Magnus Fragor

Главная » Статьи » Природа

Что мы знаем о воде?

Вода и жизнь неразделимы. Любая органическая жизнь, любое семя или зародыш свое существование начинают именно в воде. Вода является идеальной основой биологической жизни, причем не только на Земле, но и везде во Вселенной. В истории нашей планеты вода имеет исключительно важное значение. Пожалуй, никакое другое вещество не может сравниться с водой по своему влиянию на ход тех величайших изменений, которые перетерпела Земля за многие сотни миллионов лет своего существования. Покрывая ¾ поверхности нашей планеты, вода является не только колыбелью всех живых существ, но и постоянно поддерживает жизнь уже миллиарды лет.

Животные состоят из воды на 75%, рыбы – тоже на 75%, медузы – на 99%, картофель – на 76%, яблоки – на 85%, помидоры – на 90%, огурцы – на 95%, арбузы – на 96%. Даже человек состоит из воды. 86% воды содержится в теле новорожденного и до 50% у пожилых людей. Если человек теряет 2% воды от массы своего тела, то у него возникает сильная жажда. При потере воды в 10% у человека начнутся галлюцинации, при 12% – он не может восстановиться без помощи врача, 20% – умирает.

Потребность в воде стоит на втором месте после кислорода. Без еды человек может прожить около шести недель, а без воды – пять-семь суток. За всю свою жизнь человек выпивает примерно 35 тонн воды. Вкус воды зависти от ее минерального состава, наличия в ней органических веществ и интенсивности их разложения, а также температуры воды и наличия газов атмосферного воздуха.

Вода играет ключевую роль, выполняя ряд важных функций в организме человека: помогает пищеварению, растворяет питательные вещества, способствуя их всасыванию в кровь и ускоряя их транспортировку к клеткам, способствует выведению токсинов, сохраняет эластичность и мягкость кожи, регулирует температуру тела, помогает уменьшить нагрузку на суставы и способствует правильному функционированию мышц, стимулирует накопление кислорода в легких, обеспечивает нормальный уровень вязкости крови, способствует улучшению функционирования нервной и сердечно-сосудистой системы, а также отделов мозга. С помощью воды можно бороться с лишним весом. Употребляя из напитков только воду, можно резко снизить общую калорийность рациона. Но вода не только дарит жизнь, она может и отнимать ее. 85% всех заболеваний в мире передается с помощью воды. Ежегодно 25 млн. человек умирает от этих заболеваний.

Вода – самое распространенное, самое уникальное и удивительное вещество в природе, единственное, которое встречается в огромных количествах в естественных условиях во всех трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Однако ученые выделяют 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде. Существует так называемое сверхохлаждение воды. Таким свойством обладает очень чистая вода – без примесей. Даже при охлаждении ниже точки замерзания такая вода остается жидкой. Если взять замерзшую чистую воду и продолжить охлаждение, с водой произойдут чудесные превращения. При минус 120 градусах по Цельсию вода становиться сверхвязкой или тягучей, а при температуре ниже минус 135 градусов она превращается в «стеклянную» воду. «Стеклянная» вода – это твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура, как в стекле.

Вода представляет собой соединение двух газов: водорода и кислорода, которые являются первым и третьим по количеству химических элементов в космосе. Никакие другие газы, соединяясь, не образуют жидкость. После воздуха вода – самое подвижное вещество. Она находиться в состоянии непрерывного движения – круговорота, совершая путешествия на огромные расстояния. Примерно 1/3 всей энергии, которую Земля получает от Солнца, расходуется на испарение воды с поверхности морей, океанов и внутренних водоемов. Огромные массы воды отдают обратно большое количество тепла без заметного изменения своей температуры, регулируя климат.

Благодаря повседневному обращению с водой, мы так привыкли к ней и к её разнообразным проявлениям в природе, что часто не замечаем целого ряда её отличительных свойств. А ведь именно этим свойствам мы обязаны тем, что наши озёра и реки не замерзают зимой до дна, что сильные весенние паводки сравнительно редки, что, замерзая, вода может производить большие разрушения и т. д. Многие привычные нам явления природы связаны именно с особенностями воды.

