Tegasnya, dalam bahan ini kita akan mempertimbangkan secara ringkas bukan sahaja sifat kimia dan fizikal air cecair, tetapi juga sifat-sifat yang wujud di dalamnya secara umum seperti itu.
Anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang sifat air dalam keadaan pepejal dalam artikel - SIFAT AIR DALAM KEADAAN PEPEJAL (baca →).
Air adalah bahan yang sangat penting untuk planet kita. Tanpanya, kehidupan di Bumi adalah mustahil tanpanya, tiada satu proses geologi berlaku. Ahli sains dan pemikir yang hebat Vladimir Ivanovich Vernadsky menulis dalam karyanya bahawa tidak ada komponen seperti itu yang kepentingannya dapat "dibandingkan dengannya dalam pengaruhnya terhadap perjalanan proses geologi utama yang paling menggerunkan." Air hadir bukan sahaja dalam badan semua makhluk hidup di planet kita, tetapi juga dalam semua bahan di Bumi - dalam mineral, dalam batu... Kajian tentang sifat unik air sentiasa mendedahkan kepada kita lebih banyak rahsia baru, bertanya kepada kami teka-teki baru dan menimbulkan cabaran baru.
Sifat anomali air
banyak sifat fizikal dan kimia air mengejutkan dan terkeluar daripada peraturan dan corak am dan adalah anomali, sebagai contoh:
- Selaras dengan undang-undang yang ditetapkan oleh prinsip persamaan, dalam kerangka sains seperti kimia dan fizik, kita boleh menjangkakan bahawa:
- air akan mendidih pada tolak 70°C dan membeku pada tolak 90°C;
- air tidak akan menitis dari hujung paip, tetapi akan mengalir dalam aliran nipis;
- ais akan tenggelam dan bukannya terapung di permukaan;
- lebih daripada beberapa butir gula tidak akan larut dalam segelas air.
- Permukaan air mempunyai potensi elektrik negatif;
- Apabila dipanaskan dari 0°C hingga 4°C (3.98°C tepatnya), air mengecut;
- Kapasiti haba tinggi air cecair adalah mengejutkan;
Seperti yang dinyatakan di atas, dalam bahan ini kami akan menyenaraikan sifat fizikal dan kimia utama air dan membuat ulasan ringkas tentang sebahagian daripadanya.
Sifat fizikal air
SIFAT FIZIKAL ialah sifat yang muncul di luar tindak balas kimia.
Ketulenan air
Ketulenan air bergantung kepada kehadiran kekotoran, bakteria, garam logam berat di dalamnya..., untuk membiasakan diri dengan tafsiran istilah AIR TULEN mengikut laman web kami, anda perlu membaca artikel AIR TULEN (baca → ).
Warna air
Warna air bergantung kepada komposisi kimia dan kekotoran mekanikal
Sebagai contoh, mari kita berikan definisi "Warna Laut" yang diberikan oleh Great Soviet Encyclopedia.
Warna laut. Warna yang dirasakan oleh mata apabila pemerhati melihat permukaan laut Warna laut bergantung kepada warna air laut, warna langit, bilangan dan sifat awan, ketinggian Matahari di atas. horizon, dan sebab-sebab lain.
Konsep warna laut perlu dibezakan dengan konsep warna air laut. Warna air laut merujuk kepada warna yang dilihat oleh mata apabila melihat air laut secara menegak di atas latar belakang putih. Hanya sebahagian kecil daripada sinaran cahaya yang berlaku di atasnya dipantulkan dari permukaan laut, selebihnya menembusi ke dalam, di mana ia diserap dan diserakkan oleh molekul air, zarah bahan terampai dan gelembung gas kecil. Sinaran bertaburan yang dipantulkan dan muncul dari laut menghasilkan spektrum warna Molekul air paling banyak menyerakkan sinar biru dan hijau. Zarah terampai menyerakkan semua sinar hampir sama. Oleh itu, air laut dengan sejumlah kecil bahan terampai kelihatan biru-hijau (warna bahagian terbuka lautan), dan dengan sejumlah besar bahan terampai ia kelihatan hijau kekuningan (contohnya, Laut Baltik). Sisi teori doktrin matematik pusat telah dibangunkan oleh V. V. Shuleikin dan C. V. Raman.
Ensiklopedia Soviet yang Hebat. - M.: Ensiklopedia Soviet. 1969-1978
Bau air
Bau air – air bersih biasanya tidak berbau.
Kejernihan air
Ketelusan air bergantung pada mineral yang terlarut di dalamnya dan kandungan kekotoran mekanikal, bahan organik dan koloid:
KETELUSAN AIR ialah keupayaan air untuk menghantar cahaya. Biasanya diukur dengan cakera Secchi. Bergantung terutamanya pada kepekatan bahan organik dan bukan organik terampai dan terlarut dalam air. Ia boleh berkurangan secara mendadak akibat daripada pencemaran antropogenik dan eutrofikasi badan air.
Kamus ensiklopedia ekologi. - Chisinau I.I. Dedu. 1989
KETELUSAN AIR ialah keupayaan air untuk menghantar sinar cahaya. Ia bergantung kepada ketebalan lapisan air yang dilalui oleh sinar, kehadiran kekotoran terampai, bahan terlarut, dll. Di dalam air, sinar merah dan kuning diserap dengan lebih kuat, dan sinar ungu menembusi lebih dalam. Mengikut tahap ketelusan, untuk mengurangkannya, air dibezakan:
- telus;
- sedikit opalescent;
- opalescent;
- sedikit mendung;
- mendung;
- sangat mendung.
Kamus hidrogeologi dan geologi kejuruteraan. - M.: Gostoptekhizdat. 1961
Rasa air
Rasa air bergantung pada komposisi bahan yang terlarut di dalamnya.
Kamus hidrogeologi dan geologi kejuruteraan
Rasa air adalah sifat air yang bergantung pada garam dan gas yang terlarut di dalamnya. Terdapat jadual kepekatan garam yang sedap dilarutkan dalam air (dalam mg/l), contohnya jadual berikut (menurut Staf).
Suhu air
Takat lebur air:
MATA LEBUH - suhu di mana bahan berubah daripada PEPEJAL kepada cecair. Takat lebur pepejal adalah sama dengan takat beku cecair, contohnya, takat lebur ais, O °C, adalah sama dengan takat beku air.
Takat didih air : 99.974°C
Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal
MATA DIDIH, suhu di mana bahan berpindah dari satu keadaan (fasa) ke keadaan yang lain, iaitu dari cecair ke wap atau gas. Takat didih meningkat dengan peningkatan tekanan luar dan berkurangan dengan penurunan tekanan. Ia biasanya diukur pada tekanan standard 1 atmosfera (760 mm Hg). Takat didih air pada tekanan standard ialah 100 °C.
Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal.
Titik tiga air
Titik tiga air: 0.01 °C, 611.73 Pa;
Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal
TITIK TIGA TIGA, suhu dan tekanan di mana ketiga-tiga keadaan jirim (pepejal, cecair, gas) boleh wujud serentak. Bagi air, titik tiga terletak pada suhu 273.16 K dan tekanan 610 Pa.
Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal.
Ketegangan permukaan air
Ketegangan permukaan air - menentukan kekuatan lekatan molekul air antara satu sama lain, sebagai contoh, bagaimana air ini atau itu diserap oleh tubuh manusia bergantung pada parameter ini.
Kekerasan air
Kamus laut
KEKERASAN AIR (Stiffness of Water) - sifat air yang dibuang oleh kandungan garam logam alkali tanah yang terlarut di dalamnya, ch. arr. kalsium dan magnesium (dalam bentuk garam bikarbonat - bikarbonat), dan garam asid mineral kuat - sulfurik dan hidroklorik. L.V. diukur dalam unit khas, yang dipanggil. darjah kekerasan. Tahap kekerasan ialah kandungan berat kalsium oksida (CaO), sama dengan 0.01 g dalam 1 liter air. Air keras tidak sesuai untuk menyuap dandang, kerana ia menggalakkan pembentukan skala yang kuat pada dindingnya, yang boleh menyebabkan kehabisan tiub dandang. Dandang kuasa tinggi dan terutamanya tekanan tinggi mesti disuap dengan air yang disucikan sepenuhnya (kondensat daripada enjin stim dan turbin, disucikan oleh penapis daripada kekotoran minyak, serta penyulingan yang disediakan dalam radas penyejat khas).
Kamus Marin Samoilov K.I. — M.-L.: Rumah Penerbitan Tentera Laut Negeri NKVMF USSR, 1941
Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal
KEKERASAN AIR, ketidakupayaan air untuk membentuk buih dengan sabun disebabkan oleh garam yang terlarut di dalamnya, terutamanya kalsium dan magnesium.
Skala dalam dandang dan paip terbentuk kerana kehadiran kalsium karbonat terlarut di dalam air, yang memasuki air apabila bersentuhan dengan batu kapur. Dalam air panas atau mendidih, kalsium karbonat memendakan sebagai mendapan kapur keras pada permukaan di dalam dandang. Kalsium karbonat juga menghalang sabun daripada berbuih. Bekas penukar ion (3) diisi dengan butiran yang disalut dengan bahan yang mengandungi natrium. yang bersentuhan dengan air. Ion natrium, kerana lebih aktif, menggantikan ion kalsium Oleh kerana garam natrium kekal larut walaupun direbus, skala tidak terbentuk.
Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal.
Struktur air
Mineralisasi air
Mineralisasi air :
Kamus ensiklopedia ekologi
MINERALISASI AIR - ketepuan air dengan bukan organik. bahan (mineral) yang terdapat di dalamnya dalam bentuk ion dan koloid; jumlah garam tak organik yang terkandung terutamanya dalam air tawar, tahap mineralisasi biasanya dinyatakan dalam mg/l atau g/l (kadangkala dalam g/kg).
Kamus ensiklopedia ekologi. - Chisinau: Pejabat editorial utama Ensiklopedia Soviet Moldavia. I.I. Dedu. 1989
Kelikatan air
Kelikatan air mencirikan rintangan dalaman zarah cecair terhadap pergerakannya:
Kamus Geologi
Kelikatan air (cecair) adalah sifat cecair yang menyebabkan berlakunya daya geseran semasa pergerakan. Ia adalah faktor yang memindahkan gerakan dari lapisan air yang bergerak pada kelajuan tinggi ke lapisan pada kelajuan yang lebih rendah. V. dalam. bergantung kepada suhu dan kepekatan larutan. Secara fizikal, ia dianggarkan oleh pekali. kelikatan, yang termasuk dalam beberapa formula untuk pergerakan air.
