương tác của khí hòa tan với nước trong môi trường nước pha loãng cao sử dụng phương pháp phát xạ tia cực tím và tán xạ ánh sáng

Allerton Press - Tập 21 - Trang 190-200 - 2013
L. V. Belovolova1, E. A. Vinogradov1, M. V. Glushkov1
1Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Tóm tắt

Quá trình tán xạ ánh sáng và quang phổ phát xạ tia cực tím được thu được cho các dung dịch nước pha loãng cao với sự bổ sung các chất có khả năng ảnh hưởng đến các quá trình có sự tham gia của các loài oxy phản ứng (ROS). Một mô hình tổ chức trực giác của hệ thống nước-khí với sự gia tăng nồng độ ROS được đề xuất dựa trên giả thuyết rằng các phân tử gốc anion superoxide có thể được hấp phụ tại các bề mặt (nước-khí, nước-chất rắn) và dẫn đến việc tạo ra các trường điện và từ trường cục bộ, góp phần vào việc cấu trúc lại nước gần các bề mặt. Các tác động khác nhau (cơ học, âm thanh, v.v.) lên nước có thể dẫn đến việc tách biệt các trung tâm điện tích dương và âm, và kích thích các quá trình thư giãn kéo dài cũng như sự tiến hóa tiếp theo của hệ thống. Sự gia tăng nồng độ của các phân tử ROS đã hấp phụ có thể làm tăng cường độ của các trường điện từ gần các dị thường cục bộ và làm cho hệ thống nhạy cảm với các tác động có cường độ và năng lượng thấp.

Từ khóa

#Hòa tan #Oxy phản ứng #Tán xạ ánh sáng #Phát xạ tia cực tím #Hệ thống nước-khí #Trường điện từ #Phân tử gốc anion superoxide

