静電場の水への影響

質問

平行平板コンデンサーに非常に高い電圧をかけ、その間に水を入れたコップを置きます。水の分子は分極しているから、静電場で向きが多少とも揃うでしょう。これをじっくり冷やしていきますと、普通でない氷ができそうな気がします。
また、このような強い静電場下では生体細胞内のイオンや酵素も引っ張られて、正常な生化学反応が出来なくなりそうです。
こんなことがほんとに起こるでしょうか？その時の電圧はどの位だと考えられるでしょうか？

回答No.4

kenwatch · ベストアンサー

stomachman さんこんにちは。
いつも様々な質問に対するstomachmanさんの専門性豊かな回答を楽しみに読ませて頂いている者です。

さて，「水」の専門家に聞いた所によると，「水」に関する研究は，戦後，相当数行われており，それらを調べると回答まで行かなくてもヒントが見つかるような気がします。ですので，文献検索されてみたら如何でしょうか？

ただ，その研究結果が何処にあるかは分かりませんが・・・

個人的には，「普通でない氷」ができそうな気がします。

（アドバイスになってなかったですね。ごめんなさい。）

補足

良いアドバイスを有り難うございます。
水や氷の文献って、結構トンでも系のものが多くて、探すのが難しいんですよね。どんなキーワードが良いのかなあ？

回答No.7

kenwatch

こんにちはstomachmanさん。
さて，「浅川効果」について，色々調べました。

ところが，これといったものに巡り会うことができませんでした。
唯一まとも（？）と思えるのは，「生物・環境産業のための非熱プロセス事典」という本に若干記述されているあたりかな～という感じでした。と言っても，この本を手にとって読んだわけではありませんので，どの程度記述されているか不明ですが・・。ただ，編集委員の先生方はキチンとした研究実績のある方ばかりなので，内容はきっとしっかりしたものだと思います。
人様に，本を紹介する時に，読んだ事の無い本を紹介するのはとても気が引けるのですが，これが一番良いように感じられましたので，参考としてこのような本があるという程度に紹介させていただきます。

ちなみに詳細のURLを下に記述しておきますので，興味があればご覧下さい。
こんな返答しかできない自分が情けないですが，きりがありませんので，私の書き込みはこれで終わりにさせていただきます。

これからも，stomachmanさんの物理学に対する様々な意見・回答を楽しみに読ませて頂きますので，ご活躍を期待しております。
ありがとうございました。

参考URL：

http://www.sphere.ad.jp/tic-co/hon/97111002.htm

お礼

ほんとうに。本当にどうも有り難うございます。ここまで長期に渡って調べてくださるなんて！！　感激してます。

　この本の目次には、やっぱりアブナ系のものも並んでいるようで....科学的公平さを優先すると、グレーのものは切り捨てられないんだと思います。

　この項、これを以て閉じようと思います。有り難うございました！！！

回答No.6

kenwatch

浅川効果とは，「高圧電線下を流れる川の上に，絶えず「もや」がかかるというもの」だったと思います。（←私も「ホンマカイナ？」と思ったことがあります。）
実は，私も，何かの科学雑誌で目にしたことがある程度でして・・・詳細は良く分かりません。ごめんなさい。

水に関しては，食品工業３４巻２号（１９９１）に「あたらしい水の特性１」という特集が組まれており，久保田さんという方が研究の動向という総説をお書きになってらっしゃいます。
（読み返してみたらなかなか面白かったです。）ただ，この中で述べられている，水の研究の歴史に関しては，stomachmanさんのおっしゃる「トンでも系」の事例が結構紹介されていて，狐に鼻を摘まれたような感じになってしまいました（笑）。

まあ，水というものがハッキリ理解されていないという証拠だとも思いますが・・・

私も浅川効果で検索したら4件ヒットしました。恐らく同じものを見たのでしょう。
もう少し調べてみようと思います。

補足

わざわざ調べてくださって....本当にありがとうございます。水って怖いですねえ。

回答No.5

kenwatch

またまた，こんにちは。kenwatchです。

さて，静電場ではありませんが，動磁場における水の状態を説明した浅川効果というのがありますよね。
こんなあたりから探っていったら静電場（静磁場）の文献に行き着かないものでしょうか。

それから，もし，NMRを扱える環境にいらっしゃるならば，実際に実験してみたら良いと思います。こちらは静磁場ですが・・・（まあ，考えようによっては同じと見なせないこともないかな・・。電界と磁界は内積が０なだけですから。）
ただし，この場合，水（氷）の測定方法及び測定結果の評価方法を熟考してから実験しないと，何をやっているのか分からなくなってしまう可能性がありますので，注意が必要だと思います。
「言うは易し」ですね。

また，ろくなアドバイスになってませんでした。再びごめんなさい。

補足

浅川効果。知りませんでした。
ってんで早速gooでやったら4件hitしましたが、全部トンでも系のようです。"Asakawa Effect", "Asakawa's Effect"ではhitなし。
簡単に教えていただけませんでしょうか、浅川効果って？

回答No.3

hatobou

電極を直接水に入れた場合と同じように考えて
良いのかわかりませんけど「非常に」高い電圧で
は電気分解が起こるのではないですか？つまり、
酸素と水素に分かれてしまうのではないでしょう
か？
　氷に関しては分子の向きが揃っている事を結晶
というので、冷えるのが多少早くなるだけだと思
います。普通の氷だと思います。

お礼

レスありがとうございます！

電極を水に漬けるのと違って、電流は流れないので、電気分解はないと考えています。

回答No.2

ryumu

氷はどうでしょうかね？
とりあえず、、氷結晶中の水分子は電場中では配向してるかも知れませんが、電場中から出すと水素結合がランダムに切れたり作られたりすると思うので、しばらく待つと配向のエネルギーが放出されて、普通になってしまうような気がしまね。

補足

なるほどなるほど。電場から出してしまったとき相転移が起こるかどうか、ですね。やっぱり起こるでしょうね。さもないと、タネだけ電場中で作って、あとは電場外で成長させられるってことになりそう。？そうなのか？　あれ？？

氷って、何種類あるんでしたっけ？（教えてください。）圧力と温度の相図で区別できるものばかりですよね。　もちろん、圧力と温度を変えれば、ice IVが普通のice I になる、などという相転移は起こる。

この場合、電場から出さない状態では、それらとは違う氷ができるんじゃないか、ということが疑問でして...

回答No.1

ryumu

調べたことはないので、回答は出来ませんが、影響はあると思います。ただ、低分子は常温以上なら熱運動によって電場等の影響が平均化されてしまうのではないでしょうかね。細胞では、イオンがたくさんあるし、分子自体も普通分極してますし、イオンポンプ蛋白質で膜内外の電場勾配を作ったりしてますから、外部からの電場・磁場の影響はあるはずです。

以前、蛋白質を電場中に入れて（その後磁場中にも入れて）一方向に配向させてからゲルで固めた試料を扱ってる論文を読んだことがあります。これはイオンをポンプする蛋白質だったので、ゲルで一方向に向けた試料を活性化させると電流が観測される、というものでした。ただ、その測定自体は電場外でのものなので電場中ではどうなるか明確には分かりません。しかし、生体中の物質も特別なものではないので、さっきも書きましたが電場や磁場に当然影響されるでしょう。どの程度の強さで変化するかは、場合によると思います。

お礼

回答早いっ！ありがとうございます。
水の場合は、馬鹿馬鹿しいほど強い電場でないと、ということでしょうかね。