Що вода? Вона усюди!
Вода -
надзвичайно важлива речовина для існування нашої планети в цілому і живих
організмів зокрема.
ЇЇ застосовують:
- як розчинник багатьох речовин;
- для живлення рослин і тварин;
- у побуті;
- в системах охолодження та опалення;
- для добування водню;
- для добування лугів;
для добування кислот (хлоридної,
сульфатної, фосфатної та ін.);
- для добування органічних
речовин (спирту, оцтової кислоти та ін.);
- для добування мінеральних
добрив.
На вирощування 1т пшениці витрачається
близько 1500т води, на 1т бавовнику - 10 000т, на виплавку 1т чавуну - 130т.
Найважливіша природна
речовина - це вода
Вода як
найважливіший природний оксид. Вода - джерело на Землі, сировина для
промисловості, джерело енергії, чинник, що визначає погоду та клімат на Землі.
Три четверті земної поверхні вкрито водою, яка утворює океани, моря, ріки та
озера. Багато води перебуває у газоподібному стані в атмосфері. У вигляді
великих мас снігу і криги лежить вода цілорічно на вершинах високих гір і в полярних
країнах. У надрах Землі також є вода, що просочує грунт і гірські породи. Воді
належить найважливіша роль у геологічній історії нашої планети.
Вода має
велике значення для промисловості, вона незамінний компонент практично всіх
технологічних процесів. На виробництво 1т сталі, наприклад, витрачається 300 м3 води, 1т
паперу - 900м3, 1т хімічного волокна - понад 2000 м3.
Вода має велике значення в житті
рослин, тварин і людини. Без води взагалі неможливе існування живих організмів.
У всякому організмі вода є середовищем, в якому відбуваються хімічні процеси,
що забезпечують життєдіяльність організму, і сама вода бере участь у багатьох
біохімічних реакціях. Відомо, що масова частка води в організмі людини
становить 65%.
Багато води
потрібно для сільського господарства. Одна рослина соняшника потребує за літо
до 300л води. На вирощування 1т картоплі необхідно 100м3, а 1т зерна
- 1000м3 води. Кожна сільськогосподарська культура за вегетаційний
період споживає 4-5 тис. м3 води на гектар.
Ще більше
води витрачається у промисловості, на транспорті, у будівництві. Воду
використовують для механічного видалення домішок як розчинник, як сировину.
Особливо багато води потребують хімічна промисловість, металургійні
підприємства, текстильні фабрики, цукрові й крохмало-патокові заводи.
Велике
значення має вода в побуті. Кожна доросла людина щоденно споживає з їжею майже
2л води. Значно більше вона витрачає її на побутові потреби. У великих містах
взагалі витрати води становлять близько 100л на людину щодоби. Не дивно, що
загальний об’єм водовитрачання в Україні з урахуванням втрат
досягає 30км3 на рік, що становить 60% всього стоку її річок.
Фізичні властивості води
Чиста вода за
звичайних умов безбарвна прозора рідина (у
товстих шарах голубувата), яка не має ні запаху, ні смаку. Густина води
1г/см3 при 4˚С вона
перетворюється на лід, при 100˚С і нормальному атмосферному тиску – на водяну
пару. Вода має високу теплоємність і малу теплопровідність.
«Аномальні» властивості води
Вода
– один з найкращих розчинників. У ній розчиняється переважна більшість речовин.
Майже 60 елементів міститься у морській воді. А якби вода не мала цієї
аномальної для рідини властивості? Адже саме вода подає кореням рослин
розчинені в ній поживні речовини. Це вона є основою рослинних соків, що розносять
ці речовини по коренях і гілках рослин. Нарешті – вода основна частина
тваринних організмів. І тут вона не
змогла б виконувати своїх функцій, якби не «вміла» так добре розчиняти
речовини.
Усі
речовини )за невеликим винятком) під
час плавлення збільшуються в об’ємі.
Тому вони, як правило, тонуть у власному розплаві. Вода і в цьому разі є
аномальною. Лід має більший об’єм, ніж вода, з якої він утворився, тому і плаває в ній. Уявіть собі, що
вода не мала б цієї надзвичайно рідкісної властивості. Лід, який ледве
утворився на поверхні водойми, відразу поринав би на дно. Тоді найглибші
водойми промерзли б наскрізь. Так само промерзли б озера, ставки, річки. Життя
на нашій планеті не змогло б навіть з'явитися.