Kamus Geologi: dalam 2 jilid. - M.: Nedra. Disunting oleh K. N. Paffengoltz et al 1978
Terdapat dua jenis kelikatan air:
- Kelikatan dinamik air ialah 0.00101 Pa s (pada 20°C).
- Kelikatan kinematik air ialah 0.01012 cm 2 /s (pada 20°C).
Titik kritikal air
Titik kritikal air ialah keadaannya pada nisbah tekanan dan suhu tertentu, apabila sifatnya adalah sama dalam keadaan gas dan cecair (fasa gas dan cecair).
Titik kritikal air: 374°C, 22.064 MPa.
Pemalar dielektrik air
Pemalar dielektrik, secara amnya, ialah pekali yang menunjukkan berapa banyak daya interaksi antara dua cas dalam vakum lebih besar daripada dalam persekitaran tertentu.
Dalam kes air, angka ini adalah luar biasa tinggi dan untuk medan elektrik statik ialah 81.
Kapasiti haba air
Kapasiti haba air - air mempunyai kapasiti haba yang sangat tinggi:
kamus ekologi
Muatan haba ialah sifat bahan untuk menyerap haba. Ia dinyatakan sebagai jumlah haba yang diserap oleh bahan apabila ia dipanaskan sebanyak 1°C. Muatan haba air adalah kira-kira 1 kal/g, atau 4.2 J/g. Kapasiti haba tanah (pada 14.5-15.5°C) berjulat (dari tanah berpasir hingga tanah gambut) dari 0.5 hingga 0.6 kal (atau 2.1-2.5 J) seunit isipadu dan dari 0.2 hingga 0.5 kal (atau 0.8-2.1 J). ) per unit jisim (g).
Kamus Ekologi. - Alma-Ata: "Sains". B.A. Bykov. 1983
Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal
KAPASITI HABA TERTENTU (simbol c), haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan sebanyak 1K. Ia diukur dalam J/K.kg (di mana J ialah JOUL). Bahan dengan haba tentu yang tinggi, seperti air, memerlukan lebih banyak tenaga untuk menaikkan suhunya daripada bahan dengan haba tentu yang rendah.
Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal.
Kekonduksian terma air
Kekonduksian terma sesuatu bahan membayangkan keupayaannya untuk mengalirkan haba dari bahagian yang lebih panas ke bahagian yang lebih sejuk.
Pemindahan haba dalam air berlaku sama ada pada tahap molekul, iaitu, dipindahkan oleh molekul air, atau disebabkan oleh pergerakan / anjakan mana-mana isipadu air - kekonduksian terma bergelora.
Kekonduksian terma air bergantung kepada suhu dan tekanan.
Kecairan air
Kecairan bahan difahami sebagai keupayaan mereka untuk mengubah bentuknya di bawah pengaruh tekanan malar atau tekanan malar.
Kecairan cecair juga ditentukan oleh mobiliti zarahnya, yang dalam keadaan rehat tidak dapat melihat tegasan ricih.
Kearuhan air
Kearuhan menentukan sifat magnet litar arus elektrik tertutup. Air, dengan pengecualian beberapa kes, mengalirkan arus elektrik, dan oleh itu mempunyai induktansi tertentu.
Ketumpatan air
Ketumpatan air ditentukan oleh nisbah jisimnya kepada isipadu pada suhu tertentu. Baca lebih lanjut dalam bahan kami - APA ITU KEPADAT AIR(baca →).
Kebolehmampatan air
Kebolehmampatan air adalah tidak ketara dan bergantung kepada kemasinan air dan tekanan. Sebagai contoh, untuk air suling ialah 0.0000490.
Kekonduksian elektrik air
Kekonduksian elektrik air sebahagian besarnya bergantung kepada jumlah garam yang terlarut di dalamnya.
Keradioaktifan air
Keradioaktifan air bergantung kepada kandungan radon di dalamnya, pancaran radium.
Sifat fiziko-kimia air
Kamus hidrogeologi dan geologi kejuruteraan
SIFAT FIZIKAL DAN KIMIA AIR - parameter yang menentukan ciri fizikal dan kimia air semula jadi. Ini termasuk penunjuk kepekatan ion hidrogen (pH) dan potensi pengurangan pengoksidaan (Eh).
Kamus hidrogeologi dan geologi kejuruteraan. - M.: Gostoptekhizdat. Disusun oleh A. A. Makkaveev, editor O. K. Lange. 1961
Keseimbangan asid-bes air
Potensi redoks air
Potensi pengurangan pengoksidaan air (ORP) ialah keupayaan air untuk memasuki tindak balas biokimia.
Sifat kimia air
SIFAT-SIFAT KIMIA BAHAN ialah sifat-sifat yang muncul akibat tindak balas kimia.
Di bawah adalah sifat kimia air mengikut buku teks “Asas Kimia. Buku teks Internet" oleh A. V. Manuilova, V. I. Rodionov.
Interaksi air dengan logam
Apabila air berinteraksi dengan kebanyakan logam, tindak balas berlaku yang membebaskan hidrogen:
- 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (riuh rendah);
- 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (mendidih);
- 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (hanya apabila dipanaskan).
Bukan semua, tetapi hanya logam yang cukup aktif boleh mengambil bahagian dalam tindak balas redoks jenis ini. Logam alkali dan alkali tanah kumpulan I dan II bertindak balas dengan paling mudah.
Interaksi air dengan bukan logam
Daripada bukan logam, contohnya, karbon dan sebatian hidrogennya (metana) bertindak balas dengan air. Bahan-bahan ini kurang aktif daripada logam, tetapi masih mampu bertindak balas dengan air pada suhu tinggi:
- C + H2O = H2 + CO (haba tinggi);
- CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (pada haba tinggi).
Interaksi air dengan arus elektrik
Apabila terdedah kepada arus elektrik, air terurai menjadi hidrogen dan oksigen. Ini juga merupakan tindak balas redoks, di mana air adalah kedua-dua agen pengoksida dan agen penurunan.
Interaksi air dengan oksida bukan logam
Air bertindak balas dengan banyak oksida bukan logam dan beberapa oksida logam. Ini bukan tindak balas redoks, tetapi tindak balas gandingan:
SO2 + H2O = H2SO3 (asid sulfur)
SO3 + H2O = H2SO4 (asid sulfurik)
CO2 + H2O = H2CO3 (asid karbonik)
Interaksi air dengan oksida logam
Sesetengah oksida logam juga boleh bertindak balas dengan air. Kami telah melihat contoh tindak balas sedemikian:
CaO + H2O = Ca(OH)2 (kalsium hidroksida (kapur berslak)
Tidak semua oksida logam mampu bertindak balas dengan air. Sebahagian daripada mereka boleh dikatakan tidak larut dalam air dan oleh itu tidak bertindak balas dengan air. Sebagai contoh: ZnO, TiO2, Cr2O3, dari mana, sebagai contoh, cat kalis air disediakan. Oksida besi juga tidak larut dalam air dan tidak bertindak balas dengannya.
Hidrat dan hidrat kristal
Air membentuk sebatian, hidrat dan hidrat kristal, di mana molekul air terpelihara sepenuhnya.
Sebagai contoh:
- CuSO4 + 5 H2O = CuSO4.5H2O;
- CuSO4 ialah bahan putih (kuprum sulfat kontang);
- CuSO4.5H2O - hidrat kristal (kuprum sulfat), hablur biru.
Contoh lain pembentukan hidrat:
- H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (hidrat asid sulfurik);
- NaOH + H2O = NaOH.H2O (soda kaustik hidrat).
Sebatian yang mengikat air menjadi hidrat dan hidrat kristal digunakan sebagai bahan pengering. Dengan bantuan mereka, sebagai contoh, wap air dikeluarkan dari udara atmosfera lembap.
Biosintesis
Air mengambil bahagian dalam bio-sintesis akibatnya oksigen terbentuk:
6n CO 2 + 5n H 2 O = (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (di bawah pengaruh cahaya)
Kita melihat bahawa sifat-sifat air adalah pelbagai dan meliputi hampir semua aspek kehidupan di Bumi. Seperti yang dirumuskan oleh salah seorang saintis... adalah perlu untuk mengkaji air secara menyeluruh, dan bukan dalam konteks manifestasi individunya.
Semasa menyediakan bahan, maklumat digunakan dari buku - Yu P. Rassadkin "Air Biasa dan Luar Biasa", Yu. Buku teks Internet" oleh A. V. Manuilova, V. I. Rodionov dan lain-lain.
Air adalah asas kehidupan di planet kita. Namun, apa yang kita tahu tentang dia? Bahan dengan formula kimia mudah ini boleh dikaji tanpa henti. Sepanjang sejarah kewujudan manusia yang berabad-abad lamanya, air telah menduduki tempat yang dominan. Itulah sebabnya, bergegas ke keluasan Alam Semesta, saintis cuba mencari sumber air di planet lain yang akan menjadi bukti kehidupan biologi. Malangnya, percubaan sedemikian masih sia-sia. Walaupun banyak kajian dan penemuan, kita tidak membuktikan kewujudan tamadun lain yang mungkin berlipat kali ganda daripada kita dalam perkembangannya.
Air adalah asas kewujudan kita
Jarang ada di antara kita yang bertanya soalan: "Apakah itu air?" Tetapi tanpanya, kehidupan manusia adalah mustahil. Sains mengatakan bahawa embrio manusia enam bulan terdiri daripada 97% air, semasa kelahiran jumlahnya berkurangan kepada 92%, badan
seorang remaja mengandungi 80% bahan ini, pada masa dewasa angka ini adalah 70%, dan pada usia tua - hanya 60%. Terdapat corak tertentu dalam hal ini yang membolehkan kita datang ke dunia ini muda dan penuh kekuatan dan meninggalkannya, setelah hidup hingga usia tua yang matang. Anda boleh mematuhi semua jenis diet, melepaskan sepenuhnya daging, roti dan produk tenusu, tetapi adalah mustahil untuk mengecualikan air daripada diet anda. Dengan dahaga yang teruk, jumlah air dalam badan berkurangan sebanyak 5-8%, manakala orang itu mengalami halusinasi, fungsi menelan terjejas, penglihatan dan pendengaran terjejas, dan pengsan berlaku. Kekurangan cecair yang lebih serius boleh menjejaskan kesihatan dan juga nyawa. Kepentingan air untuk manusia sangat besar sehingga kita tidak dapat membayangkan hidup kita tanpa bahan pelbagai fungsi ini. Dan ramai di antara kita mengambil mudah kehadirannya, lupa untuk menjaga sumber yang memberi kehidupan dan penyembuhan ini. Air adalah pelarut universal untuk semua nutrien dan mineral, serta asid amino dan vitamin. Ia mampu mengawal suhu badan kita, membuang bahan buangan dan pelbagai komponen toksik dari badan. Ia adalah dengan bantuan air yang otot kita melaksanakan fungsi utama mereka - contractility. Bukan tanpa alasan bahawa diet atlet sentiasa mengandungi peningkatan jumlah cecair. Apakah air dalam kehidupan seharian kita? Ini adalah salah satu produk makanan asas dan tidak boleh ditukar ganti. Setiap pagi kita mulakan dengan secawan kopi aromatik atau teh yang baru dibancuh, yang mustahil disediakan tanpa air, seperti kebanyakan hidangan kegemaran anda. Para saintis telah membuktikan bahawa untuk mengekalkan kesihatan, seseorang harus mengambil sehingga 2.5 liter cecair setiap hari - ini akan memastikan kesihatan yang baik, mengaktifkan aktiviti mental dan memberi kekuatan.
