2013年11月3日 星期日

溶液結構


   我們簡單喝的水是兩個氫一個氧的分子,但在不同溫度有不同的樣態,譬如說在攝氏零度以下時以固態的冰呈現,超過攝氏一百度又以水蒸氣的氣態呈現;其實既使在常溫常壓下的液態水也有你想像不到的狀況,水在液態時是以幾個甚至幾十個水分子相黏而存在的,並不是以一個個的單一水分子狀態存在的,它們分子相連的多寡與溫度壓力及相溶混合物的分子結構有關,譬如在酒中的水分子結構就與在其他溶液裡的不同,甚至不同濃度的酒就會有不同分子結構的水分子伴隨,這是一門科學,因為這牽涉到食物的口味及食物是否能脫水後再復元的科技,甚至生物可藉不同分子結構的水進行清除細胞內異物的無毒治療。
分子間的作用力又稱為凡得瓦力,所以水分子中若有其他分子物質掺入時就會發生結構的改變,例如酒;在細胞內部亦如此,因此物質進出細胞膜就是經過分子結構的改變才能完成的,這與過去人類一直以為物質從高濃度向低濃度擴散的物理現象有別;這正好解釋了某種食物經脫水後再吸水也未必能恢復原貌及不同溶液擁有不同冰沸點的現象。
這種現象的發現對人類有很大的幫助,譬如說食物的口味,不但不同濃度的酒喝起來的口感不同,即使同濃度的酒因為蒸餾或滲漏方式的不同而有不同的口感,原因都是溶液中水分子與乙醇分子的排列結構不同而造成的。
另外對於細胞的新陳代謝也有很重大的關係,過去我們對於分子較巨大的物質進入細胞後都無法讓它再排出,例如病毒,所以造成毀壞細胞的情形,更嚴重的是病毒利用附在細胞染色體上複製而達成擴散的目的,如果我們的細胞可以將其排出,則病毒就無法作怪了;唯一的辦法就是模仿它當初進入細胞時的態樣,讓它再回到細胞外去,這就要改變細胞中溶液的狀態,所以只要事先知道細胞內外的溶液狀態就不難模仿讓這些危害人體的異物滾回體外去,這種治病的原理會大大影響醫藥界,甚至也能治療癌症,是一種革命性的突破。

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