Під
час охолодження густина води, як і інших речовин, збільшується. Але тільки до
+4˚С. Під час охолодження від +4 до 0˚С густина води зменшується. Ця, так би
мовити, ненормальна поведінка водо має величезне значення. Восени, коли різко
знижується температура повітря, охолоджується і вода у водоймах. Охолодження
починається зверху. Охолоджуючись, вода спускається вниз доти, доки температура
всієї водойми не знизиться до +4˚С. За такої температури ще можливе життя. З
подальшим охолодженням води водойма вкривається тонким шаром льоду, який захищає
її від ще більшого охолодження.
Опускання
холодної води – а зі зниженням температури розчинність газів у рідинах
збільшується – забезпечує постачання киснем глибинних шарів водойм.
Піднімаючись, теплі води, навпаки, виносять поживні речовини та розчини солей у
верхні шари.
Вода
має величезну теплоємність (пригадайте
її). Охолодивши 1м3 води
на 1˚С, можна нагріти 1000м3 повітря на 3˚С. Завдяки цій властивості
вода чудово пом’якшує клімат. Навесні
та влітку вона дуже повільно нагрівається, охолоджуючи повітря. Восени вона
поступово остигає, зігріваючи повітря. Вода відіграє роль махового колеса
природи і клімату: без неї клімат був би несприятливим для життя.
Вода має ще одну аномальну
властивість – надзвичайно високу приховану теплоту плавлення. Щоб розплавити 1 кг льоду, треба витратити 79
ккал теплоти. Це рятує нас від катастрофічних весняних повеней, дає можливість
грунтам увібрати достатню кількість вологи на літо.
Молекули води завдяки
водневому зв'язку існують не поодинці, а парами, трійками, квартетами,
секстетами. Якби цього не було, вода являла б собою газ…
Якби вода не мала
більшості із цих аномальних властивостей, життя на Землі або зовсім не існувало
б, або воно було б не таким розмаїтим.
Кругообіг води в природі.
Вода в природі постійно рухається,
здійснюючи кругообіг. Його рушійною силою є Сонце, а головним джерелом води –
Світовий океан. Майже чверть усієї сонячної енергії витрачається на
випаровування вод з поверхні водойм. Близько 2/3 атмосферної води повертається
у вигляді опадів знову в Світовий океан, а 1/3 випадає на сушу. Ця вода
поповнює льодовики, ріки й озера. У свою чергу, поверхневі води знову стікають
у моря й океани. Вода, що зволожує грунт, всмоктується корінням рослин. Разом з
водою рослини одержують розчинні поживні речовини. В рослинах вода підіймається
по стеблах і у вигляді пари надходить в атмосферу через листя, і все
повторюється знову.
Кругообіг води – винятково
важливий процес. Він забезпечує сушу прісною водою, яка постійно оновлюється.
Заміна води в річках відбувається в середньому 30 разів на рік, тобто кожні 12
діб. Волога, яка міститься в грунті, оновлюється за 1 рік. Води проточних озер
повністю обмінюються за десятки років, а непроточних – за 200-300 років. Води
Світового океану оновлюються в середньому з 3000 років. Наведені дані дають
уявлення про те, як багато часу потрібно для самоочищення водойм. Тому проблема
охорони водних ресурсів від забруднення – це державна проблема. На
підприємствах будують очисні споруди, щоб забруднена вода не потрапляла у природні
водойми. Розчинні у воді відходи вилучають і намагаються переробляти, а очищена
вода знову використовується на тому самому виробництві. В Україні прийнято
Закон про охорону й раціональне використання природних ресурсів, у тому числі й
водних.
Жива вода
Ризик виникнення серцевого
нападу різко знижується, якщо людина випиває більше п'яти стаканів води в день,
мали на 41% менше шансів померти від інфарктів, ніж ті, хто пив менше двох
стаканів. Для чоловіків виграш для здоров'я був ще більшим – на рівні 54%.
В
той же час при вживанні напоїв захисний ефект води втрачається. Для жінок, які
вживають багато рідини в такому стані, ризик подвоюється, а для чоловіків ризик
становить 46%.
Як
вважають вчені, це пояснюється тим, що вода зразу всмоктує та розріджує кров, в
той час, як інші напої у процесі травлення можуть викликати рух рідини в
кишечник.
Підписатися на:
Дописи (Atom)