Dari mana datangnya air?
Planet kita mengandungi kira-kira 1500 juta km 3 air, di mana hanya 10% adalah air tawar. Banyak sumber terletak di bawah kerak bumi pada kedalaman yang berbeza - ini membolehkan mereka dibahagikan kepada bawah tanah dan
Di dalam perut bumi, kolam-kolam tersebut berbentuk kapal pelik yang dikelilingi oleh batu pepejal dan mengandungi air di bawah tekanan tinggi. Takungan yang terletak pada kedalaman beberapa meter digunakan secara meluas sebagai asas telaga. Walau bagaimanapun, air sedemikian sentiasa bersentuhan dengan lapisan atas tanah yang longgar, yang menjadikannya tercemar dan tidak selalu sesuai untuk keperluan ekonomi. Glasier Antartika, yang terletak di Greenland, merupakan sumber air tawar yang besar. Di samping itu, kerpasan, yang terbentuk akibat penyejatan daripada sumber semula jadi, memainkan peranan utama dalam kehidupan kita. Berapa banyak air tawar yang kita perolehi dari Lautan Dunia setiap tahun menggunakan pelbagai kaedah fizikal dan kimia? Harus diingat bahawa kebanyakan orang menggunakan air dari tasik dan sungai untuk keperluan mereka. Baikal sahaja berbaloi! Lagipun, ini adalah takungan semula jadi yang paling bersih dan terbesar yang terletak di keluasan Rusia. Kereta kebal seperti itu tidak mempunyai nilai dan merupakan keajaiban sebenar dunia. Lebih daripada 6000 km 3 air terdapat dalam organisma hidup, termasuk tumbuhan. Dengan cara ini, sumber air semula jadi diagihkan ke seluruh planet kita. Seseorang sentiasa menukar cecair dengan alam semula jadi: melalui peluh, air kencing dan pembebasan titisan cecair dengan pernafasan. Walau bagaimanapun, beberapa orang bertanya soalan: "Apa yang akan berlaku jika pertukaran bersama itu berhenti?" Dalam kes ini, dehidrasi akan berlaku - proses Kita akan mula berasa lemah, degupan jantung kita akan meningkat, sesak nafas dan pening akan muncul. Akibatnya, proses tidak dapat dipulihkan mungkin berlaku dalam sistem saraf dan kardiovaskular, yang akan membawa kepada kematian badan kita.
Jika anda melihat Bumi dari angkasa, anda akan kagum betapa tidak munasabahnya benda angkasa ini dinamakan. Nama yang paling sesuai untuknya ialah Air. Bukan tanpa alasan angkasawan membandingkan planet ini dengan bola biru, kerana ultramarine mampu menyekat semua warna yang wujud di permukaan bumi.
Lautan adalah ibu kepada semua organisma hidup, dan ramai saintis menegaskan bahawa kehidupan pertama mungkin berasal dari persekitaran akuatik. Dalam takungan yang agak kecil dan tertutup, bahan organik tertentu boleh terkumpul, yang sampai ke sana dengan bantuan air yang mengalir masuk. Sebatian sedemikian kemudiannya tertumpu pada permukaan dalaman mineral berlapis, yang boleh bertindak sebagai pemangkin untuk tindak balas. Selepas itu, kehidupan baru yang tidak diketahui timbul, yang masih belum dipelajari oleh orang ramai. Hari ini, air dalam alam semula jadi dianggap sebagai bahan yang paling biasa, kerana lebih daripada 70% daripada jumlah kawasan permukaan bumi diduduki oleh badan air semula jadi dan hanya kira-kira 30% adalah tanah. Air adalah sangat pelbagai fungsi sehingga orang telah belajar menggunakannya dalam hampir semua bidang kehidupan mereka. Kita semua suka berjemur di pasir hangat berhampiran laut dan menantikan percutian yang ditunggu-tunggu supaya kita dapat kembali ke pelukan lembut ombak laut yang bermain dan lembut.
Kelas air semula jadi
Air berlaku:
Segar - 2.5%;
Masin - 97.5%;
Dalam bentuk air garam.
Memandangkan kira-kira 75% air dibekukan pada topi kutub dan glasier, kira-kira 24% air bawah tanah berada di bawah tanah, dan 0.5% kelembapan tersebar di dalam tanah, ternyata sumber air yang paling murah dan paling mudah diakses untuk kita ialah tasik, sungai dan badan air darat yang lain. Sungguh menakutkan untuk berfikir bahawa mereka hanya membentuk kira-kira 0.01% daripada rizab air dunia. Oleh itu, kepada soalan "apa itu air?" Anda boleh menjawab dengan selamat - ini adalah harta paling berharga di planet kita.
Ciri-ciri air
Formula kimia air agak mudah - ia adalah gabungan atom oksigen dengan dua Nampaknya ia mungkin lebih mudah, tetapi tidak ada bahan yang lebih misteri. Air adalah satu-satunya bahan yang boleh wujud di alam semula jadi dalam tiga keadaan pengagregatan: gas, pepejal dan cecair, bergantung kepada tekanan dan suhu. Cecair ini sangat penting untuk kemunculan dan penyelenggaraan proses kehidupan di Bumi, serta untuk pembentukan iklim dan pelepasan.
Air adalah bahan yang paling mudah alih selepas udara. Dia sentiasa bergerak, menempuh jarak yang sangat jauh. Apabila terdedah kepada haba matahari, ia berlaku dari permukaan tumbuhan, tanah, sungai, takungan dan laut. Ini menghasilkan wap air, yang terkumpul di awan dan dibawa oleh angin, selepas itu ia jatuh ke pelbagai benua dalam bentuk salji atau hujan. Perlu diingatkan bahawa air mampu mengeluarkan haba tanpa penurunan suhu yang ketara, dengan itu mengawal iklim. Formula molekul air menunjukkan bahawa bahan ini mempunyai struktur yang mudah, tetapi ia masih dianggap kurang dikaji, kerana masih terdapat banyak keanehan bahan ini yang belum diterokai, yang mungkin menyumbang kepada pengekalan kehidupan di Bumi.
Sifat fizikal air
Air, atau bahan kimia, kelihatan sebagai cecair tidak berwarna yang tidak mempunyai bau mahupun rasa. Dalam keadaan biasa, H2O (air) kekal dalam keadaan agregat cecair, manakala sebatian hidrogen yang serupa adalah gas. Semua ini dapat dijelaskan oleh ciri khas atom yang membentuk molekul dan kehadiran ikatan di antara mereka.
Setitis air terdiri daripada molekul yang tertarik oleh kutub bertentangan, dengan itu membentuk ikatan kutub yang tidak boleh dipecahkan tanpa usaha. Setiap molekul mengandungi ion hidrogen, yang sangat kecil sehingga boleh menembusi cangkang atom oksigen negatif yang terletak di molekul jiran. Akibatnya, ikatan hidrogen terbentuk. Rajah air menunjukkan bahawa setiap molekul mempunyai ikatan yang kuat dengan empat molekul jiran, dua daripadanya dibentuk oleh atom oksigen, dan dua lagi oleh atom hidrogen. Di samping itu, air mempunyai tahap tinggi sifat ini; ia adalah yang kedua selepas merkuri. Kelikatan relatif H2O ditentukan oleh fakta bahawa sebatian hidrogen tidak membenarkan molekul bergerak pada kelajuan yang berbeza. Atas sebab yang sama, air dianggap sebagai pelarut yang sangat baik, kerana setiap molekul zat terlarut serta-merta dikelilingi oleh molekul air, dan dalam kuantiti yang banyak. Dalam kes ini, kawasan molekul bercas positif bahan kutub menarik atom oksigen, dan kawasan bercas negatif menarik atom hidrogen.
Air bertindak balas dengan apa?
Ini adalah bahan-bahan berikut:
Logam aktif (kalsium, kalium, natrium, barium dan banyak lagi);
Halogen (klorin, fluorin) dan sebatian interhalogen;
Anhidrida asid tak organik dan karboksilik;
Sebatian organologam aktif;
Karbida, nitrida, fosfida, silisid, hidrida logam aktif;
Silanes, boran;
Karbon suboksida;
Fluorida gas mulia.
Apa yang berlaku apabila dipanaskan?
Air bertindak balas:
Dengan magnesium, besi;
Dengan metana, arang batu;
Dengan alkil halida.
Apakah yang berlaku dengan kehadiran mangkin?
Air bertindak balas:
Dengan alkena;
Dengan asetilena;
Dengan nitril;
Dengan amida;
Dengan ester asid karboksilik.
Ketumpatan air
Formula untuk ketumpatan air menyerupai parabola dengan puncak tertentu pada suhu 3.98 darjah. Dengan penunjuk sedemikian, ketumpatan bahan kimia ini ialah 1000 kg/m3. Dalam takungan, ketumpatan air dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu, kemasinan, kehadiran garam dan tekanan lapisan atas. Sains telah membuktikan bahawa semakin tinggi suhu, semakin besar isipadu bahan dan semakin rendah ketumpatannya. Air mempunyai sifat yang sama, tetapi dalam julat dari 0 o C hingga 4 o C ia tidak tahan, kerana dengan peningkatan suhu, isipadu mula berkurangan. Jika tiada gas terlarut dalam air, ia boleh disejukkan pada suhu -70 o C tanpa bertukar menjadi ais. Dengan cara yang sama, anda boleh membawa bahan ini ke suhu 150 o C dan ia tidak akan mendidih. Walaupun formula air adalah sangat mudah, sifat-sifatnya telah membuatkan orang menyembah unsur berkuasa ini selama beribu-ribu tahun.