Велика роль воды и в технике. Невозможно представить такую отрасль промышленности, где бы в том или ином виде не применялась вода. Вода служит источником энергии, переносит тепло, она используется как прекрасный растворитель для многих веществ. Вода является той средой, в которой протекает огромное количество различных химических процессов.

Основные физико-химические качества воды влияют на процессы, в которых вода принимает участие. Наиболее важны, на наш взгляд, являются следующие свойства: чистота воды, поверхностное натяжение, жесткость, кислотно-щелочное равновесие, окислительно-восстановительный потенциал, структура, информационная память и минерализация воды.

Однако, как ни странно, вода до сих пор остается наиболее малоисследованным веществом природы. Но возможно, именно благодаря всем этим еще не до конца изученным «странностям» воды, и возможно существование жизни. Чем глубже наука изучает свойства этого удивительного, полного загадок и невероятных свойств вещества, тем больше возникает нерешенных вопросов и тонкостей, требующих не только самых совершенных методов исследований, но также пересмотра некоторых, казалось бы «незыблемых» постулатов квантовой механики, межмолекулярных и межатомных взаимодействий, химии и физики водных растворов.

На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось. Оказалось, что на скорости одной аттосекунды имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!

Вода, по сравнению с другими жидкостями, обладает необычными свойствами: физическими и химическими. Но ни один ученый не может объяснить, например, почему плотность воды при минусовой температуре увеличивается, а при плюсовой температуре уменьшается. Любое вещество при охлаждении сжимается, а вода, наоборот, расширяется. Это уникальное свойство люди научились использовать еще в далеком прошлом. Северные народы добывали камень для строительства, заливая воду перед заморозками в расщелины скал. На юге деревянные клинья вбивали в трещины породы и поливали их водой. Разбухая, эти клинья разрывали камни. Гораздо позже ученые установили, что, находясь в порах и капиллярах, вода способна создавать огромное давление. В зерне, например, в момент прорастания, оно может достигать 400 атмосфер. Вот почему росток с легкостью пробивает асфальт.

Вода – это маленькая молекула, которая имеет крайне специфические свойства. И нельзя найти другие молекулы, которые бы имели все те же аномалии. Если бы не было хотя бы одной из них, не было бы самой жизни на Земле. Любое из свойств воды уникально. До сих пор у науки нет ответа на вопрос, почему только вода – единственное вещество на нашей планете, которое может находится в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном. Почему из всех жидкостей, именно у воды самое высокое поверхностное натяжение, почему она является самым мощным растворителем на Земле. И каким образом, вода способна подниматься по стволам огромных деревьев, преодолевая давление в десятки атмосфер.

Всего 3% общего количества воды на нашей планете – пресная вода. И треть ее запасов пригодна для употребления, остальная же часть находится в ледниках. А вообще специалисты по воде выделяют 1330 ее видов, классификации проводятся по различным признакам – по происхождению, по типу и количеству растворенных веществ и т.д

Вода в океанах имеет синий оттенок из-за рассеянного потока света в ее водах. Морская вода – весьма питательная субстанция. В 1 куб. см такой воды содержится 1.5 грамма белка и других веществ. Ученые считают, что один только Атлантический океан по своей питательности оценивается в 20 тысяч урожаев, которые собирают за год по всей суше. Хотя, на самом деле, в мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем в Мировом океане.

По-разному отражается свет в разных состояниях воды. К примеру, снег отражает 85% лучей солнца, а вода – только 5%. А вот под лед океана проходит только 2% света.

Вода может быть бесплатной, а может быть и очень дорогой. Самая дорогая в мире вода продается в Лос-Анджелесе. Производители упаковывают драгоценную жидкость со сбалансированным вкусом и значением ph в бутылки со стразами "Swarovski". Стоит такая вода 90 $ за 1 литр.

