Woda, zgodnie ze swoim wzorem - H2O, powinna składać się tylko z mieszaniny dwóch gazów - wodoru i tlenu, ale jest to jedynie standard laboratoryjny. W rzeczywistości jest to mieszanina różnych substancji znajdujących się w różnych stanach fizycznych i chemicznych. Skład chemiczny naturalnej wody jest bardzo, bardzo zróżnicowany.
Czynniki wpływające na tworzenie składu chemicznego
Analiza chemiczna wody produkowanej w laboratorium umożliwia określenie składu wszystkich zanieczyszczeń pochodzenia organicznego i mineralnego, które występują w cieczy w postaci cząsteczek, jonów, zawiesin, koloidów i emulsji. Na skład chemiczny wód powierzchniowych i podziemnych znaczący wpływ ma położenie geograficzne, budowa geologiczna i warunki klimatyczne obszaru, na którym się znajdują.
Rozważmy pokrótce skład chemiczny naturalnej wody, która jest dość złożonym systemem dyspersji, gdzie woda jest rozproszonym medium, a organiczne, mineralne substancje, gazy i żywe mikroorganizmy są fazą rozproszoną.
Około 90 - 95 procent składników zawartych w rozpuszczonej postaci w wodzie to sole, które istnieją w postaci jonów. W naturalnej wodzie zawsze występuje „zestaw” trzech anionów i czterech kationów (HCO3-, SO42-, Cl-, Ca2 +, Mg2 +, Na +, K +), które są powszechnie nazywane głównymi jonami.
Niektóre z nich są bez smaku, inne nadają płynowi gorzki i selenowy smak. Wchodzą do wody głównie z gleby, skał i minerałów. Niektóre z tych jonów pochodzą z produkcji ludzkiej. Te makrokomponenty są zawarte w wodzie w różnych stężeniach.
Naturalna woda, oprócz głównych jonów, zawiera również różne gazy, oczywiście w postaci rozpuszczonej. Jednym z najważniejszych jest tlen, który nadaje płynowi świeży smak. Ten gaz w wodzie może zawierać różne ilości, wszystko zależy od warunków naturalnych. Oprócz tlenu, woda zawiera gazy, takie jak azot i metan, które nie mają ani smaku, ani zapachu, ale także toksyczny siarkowodór, który nadaje płynowi wyjątkowo nieprzyjemny zapach. Stężenie tych gazów w wodzie zależy głównie od ich temperatury.
Ponadto woda zawiera składniki odżywcze, które składają się na większość istniejących organizmów żywych. Obejmują one głównie związki fosforu i azotu. Jeśli chodzi o azot, może być zawarty w naturalnej wodzie, zarówno w formie organicznej, jak i nieorganicznej. Stężenie składników odżywczych w takiej cieczy może być w bardzo różnych granicach - od zaledwie śladowych ilości do 10 miligramów na litr. Głównymi źródłami tych substancji są opady atmosferyczne, dochody ze spływu powierzchniowego, a także ścieki rolnicze, przemysłowe i domowe.
Niezbędne elementy wody to pierwiastki śladowe, które zawarte są w cieczy mniej niż jeden miligram na litr. Obejmują one prawie wszystkie znane metale, z wyjątkiem jonów żelaza i głównych oraz niektórych niemetali. Bardzo ważne z nich są fluor i jod, które zapewniają prawidłowe funkcjonowanie organizmu ludzkiego.
Między innymi rozpuszczone substancje organiczne są obecne w wodzie. Są to zasadniczo organiczne formy składników odżywczych wymienionych powyżej. Należą do nich: węglowodany, kwasy organiczne, fenole, aldehydy, alkohole, związki aromatyczne, estry i tak dalej.
Skład chemiczny wody, oprócz wymienionych, obejmuje również toksyczne związki i substancje - produkty ropopochodne, metale ciężkie, syntetyczne środki powierzchniowo czynne, pestycydy chloroorganiczne, fenole i tak dalej.
Naturalna woda, ze względu na obecność dużej liczby pęcherzyków gazu i różnych zawieszonych cząstek, jest uważana za niejednorodny ośrodek.
http://www.centrgeologiya.ru/analiz-vody/216-himicheskii-sostav-vodi.htmlTabele: skład chemiczny wody morskiej. Skład jonowy wody morskiej. Zasolenie 35 o / oo.
Tabele: skład chemiczny wody morskiej. Skład jonowy wody morskiej. Zasolenie 35 o / oo. Zasolenie oceanów i mórz waha się od 30 do 50 ppm (tysięczne części pptw), średnio 35 pptw. - 35 g rozpuszczonej soli / kg słonej wody = 35 pptw = 35 o / oo= 3,5% = 35 000 ppmw.
Tabela 1: skład jonowy wody morskiej o zasoleniu 35 o / oo
Tabela 2: skład chemiczny wody morskiej o zasoleniu 35 o / oo
Podręcznik referencyjny „Geografia fizyczna kontynentów i oceanów”. - Rostów nad Donem, 2004
http://tehtab.ru/Guide/GuideMedias/GuideWater/SeaWater3and5persent/SKŁAD WODY.
Wiemy już, że woda jest rozwiązaniem składającym się z wielu sztucznych i naturalnych substancji chemicznych, zwykle pochodzenia mineralnego. W wodzie tam
• poszczególne pierwiastki chemiczne (dokładniej ich jony) - lekkie metale (lit, sód, potas, magnez, wapń), cięższe metale (chrom, mangan, żelazo, cynk, rtęć, ołów i wiele innych), a nawet srebro, złoto i pierwiastki radioaktywne. Są węgiel, fosfor, siarka, jod i inne metaloidy;
- substancje nieorganiczne - sole, kwasy, zasady (zasady);
- materia organiczna, która jest bardzo duża (dużo więcej niż substancje nieorganiczne); niektóre z nich są dla nas stosunkowo nieszkodliwe, inne są niepożądane, a jeszcze inne są prawdziwą trucizną;
nierozpuszczone zanieczyszczenia mechaniczne pochodzenia organicznego i nieorganicznego
- (zawieszone substancje lub zawiesiny) - piasek, muł, rdza, cząstki gliny i tak dalej. Nadają zmętnieniu wodę i wytrącają się podczas stania.
W tym przypadku mówię o wodach naszego współczesnego świata, w których mogą istnieć - i są obecne - nie tylko naturalne składniki, ale także odpady domowe i przemysłowe, takie jak fenol, chlorowodór i inne rzeczy, które nie były znane nawet dwieście lat temu. Tutaj ograniczymy się do krótkiego opisu składu wody, aw kolejnych rozdziałach szczegółowo przeanalizujemy skład wody pitnej, koncentrując się na tym, które zanieczyszczenia są dla nas użyteczne i które są szkodliwe. W tej sekcji zostanie przedstawiona klasyfikacja wód w celu sfinalizowania tematu naszej rozmowy.
Jeśli nie dotkniesz brudnych ścieków i trujących ścieków, to wody od czasów starożytnych są podzielone na słone i świeże. W wodach solnych, w porównaniu ze słodką wodą, występuje zwiększone stężenie soli, głównie sodu. Nie nadają się do picia i zastosowań przemysłowych, ale doskonale nadają się do pływania i transportu wodnego. Skład soli w wodach zasolonych w różnych zbiornikach wodnych zmienia się dość silnie: na przykład w płytkich wodach Zatoki Fińskiej jest mniej soli niż w Morzu Czarnym, aw oceanach zasolenie jest znacznie wyższe. Chcę ci przypomnieć, że słona woda niekoniecznie jest wodą morską. Znane są baseny z wyjątkowo zasolonymi wodami, które nie mają łączności z morzem, takie jak Morze Martwe w Palestynie i słone jezioro Baskunchak.