Faedah Kesihatan Air
Semua tisu badan manusia diperbuat daripada air: otot, tulang, paru-paru, jantung,
buah pinggang, hati, kulit dan tisu adiposa. Badan vitreous mata mengandungi paling banyak cecair, iaitu 99%, dan paling sedikit, kira-kira 0.2%, mengandungi enamel gigi. Otak juga kaya dengan kandungan air, kerana tanpa bahan ini kita tidak akan dapat berfikir dan membentuk maklumat. Sebarang tindak balas biokimia yang berlaku di dalam badan hanya boleh diteruskan secara optimum dengan bekalan air yang mencukupi, jika tidak, produk akhir metabolisme akan terkumpul dalam tisu dan sel, yang akan membawa kepada perkembangan banyak penyakit serius. Untuk mengelakkan ini, adalah perlu untuk mengekalkan penggunaan air yang betul.
Peranan air dalam badan
Air membantu:
Pengangkutan nutrien, unsur mikro dan oksigen ke pelbagai organ dan tisu;
Penyingkiran sisa, toksin dan garam;
Normalisasi pemindahan haba;
Peraturan hematopoiesis dan tekanan darah;
Melincirkan sendi dan otot.
Gejala dehidrasi
Apabila dehidrasi berlaku, fenomena berikut berlaku:
Mengantuk, kelemahan;
Mulut kering, sesak nafas;
Demam, sakit kepala;
Pelanggaran pemikiran logik, pengsan;
Kekejangan otot;
Halusinasi;
Penglihatan dan pendengaran kusam;
Pembentukan plak kolesterol, kemerosotan aliran darah;
Sakit sendi.
Kemungkinan penyakit akibat dehidrasi dan pengambilan air
Penyakit berikut boleh berkembang:
Pedih ulu hati, gastrik, sembelit;
Pembentukan batu karang;
Obesiti.
Adalah disyorkan untuk minum sehingga 2.5 liter cecair setiap hari, termasuk yang terkandung dalam makanan cecair. Jika seseorang merokok, makan daging, minum alkohol dan kopi, dia harus meningkatkan pengambilan air hariannya, kerana kecenderungan ini menyumbang kepada peningkatan dehidrasi. Selepas berehat malam yang baik, semua proses penting dalam badan kita mendapat kekuatan, itulah sebabnya anda harus menyokong badan anda dan mencipta rizab air tambahan untuknya. Pada siang hari, apabila kita mempunyai aktiviti puncak, adalah lebih baik untuk mengambil cecair dalam bahagian kecil supaya tidak membebankan sistem dan organ dalaman. Pada waktu petang, anda harus mengeluarkan semua sekatan dan minum sebanyak yang anda mahu, tentu saja, jika tidak ada masalah kesihatan.
Adakah anda perlu minum makanan anda?
Jumlah air harian harus diagihkan secara merata; ia amat berguna untuk minum sedikit cecair sebelum makan untuk menormalkan proses metabolik dan pembersihan, serta menurunkan kepekatan darah dan tahap kolesterol. Doktor tidak mengesyorkan minum makanan dengan makanan, kerana dalam kes ini jus gastrik dicairkan dan proses penghadaman makanan menjadi perlahan. Kekurangan air dalam badan boleh menyebabkan tekanan, menyebabkan isyarat lapar dihantar ke otak walaupun orang itu baru makan. Akibatnya, dia akan makan semula dan bukannya mengisi semula rizab cecairnya. Pada ketika ini, nutrien yang berlebihan akan mula disimpan sebagai lemak, yang pada masa hadapan boleh menjejaskan keadaan keseluruhan anda secara negatif. Minum air yang mencukupi setiap hari boleh menahan rasa lapar dan mengurangkan jumlah makanan yang anda ambil, terutamanya makanan berlemak. Perlu diingatkan bahawa jus dan teh tidak boleh menggantikan air bersih sepenuhnya, kerana ia mengandungi bahan aktif yang boleh mengganggu komposisi kimia badan kita. Minuman berkarbonat, yang mengandungi sebatian kimia berbahaya, boleh menyebabkan dehidrasi tambahan.
1. Dalam badan haiwan dan tumbuhan, jumlah purata air adalah lebih daripada 50%.
2. Mantel bumi mengandungi 10 kali lebih banyak air daripada Lautan Dunia.
3. Purata kedalaman Lautan Dunia ialah 3.6 km, ia meliputi sehingga 71% daripada keseluruhan permukaan Bumi dan mengandungi kira-kira 97.6% rizab air percuma.
4. Dengan ketiadaan bonjolan dan lekukan di Bumi, permukaan air akan naik di atas tanah sebanyak 3 kilometer.
5. Jika semua glasier cair, paras air akan meningkat sebanyak 64 m, akibatnya 1/8 daripada tanah akan ditenggelami air.
6. mempunyai kemasinan purata 35%, yang membolehkan ia membeku pada suhu -1.91 o C.
7. Dalam sesetengah kes, air mungkin membeku pada suhu melebihi sifar.
8. Di dalam tiub nano, formula air berubah, molekulnya mengambil keadaan baru, yang membolehkan cecair merebak walaupun pada suhu sifar.
9. Air boleh memantulkan sehingga 5% daripada sinaran matahari, dan salji - lebih daripada 85%, tetapi hanya 2% cahaya siang boleh menembusi di bawah ais.
10. Air laut tulen berwarna biru, yang disebabkan oleh penyerapan dan penyebaran terpilih.
11. Menggunakan titisan air yang menitis daripada paip, anda boleh mengeluarkan semula voltan kira-kira 10 kilovolt.
12. Air adalah salah satu daripada beberapa bahan semula jadi yang boleh mengembang apabila berubah daripada cecair kepada pepejal.
13. dan air boleh terbakar dalam kombinasi dengan fluorin campuran tersebut menjadi meletup dalam kepekatan tinggi.
Akhirnya
Apakah air? Ini adalah sebatian yang pelbagai, walaupun paling mudah, yang merupakan bahan binaan utama planet kita. Tiada organisma hidup boleh hidup tanpa air. Dia adalah sumber tenaga, pembawa maklumat dan gudang sebenar kesihatan. Malah nenek moyang kita yang jauh percaya pada kuasa ajaib air dan menggunakan kualiti penyembuhannya dalam rawatan banyak penyakit. Tugas generasi kita adalah untuk mengekalkan unsur yang indah ini dalam keadaan aslinya. Banyak yang boleh kita lakukan untuk menjadikan keturunan kita berasa selamat. Dengan memulihara air, kita akan menyelamatkan nyawa di planet kita yang indah dan hangat. Orang ramai, jimat air! Ia tidak boleh digantikan walaupun oleh semua khazanah dunia. Air adalah cerminan keadaan planet kita, jantung dan daya pemberi kehidupan.
(konvensyen seni)
(pada 20 °C)
71% daripada permukaan adalah air
Air adalah penting dalam penciptaan dan penyelenggaraan kehidupan di Bumi, dalam struktur kimia organisma hidup, dalam pembentukan iklim dan cuaca.
Sifat fizikal dan kimia
Ciri-ciri fizikal
Air mempunyai beberapa ciri luar biasa:
Semua ciri ini dikaitkan dengan kehadiran ikatan hidrogen. Oleh kerana perbezaan besar dalam keelektronegatifan antara atom hidrogen dan oksigen, awan elektron sangat berat sebelah terhadap oksigen. Disebabkan ini, serta fakta bahawa ion hidrogen tidak mempunyai lapisan elektronik dalaman dan bersaiz kecil, ia boleh menembusi ke dalam kulit elektron atom terpolarisasi negatif dari molekul jiran. Disebabkan ini, setiap atom oksigen tertarik kepada atom hidrogen molekul lain dan sebaliknya. Setiap molekul air boleh mengambil bahagian dalam maksimum empat ikatan hidrogen: 2 atom hidrogen - setiap satu dalam satu, dan atom oksigen - dalam dua; Dalam keadaan ini, molekul berada dalam kristal ais. Apabila ais cair, beberapa ikatan pecah, yang membolehkan molekul air dibungkus dengan lebih ketat; Apabila air dipanaskan, ikatan terus terputus dan ketumpatannya meningkat, tetapi pada suhu melebihi 4 °C kesan ini menjadi lebih lemah daripada pengembangan haba. Semasa penyejatan, semua ikatan yang tinggal dipecahkan. Memecahkan ikatan memerlukan banyak tenaga, oleh itu suhu tinggi dan haba tentu lebur dan mendidih serta kapasiti haba yang tinggi. Kelikatan air adalah disebabkan oleh fakta bahawa ikatan hidrogen menghalang molekul air daripada bergerak pada kelajuan yang berbeza.
Titisan mengenai permukaan air
Atas sebab yang sama, air adalah pelarut yang baik untuk bahan kutub. Setiap molekul zat terlarut dikelilingi oleh molekul air, dan bahagian yang bercas positif dari molekul zat terlarut menarik atom oksigen, dan bahagian yang bercas negatif menarik atom hidrogen. Oleh kerana molekul air bersaiz kecil, banyak molekul air boleh mengelilingi setiap molekul terlarut.
Sifat air ini digunakan oleh makhluk hidup. Dalam sel hidup dan dalam ruang antara sel, larutan pelbagai bahan dalam air berinteraksi. Air diperlukan untuk kehidupan semua makhluk hidup bersel tunggal dan berbilang sel di Bumi tanpa pengecualian.
Air tulen (bebas daripada kekotoran) adalah penebat yang baik. Di bawah keadaan biasa, air tercerai dengan lemah dan kepekatan proton (lebih tepat, ion hidronium 3+) dan ion hidroksil ialah 0.1 µmol/l. Tetapi kerana air adalah pelarut yang baik, garam tertentu hampir selalu larut di dalamnya, iaitu, terdapat ion positif dan negatif dalam air. Terima kasih kepada ini, air mengalirkan elektrik. Kekonduksian elektrik air boleh digunakan untuk menentukan ketulenannya.
Negeri agregat
Sifat kimia
Air adalah pelarut yang paling biasa di Bumi, sebahagian besarnya menentukan sifat kimia daratan sebagai sains. Kebanyakan kimia, pada permulaannya sebagai sains, bermula tepat sebagai kimia larutan akueus bahan. Ia kadangkala dianggap sebagai ampholyte - kedua-dua asid dan bes pada masa yang sama (cation H+ anion OH-). Sekiranya tiada bahan asing dalam air, kepekatan ion hidroksida dan ion hidrogen (atau ion hidronium) adalah sama, pK a ≈ lebih kurang. 16.