Существует и опасная вода. Так, например, в Азербайджане есть вода, в которой много метана, поэтому она может загореться, если поднести к ней спичку. Есть уникальное озеро Циркницкое в Югославии. Оно ведет себя циклично – полностью исчезая зимой и летом, и наполняясь вместе с рыбой весной и осенью. Существует также уникальное озеро в Алжире, которое наполнено «чернилами». Этой водой даже можно писать. А в Антарктиде расположено озеро с соленостью в 11 раз больше морской воды. Она настолько соленая, что не замерзает даже при минус 50 градусах Цельсия.

Зато самая чистая вода оказалась в Финляндии. Ученые для Юнеско провели исследование качества и количества свежей воды в 122 странах мира. Но при этом более 1 млрд человек вообще не имеют к воде доступа. Самой большой прозрачностью обладают воды Саргассова моря, расположенного в западной части Атлантического океана. Самым мертвым является озеро Смерти в Сицилии. Со дна озера бьют 2 источника концентрированной кислоты, отравляющей воду.

Из того факта, что общее количество воды на Земле более или менее постоянно, следуют интересные выводы. Во время последнего ледникового периода большие водные запасы сконцентрировались в горах, в ледниковых шапках, спустившихся с полюсов, поэтому уровень воды в океанах был намного ниже, чем в настоящее время. Если бы мы жили 18 тысяч лет назад, мы могли бы прогуляться по суше от Англии до Европы, или от Азии до Аляски, а западное побережье Англии тогда располагалось на 150 км западнее, чем сейчас.

В выражении «пройти огонь, воду и медные трубы» огонь и вода символизируют физические испытания, для преодоления которых человеку нужно проявить силу и мужество. А медные трубы – это аллегория испытания славой, фанфарами, что достаются человеку после прохождения огня и воды.

Самые большие запасы воды в Солнечной системе находятся, как ни странно это может показаться на первый взгляд, на Солнце. Молекулы воды в виде пара сконцентрированы в солнечных пятнах, температура в которых на полторы тысячи градусов ниже, чем в окружающих их областях, а также в области температурного минимума – узком слое под поверхностью звезды.

Интересны также некоторые факты, связанные с водой, из жизни животных. В процессе лакания кошки не погружают язык в воду, а, слегка коснувшись изогнутым кончиком поверхности, тут же втягивают его обратно вверх. При этом образуется столбик жидкости благодаря тончайшему балансу гравитации, которая тянет воду вниз, и силы инерции, заставляющей воду продолжать движение вверх. Похожий механизм лакания используют собаки, хотя наблюдателю может показаться, что собака зачерпывает жидкость языком, сложенным в лопатку, рентгеновский анализ показал, что внутри рта эта «лопатка» разворачивается, а создаваемый собакой водяной столбик аналогичен кошачьему.

Ящерица Молох, живущая в пустынях Австралии, обладает уникальной способностью собирать воду своей кожей. Попавшая на кожу жидкость не впитывается сразу, но попадает по микроскопическим каналам между чешуйками в пасть ящерицы. Молох способен извлекать воду даже из влажного песка, просто зарывшись в него брюхом. Кожа дельфина обеспечивает очень малое трение с водой. Для большей обтекаемости чешуйки верхнего слоя кожи обновляются в среднем каждые два часа. Ящерицы из рода василисков способны бегать по поверхности воды, удерживаясь за счёт частых ударов задних ног. Кенгуровые крысы так приспособлены к жизни в пустыне, что они могут прожить всю жизнь без единого глотка воды. Они получают большую часть влаги, необходимой им, из семян, которые они едят.

Вода обладает также множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Наконец-то мы по-настоящему поняли, что о воде почти ничего не знаем. Следовательно, это громадный шаг, потому что вслед за этим пониманием начинает приходить желание УЗНАТЬ.

Категория: Природа | Добавил: laf2304 (13.02.2017)
Просмотров: 424 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar
[ Категории раздела ]
Космос [257]
Природа [258]
Общество [257]
Технологии [260]
Загадки Вселенной [259]
Разное [232]

[ Поиск ]

[ Вход на сайт ]

[ Статистика ]

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Copyright ARA © 2024
uCoz