Woda słodka zawarta jest nie tylko w rzekach i jeziorach, ale także w atmosferze (w postaci pary wodnej), w lodzie morskim, rzecznym i jeziornym, w śniegu i lodowcach Antarktydy, Grenlandii i innych regionów północnych lub górskich, w glebie (zwłaszcza w wieczności). wieczna zmarzlina) oraz w basenach wód podziemnych. W wodzie słodkiej, w porównaniu do morza, mniejsze stężenie soli. Różnią się dwiema głównymi cechami organoleptycznymi - zapachem i smakiem. Jednak zapach i smak mogą się zmieniać w szerokim zakresie. Woda słodka, w zależności od składu, dzieli się na dwie duże grupy: zwykłą wodę i wodę mineralną, czyli wodę o wysokiej zawartości użytecznych składników nieorganicznych. Omówimy je bardziej szczegółowo w drugim rozdziale, a teraz zauważę, że zwykła słodka woda jest rozumiana jako taka, która ze względu na swój skład ogólnie zaspokaja potrzeby ludzkiego ciała w substancjach mineralnych. Należy jednak pamiętać, że słodka woda w różnych basenach, a nawet w tej samej rzece, ale w różnych jej częściach, różni się od siebie, a różnice te wynikają z przyczyn geologicznych i geograficznych: natury gleby (piaszczystej, gliniastej, torfowej i itd.), skały wyściełające koryto rzeki, skład wód dopływowych i oczywiście klimat, od którego zależą reżimy powodziowe, uzupełnianie rzek i jezior deszczem, topniejącym śniegiem i wodami lodowcowymi, jeśli są w pobliżu. Dlatego, oprócz zwykłej słodkiej wody (normalnej w powyższym sensie), konieczne jest odizolowanie szkodliwej wody, w której nie ma wystarczającej ilości składnika niezbędnego do aktywności życiowej, lub odwrotnie, czegoś za dużo, a ten nadmiar wpływa na ciało nie w najlepszy sposób.. Takie fakty są dobrze znane. Tak więc brak fluoru wpływa na stan zębów, brak jodu prowadzi do choroby tarczycy, zbyt miękka woda prowadzi do chorób naczyniowych, a przy braku cynku, niezbędnego do powstawania szkieletu i skóry, dzieci rosną niedorozwinięte krasnoludki. Potrzebujemy jednego lub innego pierwiastka chemicznego, np. Molibdenu, wanadu lub niklu, w znikomych ilościach. Ale jeśli są zakotwiczone w ciele, mogą wystąpić awarie. Uzyskujemy niezbędne substancje mineralne z trzech źródeł - z jedzeniem, sztucznymi preparatami i 10-20% wodą.
Mówiłem powyżej o składzie naturalnej słodkiej wody, ale nasze działania gospodarcze i domowe dodają do nich tysiące substancji, których cechy różnią się od terminu „niepożądane zanieczyszczenie” do definicji „trucizny”. W przyszłości przyjrzymy się bliżej głównym grupom tych związków, a teraz wskażę ich trzy główne źródła. Po pierwsze, jest to część odpadów domowych przedostających się do systemu kanalizacyjnego, zwana surfaktantem - surfaktantami, które tworzą syntetyczne detergenty i detergenty do prania (zwykłe mydło nie szkodzi). Po drugie, śliwki przemysłowe przedsiębiorstw, przede wszystkim chemiczne i metalurgiczne, które mogą zawierać rtęć, arsen, składniki radioaktywne, kwasy, fenol i wiele innych szkodliwych zanieczyszczeń. B-trzecie, pozostałości pestycydów, które są przenoszone z pól do zbiorników przez wody stopione i podglebia. Przypomnę, że pestycydy są substancjami chemicznymi, często toksycznymi, stosowanymi w rolnictwie do zwalczania szkodników i chwastów.
Oprócz substancji organicznych i nieorganicznych wymienionych na początku tej sekcji, w wodzie obecne są również patogenne drobnoustroje (bakterie) i wirusy.
Bakterie i wirusy są dwoma różnymi źródłami patogennymi, a dla nas, jeśli nie wchodzisz w subtelności, różnią się jednym parametrem: rozmiar bakterii wynosi 1-100 mikronów 1, a wirusów - 0,2-1,2 mikrona. Te mikroorganizmy mnoży się aktywnie w ściekach miejskich.
http://ru-stroyka.com/vodorazdel/1169-sostav-vody.htmlSkład chemiczny wody morskiej;
Rozprzestrzenianie się lodu morskiego
Zasięg lodu morskiego zmienia się w zależności od pór roku od 9 do 18 milionów km² na półkuli północnej i od 5 do 20 milionów km² na południu. Maksymalny rozwój pokrywy lodowej na półkuli północnej obserwuje się w lutym-marcu, a na Antarktydzie - we wrześniu-październiku. Ogólnie rzecz biorąc, na kuli ziemskiej lód morski o sezonowych wahaniach wynosi 26,3 mln km², a średnia grubość pokrywy wynosi około 1,5 m. Lód morski powstaje we wszystkich morzach Oceanu Arktycznego. Zimą powstają także w morzach Beringa, Ochockiego, Azowskiego, Aralskiego i Białego, w fińskich, botnickich i ryskich zatokach Morza Bałtyckiego, w północnych częściach mórz japońskich i kaspijskich, a czasami na północno-zachodnim wybrzeżu Morza Czarnego.
W Arktyce istnieje sześć stopni rocznego i wieloletniego lodu, różniących się grubością i czasem ich istnienia. Roczny lód nazywa się cienki o grubości 30-70 cm, średniej grubości - od 70 do 120 cm i grubości - ponad 120 cm. Dwuletni lód ma grubość 180-280 cm, trzy- i czteroletnie - 240-280 cm. Grubość wieloletniego lodu osiąga 280 -360 cm. W okresie maksymalnego rozwoju pokrywy lodowej na Oceanie Arktycznym, wieloletnie lody zajmują 28% całkowitej powierzchni, dwuletnie - 25%, jednoroczne i młode - 47%.
Na półkuli południowej pokrywa lodowa rozwija się od kwietnia do września koncentrycznie wokół Antarktydy. Lód wieloletni praktycznie nie występuje, a co dwa lata zajmuje mniej niż 25% obszaru maksymalnego rozwoju lodu.
Lód morski powstaje pod wpływem przenikania ciepła z powierzchni wody do atmosfery, przechłodzenia wody i obecności jąder kondensacji. Wszystkie właściwości fizykochemiczne lodu morskiego zależą od zasolenia wody, z której powstał. Ponieważ temperatura zamarzania wody morskiej jest zmienna i maleje wraz ze wzrostem zasolenia wody, tworzenie się lodu morskiego zachodzi wolniej niż świeżego lodu.
Naturalna woda nigdy nie jest chemicznie czysta. Nawet wilgoć atmosferyczna zawiera różne zanieczyszczenia (rozpuszczone gazy, pył, mikroorganizmy itp.), Które wychwytuje z powietrza. Skład chemiczny hydrosfery jako całości jest szacowany przez skład wód morskich i oceanicznych.
Zawartość związków chemicznych rozpuszczonych w wodzie morskiej jest określana albo w ułamkach masowych procentu, albo w ppm, i jest nazywana zasoleniem. Średnie zasolenie wód oceanicznych wynosi 34,5%. Oznacza to, że 1 litr wody zawiera 34,5 g soli (ppm wynosi 0,1% i jest oznaczany jako ‰). 0,48 · 10 23 g soli rozpuszcza się w wodzie.
Pomimo szeregu procesów fizykochemicznych, biologicznych i geologicznych zachodzących w wodzie morskiej, jej skład soli jest prawie stały (jest to stała planety Ziemia). Dotyczy to szczególnie obszarów oddalonych od linii brzegowej. Zmienia się tylko koncentracja substancji rozpuszczonych, których główną masą jest sól kuchenna (NaCl).