Air itu sendiri agak lengai dalam keadaan normal, tetapi molekulnya yang sangat kutub melarutkan ion dan molekul dan membentuk hidrat dan hidrat kristal. Solvolisis, dan khususnya hidrolisis, berlaku dalam alam hidup dan tidak hidup, dan digunakan secara meluas dalam industri kimia.
Air dalam alam semula jadi
Penyelidikan air
Hidrologi
Hidrologi dibahagikan kepada oseanologi, hidrologi daratan dan hidrogeologi.
Oseanologi dibahagikan kepada biologi lautan, kimia lautan, geologi lautan, oseanologi fizikal, dan interaksi lautan-atmosfera.
Hidrologi tanah terbahagi kepada hidrologi sungai ( hidrologi sungai, potamologi), sains tasik (limnologi), sains paya, glasiologi.
Peranan biologi
Air memainkan peranan unik sebagai bahan yang menentukan kemungkinan kewujudan dan kehidupan semua makhluk di Bumi. Ia bertindak sebagai pelarut universal di mana proses biokimia asas organisma hidup berlaku. Keunikan air terletak pada fakta bahawa ia melarutkan kedua-dua bahan organik dan bukan organik dengan baik, memastikan kadar tindak balas kimia yang tinggi dan, pada masa yang sama, kerumitan yang mencukupi bagi sebatian kompleks yang terhasil. Terima kasih kepada
100 mmHg Seni. pada 54 °C
Sejarah penemuan
Molekul air hidrogen berat pertama kali ditemui dalam air semula jadi oleh Harold Urey pada tahun 1932, yang mana saintis itu telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1934. Dan sudah pada tahun 1933, Gilbert Lewis mengasingkan air hidrogen berat tulen. Semasa elektrolisis air biasa, yang mengandungi, bersama-sama dengan molekul air biasa, sejumlah kecil molekul air berat (D 2 O) dan separa berat (HDO) yang dibentuk oleh isotop berat hidrogen, sisa secara beransur-ansur diperkaya dengan molekul sebatian ini. Daripada sisa sedemikian, selepas mengulangi elektrolisis berkali-kali, Lewis pada tahun 1933 adalah yang pertama mengasingkan sejumlah kecil air, yang terdiri hampir 100% daripada molekul sebatian oksigen dengan deuterium dan dipanggil berat. Kaedah menghasilkan air berat ini kekal sebagai kaedah utama hari ini, walaupun ia digunakan terutamanya pada peringkat akhir pengayaan daripada 5-10% hingga >99% (lihat di bawah).
Selepas penemuan pembelahan nuklear pada akhir tahun 1938 dan kesedaran kemungkinan menggunakan tindak balas rantai pembelahan nuklear yang disebabkan oleh neutron, keperluan timbul untuk penyederhana neutron - bahan yang boleh memperlahankan neutron dengan berkesan tanpa kehilangannya dalam tindak balas tangkapan. Neutron paling berkesan disederhanakan oleh nukleus ringan, dan penyederhana yang paling berkesan ialah nukleus hidrogen (protium) biasa, tetapi mereka mempunyai keratan rentas tangkapan neutron yang tinggi. Sebaliknya, hidrogen berat menangkap sangat sedikit neutron (keratan rentas penangkapan neutron terma protium adalah lebih daripada 100 ribu kali lebih tinggi daripada deuterium). Secara teknikal, sebatian deuterium yang paling mudah ialah air berat, dan ia juga boleh berfungsi sebagai penyejuk, mengeluarkan haba yang dijana dari kawasan di mana tindak balas rantai pembelahan berlaku. Sejak zaman terawal kuasa nuklear, air berat telah menjadi komponen penting dalam beberapa reaktor, baik untuk penjanaan kuasa dan yang direka untuk menghasilkan isotop plutonium untuk senjata nuklear. Reaktor air berat yang dipanggil ini mempunyai kelebihan kerana ia boleh beroperasi pada uranium semula jadi (tidak diperkaya) tanpa menggunakan penyederhana grafit, yang semasa penyahtauliahan boleh menimbulkan bahaya letupan habuk dan mengandungi radioaktiviti teraruh (karbon-14 dan beberapa radionuklid lain. ). Walau bagaimanapun, kebanyakan reaktor moden menggunakan uranium yang diperkaya dengan "air ringan" biasa sebagai penyederhana, walaupun kehilangan sebahagian neutron sederhana.
Pengeluaran air berat di USSR
| Parameter | D2O | HDO | H2O |
|---|---|---|---|
| Takat lebur, °C | 3,82 | 2,04 | 0,00 |
| Takat didih, °C | 101,4 | 100,7 | 100,0 |
| Ketumpatan pada 20 °C, g/cm³ | 1,1056 | 1,054 | 0,9982 |
| Suhu ketumpatan maksimum, °C | 11,6 | 4,0 | |
| Kelikatan pada 20 °C, centipoise | 1,2467 | 1,1248 | 1,0016 |
| Ketegangan permukaan pada 25 °C, dyn cm | 71,87 | 71,93 | 71,98 |
| Molar berkurangan dalam isipadu semasa lebur, cm³/mol | 1,567 | 1,634 | |
| Haba molar pelakuran, kcal/mol | 1,515 | 1,436 | |
| Haba molar pengewapan, kcal/mol | 10,864 | 10,757 | 10,515 |
| pada 25 °C | 7,41 | 7,266 | 7,00 |
Berada di alam semula jadi
Di perairan semula jadi, terdapat satu atom deuterium untuk setiap 6400-7600 atom protium. Hampir kesemuanya terkandung dalam molekul DHO, satu molekul sedemikian menyumbang 3200-3800 molekul air ringan. Hanya sebahagian kecil daripada atom deuterium membentuk molekul air berat D 2 O, kerana kebarangkalian dua atom deuterium bertemu dalam satu molekul secara semula jadi adalah kecil (kira-kira 0.5⋅10 −7). Dengan peningkatan buatan dalam kepekatan deuterium dalam air, kebarangkalian ini meningkat.
Peranan biologi dan kesan fisiologi
Air berat hanya beracun sedikit, tindak balas kimia dalam persekitarannya agak perlahan berbanding air biasa, dan ikatan hidrogen yang melibatkan deuterium agak kuat daripada biasa. Eksperimen ke atas mamalia (tikus, tikus, anjing) telah menunjukkan bahawa menggantikan 25% hidrogen dalam tisu dengan deuterium membawa kepada kemandulan, kadangkala tidak dapat dipulihkan. Kepekatan yang lebih tinggi membawa kepada kematian pesat haiwan itu; Oleh itu, mamalia yang meminum air berat selama seminggu mati apabila separuh air dalam badan mereka dibuang; ikan dan invertebrata mati hanya apabila air di dalam badan 90% dinyahuteri. Protozoa mampu menyesuaikan diri dengan larutan 70% air berat, dan alga dan bakteria dapat hidup walaupun dalam air berat yang bersih. Seseorang boleh minum beberapa gelas air berat tanpa sebarang bahaya yang boleh dilihat kepada kesihatan semua deuterium akan dikeluarkan dari badan dalam beberapa hari. Oleh itu, dalam salah satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara radas vestibular dan pergerakan mata sukarela (nystagmus), sukarelawan diminta minum dari 100 hingga 200 gram air berat; akibat daripada penyerapan air berat yang lebih tumpat oleh cupula (struktur gelatin dalam saluran separuh bulatan), daya apung neutralnya dalam endolimfa saluran terganggu, dan sedikit gangguan dalam orientasi ruang berlaku, khususnya nystagmus. Kesan ini serupa dengan yang berlaku apabila meminum alkohol (namun, dalam kes kedua, ketumpatan cupula berkurangan, kerana ketumpatan etil alkohol adalah kurang daripada ketumpatan air).
Oleh itu, air berat adalah lebih kurang toksik daripada, sebagai contoh, garam meja. Air berat telah digunakan untuk merawat hipertensi pada manusia dalam dos harian antara 10 hingga 675 g D 2 O sehari.
Tubuh manusia mengandungi sebagai bendasing semula jadi jumlah deuterium yang sama dengan 5 gram air berat; Deuterium ini didapati terutamanya dalam molekul air separa berat HDO, serta dalam semua sebatian biologi lain yang mengandungi hidrogen. [ ]
Sedikit maklumat
Sila bawa maklumat ke dalam bentuk ensiklopedia dan sebarkan ke bahagian artikel yang sesuai. Menurut keputusan Jawatankuasa Timbang Tara Wikipedia, senarai sebaiknya berdasarkan ringkasan sekunder yang mengandungi kriteria untuk memasukkan elemen dalam senarai. |
Air berat terkumpul dalam sisa elektrolit semasa elektrolisis air berulang. Di udara terbuka, air berat dengan cepat menyerap wap dari air biasa, jadi kita boleh mengatakan bahawa ia adalah higroskopik. Pengeluaran air berat adalah sangat intensif tenaga, jadi kosnya agak tinggi. Pada tahun 1935, sejurus selepas penemuan air berat, harganya adalah kira-kira $19 setiap gram. Pada masa ini, air berat dengan kandungan deuterium sebanyak 99 pada.%, dijual oleh pembekal reagen kimia, berharga kira-kira 1 euro setiap gram apabila membeli 1 kg, tetapi harga ini merujuk kepada produk dengan kualiti reagen kimia yang terkawal dan terjamin; dengan keperluan kualiti yang lebih rendah, harga boleh menjadi susunan magnitud yang lebih rendah.
Permohonan
Sifat terpenting air hidrogen berat ialah ia boleh dikatakan tidak menyerap neutron, oleh itu ia digunakan dalam reaktor nuklear kepada neutron sederhana dan sebagai penyejuk. Ia juga digunakan sebagai penunjuk isotop dalam kimia, biologi dan hidrologi, kimia pertanian, dll. (termasuk dalam eksperimen dengan organisma hidup dan dalam kajian diagnostik manusia). Dalam fizik zarah, air berat digunakan untuk mengesan neutrino; Oleh itu, pengesan neutrino suria terbesar SNO (Kanada) mengandungi 1000 tan air berat.
Deuterium ialah bahan api nuklear untuk sektor tenaga masa depan, berdasarkan pelakuran termonuklear terkawal. Reaktor tenaga pertama jenis ini dijangka menjalankan tindak balas D + T → 4 Dia + n + 17.6 MeV .
