جنجال «آب ساختاریافته» و مزایای منحصربه‌فرد آن برای سلامتی بدن؛ داستان چیست؟

آیا آب به غیر از جامد، مایع و گاز، حالت چهارمی هم دارد؟ هر چند وقت یک‌بار ممکن است گزارش‌هایی از مزایای آب هگزاگونال (شش ضعلی) که به آن آب ساختاریافته یا آب «ناحیه‌ی منع‌شده» (EZ) هم گفته می‌شود ببینید. چند هفته پیش وب‌سایت Poosh که متعلق‌به کورتنی کارداشیان (سلبریتی آمریکایی) است شروع به تبلیغات برای «فیلتر آب ساختاریافته» به قیمت ۲٬۵۰۰ دلار کرد.

چند روز پیش حتی مجله‌ی استرالیایی باسابقه‌ی سیدنی مورنینگ هرالد وارد ماجرا شد و مقاله‌ای درباره‌ی مزایای آب ساختاریافته برای سلامتی منتشر کرد. این مقاله اکنون حذف شده است. جو آدتونجی، نویسنده‌ی رسانه‌ی کانورسیشن و استاد شیمی می‌گوید آب ساختاریافته و مزایای نسبت‌داده‌شده به آن «یاوه‌گویی است.»

آب ساختاریافته ریشه در مشاهدات جرالد پولاک، استاد مهندسی زیستی در دانشگاه واشینگتن دارد. او مشغول مطالعه‌ی رفتار آب در نزدیکی سطوح هیدروفیل (آب‌دوست) بود. سطوح هیدروفیل از موادی ساخته شده‌اند که علاقه‌ی بسیار زیادی به آب دارند.

پولاک متوجه شد آب اجسامی مانند ریزکره‌های پلاستیکی، نمک و حتی مولکول‌های رَزانه را از ناحیه‌ای نزدیک به سطح بسیار هیدروفیل دور می‌کند. توضیح جرالد پولاک برای رفتار مشاهده‌شده این است که ساختار آب در آن «ناحیه‌ی منع‌شده» تغییر می‌کند.

با این‌ که مولکول‌های آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن ساخته شده‌اند (فرمول معروف H۲O)، پولاک عقیده دارد آب EZ دارای یک اتم هیدروژن اضافی و یک اتم اکسیژن اضافی است (با فرمول H۳O۲). به گفته‌ی جرالد پولاک این تغییر در تعداد اتم‌ها باعث ایجاد بار الکتریکی منفی می‌شود و یک آرایشِ شش ضلعیِ شبکه‌ایِ لایه‌ای از اتم‌ها در آب ایجاد می‌کند.

سطوح هیدروفیل در سلول‌های بدن انسان نیز وجود دارند و به همین دلیل برخی از افرادی که خودشان را کارشناس خطاب می‌کنند، گفته‌اند آب ساختاریافته «طبیعی‌تر» از آب معمولی است و بنابراین باید مزایای متعددی برای سلامتی داشته باشد.

مقاله‌‌ی حذف‌شده‌ی مجله‌ی سیدنی مورنینگ هرالد شامل مصاحبه با فردی به نام راب گورلی بود که خودش را متخصص علم ساختار آب معرفی می‌کرد. او در مصاحبه‌اش ادعاهای متداول زیادی درباره‌ی آب ساختاریافته مطرح کرد؛ از جمله این‌که آب ساختاریافته طبیعی‌تر است، بار الکتریکی منفی دارد، سریع‌تر از آب معمولی وارد سلول‌های ما می‌شود و دارای مزایای پرتعداد دیگری برای سلامتی انسان است.

در مقاله‌ی مجله‌ی سیدنی مورنینگ هرالد به سوابق کاری راب گورلی اشاره نشد، بااین‌حال جست‌و‌جویی سریع نشان می‌دهد گورلی «دانشمند ارشد» شرکتی به نام Phi'on است؛ حوزه‌ی فعالیت این شرکت چیست؟ درست حدس زدید، فروش دستگاه‌های ساختاردهی آب. با نگاهی به ادعاهای مطرح‌شده توسط راب گورلی می‌فهمیم برخی از این گفته‌ها محتمل به‌نظر می‌رسند، اما بقیه‌ی آن‌ها ادعاهایی مضحک‌اند.

می‌دانیم که آب در نزدیکی سطح تماسی که دارای ماده‌ی متفاوتی باشد رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهد، چون دیگر صرفاً با سایر مولکول‌های آب در حال تعامل نیست. کشش سطحی نمونه‌ای آشنا از این پدیده است. همچنین می‌دانیم که آب در حالتی که به فضایی بسیار کوچک محدود شده باشد رفتاری متفاوت دارد، البته در مقیاس یک‌میلیاردم متر.