Pierwiastki chemiczne wody morskiej występują w różnych związkach, z których główne są podane w tabeli.
Tabela - Główne składniki wody morskiej
Najmniejsze zasolenie (prawie zero) obserwuje się w pobliżu ujścia rzek. W regionach polarnych, z powodu topnienia lodu, zasolenie wody oceanicznej spada do 33, a nawet do 31.
Zasolenie wody w morzach jest znacznie bardziej zmienne, zwłaszcza przy słabym połączeniu z oceanem lub całkowicie je utracono. Zasolenie w takich morzach może się znacznie różnić w zależności od intensywności parowania określonej przez klimat, spływ słodkiej wody z kontynentu i innych warunków.
Przykładem morza o wysokim zasoleniu jest Morze Czerwone, do którego z otaczającej ziemi nie płynie żadna rzeka, która ma duże parowanie. Na południu zasolenie morza jest nadal bliskie zasoleniu sąsiednich części Oceanu Indyjskiego i wynosi 39, ale na północy, w zatokach Suez i Aqaba, osiąga 41, a zimą wzrasta nawet do 52. Wody dolne środkowej części Morza Czerwonego mają niezwykle wysokie zasolenie. Tutaj, na głębokości 2 tysięcy metrów, ekspedycja sowiecka ustaliła zasolenie na 280,7 na statku badawczym Akademik S. Vavilov.
Przeciwnie, Morze Czarne, położone w chłodniejszym klimacie, gdzie parowanie jest mniej intensywne, i przyjmowanie słodkiej wody z tak potężnych arterii rzecznych jak Dunaj, Dniestr, Dniepr, Don, Kubań, ma tylko 18 zasolenia - w aktywnej części 1 –9 ‰ - u wybrzeży. W Morzu Azowskim zasolenie wynosi 11–13. Morze Bałtyckie ma jeszcze niższe zasolenie, na które odsalanie wpływają te same przyczyny. Jego zasolenie na zachodzie wynosi 7, aw Zatoce Botnickiej i Zatoce Fińskiej spada do 2–5. Na wschodnim krańcu Zatoki Fińskiej, niedaleko Sankt Petersburga, w tak zwanej Zatoce Newy lub w Kałuży Markizy, spada nawet do 1.
W niektórych zamkniętych basenach zasolenie w różnych częściach zmienia się jeszcze bardziej. Klasycznym przykładem jest Morze Kaspijskie, które teraz całkowicie straciło kontakt z oceanem i faktycznie zamieniło się w jezioro. W pobliżu ujścia dużych rzek (Wołga, Ural, Terek, Kura) woda w regionie Morza Kaspijskiego jest wysoce odsalana (7,5). W strefie północno-wschodniej woda jest tak świeża pod wpływem przypływu tutaj przez południowo-zachodnie wiatry wody z r. Ural, który miejscowi używają dla potrzeb ekonomicznych. A w Zatoce Kara-Bogaz-Gol, która znajduje się w bardzo suchym klimacie i prawie całkowicie pozbawiona dopływu świeżej wody z lądu, zasolenie osiąga 186, wartość, przy której niektóre rozpuszczalne sole (mirabilit) zaczynają spadać z wody.
W ostatnich dziesięcioleciach, ze względu na spadek napływu wód rzecznych, zmniejsza się głębokość Morza Aralskiego i wzrasta zasolenie wody. Nawet w najgłębszej - zachodniej jego części - zasolenie sięga około 60 ‰, a na wschodzie jeszcze bardziej odparowuje część morza (jeszcze przed 10–12).
Zasolenie wody morskiej zmienia się zarówno w czasie, jak iw przestrzeni. Wynika to z niestałości stosunku między parowaniem z powierzchni wody (E) a czynnikiem odsalania (opady P, przepływ rzeki Q, topnienie lodu itp.). W okresach i na obszarach charakteryzujących się silną przewagą E over (P + Q) stężenie soli wzrasta. Zatem w strefach tropikalnych i subtropikalnych zachowany jest stosunek E> (P + Q). Dlatego między 15 a 25 szerokościami geograficznymi każdej półkuli rejestruje się najwyższe zasolenie otwartej części Oceanu Świata, wynoszące 37,5 i trochę więcej. Na równiku obfite opady znacznie przekraczają parowanie P >> E. Dlatego tutaj zasolenie wody na powierzchni jest najczęściej niższe od średniej (34,0–34,7). W umiarkowanych i wysokich szerokościach geograficznych zwykle obserwuje się nierówność E.
http://studopedia.su/8_17689_himicheskiy-sostav-morskoy-vodi.htmlCałkowita zawartość wody: norma w procentach
Woda jest najważniejszym środowiskiem, w którym zachodzą procesy życiowe. Znajduje się w strukturze wszystkich narządów, tkanek i komórek, dlatego bez niego nie można wyobrazić sobie osoby.
Znaczenie wody dla ciała
Jest niezbędna, ponieważ odpowiada za wiele wewnętrznych procesów, pozwalając nam zachować zdrowie. Więc woda:
- utrzymuje naturalną wilgotność błon śluzowych i skóry;
- wzmacnia mięśnie i pochłania ruch stawów;
- usuwa produkty przemiany materii z komórek;
- eliminuje toksyny i inne niebezpieczne substancje;
- dostarcza hormony, enzymy, tlen i składniki odżywcze do wszystkich części naszego ciała;
- eliminuje produkty odpadowe;
- reguluje temperaturę i tak dalej.
Dlatego utrzymanie zrównoważonego poziomu płynu w organizmie sugeruje, że działa on płynnie, że wszystko mieści się w normalnym zakresie i że ryzyko problemów jest zminimalizowane.
Naturalne wahania bilansu wodnego
Poziom wilgoci w ciele każdej osoby nie jest statyczny: zmienia się zarówno w ciągu dnia, jak iw ciągu miesiąca. Ponadto wpływają na niego wszystkie procesy fizjologiczne. W rezultacie wszelkie znaczące zmiany zawartości wody znajdują odzwierciedlenie we wskaźnikach składu ciała. Na przykład po długim śnie ciało jest bardziej podatne na utratę płynu.
Ponadto występują różnice w rozkładzie wilgoci w zależności od pory dnia. Tak więc w ciągu dnia osoba jest bardziej aktywna, więc z potem traci dużo płynu. W małych ilościach wyświetlany jest z:
Wśród innych czynników wpływających na stopień zawartości wody w organizmie są: odżywianie, leki, choroby, poziom aktywności fizycznej, strefa klimatyczna zamieszkania, stopień adaptacji do suchych warunków pogodowych i spożycie alkoholu. Skale analizatora składu ciała, jak również profesjonalne skale medyczne, przedstawione w odpowiednich sekcjach na naszej stronie internetowej, pomagają śledzić to wszystko.
Jest jeszcze jeden ważny czynnik, który wymaga stałego monitorowania, aby idealnie utrzymać proporcjonalną równowagę. Zatem poziom płynu w organizmie spada równocześnie ze wzrostem tkanki tłuszczowej. Oznacza to, że u osoby z nadmiarem tłuszczu ilość wilgoci w organizmie jest poniżej średniej. Podczas gdy wraz z utratą tkanki tłuszczowej ilość wody zaczyna się regenerować.
http://au-med.ru/obschee-soderzhanie-vodyi-norma-v-protsentnom-sootnosheniiWoda morska
Zanim zaczniemy mówić o wodzie morskiej, przypomnijmy sobie trochę tego, co ogólnie wiemy o wodzie. Ze szkoły wiemy, że ponad dwie trzecie powierzchni ziemi jest pokryte wodą. W większości ta woda jest słona. Należy jednak powiedzieć, że nie ma całkowicie świeżej, destylowanej wody w przyrodzie, można ją uzyskać tylko sztucznie. Wody naturalne zawierają jedną lub inną ilość soli. Na przykład woda deszczowa zawiera 1 gram soli na 30 kilogramów wody. Oczywiście nazywamy tę wodę świeżą.