Di sesetengah negara (contohnya, Australia), peredaran komersial air berat tertakluk kepada sekatan kerajaan, yang dikaitkan dengan kemungkinan teori penggunaannya untuk mencipta reaktor uranium semulajadi "tidak dibenarkan" sesuai untuk menghasilkan plutonium gred senjata.
Lain-lain jenis air berat
Air separa berat
Air separa berat juga dibezakan (juga dikenali sebagai air deuterium, air monodeuterium, deuterium hidroksida), di mana hanya satu atom hidrogen digantikan oleh deuterium. Formula air tersebut ditulis seperti berikut: DHO atau ²HHO. Perlu diingatkan bahawa air, yang mempunyai komposisi formal DHO, disebabkan oleh tindak balas pertukaran isotop, sebenarnya akan terdiri daripada campuran molekul DHO, D 2 O dan H 2 O (dalam nisbah lebih kurang 2: 1: 1) . Perkara ini juga terpakai kepada THO dan TDO.
Air super berat
Air super berat mengandungi tritium, yang mempunyai separuh hayat lebih daripada 12 tahun. Menurut sifatnya, air super berat ( T2O) berbeza dengan lebih ketara daripada yang biasa: ia mendidih pada 104 °C, membeku pada +9 °C dan mempunyai ketumpatan 1.21 g/cm³. Kesemua sembilan varian air superheavy diketahui (iaitu, diperoleh dalam bentuk lebih kurang sampel makroskopik tulen): THO, TDO dan T 2 O dengan setiap tiga isotop oksigen yang stabil (16 O, 17 O dan 18 O ). Kadang-kadang air superheavy hanya dipanggil air berat jika ini tidak menyebabkan kekeliruan. Air superheavy mempunyai radiotoksisiti yang tinggi.
Pengubahsuaian isotop oksigen berat air
Penggal air berat juga digunakan berhubung dengan air oksigen berat, di mana oksigen ringan biasa 16 O digantikan oleh salah satu isotop stabil berat 17 O atau 18 O. Isotop oksigen berat wujud dalam campuran semula jadi, oleh itu air semula jadi sentiasa mengandungi campuran kedua-duanya. pengubahsuaian oksigen berat. Sifat fizikal mereka juga agak berbeza daripada air biasa; Oleh itu, takat beku 1 H 2 18 O ialah +0.28 °C.
Air oksigen berat, khususnya 1 H 2 18 O, digunakan dalam diagnosis penyakit onkologi (daripadanya isotop fluorin-18 diperolehi pada siklotron, yang digunakan untuk sintesis ubat untuk diagnosis penyakit onkologi, dalam khususnya 18-fdg).
Jumlah bilangan pengubahsuaian isotop air
Jika anda mengira semua mungkin bukan radioaktif sebatian dengan formula am H 2 O, maka jumlah pengubahsuaian isotop air yang mungkin hanya sembilan (kerana terdapat dua isotop stabil hidrogen dan tiga oksigen):
- H 2 16 O - air ringan, atau hanya air
- H 2 17 O
- H 2 18 O - air oksigen berat
- HD 16 O - air separa berat
- HD 17 O
- HD 18 O
- D 2 16 O - air berat
- D 2 17 O
- D 2 18 O
Dengan mengambil kira tritium, bilangan mereka meningkat kepada 18:
- T 2 16 O - air yang sangat berat
- T 2 17 O
- T 2 18 O
- DT 16 O
- DT 17 O
- DT 18 O
- HT 16 O
- HT 17 O
- HT 18 O
Oleh itu, kecuali biasa, paling biasa dalam alam semula jadi air "ringan". 1 H 2 16 O, terdapat sejumlah 8 bukan radioaktif (stabil) dan 9 "air berat" radioaktif.
Air adalah salah satu bahan yang paling biasa di alam semula jadi (hidrosfera menduduki 71% daripada permukaan Bumi). Air memainkan peranan penting dalam geologi dan sejarah planet ini. Tanpa air, organisma hidup tidak boleh wujud. Hakikatnya badan manusia hampir 63% - 68% air. Hampir semua tindak balas biokimia dalam setiap sel hidup adalah tindak balas dalam larutan akueus... Kebanyakan proses teknologi berlaku dalam larutan (kebanyakannya akueus) dalam industri kimia, dalam pengeluaran ubat-ubatan dan produk makanan. Dan dalam metalurgi, air sangat penting, dan bukan sahaja untuk penyejukan. Bukan kebetulan bahawa hidrometalurgi - pengekstrakan logam daripada bijih dan pekat menggunakan larutan pelbagai reagen - telah menjadi industri penting.
Air, kamu tiada warna, tiada rasa, tiada bau,
anda tidak boleh digambarkan, anda menikmati,
tidak mengetahui apa anda. Mustahil untuk berkata
apa yang perlu untuk hidup: anda adalah kehidupan itu sendiri.
Anda memenuhi kami dengan kegembiraan,
yang tidak dapat dijelaskan oleh perasaan kita.
Dengan anda kekuatan kami kembali,
kepada siapa kita telah mengucapkan selamat tinggal.
Dengan rahmat-Mu mereka bermula semula dalam diri kami
mata air kering hati kita menggelegak.
(A. de Saint-Exupéry. Planet Orang)
Saya menulis esei mengenai topik "Air adalah bahan yang paling menakjubkan di dunia." Saya memilih topik ini kerana ia adalah topik yang paling relevan, kerana air adalah bahan terpenting di Bumi yang tanpanya tiada organisma hidup boleh wujud dan tiada tindak balas biologi, kimia atau proses teknologi boleh berlaku.
Air adalah bahan yang paling menakjubkan di Bumi
Air adalah bahan yang biasa dan luar biasa. Ahli sains Soviet terkenal Academician I.V Petryanov memanggil buku sains popularnya tentang air "bahan yang paling luar biasa di dunia." Dan "Fisiologi Menghiburkan," yang ditulis oleh Doktor Sains Biologi B.F. Sergeev, bermula dengan bab tentang air - "Bahan yang Mencipta Planet Kita."
Para saintis benar-benar betul: tidak ada bahan di Bumi yang lebih penting bagi kita daripada air biasa, dan pada masa yang sama tidak ada bahan lain yang sifatnya akan mempunyai banyak percanggahan dan anomali seperti sifatnya.
Hampir 3/4 daripada permukaan planet kita diduduki oleh lautan dan lautan. Air keras - salji dan ais - meliputi 20% daripada tanah. Iklim planet ini bergantung kepada air. Ahli geofizik mendakwa bahawa Bumi telah lama menjadi sejuk dan bertukar menjadi sekeping batu yang tidak bernyawa jika bukan kerana air. Ia mempunyai kapasiti haba yang sangat tinggi. Apabila dipanaskan, ia menyerap haba; sejuk, dia memberikannya. Air bumi menyerap dan mengembalikan banyak haba dan dengan itu "meratakan" iklim. Dan apa yang melindungi Bumi daripada sejuk kosmik ialah molekul air yang bertaburan di atmosfera - dalam awan dan dalam bentuk wap... Anda tidak boleh melakukannya tanpa air - ini adalah bahan terpenting di Bumi.
Struktur molekul air
Kelakuan air adalah "tidak logik". Ternyata peralihan air daripada pepejal kepada cecair dan gas berlaku pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada yang sepatutnya. Penjelasan telah ditemui untuk anomali ini. Molekul air H 2 O dibina dalam bentuk segi tiga: sudut antara dua ikatan oksigen-hidrogen ialah 104 darjah. Tetapi oleh kerana kedua-dua atom hidrogen terletak pada bahagian yang sama oksigen, cas elektrik di dalamnya tersebar. Molekul air adalah polar, yang merupakan sebab untuk interaksi istimewa antara molekul yang berbeza. Atom hidrogen dalam molekul H 2 O, mempunyai cas positif separa, berinteraksi dengan elektron atom oksigen molekul jiran. Ikatan kimia ini dipanggil ikatan hidrogen. Ia menggabungkan molekul H 2 O menjadi polimer unik struktur ruang; satah di mana ikatan hidrogen terletak berserenjang dengan satah atom molekul H 2 O yang sama Interaksi antara molekul air terutamanya menerangkan suhu tinggi lebur dan pendidihannya. Tenaga tambahan mesti dibekalkan untuk melonggarkan dan kemudian memusnahkan ikatan hidrogen. Dan tenaga ini sangat penting. Inilah sebabnya, dengan cara ini, kapasiti haba air sangat tinggi.
Apakah ikatan yang ada pada H 2 O?
Molekul air mengandungi dua ikatan kovalen polar H-O.
Ia terbentuk kerana pertindihan dua awan p satu elektron atom oksigen dan awan satu elektron S bagi dua atom hidrogen.
Dalam molekul air, atom oksigen mempunyai empat pasangan elektron. Dua daripadanya terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen, i.e. adalah mengikat. Dua pasangan elektron yang lain adalah tidak berikatan.
Terdapat empat cas kutub dalam molekul: dua positif dan dua negatif. Caj positif tertumpu pada atom hidrogen, kerana oksigen lebih elektronegatif daripada hidrogen. Dua kutub negatif berasal daripada dua pasangan elektron oksigen yang tidak terikat.
Pemahaman sebegini tentang struktur molekul memungkinkan untuk menerangkan banyak sifat air, khususnya struktur ais. Dalam kekisi kristal ais, setiap molekul dikelilingi oleh empat yang lain. Dalam imej satah, ini boleh diwakili seperti berikut:
 |  |
Rajah menunjukkan bahawa sambungan antara molekul dijalankan melalui atom hidrogen:
Atom hidrogen bercas positif bagi satu molekul air tertarik kepada atom oksigen bercas negatif molekul air lain. Ikatan ini dipanggil ikatan hidrogen (ia ditetapkan oleh titik). Kekuatan ikatan hidrogen adalah kira-kira 15-20 kali lebih lemah daripada ikatan kovalen. Oleh itu, ikatan hidrogen mudah pecah, yang diperhatikan, sebagai contoh, semasa penyejatan air.
Struktur air cecair menyerupai ais. Dalam air cecair, molekul juga disambungkan antara satu sama lain melalui ikatan hidrogen, tetapi struktur air kurang "tegar" daripada ais. Disebabkan oleh pergerakan terma molekul dalam air, beberapa ikatan hidrogen terputus dan yang lain terbentuk.
