Alle teorier om livets oprindelse på Jorden er på en eller anden måde forbundet med vand. Hun er altid med os, desuden i os. Det mest almindelige, enkle vand, der indgår i kroppens væv, gør hvert nyt åndedrag og hjerteslag muligt. Den deltager i alle disse processer på grund af dens unikke egenskaber.
Hvad er vand: definition
Fra et videnskabeligt synspunkt er planetens vigtigste væske hydrogenoxid - en binær uorganisk forbindelse. Den molekylære formel for vand er sandsynligvis kendt af alle. Hvert strukturelt element i det består af et oxygenatom og to hydrogenatomer forbundet med en polær kovalent binding. Under normale forhold er det i flydende tilstand, har ingen smag og lugt. I små mængder er almindeligt vand uden urenheder farveløst.
Biologisk rolle
Vand er det vigtigste opløsningsmiddel. Det er arten af molekylets struktur, der gør en sådan definition mulig. Vandets egenskaber er relateret til dets polarisering: hvert molekyle har to poler. Negativ er forbundet med ilt, ogpositiv - med brintatomer. Vandmolekylet er i stand til at danne såkaldte hydrogenbindinger med partikler af andre stoffer, hvilket tiltrækker modsat ladede atomer til dets "+" og "-". I dette tilfælde skal stoffet, der bliver til en opløsning, også polariseres. Et molekyle af det er omgivet af flere partikler af vand. Efter transformation bliver stoffet mere reaktivt. Vand bruges som opløsningsmiddel af alle celler i levende organismer. Dette er en af de egenskaber, der definerer dens biologiske rolle.
Three States
Vand er kendt for os i tre former: flydende, fast og gasformig. Den første af disse aggregeringstilstande er som allerede nævnt karakteristisk for vand under normale forhold. Ved norm alt atmosfærisk tryk og temperaturer under 0 ºС bliver det til is. Hvis opvarmningen af stoffet når 100 ºС, dannes der damp fra væsken.
Det skal bemærkes, at stoffer med lignende struktur under normale forhold er i gasform og har et lavt kogepunkt. Årsagen til vandets relative stabilitet er i hydrogenbindingerne mellem molekyler. For at gå ind i en tilstand af damp, skal du bryde dem. Hydrogenbindinger er stærke nok til, at det kræver meget energi at bryde dem. Derfor det høje kogepunkt.
Overfladespænding
På grund af hydrogenbindinger har vand en høj overfladespænding. I denne henseende er det kun nummer to efter kviksølv. Overfladespænding opstår ved grænsen af to forskellige medier og kræver udgifter til et vist beløbenergi. Denne egenskab resulterer i interessante effekter. I vægtløshed antager dråben en sfærisk form, da væsken har en tendens til at krympe sin egen overflade for at spare energi. På samme måde opfører vand sig nogle gange på ikke-befugtelige materialer. Et eksempel er en dugdråbe på blade. På grund af kraften fra overfladespændingen kan vandstride og andre insekter glide langs dammens overflade.
Isolator eller leder?
I livssikkerhedsklasser bliver børn ofte undervist i, at vand er en god leder af elektricitet. Dette er dog ikke helt rigtigt. På grund af dets ejendommeligheder er rent vand svagt dissocieret og leder ikke strøm. Det vil sige, at det faktisk er en isolator. Men under normale forhold er det praktisk t alt umuligt at møde sådant rent vand, da det opløser mange stoffer. Og takket være adskillige urenheder bliver væsken en leder. Desuden kan evnen til at lede elektricitet bestemme, hvor rent vandet er.
Refraktion og absorption
En anden egenskab ved vand, kendt af alle fra skolen, er evnen til at bryde lysstråler. Efter at have passeret gennem væsken ændrer lyset sin retning noget. Denne effekt er forbundet med dannelsen af en regnbue. Lysets brydning og vores opfattelse af det ligger også til grund for fejl i bestemmelsen af dybden af vandområder: det virker altid mindre, end det faktisk er.
Lyset fra den synlige del af spektret brydes dog. Og for eksempel infrarøde vandstrålerabsorberes. Derfor opstår drivhuseffekten. For at forstå vandets skjulte muligheder i denne forstand kan man henvise til atmosfærens karakteristika på Venus. Ifølge en version førte fordampningen af vand til drivhuseffekten på denne planet.
Vandfarve
Alle, der har set havet eller en hvilken som helst frisk vandmasse og sammenlignet det med væske i et glas, har bemærket en vis uoverensstemmelse. Farven på vand i et naturligt eller kunstigt reservoir svarer aldrig til det, der observeres i koppen. I det første tilfælde er det blå, blå, endda grønlig-gul, i det andet er det simpelthen fraværende. Så hvilken farve er vandet egentlig?
Det viser sig, at en ren væske ikke er farveløs. Den har en let blålig nuance. Vandets farve er så bleg, at det i små mængder virker helt gennemsigtigt. Men under naturlige forhold fremstår den i al sin herlighed. Desuden ændrer talrige urenheder, som i tilfældet med at lede elektricitet, vandets egenskaber. Alle har mødt mindst én gang en grøn dam eller brunlige vandpytter.
Vandets og livets farve
Farven på reservoiret afhænger ofte af de mikroorganismer, der aktivt formerer sig i det, urenhederne i klipperne. Vandets grønlige farve indikerer ofte tilstedeværelsen af små alger. I havet bugner områder malet i denne skygge som regel med levende væsner. Derfor er fiskerne altid opmærksomme på, hvilken farve vandet har. Klarblåt vand er fattigt på plankton, og deraf dem, der lever af det.
Nogle gange giver mikroorganismer de mest bizarre nuancer. Søer med chokoladefarvet vand er kendt. Aktiviteten af encelledealger og bakterier gør en vandmasse turkis på øen Flores i Indonesien.
I Schweiz, ved Sanetsch-passet, er der en sø med lyserødt vand. En lidt blegere nuance har en vandmasse i Senegal.
Farverigt mirakel
Et fantastisk syn dukker op for turister i Amerika, i Yellowstone National Park. Morning Glory Lake er placeret her. Dens vand har den reneste blå farve. Årsagen til denne nuance er alle de samme bakterier. Yellowstone er berømt for sine mange gejsere og varme kilder. I bunden af Morning Glory Lake er en smal vulkansk udluftning. Varmen, der stiger derfra, fastholder vandets temperatur, samt udviklingen af bakterier. Engang var hele søen krystalblå. Men med tiden blev vulkanens mund tilstoppet, hvilket blev lettet af turister med deres kærlighed til at kaste mønter og andet affald. Som et resultat faldt overfladetemperaturen, og andre typer bakterier begyndte at formere sig her. I dag skifter farven på vandet med dybden. I bunden er søen stadig dybblå.
For adskillige milliarder år siden bidrog vand til fremkomsten af liv på Jorden. Siden da er dens betydning overhovedet ikke blevet mindre. Vand er nødvendigt for en række kemiske reaktioner, der forekommer på cellulært niveau; det er en del af alle væv og organer. Havene dækker cirka 71 % af planetens overflade og spiller en stor rolle i at opretholde stabiliteten af et så gigantisk system som Jorden. Vandets fysiske og kemiske egenskaber gør det muligt at kalde det hovedstoffet for alt levende. Reservoarer, som er levested for flercellede mikroorganismer, bliver desuden en kilde til skønhed og inspiration, og demonstrerer naturens enorme kreative evner.