Ludzie od dawna mają kult wody. Ich fantazja osadziła wielu bogów w morzu, z których najpotężniejszym był Neptun wśród Rzymian, Posejdon wśród Greków. Rzeką i deszczówką rządzili inni bogowie. Co ciekawe, sto lat temu chłopi na Sycylii, po wielu bezowocnych apelach do św. Andrzeja, patrona wody, z prośbą o spowodowanie deszczu, w końcu stracili cierpliwość i postanowili powiesić posąg pechowego patrona, oświadczając krótko: „Deszcz lub lina”.
Tylko trzy procent wody na świecie jest świeże lub to, co nazywamy słodką wodą. I są rozmieszczone na ziemi bardzo nierówne. Aby zaoszczędzić wodę, uciekają się do różnych metod: pompują glinę do gleby, aby zmniejszyć filtrację do ziemi, przykryć powierzchnię zbiorników wodnych specjalnymi foliami syntetycznymi itp. Tymczasem wiele suchych obszarów znajduje się w pobliżu wody, jednak sól, morze. Na przykład bezwodny step Krym otoczony jest morzem. A na południowym wybrzeżu Krymu nie ma wystarczającej ilości wody. To prawda, że system środków hydrotechnicznych, którego budowa jest obecnie prowadzona, pozwoli w znacznym stopniu wypełnić tę lukę w przyrodzie, ale wskazane byłoby również wykorzystanie odsalanej wody morskiej.
Instalacje odsalające wodę morską działają z powodzeniem w różnych częściach Związku Radzieckiego i za granicą. Na przykład w mieście Szewczenko nad brzegiem Morza Kaspijskiego instalacja taka daje 450 litrów świeżej wody dziennie dla każdej osoby. Odsolają tutaj wodę głównie przez odparowanie, ale stosuje się inne metody, na przykład chemiczne (wchłanianie soli przez żywice jonowymienne) i elektrochemiczne (gromadzenie jonów soli przez elektrody). Pojawia się pytanie o odsalanie wody i niektórych regionach dalekiego wschodu. Tam również będzie korzystne, ponieważ uzyskana sól może być stosowana do solenia ryb. Teraz sól na Daleki Wschód musi być transportowana pociągiem przez tysiące kilometrów. Korzystne jest wykorzystanie doświadczenia japońskich ekspertów, którzy zbudowali zakład do zintegrowanego przetwarzania wody morskiej. Przy przetwarzaniu 4000 ton wody morskiej roślina ta wytwarza 3000 ton świeżej wody, 110 ton soli i soli glaubera, 16 ton magnezu, 17 ton chloru i innych substancji. Oczywiście, tak złożona obróbka wody morskiej będzie korzystna nie tylko dla Dalekiego Wschodu, ale także dla innych wybrzeży, które potrzebują świeżej wody.
Zwróćmy uwagę na szereg wspólnych cech wody, zanim przejdziemy do opowieści o wodach Morza Czarnego. Wiadomo na przykład, że woda ma dużą pojemność cieplną. Po podgrzaniu pochłania dużą ilość ciepła, a gdy się ochłodzi, promieniuje. Dlatego obszary przybrzeżne są zazwyczaj cieplejsze niż obszary położone na tej samej szerokości geograficznej, ale oddalone od morza. Jeśli na wybrzeżu morza nadal są wysokie góry, które nie pozwalają na rozprzestrzenianie się ciepła, wówczas klimat obszarów przybrzeżnych będzie jeszcze cieplejszy. Takie warunki istnieją na Morzu Czarnym na obszarach sowieckiej subtropiki. To najdalej na północ podzwrotnikowe na świecie. Na przykład Soczi znajduje się na szerokości geograficznej Władywostoku i Nowego Jorku, gdzie wiadomo, że klimat jest bardziej dotkliwy niż w Soczi.
Kolejna właściwość wody - jej odparowanie wymaga dużej ilości ciepła. Jaką rolę odgrywa ta własność? Gdyby podczas parowania potrzebne było niewielkie ciepło, wtedy wiele rzek i jezior wyschło do dna latem.
Często mówi się, że woda jest nośnikiem życia, ocean jest kolebką życia. Rzeczywiście, pierwsze organizmy pochodzące z wody i wiele nadal żyje w tej pożywce. Przemieszczając się z jednego obszaru na drugi i z góry na dół, woda przenosi materię organiczną i tlen do karmienia zwierząt i roślin. Tam, gdzie takie ruchy są osłabione, na przykład w głębi Morza Czarnego, życie znika.
Morze Czarne jest naszym najcieplejszym morzem. Temperatura wody na jej powierzchni przez sześć miesięcy przekracza 16 stopni, a latem ponad 25 stopni. Zimą powierzchnia głównej części morza jest chłodzona do 6-8 stopni. Zatoki w jego północno-zachodniej części, z reguły zamarzają, wiatry wielokrotnie łamią lód, tworząc pagórki o wysokości do 3 metrów. W niektórych latach w rejonie Odessy lodołamacze są wykorzystywane do sprowadzania statków na morze.
Ostre wahania temperatury występują, gdy wiatr przepływa. Woda Sgon prowadzi do jej ochłodzenia, przypływu - do rozprzestrzeniania się ciepła w głąb. Na Krymie, z kilkoma godzinami silnego wiatru, temperatura wody spadła o 12 stopni (z 23 do 11).
Temperatura wody z głębi morza jest wyjątkowo stała: od 200 metrów do samego dna, latem i zimą temperatura wynosi 8–9 stopni Celsjusza.
Czym różni się woda morska od wody rzecznej? Wszyscy powiedzą: fakt, że woda morska jest słona. Zasolenie określa liczba gramów soli na kilogram wody morskiej. Interesujące jest porównanie zasolenia wody różnych mórz i oceanu światowego;
Liczba gramów soli na 1 kilogram wody morskiej:
Poniższa tabela pokazuje, że zasolenie Morza Czarnego jest dwa razy niższe niż zasolenie wód oceanicznych, ale dwa razy wyższe niż zasolenie Morza Azowskiego i półtora razy większe niż Morze Kaspijskie. Wielu uważa Morze Kaspijskie za bardzo słone. Taka reprezentacja jest błędna, tylko Zatoka Kara-Bogaz-Gol i kilka mniejszych zatok są silnie zasolone. Przy okazji, najbardziej słone ze wszystkich mórz świata, Morze Martwe, znajdujące się w Palestynie, zawiera do 300 gramów soli na 1 kilogram wody morskiej.
Do tego morza wpada tylko rzeka Jordan, z której nie wypływa żadna rzeka.
Woda w tym morzu jest tak gęsta, że nie można utonąć. Możesz nie tylko kłamać, ale także siedzieć na powierzchni wody. Mówi się, że rzymski cesarz Tytus nakazał wykuwać niesfornych niewolników i wrzucać ich do Morza Martwego. Jakie było jego zdziwienie, gdy zobaczył, że nie zatonęły.
Morze Martwe jest wywoływane na innej podstawie. Faktem jest, że w wodzie o takim zasoleniu nie ma życia. W Morzu Czarnym również w głębi nie ma życia, chociaż zasolenie jest tam niskie. Ale porozmawiamy o tym później, ale teraz zajmiemy się jeszcze jedną ważną właściwością wody morskiej.