Sifat fizikal H 2 O
Air, H 2 O, tidak berbau, tidak berasa, cecair tidak berwarna (kebiruan dalam lapisan tebal); ketumpatan 1 g/cm 3 (pada 3.98 darjah), t pl = 0 darjah, t mendidih = 100 darjah.
Terdapat pelbagai jenis air: cecair, pepejal dan gas.
Air adalah satu-satunya bahan dalam alam semula jadi yang, di bawah keadaan daratan, wujud dalam ketiga-tiga keadaan pengagregatan:
cecair - air
keras - ais
gas - wap
Saintis Soviet V.I. Vernadsky menulis: "Air berdiri berasingan dalam sejarah planet kita tidak ada badan semula jadi yang dapat dibandingkan dengannya dalam perjalanan proses geologi yang paling bercita-cita tinggi - tidak ada batu mineral, badan yang hidup, yang tidak akan mengandunginya, semua bahan bumi meresap dan dipeluk olehnya."
Sifat kimia H 2 O
Di antara sifat kimia air, keupayaan molekulnya untuk berpecah (terpecah) menjadi ion dan keupayaan air untuk melarutkan bahan yang berbeza sifat kimia adalah sangat penting. Peranan air sebagai pelarut utama dan universal ditentukan terutamanya oleh kekutuban molekulnya (anjakan pusat cas positif dan negatif) dan, sebagai akibatnya, pemalar dielektriknya yang sangat tinggi. Caj elektrik yang bertentangan, dan khususnya ion, tertarik antara satu sama lain dalam air 80 kali lebih lemah daripada yang akan ditarik di udara. Daya tarikan bersama antara molekul atau atom badan yang direndam dalam air juga lebih lemah daripada udara. Dalam kes ini, lebih mudah bagi pergerakan haba untuk memisahkan molekul. Inilah sebabnya mengapa pembubaran berlaku, termasuk banyak bahan yang sukar larut: setitik melelehkan batu...
Pemisahan (pereputan) molekul air kepada ion:
H 2 O → H + +OH, atau 2H 2 O → H 3 O (ion hidroksi) +OH
dalam keadaan biasa ia adalah amat tidak penting; Secara purata, satu molekul daripada 500,000,000 terurai Perlu diingat bahawa persamaan yang pertama adalah bersyarat semata-mata: proton H yang tidak mempunyai kulit elektron tidak boleh wujud dalam persekitaran berair. membentuk ion hidroksi H 3 O. Ia dianggap walaupun bahawa sekutu molekul air sebenarnya mereput menjadi ion yang lebih berat, seperti, sebagai contoh,
8H 2 O → HgO 4 +H 7 O 4, dan tindak balas H 2 O → H + +OH - hanyalah gambar rajah yang sangat dipermudahkan bagi proses sebenar.
Kereaktifan air agak rendah. Benar, beberapa logam aktif mampu menyesarkan hidrogen daripadanya:
2Na+2H 2 O → 2NaOH+H 2,
dan dalam suasana fluorin bebas, air boleh membakar:
2F 2 +2H 2 O → 4HF+O 2.
Hablur ais biasa juga terdiri daripada sekutu molekul sebatian molekul yang serupa. "Pembungkusan" atom dalam kristal sedemikian bukan ionik, dan ais tidak mengalirkan haba dengan baik. Ketumpatan air cecair pada suhu hampir sifar adalah lebih besar daripada ais. Pada 0°C, 1 g ais menduduki isipadu 1.0905 cm 3, dan 1 g air cecair menduduki isipadu 1.0001 cm 3. Dan ais terapung, itulah sebabnya badan air tidak membeku, tetapi hanya ditutup dengan ais. Ini mendedahkan satu lagi anomali air: selepas cair, ia mula-mula mengecut, dan hanya kemudian, pada giliran 4 darjah, semasa proses selanjutnya ia mula berkembang. Pada tekanan tinggi, ais biasa boleh diubah menjadi apa yang dipanggil ais - 1, ais - 2, ais - 3, dsb. - bentuk kristal yang lebih berat dan lebih padat bagi bahan ini. Ais yang paling keras, paling tumpat dan paling refraktori setakat ini ialah 7, diperoleh pada tekanan 3 kiloPa. Ia cair pada 190 darjah.
Kitaran air di alam semula jadi
Tubuh manusia ditembusi oleh berjuta-juta saluran darah. Arteri dan urat besar menghubungkan organ-organ utama badan antara satu sama lain, yang lebih kecil menjalinnya di semua sisi, dan kapilari terbaik mencapai hampir setiap sel. Sama ada anda menggali lubang, duduk di dalam kelas atau tidur nyenyak, darah terus mengalir melaluinya, menghubungkan otak dan perut, buah pinggang dan hati, mata dan otot ke dalam satu sistem tubuh manusia. Untuk apa darah diperlukan?
Darah membawa oksigen dari paru-paru anda dan nutrien dari perut anda ke setiap sel dalam badan anda. Darah mengumpul bahan buangan dari semua, walaupun sudut badan yang paling terpencil, membebaskannya daripada karbon dioksida dan lain-lain yang tidak diperlukan, termasuk bahan berbahaya. Darah membawa bahan khas ke seluruh badan - hormon, yang mengawal dan menyelaraskan kerja organ yang berbeza. Dalam erti kata lain, darah menghubungkan bahagian tubuh yang berlainan ke dalam satu sistem, menjadi organisma yang koheren dan cekap.
Planet kita juga mempunyai sistem peredaran darah. Darah Bumi adalah air, dan saluran darah adalah sungai, anak sungai, sungai dan tasik. Dan ini bukan sekadar perbandingan, metafora artistik. Air di Bumi memainkan peranan yang sama seperti darah dalam tubuh manusia, dan seperti yang dinyatakan oleh saintis baru-baru ini, struktur rangkaian sungai sangat serupa dengan struktur sistem peredaran manusia. "Pemandu kuda alam" - inilah yang disebut oleh Leonardo da Vinci yang hebat sebagai air, dialah yang berpindah dari tanah ke tumbuhan, dari tumbuhan ke atmosfera, mengalir ke sungai dari benua ke lautan dan kembali dengan arus udara, menghubungkan pelbagai komponen alam semula jadi antara satu sama lain, mengubahnya menjadi satu sistem geografi. Air tidak hanya berpindah dari satu komponen semula jadi ke yang lain. Seperti darah, ia membawa bersamanya sejumlah besar bahan kimia, mengeksportnya dari tanah ke tumbuhan, dari darat ke tasik dan lautan, dari atmosfera ke darat. Semua tumbuhan boleh mengambil nutrien yang terkandung dalam tanah hanya dengan air, di mana ia berada dalam keadaan terlarut. Jika bukan kerana kemasukan air dari tanah ke dalam tumbuh-tumbuhan, semua herba, bahkan yang tumbuh di tanah terkaya, akan mati "kebuluran," seperti seorang pedagang yang mati kelaparan di peti emas. Air membekalkan nutrien kepada penduduk sungai, tasik dan laut. Aliran sungai, mengalir dengan riang dari ladang dan padang rumput semasa musim bunga mencairkan salji atau selepas hujan musim panas, mengumpul bahan kimia yang disimpan di dalam tanah di sepanjang jalan dan membawanya kepada penduduk takungan dan laut, dengan itu menghubungkan kawasan darat dan air di planet kita . "Meja" terkaya terbentuk di tempat-tempat di mana sungai yang membawa nutrien mengalir ke tasik dan laut. Oleh itu, kawasan pantai seperti itu - muara - dibezakan oleh rusuhan kehidupan bawah air. Dan siapakah yang membuang sisa yang dihasilkan hasil daripada aktiviti kehidupan pelbagai sistem geografi? Sekali lagi, air, dan sebagai pemecut ia berfungsi lebih baik daripada sistem peredaran darah manusia, yang hanya sebahagiannya melaksanakan fungsi ini. Peranan pembersihan air amat penting sekarang, apabila orang ramai meracuni alam sekitar dengan sisa dari bandar, perusahaan perindustrian dan pertanian. Badan manusia dewasa mengandungi kira-kira 5-6 kg. darah, yang kebanyakannya beredar secara berterusan antara bahagian tubuhnya yang berlainan. Berapa banyak air yang diperlukan oleh kehidupan dunia kita?
Semua air di bumi yang bukan sebahagian daripada batuan disatukan oleh konsep "hidrosfera". Beratnya sangat besar sehingga ia biasanya diukur bukan dalam kilogram atau tan, tetapi dalam kilometer padu. Satu kilometer padu ialah kubus dengan setiap tepi berukuran 1 km, sentiasa diduduki oleh air. Berat 1 km 3 air bersamaan dengan 1 bilion tan Seluruh bumi mengandungi 1.5 bilion km 3 air, yang mengikut beratnya adalah lebih kurang 150000000000000000 tan! Untuk setiap orang ada 1.4 km 3 air, atau 250 juta tan Minum, saya tidak mahu!
Tetapi malangnya, semuanya tidak begitu mudah. Hakikatnya ialah 94% daripada jumlah ini terdiri daripada perairan lautan dunia, yang tidak sesuai untuk kebanyakan tujuan ekonomi. Hanya 6% adalah air darat, di mana hanya 1/3 daripadanya adalah segar, i.e. hanya 2% daripada jumlah isipadu hidrosfera. Sebahagian besar air tawar ini tertumpu di glasier. Secara ketara kurang daripada mereka terkandung di bawah permukaan bumi (di ufuk air bawah tanah cetek, di tasik bawah tanah, dalam tanah, serta dalam wap atmosfera. Bahagian sungai, dari mana orang ramai mengambil air, sangat kecil - 1.2 ribu km 3. Jumlah isipadu air secara serentak yang terkandung dalam organisma hidup adalah sangat tidak penting Jadi, tidak banyak air yang boleh dimakan oleh manusia dan organisma hidup yang lain. Tetapi mengapa ia tidak habis untuk orang dan haiwan? air, tumbuhan menyejatkannya ke atmosfera, dan sungai membawanya ke lautan.
Mengapa Bumi tidak kehabisan air?
