我用NMR对以上10种水的分子簇进行检测。

其结果如表1所示，文京区自来水经过强烈核磁共振后水分子簇略变小。而将自来水煮沸或蒸馏后，分子簇明显变小。两者的分子簇数目皆为原先数值的一半以下。

表1  10种水和水的分子簇值（赫兹）

那么，极其污浊，甚至饮用后会生病的神田川水和不忍池水的分子簇如何呢?令人吃惊的是，神田川水的分子簇值为144赫兹，高于文京区自来水，而和江东区的自来水几乎等值。

最让人感到意外的是，不忍池的水分子簇非常低，仅为61赫兹。但是由于水中存在高浓度有机物，水的分子簇被分割得更小。

分子簇小的水未必都对健康有益，这一结论由以上的试验得到了证实。

那么，口感又好又利于健康的矿泉水的分子簇如何呢？“仙人秘水”的分子簇值为135赫兹，“矿翠”为138赫兹，伊豆天城山的泉水为145赫兹，它们最大的共通性就是分子簇较大。

四、矿泉水的分子簇

我将到目前为止所做的实验结果总结如下：

首先，水受到加热至沸腾或降温至结冰的物理影响时，其分子簇会随之变化。

其次，污浊的水中水分子簇也小。

再次，口感好又有利于健康的水，其分子簇都偏大。

为了进一步证实上述结果，我们对日本和国外的矿泉水分子簇值逐个进行了检测。首先，被公认为口感好的“雾岛裂罅水”的分子簇值为140赫兹。这种水和前面提到的“仙人秘水”一样，是日本国内少有的非加热处理的矿泉水。“仙人秘水”的分子簇值接近1 35赫兹。其次就是“六甲之味美水”，其水分子簇值为130赫兹。

经过加热处理的日本产矿泉水中，分子簇最大的水是“大清水源水”，数值为118赫兹；而“屋久岛绳文水”则为110赫兹。在100赫兹以下的矿泉水也有很多。分别是“卡穆伊瓦卡大饮”88赫兹；“摩周之雾水”75赫兹；“龙泉洞地底湖水”70赫兹；“谷川连峰之源水大清水”70赫兹；“六甲山之名水”65赫兹。

同样是：“大清水”，“大清水源水”和“谷川连峰之源水大清水”的水分子簇存在很大差异。而同样是神户六甲山系的水，“六甲之味美水”和“六甲之名水”的分子簇值也大不一样。这个实验结果让人觉得非常不可思议。

上述实验已经证实，经过加热处理后，水的分子簇显著变小，因此可以推断分子簇较小的矿泉水中原先的分子簇可能更大。

外国产矿泉水的一大持点是不经过加热处理，矿物成分多，硬度偏高。因此，其矿泉水的分子簇也较大。

表2   日本产和外国产的矿泉水分子簇值(赫兹)

检测得出的结果正如我预测的一样。分子簇最大的是法国矿泉水“Volvic”146赫兹；其次是“矿翠”138赫兹；再次是依云126赫兹；分子簇稍小的是“Vittel”95赫兹(见表2)。

综上所述，从分子簇模型来看，既可口又有益健康的矿泉水的分子簇都比较大。

综合考虑以上实验结果表明，水的分子簇并不是越小越好，也就是说水的口感和健康因素与分子簇的大小无关。

但是不能否认的是水的分子簇的大小决定着水的某些性质。但是我认为在现阶段，还不能将分子簇作为水质分析的唯一指标。

最后补充一点，分子簇的大小和结构是否真正决定水的口感?这是我们的研究没能明确解答的问题。因为我们进行的关于水结构的研究，就好像盲人摸象，摸到的是大象身体的各个部分，而大象的全貌尚未弄清。我们期待能在不久的将来看到水结构的真正面貌。

拓展阅读

关于水的结构与分子团簇

众所周知，水是由氢和氧两种元素组成的。水的最简单化学式为H2O，是由一个氧原子与两个氢原子以共价键连接而成。它是一种独特的液体。

通过X射线对水的晶体（冰）结构的测定，O–H键角为104.50°,通过对水蒸气分子的测定O–H距离为0.096nm。H–H距离为0.154nm, 1916年Burt和Edgar精确测定了H2和O2化合成水的体积，并用密度数据算得H和O重量比为H︰O=1.0077︰8.0000，从而准确获悉水的分子式是H2O。

水是一种极性很强的分子，由于水分子中裸露的H原子核与相邻水分子中电负性较大的氧原子上的孤对电子之间存在静电吸引而形成氢链，氢链使若干水分子相互缔合形成水的团簇（water cluster）。因此，水除以单分子形式存在外，还可存在缔合度大小不等的各种水分子簇。近年来的大量研究表明，在自然条件下水主要是以分子簇的形式存在。根据热力学计算，如果水是以单个分子形式存在，熔点就应该是 —110℃，而沸点为 —85℃，但实际上水的熔点是0℃，沸点是100℃。物质具有熔点、沸点随相对分子质量增大而升高的性质，这表明水并不是以单个分子形式存在，而是以水分子簇的形式存在，也就是说单个水分子在氢键作用下，水分子之间相互缔合成由几个、十几个甚至几十个水分子构成的分子集团。可以认为，液体水是由水分子、分子簇以及由水的微弱离解生成的氢离子和氢氧根离子组成的一种多相液态结构。

应当指出，水分子团簇结构与功能的研究是21世纪人类科技研究的前沿热点。到目前为止，这方面的研究已经取得了一定的进展，特别是近年来随着光谱科学（各种红外、拉曼光谱、17O-NMR核磁及激光技术等）与微观测试技术以及计算机科学的不断发展，水分子簇微观结构的研究进入了量子时代，但是由于单体水分子既氢是给体，又是氢受体，从而在液态水中形成比较复杂的氢键网络，加上极性水分之间动态的较强作用力，所以与其他弱束缚系统相比，液态的水分子特征难于直接测量和表征，要获得严格意义上的水分子结构比较困难。因此，仍然需要更进一步的理论和实验研究。我们期待能在不久的将来看到水分子结构的真正面貌。