Wraz ze zmianami zasolenia, właściwości i smaku wody zmieniają się, ale jest coś wspólnego, który łączy zarówno odsolone Morze Czarne, jak i słodowe Morze Czerwone i Ocean Światowy. Faktem jest, że pomimo różnicy w zasoleniu skład soli rozpuszczonych w wodzie morskiej jest wyjątkowo stały. Dlaczego Skład soli w morzu jest regulowany przez zwierzęta i rośliny. Nawet mała ryba o wadze 100 gramów przepuszcza 20-30 centymetrów sześciennych wody na minutę. I ile wody wpuszczają wielcy mieszkańcy oceanu!
Wiadomo, że kiedy powstał pierwotny ocean i nie było jeszcze organizmów zwierzęcych, skład soli tego oceanu był inny. Obecnie w wodzie morskiej główne sole są zawarte w następujących ilościach (procent):
W niektórych morzach obserwuje się tylko niewielkie zmiany w składzie soli, nie przekraczające jednego procenta. Tak więc w Morzu Czarnym w porównaniu z Oceanem Światowym zawiera nieco więcej węglanu wapnia i chlorku potasu, ale mniej siarczanu wapnia.
Niewielka zmiana składu soli powoduje, że woda w Morzu Czarnym wpływa do rzeki (nie w zasoleniu, ale w składzie soli).
Interesujące jest porównanie składu soli (w procentach) wody morskiej i rzecznej.
Tak więc, chlorki są dominujące w wodzie morskiej i węglanach w wodzie rzecznej. Ponadto w wodzie morskiej jest znacznie mniej związków organicznych niż w wodzie rzecznej, ponieważ związki te są absorbowane przez licznych mieszkańców morza.
Słony smak daje chlorek sodu (sól) i gorzki smak - chlorek magnezu i siarczan magnezu (lub brytyjska sól). Obecnie 60 różnych elementów jest w nim otwarcie otwartych, ale zakładają, że zawiera on wszystkie elementy, które istnieją na Ziemi, tylko niektóre z nich nie zostały jeszcze odkryte.
W postaci naładowanych cząstek - jonów w wodzie morskiej znajdują się żelazo, miedź, cyna, cynk, ołów. Są złoto, srebro, rad, radon, brom i jod, ale wiele z nich jest dostępnych w bardzo małych ilościach. Na przykład ton wody morskiej stanowi 1 miligram srebra, a złoto jeszcze mniej. Pomimo tej pozornie nieistotnej zawartości, gdyby można było wydobyć całe złoto z wód wszystkich mórz i oceanów świata, każdy mieszkaniec Ziemi miałby pół miliona rubli w złocie!
Złoto otrzymuje się z wody morskiej za pomocą wymieniaczy jonowych - żywic jonowymiennych, które są zdolne do przyłączania do siebie jonów substancji rozpuszczonych w wodzie. Niestety, wydobywane w ten sposób złoto jest nadal bardzo drogie; koszt energii wydanej na jej produkcję jest pięciokrotnie wyższy niż koszt wydobywanego złota.
Woda morska to złożony związek chemiczny. Powstał przez miliony lat.
Woda morska ma wiele właściwości leczniczych. Niezwykle korzystny wpływ na organizm ludzki. Podczas kąpieli czujemy się świetnie, szczególnie przyjemnie w upalny dzień. Woda zmniejsza wagę osoby (pamiętaj o prawie Archimedesa?). Najwięksi ludzie czują się swobodnie na morzu. Będąc w morzu, zawsze wykonujemy pewne ruchy, co prowadzi do zwiększonego oddychania, metabolizmu, lepszego apetytu i trawienia. Nie zdziw się, jeśli opalasz się podczas kąpieli, chociaż nie leżałeś wcale na plaży: stało się tak, ponieważ warstwa powierzchniowa morza doskonale przenosi promienie ultrafioletowe, które powodują opalanie ciała. Powietrze morskie nasycone tlenem, sole chlorku sodu, wapnia, magnezu, jodu, bromu, najmniejsze frakcje substancji radioaktywnych są niezwykle przydatne dla ludzi. Medycyna praktykuje obecnie nawet specjalny sposób leczenia niektórych chorób dróg oddechowych: pacjenci są umieszczani w specjalnych fontannach, które rozpylają wokół nich wilgoć. Ta metoda nazywana jest hydroaeronizacją. Morze to naturalny hydroaeroniser. Pacjenci z nadciśnieniem i astmą oskrzelową odczuwają ulgę w morzu, ponieważ w pobliżu morza znajduje się dużo jonów ozonu i tlenu. Obecność ozonu tłumaczy się tym, że w powietrzu morskim nie ma mikrobów, ozon zabija je.
Korzystne działanie morza na ludzki układ nerwowy. Kojące bryzgi fal i szelest kamyczków, chłód wody podczas kąpieli są kojące. Nawet kolor morskiej i przybrzeżnej roślinności wpływa na nasze samopoczucie.
Jednak morze i słońce, z nadmiernym użyciem tych silnych czynników, mogą odwrócić się od twoich przyjaciół w wrogów. Nie możesz pływać aż do dreszczy lub „gęsiej skóry”. Ludzie, którzy cierpią na duszność, nie mogą szybko pływać. I oczywiście tylko krzywda może doprowadzić człowieka do wielogodzinnego „obowiązku” na plaży w pogoni za brązową skórą.
Lecznicze właściwości wody morskiej od dawna były stosowane przez człowieka. Wiele osób wie, jak woda morska działa korzystnie podczas płukania gardła w przypadku łagodnego przeziębienia. Małe rany są szybko wciągane do wody (oczywiście nie należy wchodzić do wody z dużą krwawiącą raną, aby uniknąć zakażenia)
Obecnie woda morska jest wykorzystywana jako jeden ze składników do wytwarzania wielu leków, na przykład do leczenia niektórych chorób oczu i ucha. Lekarze czasami wstrzykują wodę morską (nieco rozcieńczoną i, oczywiście, zdezynfekowaną) do mięśni ludzkich, jako sól fizjologiczną, aby utrzymać żywotną aktywność organizmu.
W swoim reżimie hydrologicznym Morze Czarne bardzo różni się od innych mórz. Jest wysoce odsolony i dlatego lżejsza warstwa powierzchniowa (jest ciepła latem) leży na gęstszej, słonej dolnej warstwie. Obecność dwóch warstw jest stale wspierana przez usuwanie świeżej wody z rzek i odsolonych wód z Morza Azowskiego, a także głębokich (gęstych) wód z Morza Marmara. Wymiana wody między tymi warstwami jest bardzo słaba. Do czego służy ta wymiana wody? Przede wszystkim, głównie do dystrybucji tlenu w głębi, do tak zwanego napowietrzania głębokości. Tlen powstaje w powierzchniowych warstwach morza. Rozprzestrzenia się przez pionową wymianę wody. Tam, gdzie nie ma pionowego ruchu wody, w głębokich warstwach nie ma tlenu. Taki przypadek widzimy na Morzu Czarnym.
Znaczne letnie przegrzanie masy wody przyczynia się do gromadzenia ciepła na zimę. Wielkie rezerwy ciepła morza, jak również wszelkie zjawiska, należy uważać za wielostronne. Jest rzeczą pozytywną, że morze nie zamarza w swojej głównej części i że ociepla wybrzeże w zimie (czynnik kształtujący klimat). Negatywną konsekwencją jest to, że powierzchnie silnie podgrzane wody nie mogą ochłodzić się w dużym stopniu w okresie krótkiej zimy w Morzu Czarnym. Słabe chłodzenie zimą w warunkach stosunkowo niskiego zasolenia prowadzi do bardzo małego wzrostu gęstości, aw konsekwencji do lekkiego obniżenia poziomu wody powierzchniowej (nie więcej niż 200 metrów). W niższych warstwach występuje stagnacja wody, tlen nie przenika tam (powierzchnia morza, dlatego też tam nie ma życia).