درنتیجه هیچ دلیل خاصی وجود ندارد که بخواهیم فورا به یافته‌های تجربی جرالد پولاک درباره‌ی رفتار آب در «ناحیه‌ی منع‌شده» شک کنیم. یافته‌های پولاک واقعا جالب به نظر می‌رسند و بسیاری از آن‌ها توسط بقیه‌ی دانشمندان هم مشاهده شده است. بااین‌حال توضیحی که پولاک برای رفتار متفاوت آب ارائه می‌دهد، هیچ پشتوانه‌ی علمی‌ای ندارد.

فرض کنید آب به هر نحوی از حالت H۲O به حالت H۳O۲ دربیاید. محاسبات ساده نشان می‌دهد که پس از تبدیل دو مولکول H۲O به یک مولکول H۳O۲ یک اتم هیدروژن اضافی باقی می‌ماند. در حالت عادی انتظار داریم که این هیدروژن در قالب گاز H۲ خودش را نشان دهد. از طرف دیگر، واکنش نیازمند این است که اکسیژن اضافی را از هوا وارد کند. یک آزمایش ساده نشان می‌دهد که هیچ‌یک از این دو اتفاق رخ نمی‌دهد.

جو آدتونجی می‌گوید آب ساختاریافته با تمامی مشخصه‌های جالبش «نمی‌تواند چیزی جز H۲O باشد.»

پولاک در هیچ نشریه‌ی علمی معتبری که مبتنی‌بر داوری همتا باشد ساختار H۳O۲ را مطرح نکرده و صرفاً یک‌سری توضیحات برای شرح یافته‌های تجربی منتشرشده‌ی او ارائه شده است. ساختاری شش ضعلی که که پولاک به H۳O۲ نسبت داده اگر در همان حالت بماند نمی‌تواند به شکل مایع جریان پیدا کند.

فرض کنید آب در «ناحیه‌ی منع‌شده» دارای نوعی ساختار خاص باشد. آیا می‌توان چنین آبی را در بطری ریخت، به‌گونه‌ای که خواص خود را حفظ کند؟ تمامی شواهد نشان می‌دهند که پاسخ این سؤال منفی است.

در آب دارای pH خنثی (یعنی آبی که نه اسیدی است و نه قلیایی)، تقریباً یک مولکول در هر یک میلیارد مولکول دارای یک اتم هیدروژن اضافی است که از مولکول دیگری جدا شده و این اتفاق باعث ایجاد یک یون +H۳O با بار مثبت و یک یون -OH با بار منفی می‌شود.

پروتون‌های اضافی (+H) که باعث ساخت +H۳O می‌شوند بسیار پرتحرک‌اند و با سرعت بالا از یک مولکول به مولکولی دیگر جهش می‌کنند. این فرایند چنان سریع انجام می‌شود که اتم هیدروژن در یک مولکول آب ۱٬۰۰۰ بار در هر ثانیه با اتم هیدورژن مولکولی دیگر تعویض می‌شود.

حرکت سریع اتم‌های هیدروژن و تولید و انهدام مداوم پیوندهای هیدروژنی بدین معنی است که هر ساختاری در آب ساختاریافته خیلی سریع متلاشی می‌شود. در واقع آب تا حد زیادی در عرض چند پیکوثانیه همسایه‌های خود را فراموش و در عرض چند میلی‌ثانیه اتم‌های هیدروژن خود را عوض کرده؛ این دلیل مایع بودن آب است.

آزمایش‌هایی که با استفاده از پالس‌های لیزری شدید با هدف بر هم زدن ساختار آب انجام شده‌اند نشان می‌دهند که ساختار آب در عرض تنها چند پیکوثانیه بهبود پیدا می‌کند. بنابراین هر ساختار حجیم آب که با ساختار معمولی فرق داشته باشد فقط چند میلیونیم یک میلیونیم ثانیه دوام می‌آورد.

با در نظر گرفتن همه‌ی این مباحث، چه نتیجه‌ای می‌توانیم بگیریم؟ به‌طور خلاصه، عملاً امکان ندارد که بتوانید آبی به غیر از آب معمولی بخرید. می‌توانید pH را تغییر دهید، می‌توانید در یون‌ها و گازهای محلول تغییر ایجاد کنید، اما امکان تغییر دادن خودِ آب وجود ندارد.

شیادانی که به ادعای خودشان آب ساختاریافته می‌فروشند از جملاتی شبه‌علمی که از نگاه علم بی‌معنا و در بهترین حالت نتیجه‌ی تفسیر اشتباه آزمایش‌های پولاک یا سوءاستفاده از این آزمایش‌ها هستند، استفاده می‌کنند. پولاک خودش را از اکثر شرکت‌هایی که آب ساختاریافته می‌فروشند دور می‌کند، چون خودش شرکتی دارد که آب ساختاریافته به فروش می‌رساند. این شرکت محصولات زیادی می‌فروشد که یکی از تأمل‌برانگیزترین آن‌ها «فیلتر آب بدون فیلتر» است.