Tài liệu tham khảo

I.R. Saakyan, V.G. Gogvadze, T.V. Sirota, I.G. Stavrovskaya, and M.N. Kondrashova, “Physiological Activation of Peroxidation by Negative Air Ions,” Biophysics. 43(4), 546 (1998). I.G. Stavrovskaya, T.V. Sirota, I.R. Saakyan, and M.N. Kondrashova, “Optimization of Energy-Dependent Processes in Liver and Brain Mitochondria of Rats after Inhalation of Negative Air Ions,” Biophysics. 43(5), 724 (1998). A.M. Kuzin, G.N. Surkenova, S.I. Zaichkina, G.F. Aptikaeva, A.Kh. Akhmadieva, O.M. Rozanova, and D.Yu. Klokov, “Possible Contribution of Secondary Biogenic Radiation to the Phenomenon of Adaptive Response,” Dokl. Biophys. 358, 11 (1998). V. I. Bruskov, Zh.K. Masalimov, and A.V. Chernikov, “Heat-Induced Generation of Reactive Oxygen Species During Reduction of Dissolved Air Oxygen,” Dokl. Biol. Sci. 381, 586 (2001). V. I. Bruskov, Zh.K. Masalimov, and A.V. Chernikov, “Heat-Induced Generation of Reactive Oxygen Species inWater,” Dokl. Biochem. Biophys. 384, 181 (2002). V.I. Bruskov, S.V. Gudkov, S.F. Chalkin, E.G. Smirnova, and L.S. Yaguzhinskii, “Self-Oscillating Water Luminescence Induced by Laser Irradiation,” Dokl. Biochem. Biophys. 425, 114 (2009). V.L. Voeikov and E. DelGiudice, “Water Respiration-the Basis of the Living State,” Water. 1, 52 (2009). M. A. Margulis, Sonochemical Reactions and Sonoluminescence (Khimiya, Moscow, 1986) [in Russian]. L. V. Belovolova, M.V. Glushkov, G. I. Vinogradova, and E.A. Vinogradov, “Nature of Long-Lived Nonequilibrium States of Water and Glycyltryptophan Aqueous Solutions,” Phys. Wave Phenom. 16(4), 292 (2008) [DOI: 10.3103/S1541308X08040067]. L.V. Belovolova, M.V. Glushkov, E. A. Vinogradov, V. A. Babintsev and V. I. Golovanov, “Ultraviolet Fluorescence of Water and Highly Diluted Aqueous Media,” Phys. Wave Phenom. 17(1), 21 (2009) [DOI: 10.10.3103/S1541308X0901004X]. L.V. Belovolova, M.V. Glushkov, and G. I. Vinogradov, “Features of Water Activated by Electrolysis: Role of Reactive Oxygen Species,” Electron. J. “Issledovano v Rossii,” http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/268.pdf. L.V. Belovolova, M.V. Glushkov, and G. I. Vinogradov, “Effect of Acetone and the Probe 1-Anilino-8-Naphthalenesulfonate on Water as Estimated by Fluorescence in the UV Region,” Biophysics. 56(2), 181 (2011). L.V. Belovolova, M.V. Glushkov, G. I. Vinogradov, “Structure Formation in an Aqueous Medium under the Effect of Copper Ions, Glutathione, and S-Nitrosoglutathione,” Electron. J. “Issledovano v Rossii,” http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2009/031.pdf. A. M. Michelson, “Production of Superoxide byMetal Ions,” in Superoxide and Superoxide Dismutases. Ed. by A. M. Michelson, J. M. McCord, and I. Fridovich (Academic Press, London, 1977). J. A. Fee and J. S. Valentine, “Chemical and Physical Properties of Superoxide,” in Superoxide and Superoxide Dismutases. Ed. by A. M. Michelson, J. M. McCord, and I. Fridovich (Academic Press, London, 1977). N.V. Shinkarenko and V.B. Aleskovskii, “Singlet Oxygen: Methods of Preparation and Detection,” Russ. Chem. Rev. 50(3), 220 (1981). V. I. Pastukhov and V.P. Morozov, “Raman Scattering of Light by the Electroactivated Water,” Opt. Spectrosc. 88(1), 35 (2000). A.V. Skripov and V.P. Skripov, “Spinodal Decomposition (Phase Transitions Via Unstable States),” Sov. Phys.-Usp. 22, 389 (1979). V. D. Zelepukhin, I.D. Zelepukhin and V. Krasnoholovets, “Thermodynamic Features and Molecular Organization of Degassed Aqueous System,” Sov. J. Chem. Phys. 12, 1461 (1994). S. Woutersen and H. J. Bakker, “Resonant Intermolecular Transfer of Vibrational Energy in Liquid Water,” Nature. 402, 507 (1999). D.P. Shelton, “Collective Molecular Rotation in Water and Other Simple Liquids,” Chem. Phys. Lett. 325, 513 (2000). C. J. Fecko, J. J. Loparo, S. T. Roberts, and A. Tokmakoff, “Local Hydrogen Bonding Dynamics and Collective Reorganization inWater: Ultrafast Infrared Spectroscopy of HOD/D2O,” J. Chem. Phys. 122, 054506 (2005) (http://dx.doi.org/10.1063/1._1.1839179). H. J. Bakker and H.-K. Nienhuys, “Delocalization of Protons in Liquid Water,” Science. 297(5581), 587 (2002). R.V. Bensasson, E. J. Land, and T. G. Truscott, Flash Photolysis and Pulse Radiolysis (Pergamon Press, Oxford, 1983). A. M. Kuzin, “Electromagnetic Information in the Phenomenon of Life,” Biophysics. 45(1), 134 (2000). F. Y. Ushikubo, T. Furukawa, R. Nakagawaa, M. Enari, Y. Makino, Y. Kawagoe, T. Shiina, and S. Oshita, “Evidence of the Existence and the Stability of Nano-Bubbles in Water,” Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects. (2010) [DOI: 10.10.1016/j.colsurfa.2010.03.00]. R. M. Pashley, “Effect of Degassing on the Formation and Stability of Surfactant-Free Emulsions and Fine Teflon Dispersions,” J. Phys. Chem. B. 107, 1714 (2003). P. Vallée, J. Lafait, L. Legrand, P. Mentré, M.-O. Monod, and Y. Thomas, “Effects of Pulsed Low-Frequency Electromagnetic Fields on Water Characterized by Light Scattering Techniques: Role of Bubbles,” Langmuir. 21(6), 2293 (2005) P. Attard, “Nanobubbles and the Hydrophobic Attraction.” Adv. Coll. Int. Sci. 104(13), 675 (2003). E. G. Bagryanskaya and R. Z. Sagdeev, “Dynamic and Stimulated Nuclear Polarisation in Photochemical Radical Reactions,” Russ. Chem. Rev. 69(11), 925 (2000). S.V. Lotnik, L. A. Khamidullina, and V.P. Kazakov, “Striking Effect of the Heterogeneous Radical Loss on the Kinetics of a Liquid-Phase Chain-Radical Chemiluminescent Reaction,” Dokl. Chem. 366, 134 (1999). G. N. Zatsepina, Physical Properties and Structure of Water (MGU, Moscow, 1998) [in Russian]. F. A. Popp, B. Ruth, W. Bahr, J. Bohm, P. Grab, G. Grolig, M. Rattemeyer, H.G. Schmidt, and P. Wulle, “Emission of Visible and Ultraviolet Radiation by Active Biological Systems,” Coll. Phenom. 3(3), 187 (1981). V. I. Tikhonov and A. A. Volkov, “Separation of Water into Its Ortho and Para Isomers,” Science. 296, 2363 (2002).