To prawda, nie można powiedzieć, że na Morzu Czarnym nie ma absolutnie żadnej wymiany wód powierzchniowych z głęboką wodą. Hipoteza takiej wymiany wody została przedstawiona przez profesora V. A. Wodyanitsky'ego i potwierdzona przez innych naukowców. Pośrednim dowodem obecności pionowej wymiany wody jest fakt, że z czasem warstwy powierzchniowe morza nie odsolą się, a głębokie warstwy nie zasolą. Radzieccy naukowcy znaleźli także bezpośrednie dowody wymiany wody między warstwami. Głównymi przyczynami są tak zwane poprzeczne głębokie prądy, ekscytujące warstwy o głębokości do 1000 metrów, a także mieszanie termiczne wynikające z efektu ciepła skorupy ziemskiej oraz w wyniku gnicia na dnie. To prawda, że ruchy pionowe na Morzu Czarnym są bardzo słabe. Szacuje się, że cząstka wody potrzebuje od 80 do 430 lat, aby przemieścić się z jej największych głębokości na powierzchnię. Chociaż okres ten nie jest niewielki, to bardzo ważny jest sam fakt obecności ruchu pionowego. Dlatego radzieccy naukowcy oczywiście nie mogli zgodzić się z propozycją wielu zagranicznych naukowców, aby zrzucić pozostałości produkcji jądrowej na Morzu Czarnym.
Oprócz soli znaczna ilość gazów jest rozpuszczana w wodzie morskiej: tlen, dwutlenek węgla, siarkowodór, azot i inne. Im niższa temperatura i zasolenie wody, tym więcej rozpuszczonych gazów.
O roli tlenu rozpuszczonego w wodzie morskiej mówiliśmy już wcześniej. Zazwyczaj w powierzchniowych warstwach morza zawiera 5-10 centymetrów sześciennych tlenu na litr wody.
Źródłem siarkowodoru jest rozkład pozostałości organizmów wodnych. Wybitny rosyjski chemik N. D. Zelinsky został założony pół wieku temu, siarkowodór w Morzu Czarnym ma pochodzenie biochemiczne. Naukowiec wykazał, że specjalne bakterie żyjące w środowisku beztlenowym, które żyją w dużych ilościach w głębi morza, rozkładają zwłoki zwierząt i roślin na szereg prostszych związków chemicznych, które oddziałują z solami wody morskiej. W wyniku tej reakcji powstaje wolny siarkowodór. Na Morzu Czarnym, gdzie wymiana wody odbywa się praktycznie do głębokości 150 do 200 metrów, a „ciała zwłok” organizmów roślinnych i zwierzęcych nieustannie pada, zawartość siarkowodoru osiąga 7,5 centymetrów sześciennych na litr wody, a całkowita ilość siarkowodoru w Morzu Czarnym wynosi miliard ton. W ciągu ostatnich 1-2 tysięcy lat liczba ta pozostała w przybliżeniu stała. Chociaż cały czas powstaje siarkowodór w głębi morza, ale równolegle z nim jest proces utleniania przez bakterie siarkowodoru, które żyją na dnie i w głębinach Morza Czarnego. Bakterie nazywane są świetnymi robotnikami. Ich wielowiekowa praca może stworzyć całe wyspy, na przykład Bahamy składają się z węglanu wapnia wytrąconego przez bakterie. Są bakterie, które jedzą olej. Olej pokryłby wszystkie morza i oceany przez długi czas, gdyby nie te bakterie. W Morzu Czarnym bakterie żelazne, mówiąc w przenośni, stworzyły Półwysep Kerczeński. Przez tysiące lat rzeki niosły żelazo, bakterie zamieniły je w tlenek żelaza, który obecnie leży na 20-metrowej rudzie na półwyspie Kercz. Są nawet bakterie, które jedzą asfalt. To nie są robotnicy, ale niszczyciele.
Bakterie siarki, takie same jak w Morzu Czarnym, utleniony siarkowodór w starożytnych jeziorach i bagnach, przekształcając go w czystą siarkę. Następnie w miejscach tych jezior i powstały osady siarki. Teraz zapotrzebowanie na siarkę rośnie. Rozwijająca się chemia wymaga coraz więcej siarki do produkcji tworzyw sztucznych, farb, szkła, nawozów. Z czasem rezerwy siarki mogą zostać wyczerpane, więc naukowcy już pracują nad kolonizacją współczesnych bagien takimi bakteriami, aby w przyszłości mogły powstać rezerwy siarki. Opracowana zostanie również metoda stosowania siarkowodoru czarnomorskiego. Ponadto warunki istniejące na dnie Morza Czarnego są bardzo podobne do tych występujących w starożytnych zbiornikach, gdzie ropa powstała podczas rozkładu pozostałości zwierzęcych bez tlenu. Dlatego też, jeśli ropa jest obecnie formowana na dnie Morza Czarnego, w przyszłości będzie można ją wykorzystać.
Siarkowodór w Morzu Czarnym nie jest jedynym wyjątkiem na świecie. Siarkowodór występuje w znacznych ilościach w niektórych norweskich fiordach, w głębinowych częściach Morza Kaspijskiego oraz w innych obszarach, w których pionowa wymiana wody jest trudna. W innych morzach, z tego lub innego powodu, mieszanie się wód zachodzi znacznie głębiej, często na dnie. Takimi powodami może być jesienno-zimowe chłodzenie wody, tworzenie się lodu lub letnie parowanie w słonych wodach. Tam, gdzie nie ma dużych pionowych ruchów wody, ulega stagnacji, a rozkład pozostałości organicznych prowadzi do powstawania siarkowodoru.
Głębokość warstwy siarkowodoru w Morzu Czarnym nie jest wszędzie taka sama. U wybrzeży Krymu górna granica tej warstwy leży na głębokości 150 metrów, na wybrzeżu Kaukazu - 200 metrów, aw centralnej części morza 80-100 metrów. Powierzchnia warstwy siarkowodoru w morzu podnosi się do środka w postaci kopuły i opada wzdłuż wybrzeża. To położenie powierzchni warstwy siarkowodoru jest konsekwencją większego mieszania wody w części przybrzeżnej.
Często można usłyszeć pytanie od urlopowiczów w Soczi: czy wody Matsesta są związane z siarkowodorem Morza Czarnego? Niestety w chwili obecnej nie jest jeszcze jasne. Wśród badaczy są zwolennicy zarówno pozytywnej, jak i negatywnej odpowiedzi na to pytanie. Istnieje kilka hipotez dotyczących pochodzenia wód Matsesta: niektórzy naukowcy zakładają, że woda z głębokich warstw Morza Czarnego przechodzi przez szczeliny pod górami Kaukazu, aw kontakcie ze skałami skład wód nieco się zmienia; inni uważają, że wody Matsesta wpadają do studni z wnętrzności ziemi i nie są połączone z wodami Morza Czarnego; trzeci wyjaśnia pochodzenie źródeł Matsesta poprzez przenikanie zwykłej wody deszczowej przez pęknięcia, które podczas przemieszczania się w skałach były nasycone solami i gazami; Wreszcie czwarty uważa, że wody Matsesta są starożytnymi wodami morskimi zakopanymi w wnętrznościach Ziemi.
Ustalono, że wiek wód Morza Czarnego wynosi około 8 tysięcy lat, a wody Matsesta są znacznie dłuższe: od 10 do 30 milionów lat.
Oprócz siarkowodoru dwutlenek węgla jest zawarty w wodzie morskiej; który przenika tam z powietrza i organizmów oddechowych. Dwutlenek węgla jest zużywany przez rośliny podczas fotosyntezy.
