Клатраты ксенона

Клатраты ксенона – образуются при самой высокой температуре и самом низком давлении из всех благородных газов.
Клатра́ты (от лат. clathratus — защищенный решеткой; соединения включения), вещества, в которых молекулы соединения-«хозяина» образуют пространственный каркас, а молекулы соединения-«гостя» располагаются в полостях каркаса, напр., в клатрате Cl2·6H2O молекулы Cl2 занимают полости каркаса, образованного H2O.
Ксенон (Xe), как и все инертные газы VIII группы таблицы Менделеева, состоит из одноатомных молекул, не имеет ни запаха, ни цвета, не горит и не поддерживает горение, не взрывоопасен, слабо растворяется в воде и очень быстро выделяется из организма через легкие.
Как инертный газ он благороден, не вступает ни в какие химические реакции с веществами, из которых состоит организм человека. Инертность ксенона (Хе) обусловлена насыщенностью внешней электронной оболочки, электронные конфигурации его предельно замкнуты и максимально прочны.
Значительный интерес вызывает способность ксенона (Хе) при пониженной температуре образовывать с молекулами воды соединения, которые называются  кристаллогидратами: Хе (Н2О)5,75.  Кристаллогидраты ксенона (Xe) относятся к клатратным соединениям.

Клатратные соединения отличаются от обычных, химических, тем что атомы Хе удерживаются в кристаллической решетке молекулы воды, так называемыми ван-дер-ваальсовыми силами, суть которых состоит в том, что входящие в клатрат вещества не претерпевают никаких химических изменений, и после их распада в результате повышения температуры или понижения давления сохраняют все свойства, которые были им присущи до образования клатрата. Клатратные соединения не относятся к числу химических соединений, так как их образование не сопровождается перераспределением электронов. Это дало теоретическую основу для создания  молекулярной теории наркоза, высказанной Полингом и Миллером в 1961 году, суть которой состоит в том, что ксенон начинает образовывать клатраты уже при нормальной температуре, тем самым выключая нейроны и обрывая их взаимосвязи, что и приводит к наркозу.
В 1896 г. было сделано открытие, долгое время казавшееся абсурдным. Вайяр сообщил, что им синтезирован гидрат аргона Аг-бНгО. В 1925 г. Форкан обнаружил, что при взаимодействии ксенона со льдом под давлением образуется гидратксенона Хе-бНгО. В 1940 г. известный советский химик Б. А. Никитин при кристаллизации фенола под давлением 40 атм в присутствии ксенона получил соединение Хе-ЗСбНбОН.
Все эти соединения — клатратные (или соединения включения). В них нет химической связи. Процесс их образования сводится к внедрению чужих молекул в полости, которые уже существуют или могут возникнуть при  определенных условиях в кристаллической решетке того или иного вещества. Нужно только, чтобы совпадали размеры пустот и размеры внедряемых атомов.
И здесь раскрывает свои замечательные свойства структурированная вода мозговой ткани в защите нервной клетки от прямого попадания агентов-пришельцев с их потенциальной агрессией и «высоким темпераментом», с высокой частотой колебаний. Водные молекулы окружив молекулу Хе в свои объятья образует гидрат ксенона – сооружение рыхлое содержащее 8 камер, степень его волновых колебаний близка к физиологической (уже не агрессивной). Клатратообразования -это эволюционно сложившийся процесс в природе, а в биологическом объекте он выполняет защитную функцию. Важнейшую роль в этом процессе играют молекулы эндогенной структурированной воды.
В структуре гидратов газов наряду с водородными связями существенную роль играют связи ван-дер-ваальсовского типа, которые возникают между молекулами газов, в том  числе одноатомными молекулами аргона, неона и ксенона, и молекулами воды.

Гидраты газов имеют кубическую структуру двух типов:

тип I — элементарная ячейка состоит из 46 молекул воды, 6 больших и 2 малых полостей
тип II — в элементарной ячейке находится 136 молекул воды, 8 больших и 16 малых полостей.

Гидраты Хе (клатраты) и свободные от молекул Хе «водные ассоциаты» способны, принять в свои «свободные полости» по закону молекулярного взаимодействия (Ван-дер-Ваальса) различные токсические продукты метаболизма, свободные радикалы, токсины и оказать общий детоксицирующий эффект на молекулярном уровне. Именно этим объясняется субъективное чувство облегчения, свежести и хорошего настроения, увеличение трудоспособности после процедуры. Это состояние своеобразного очищения организма называется «супрамолекулярной детоксикацией» клатратного типа, когда вся агрессия агентов-пришельцев в виде частотно-полевых излучений нивелируется ионными молекулярными взаимодействиями структурированной воды на огромном молекулярном поле, ограждая клетку от их повреждающего действия.

Процессом клатратообразования также как и лечебным эффектом ксенона можно управлять двумя способами: или повышением концентрации ксенона в крови до клинически безопасных доз, или продолжительностью ингаляционного воздействия в целях создания определенной плотности клатратов и увеличения молекулярной площади для адсорбции продуктов метаболизма. При этом необходимо также поддерживать процессы микроциркуляции и доставки кислорода.
Чтобы получить при 0°С гидрат ксенона, достаточно применить давление чуть больше атмосферного.
Одним из клатратных соединений является газированный лед. Опыт показывает, что при охлаждении воды, насыщенный каким-либо газом под давлением, образуется лед, содержащий в своей  кристаллической решетке молекулы газа. При  этом молекулы Н2О посредством водородных связей образуют многогранники, полости внутри которых достаточно велики, чтобы молекула газа могла в них находиться почти свободно. Выйти из многогранника или войти в уже образовавшийся газо-гидрат молекула не может. Поэтому, несмотря на  летучесть газов, эти соединения являются относительно устойчивыми.

Молекулами-гостьями в гидратах могут быть углекислый газ, аргон, криптон, ксенон, метан, этан, этилен, пропан, циклопропан и др. Гидраты экономичны в смысле хранения газа. В 1 м газового гидрата около 200 м метана. Добыть газ из гидрата очень легко нагреванием. Существует предположение, что большие запасы природного газа хранятся в недрах Земли в форме газогидратов.
Аргон, криптон и ксенон обладают способностью образовывать гидраты , в которых одна молекула газа связана с несколькими молекулами воды. При 0° аргон дает гидрат при давлении около 100 ат, а ксенон соответственно при 1,4° и 145 ат. Однако все они отличаются химической агрессивностью и различной частотно-полевой активностью, чем резко отличаются от благородного газа ксенон.
Способность к  образованию данным  газом гидрата  определяется размерами и формой молекул, а не их химической природой.
По нашему мнению, клатратообразование – это эволюционно сложившийся природный механизм своеобразной защиты биологической клетки от прямого действия химического агента. Мы считаем, что в этом, заложено «таинство» загадочного наркоза ксеноном. Ксенон по существу мобилизует весь механизм клатратов и водных ассоциатов не только на анестезию, но и на сохранение гомеостаза путем «супрамолекулярной детоксикации, адсорбции» продуктов тканевого метаболизма и сохранения гомеостаза, как необходимого условия жизни биологического субстрата. В этом заложены лечебные свойств ксенона.