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水分子团簇：自然界的水不是以单一水分子(H2O)的形式存在的，而是由若干水分子通过氢键作用而聚合在一起，形成水分子簇，俗称「水分子团」，又称水团簇、水簇。水分子簇是一种不连续的氢键结构形成的水分子簇合物。
分子缔合：是指同种或异种分子在分子间力的作用下形成双分子或多分子的缔合体称为分子缔合。分子缔合是通过特殊的和中等强度的分子间力，使单一种类的分子形成双分子或多分子的缔合体。缔合体常常是非固定的分子结合体,可以不断地解离和重新缔合。在分子缔合中起作用的分子间力主要是极性分子之间的库仑引力，尤其是氢键,这是指一个氢原子同时跟两个负电性很强的原子相结合形成的键。研究分子缔合可以更深刻地理解分子的结构和原子间力的性质。这种分子间的键合本质上属于物理作用，因此缔合作用一般并不显著改变原来物质分子的化学性质，但对物质密度、沸点、熔点、蒸发热等物理性质却有较显著的影响。
所以，水分子团簇是有水分子之间氢键连接起来的分子缔合度形态表现形式。关于小分子团水影响因素的研究，推荐阅读这篇文章。
李睿华, 蒋展鹏, 师绍琪, et al. 17O—核磁共振研究给水中常见离子对水缔合的影响[J]. 环境科学, 2002(3):44-48.
1、该文章研究结果发现，温度是影响水分子缔合度的重要影响因素，这一研究说明17ONMR确实能作为水分子缔合度的研究方法。但作者认为，水的氢键生产和破坏速度是10-13秒，NMR测试则是在10-8秒速度，所以测试信号代表水的平均水平，半峰宽反应的是水中氧原子所处化学环境影响的平均结果。通过17ONMR化学位移和半峰宽作为水缔合影响的指标有合理性，但量化这种关系需要深入研究。
2、利用温度影响的可靠性研究，发现半峰高能代表水分子的缔合度。或者如大家理解的意思，17ONMR半峰宽能作为水分子团簇大小的检测指标。
图1结果说明，如果要获得NMR半峰宽低于50Hz的小分子团簇水，只需要把水加热到40度以上就可以。
3、各种离子酸碱度对这种代表水分子团簇大小的研究指标影响比较复杂，如何判断水质有必要更全面的研究。离子影响比较复杂，但这并不能和水的功能有必然联系。钙镁离子浓度20mM以上可以显著降低NMR半峰宽。
图4说明，钙离子浓度超过2mM，半峰宽降低到稳定值80Hz。
4、酸碱度对水NMR半峰宽影响巨大。例如1mM的盐酸(pH3)能将纯水的半峰宽从168Hz迅速下降到65Hz，再增加盐酸浓度对这个影响不大。例如你希望获得一种半峰宽小的水，加点盐酸就可以。作者认为是氢离子对水缔合度的破坏作用。但是诡异的是，氢氧化钠溶液产生的作用更显著，1mM可将纯水半峰宽从168Hz迅速下降到56Hz。这大概是弱碱性水经常被作为小分子团水的一个原因。根据酸碱度的影响，我们可看出当pH低于3，或大于11，都表现为半峰宽显著下降的特征。但酸碱度接近中性的时候则相反。
总之，我们看到的所谓小分子团水，可能是含有某些矿物质离子或酸碱度远离中性的综合表现。
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以上内容摘自《孙学军 氢思语》，仅限于知识科普，不代表对本公司产品的宣传。
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