Zawarty w wodzie morskiej i azocie jest gazem obojętnym, pozostaje w stanie wolnym, nie reagując z innymi substancjami.
http://www.anapacity.com/chernoe-more/morskaja-voda.htmlSkład i gęstość wody
Pod względem masy woda zawiera 11,19% wodoru i 88,81% tlenu. Ciężka woda zawiera 20% wodoru.
Ojca chemii oceanograficznej można uznać za Roberta Boyle'a, który udowodnił w latach 70. XVII wieku, że woda słodka wpływająca do morza zawiera niewielkie ilości soli, które następnie są zatężane. Podjął pierwszą próbę ilościowego określenia zasolenia przez odparowanie wody morskiej i zważenie suchej pozostałości. Popełnił jednak błąd, ponieważ nie wziął pod uwagę faktu, że niektóre składniki soli są substancjami lotnymi. Zaproponował, aby określić zasolenie obliczając gęstość wody.
A. Lavoisier dokonał pierwszej analizy chemicznej wody morskiej.
Cała naturalna woda zawiera rozpuszczone w niej substancje, których ilość jest znacznie większa w wodzie mórz i oceanów w porównaniu ze świeżą wodą rzek i jezior. Woda słodka stanowi zaledwie 2,5%, a 97,5% to słone wody Oceanu Światowego. Woda morska jest słabym roztworem alkalicznym. Zawiera 73 pierwiastki chemiczne.
Skład chemiczny wody morskiej dzieli się na 5 grup:
1) zasadowe I jony (chlorek, sód, siarczan, magnez, wapń, potas, wodorowęglan, bromek, baryt, stront, fluor), które stanowią 99,98% masy wszystkich rozpuszczonych soli;
2) pierwiastki biogenne (C, H, N, P, Si, Fe, Mn), które tworzą organizmy;
3) gazy rozpuszczone w wodzie (O2, N2, CO2, H2S, E CH, Ar i inne gazy obojętne), przy stosunku O2: N2 = 1: 2 (ustalonym przez A. Lavoisiera w 1783 r.), A nie 1: 4, jak w powietrzu;
4) grupa pierwiastków śladowych o stężeniu poniżej 1 • 10-6;
5) materia organiczna.
Ogromna część soli wody morskiej spada na chlorki, a nie na węglany, co odróżnia je od wód rzecznych, w których dominują sole węglanowe.
Woda oceaniczna zawiera średnio 35 g soli mineralnych w 1 litrze, tj. zasolenie masy wynosi 35% lub 3,5%. Zasolenie ludzkiej krwi (około 1%) jest 3,5 razy mniejsze niż zasolenie oceanu i jest zbliżone do zasolenia wody w środkowej części Morza Bałtyckiego. Ilość chlorku sodu w górnych warstwach Morza Czarnego wynosi 20 g w 1 l wody, aw środkowej części Morza Bałtyckiego (8,5 g / l) jest taka sama jak w 0,85% soli fizjologicznej do wstrzykiwań dożylnych. Interesująca jest bliskość zawartości pierwiastków chemicznych rozpuszczonych w wodzie oceanicznej i ludzkiej krwi (Tabela 1).
Tabela 1. Względna zawartość rozpuszczonych pierwiastków chemicznych w wodzie oceanicznej i ludzkiej krwi (według Dierpholza, 1971)
Ponieważ trudno jest bezpośrednio zmierzyć zasolenie wody morskiej metodami chemicznymi, należy określić chlorowność wody morskiej (całkowita masa jonów chloru w 1 kg wody), po czym zasolenie jest określane przez zależności:
http://www.vodo-laz.ru/vod2/index-sostav_vody_i_plotnost.htmSkład chemiczny wody
Zdjęcie: Zyuzin Andrei (Petrov)
Skład chemiczny wody jest połączeniem substancji w wodzie w różnych stanach chemicznych i fizycznych.
Dobrze znany wzór chemiczny wody - H2O. Jednak do końca XVIII wieku. woda była uważana za substancję niepodzielną. W 1781 roku angielski naukowiec Henry Cavendish udowodnił, że woda składa się z dwóch elementów, które francuski naukowiec Antoine Lavoisier nazwał później tlenem i wodorem. Dalsze badania wykazały, że substancja „woda” ma unikalną strukturę i równie wyjątkowe właściwości. Po pierwsze, składa się z połączenia dwóch gazów, a żadne inne gazy, mieszając się ze sobą, nie tworzą cieczy. Po drugie, woda ma maksymalną gęstość 4 ° C, dzięki czemu lód unosi się na jej powierzchni i chroni ją przed całkowitym zamarznięciem. Po trzecie, woda zmienia ciepło właściwe w zakresie od temperatury topnienia (0 ° C) do temperatury wrzenia (100 ° C). Najmniejsza pojemność cieplna właściwa przypada na przedział 30–40 ° С. Ta ostatnia okoliczność w dużej mierze determinowała ścieżki ewolucji: ten przedział to temperatura ciała zwierząt stałocieplnych.
Większość niezwykłych właściwości wody jest określona przez strukturę jej cząsteczki, fizyczną naturę jej składowych atomów i skład samych cząsteczek. Cząsteczka wody przypomina trójkąt równoramienny, u którego podstawy znajdują się jądra atomu wodoru, a na górze - jądro atomu tlenu. Zatem cząsteczka wody charakteryzuje się znaczną polaryzacją: ładunki ujemne i dodatnie w niej są oddalone od siebie. W rezultacie cząsteczki wody są w stanie łączyć się, czyli tworzyć grupy zwane klastrami.
Atomy wodoru i tlenu mają kilka naturalnych izotopów. Na przykład wodór ma trzy z nich: zwykły wodór (prot), ciężki wodór (deuter) i bardzo ciężki radioaktywny wodór (tryt).
W naturze najczęściej występuje woda, składająca się ze zwykłych izotopów tlenu i wodoru (99,73%). Ciężka woda (tlenek deuteru) wygląda jak zwykła. Ciężka woda jest wykorzystywana w reaktorach jądrowych do spowalniania neutronów. Super ciężka woda jest wykorzystywana w reakcjach termojądrowych.
Jedną z najważniejszych właściwości chemicznych wody jest zdolność do rozpuszczania substancji stałych i wypłukiwania ich, dlatego prawie wszystkie znane chemicznie pierwiastki znajdują się w zbiornikach wodnych, powierzchniowych i podziemnych. Mechanizm rozpuszczania wielu soli krystalicznych polega na dysocjacji hydrolitycznej, gdy cząsteczka soli rozpada się na jony o ładunku dodatnim i ujemnym, odpowiednio w kationach i anionach. Ponieważ woda jest dipolem, jony otaczają cząsteczki wody, tworząc tzw. Powłokę hydratacyjną. Siły oddziaływania jonów z cząsteczkami wody są dość duże. Dlatego woda jest częścią wielu minerałów.
Odwrotnym procesem rozpuszczania jest wytrącanie (sedymentacja), tj. utrata substancji z roztworu wodnego. Dzięki temu procesowi powstały osady soli sodu, potasu, magnezu i wielu innych. Trudności pojawiają się przy stosowaniu wody o wysokiej zawartości rozpuszczonych soli do celów gospodarczych. Zatem wysoka zawartość soli magnezu i wapnia, tak zwanych soli twardości, prowadzi do powstawania kamienia, pogarsza jakość wody pitnej i nie pozwala na użycie takiej wody w wielu gałęziach przemysłu.