Sistem peredaran darah manusia ialah litar tertutup di mana darah mengalir secara berterusan, membawa oksigen dan karbon dioksida, nutrien dan bahan buangan. Aliran ini tidak pernah berakhir kerana ia adalah bulatan atau cincin, dan, seperti yang kita tahu, "gelang tidak mempunyai penghujung." Rangkaian air planet kita direka mengikut prinsip yang sama. Air di Bumi berada dalam kitaran yang berterusan, dan kehilangannya dalam satu pautan segera diisi semula dengan pengambilan dari yang lain. Daya penggerak di sebalik kitaran air ialah tenaga suria dan graviti. Disebabkan oleh kitaran air, semua bahagian hidrosfera bersatu rapat dan menghubungkan komponen alam yang lain. Dalam bentuk yang paling umum, kitaran air di planet kita kelihatan seperti ini. Di bawah pengaruh cahaya matahari, air menyejat dari permukaan lautan dan tanah dan memasuki atmosfera, dan penyejatan dari permukaan tanah dilakukan oleh sungai dan takungan, dan oleh tanah dan tumbuhan. Sebahagian daripada air segera kembali dengan hujan kembali ke lautan, dan sebahagiannya dibawa oleh angin ke darat, di mana ia turun dalam bentuk hujan dan salji. Masuk ke dalam tanah, air sebahagiannya diserap ke dalamnya, mengisi semula rizab kelembapan tanah dan air tanah sebahagiannya mengalir di sepanjang permukaan ke dalam sungai dan takungan sebahagiannya masuk ke dalam tumbuhan, yang menguap ke atmosfera, dan sebahagiannya mengalir; ke dalam sungai, hanya pada kelajuan yang lebih rendah. Sungai, diberi makan oleh aliran permukaan dan air bawah tanah, membawa air ke lautan, menambah kehilangannya. Air menyejat dari permukaannya, berakhir kembali ke atmosfera, dan kitaran ditutup. Pergerakan air yang sama antara semua komponen alam dan semua bahagian permukaan bumi berlaku secara berterusan dan tanpa gangguan selama berjuta-juta tahun.
Ia mesti dikatakan bahawa kitaran air tidak ditutup sepenuhnya. Sebahagian daripadanya, jatuh ke lapisan atas atmosfera, terurai di bawah pengaruh cahaya matahari dan pergi ke angkasa. Tetapi kerugian kecil ini sentiasa diisi semula oleh bekalan air dari lapisan dalam bumi semasa letusan gunung berapi. Disebabkan ini, isipadu hidrosfera secara beransur-ansur meningkat. Menurut beberapa pengiraan, 4 bilion tahun dahulu isipadunya ialah 20 juta km 3, i.e. adalah tujuh ribu kali lebih kecil daripada yang moden. Pada masa hadapan, jumlah air di Bumi nampaknya juga akan meningkat, memandangkan isipadu air dalam mantel Bumi dianggarkan 20 bilion km 3 - ini adalah 15 kali lebih banyak daripada isipadu hidrosfera semasa. Dengan membandingkan isipadu air di bahagian individu hidrosfera dengan kemasukan air ke dalamnya dan bahagian jiran kitaran, adalah mungkin untuk menentukan aktiviti pertukaran air, i.e. masa di mana isipadu air di Lautan Dunia, atmosfera atau tanah boleh diperbaharui sepenuhnya. Perairan di glasier kutub diperbaharui paling perlahan (sekali setiap 8 ribu tahun). Dan perkara terpantas untuk diperbaharui adalah air sungai, yang di semua sungai di Bumi berubah sepenuhnya dalam 11 hari.
Kebuluran air planet ini
"Bumi ialah planet kebiruan yang menakjubkan"! — Angkasawan Amerika yang pulang dari Angkasa lepas selepas mendarat di Bulan dengan penuh semangat melaporkan. Dan mungkinkah planet kita kelihatan berbeza jika lebih daripada 2/3 permukaannya diduduki oleh laut dan lautan, glasier dan tasik, sungai, kolam dan takungan. Tetapi, apakah maksud fenomena yang namanya dalam tajuk berita? Apakah jenis "kelaparan" yang boleh berlaku jika terdapat banyak badan air di Bumi? Ya, terdapat lebih daripada cukup air di Bumi. Tetapi kita tidak boleh lupa bahawa kehidupan di planet Bumi, menurut saintis, pertama kali muncul di dalam air, dan hanya kemudian datang ke darat. Organisma telah mengekalkan pergantungan mereka kepada air semasa evolusi selama berjuta-juta tahun. Air adalah "bahan binaan" utama yang membentuk tubuh mereka. Ini boleh disahkan dengan mudah dengan menganalisis angka dalam jadual berikut:
Nombor terakhir jadual ini menunjukkan bahawa seseorang mempunyai berat 70 kg. mengandungi 50 kg. air! Tetapi terdapat lebih banyak lagi dalam embrio manusia: dalam embrio tiga hari - 97%, dalam embrio tiga bulan - 91%, dalam embrio lapan bulan - 81%.
Masalah "kelaparan air" adalah keperluan untuk menahan sejumlah air dalam badan, kerana terdapat kehilangan kelembapan yang berterusan semasa pelbagai proses fisiologi. Untuk kewujudan normal dalam iklim sederhana, seseorang perlu menerima kira-kira 3.5 liter air setiap hari daripada minuman dan makanan di padang pasir norma ini meningkat kepada sekurang-kurangnya 7.5 liter. Seseorang boleh wujud tanpa makanan selama kira-kira empat puluh hari, dan tanpa air lebih kurang - 8 hari. Menurut eksperimen perubatan khas, dengan kehilangan kelembapan dalam jumlah 6-8% berat badan, seseorang jatuh ke dalam keadaan separuh pengsan, dengan kehilangan 10%, halusinasi bermula, dengan 12% seseorang tidak boleh lebih lama pulih tanpa rawatan perubatan khas, dan dengan kehilangan 20%, kematian yang tidak dapat dielakkan. Banyak haiwan menyesuaikan diri dengan baik dengan kekurangan kelembapan. Contoh yang paling terkenal dan menarik adalah "kapal padang pasir," unta. Ia boleh hidup untuk masa yang sangat lama di padang pasir yang panas, tanpa mengambil air minuman dan kehilangan sehingga 30% daripada berat asalnya tanpa menjejaskan prestasinya. Jadi, dalam salah satu ujian khas, seekor unta bekerja selama 8 hari di bawah terik matahari musim panas, kehilangan 100 kg. daripada 450 kg. berat permulaannya. Dan apabila mereka membawanya ke air, dia minum 103 liter dan beratnya kembali. Telah ditetapkan bahawa seekor unta boleh memperoleh sehingga 40 liter kelembapan dengan menukarkan lemak yang terkumpul di bonggolnya. Haiwan padang pasir seperti jerboa dan tikus kanggaru tidak mengambil air minuman sama sekali - mereka hanya memerlukan kelembapan yang mereka terima daripada makanan dan air yang terbentuk dalam badan mereka semasa pengoksidaan lemak mereka sendiri, sama seperti unta. Tumbuhan mengambil lebih banyak air untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Kepala kubis "minum" lebih daripada satu liter air setiap hari, secara purata, satu pokok minum lebih daripada 200 liter air. Sudah tentu, ini adalah angka yang agak anggaran - spesies pokok yang berbeza dalam keadaan semula jadi yang berbeza menggunakan jumlah kelembapan yang sangat berbeza. Oleh itu, saxaul yang tumbuh di padang pasir membuang jumlah kelembapan yang minimum, dan kayu putih, yang di beberapa tempat dipanggil "pokok pam," melepasi sejumlah besar air melalui dirinya sendiri, dan atas sebab ini penanamannya digunakan untuk mengalirkan paya. Ini adalah bagaimana tanah malaria berpaya di Colchis Lowland bertukar menjadi wilayah yang makmur.
Sudah, kira-kira 10% daripada populasi planet kita kekurangan air bersih. Dan jika anda menganggap bahawa 800 juta isi rumah di kawasan luar bandar, di mana kira-kira 25% daripada semua manusia hidup, tidak mempunyai air yang mengalir, maka masalah "kebuluran air" menjadi benar-benar global. Ia adalah akut terutamanya di negara membangun, di mana kira-kira 90% penduduk menggunakan air yang tidak baik. Kekurangan air bersih menjadi salah satu faktor terpenting yang mengehadkan pembangunan manusia yang progresif.
Membeli soalan tentang pemuliharaan air
Air digunakan dalam semua bidang aktiviti ekonomi manusia. Hampir mustahil untuk menamakan mana-mana proses pembuatan yang tidak menggunakan air. Disebabkan oleh perkembangan pesat industri dan pertumbuhan penduduk bandar, penggunaan air semakin meningkat. Isu melindungi sumber dan sumber air daripada kehabisan, serta daripada pencemaran oleh air sisa, adalah amat penting. Semua orang tahu kerosakan yang disebabkan oleh kumbahan kepada penduduk badan air. Lebih dahsyat lagi bagi manusia dan semua kehidupan di Bumi adalah kemunculan bahan kimia toksik di perairan sungai, dihanyutkan dari ladang. Jadi kehadiran 2.1 bahagian racun perosak (endrin) dalam air bagi setiap bilion bahagian air sudah cukup untuk membunuh semua ikan di dalamnya. Air sisa yang tidak dirawat dari penempatan yang dibuang ke dalam sungai menimbulkan ancaman besar kepada manusia. Masalah ini diselesaikan dengan melaksanakan proses teknologi di mana air sisa tidak dibuang ke dalam takungan, tetapi selepas penulenan dikembalikan kepada proses teknologi.
Pada masa ini, perhatian besar diberikan kepada perlindungan alam sekitar dan khususnya takungan semula jadi. Memandangkan kepentingan masalah ini, negara kita tidak menerima pakai undang-undang mengenai perlindungan dan penggunaan rasional sumber asli. Perlembagaan menyatakan: "Rakyat Rusia wajib menjaga alam semula jadi dan melindungi kekayaannya."
Jenis-jenis air
Air bromin - larutan tepu Br 2 dalam air (3.5% mengikut berat Br 2). Air bromin adalah agen pengoksidaan, agen brominasi dalam kimia analitik.
air ammonia - terbentuk apabila gas ketuhar kok mentah bersentuhan dengan air, yang tertumpu kerana penyejukan gas atau disuntik khas ke dalamnya untuk membasuh NH3. Dalam kedua-dua kes, air ammonia yang dipanggil lemah, atau menggosok, diperolehi. Dengan menyuling air ammonia ini dengan wap dan refluks dan pemeluwapan seterusnya, air ammonia pekat (18 - 20% NH 3 mengikut berat) diperolehi, yang digunakan dalam pengeluaran soda, sebagai baja cecair, dsb.
| # 7732 · 15/11/2018 pada 17:18 waktu Moscow · alamat ip direkodkan · · | |
terima kasih, ia akan menjadi baik untuk laporan) | |