W trakcie naturalnej cyrkulacji woda, wchodząc w kontakt z różnymi substancjami, staje się rozwiązaniem o innej, często bardzo złożonej kompozycji. Najniższe stężenie substancji rozpuszczonych (dziesiątki miligramów na litr) obserwuje się w opadach, lodowcach i polach śnieżnych, ponieważ woda odparowuje większość rozpuszczonych w niej substancji podczas parowania. Jeśli jednak wypada w postaci deszczu lub śniegu, woda absorbuje aerozole i kurz, które są zawarte w atmosferze. Dlatego w miejscach, w których atmosfera jest silnie zanieczyszczona, opady stają się źródłem zanieczyszczenia wód. Ilościowy wskaźnik zawartości substancji rozpuszczonych w wodzie nazywa się całkowitą mineralizacją i jest wyrażony w mg / l lub g / l. Zawartość substancji rozpuszczonych w wodzie mórz i oceanów wyrażana jest również w jednostkach względnych, zwykle w ppm (‰), to jest g / kg, i nazywa się zasoleniem (czasami mineralizacją). Jeśli jeden litr naturalnej wody zawiera do 1 g (1000 mg) substancji rozpuszczonych, uważa się ją za świeżą, od 1 do 25 g - słonawą, od 25 do 50 g - słoną (lub zasolenie morskie) i powyżej 50 g - silnie soloną (lub solankę ). Gdyby wszystkie sole zostały wydobyte z wody oceanu, pokryłyby powierzchnię kuli ziemskiej grubością stu metrów.
Najważniejszą właściwością naturalnej wody jest jej „bufor” pod względem kwasowości. Właściwość buforu kwasowości to zdolność wody do utrzymywania zawartości jonów wodorowych (H +) mniej lub bardziej w niezmienionej postaci, tj. aby utrzymać wartość pH, gdy dostanie się do niego pewna ilość kwasu lub zasady, które są neutralizowane przez dwutlenek węgla i rozpuszczone w nim jony wodorowęglanowe. Stężenie naturalnej wody w kwaśnym deszczu jest bezpośrednio związane ze stężeniem jonów węglowodorowych.
W roztworach wodnych zdecydowana większość soli występuje w postaci jonów. W wodach naturalnych przeważają trzy aniony (wodorowęglan HCO)3 -, chlorek Cl - i siarczan SO4 2-) i cztery kationy (wapń Ca 2+, magnez Mg 2+, sodu Na + i potas K +) - nazywane są głównymi jonami. Jony chlorkowe nadają wodzie słony smak, jony siarczanowe, jony wapnia i magnezu - gorzkie; jony wodorowęglanowe są bez smaku. Stanowią ponad 90% wszystkich substancji rozpuszczonych w słodkiej wodzie. W niektórych przypadkach głównymi składnikami są potas, brom, stront itp.
Pod wpływem warunków klimatycznych i innych zmienia się skład chemiczny wód naturalnych i nabiera cech charakterystycznych dla różnych rodzajów wód naturalnych (opadów, rzek, jezior i wód podziemnych).
Substancje zawarte w naturalnych i sztucznych wodach można podzielić na klasy. W składzie: organiczny i mineralny; według formy lokalizacji: rozwiązana i zawieszona; według pochodzenia: naturalne i sztuczne; wpływ na organizmy żywe: toksyczny i nietoksyczny; według stężenia: makroelementy - mezoelementy - mikroelementy. Gazy (tlen, dwutlenek węgla, azot, siarkowodór, metan itp.) Można rozpuścić w wodzie.
Skład chemiczny naturalnej wody determinuje drogę wody w trakcie jej obrotu i przepływu wzdłuż powierzchni Ziemi. Ilość rozpuszczonych i zawieszonych substancji w wodzie zależy, po pierwsze, od składu skał, z którymi się zetknął, po drugie, od warunków klimatycznych basenu, po trzecie, od poziomu obciążenia antropogenicznego w basenie akwenu, po czwarte, od żywe organizmy zamieszkujące zbiorniki wodne.
Wody najczystszych rzek należą do klasy wodorowęglanów, z przewagą jonów wapnia. Liczba klas siarczanów i chlorków jest stosunkowo niewielka. Są one dystrybuowane głównie w pasie stepowym i półpustynnym. Dominującymi kationami wód naturalnych klasy chlorkowej są głównie jony sodu. Wody o jakości chlorkowej wyróżniają się wysoką mineralizacją.
W przypadku, gdy ścieki przemysłowe i domowe (oczyszczone lub częściowo oczyszczone) stanowią znaczną część przepływu rzeki, mają one znaczący wpływ na skład anionu kationowego. Na przykład woda p. Z wodorowęglanu-wapnia przy wejściu do miasta Moskwy zmienia się jego skład po opuszczeniu miasta do wody o składzie kationów: Na → K → Ca → Mg → NH4 + i skład anionów: HCO → Cl - → SO → NIE → PO.
Mineralizacja i skład chemiczny wody jezior, w przeciwieństwie do rzek, są bardzo zróżnicowane. Różnica w mineralizacji znajduje odzwierciedlenie w składzie jonowym wody jeziora. Wraz ze wzrostem zasolenia wód jeziornych, względny wzrost jonów w jego składzie występuje w następującej kolejności: dla anionów HCO → SO → Cl -; dla kationów Ca 2+ → Mg 2+ → Na +.
Skład wody morskiej charakteryzuje się wysoką zawartością soli. Jeśli w wodach spływu kontynentalnego najczęściej obserwuje się stosunek stężenia: HCO3 - → TAK4 2- → Cl - i Ca 2+ → Mg 2+ → Na + lub Ca 2+ → Na + → Mg 2+, a następnie dla wody morskiej, począwszy od całkowitego zasolenia 1 g / kg, proporcje zmieniają się: Cl - → SO → HCO i Na + → Mg 2+ → Ca 2+. Stężenia pierwiastków śladowych są zwykle bardzo małe, w sumie nie przekraczają 0,01% masy wszystkich rozpuszczonych soli. Im bardziej izolowane jest morze od oceanu, tym wyraźniej skład wody różni się od składu wody w oceanie. Niezwykle ważne są warunki wymiany wody z oceanem, stosunek objętości spływu kontynentalnego do objętości morza, głębokość morza i charakter składu chemicznego wód płynących rzek.
Wody podziemne mają wyjątkową różnorodność składu chemicznego, w tym jonowego. Skład jonowy wód podziemnych zależy przede wszystkim od warunków ich powstawania i występowania.
Obecnie skład wód powierzchniowych na gęsto zaludnionych obszarach świata jest w dużej mierze tworzony z powodu różnych powierzchniowych (rozproszonych) źródeł zanieczyszczeń. Jest to odpływ z obszarów rolniczych i miejskich, z miejsc produkcji, dróg, z opadami atmosferycznymi, a także w pewnych warunkach - wtórne zanieczyszczenie z osadów dennych. Źródła punktowe są dodawane do źródeł rozproszonych, głównie w miastach. Ścieki wpływające do miasta znacznie się różnią pod względem składu. W przypadku ścieków domowych głównymi wskaźnikami zanieczyszczeń są substancje odżywcze, tj. Substancje, które sprzyjają wzrostowi mikroalg, substancji organicznych, syntetycznych środków powierzchniowo czynnych i bakterii. W ostatnich latach ilość ksenobiotyków w ściekach wzrosła. Są to leki, produkty higieniczne, detergenty. Nomenklatura tych „nowych” zanieczyszczeń zawiera wiele tysięcy przedmiotów. Wpływ na organizmy żywe i zdrowie ludzi w większości z nich pozostaje niezbadany, w przypadku takich substancji normy zawartości w naturalnej wodzie są oczywiście nieobecne.
Współczesne zbiorniki wodne w składzie zawartych w nich substancji bardzo różnią się od naturalnego, niezakłóconego stanu człowieka. Ta różnica wzrośnie, jeśli nie podejmiesz działań mających na celu zmniejszenie poziomu zanieczyszczenia spowodowanego działalnością gospodarczą.
http://water-rf.ru/a1335