Urządzenia dozujące

Produkty

Teraz gościmy

Naszą witrynę przegląda teraz 2 gości 

Statystyka

Użytkowników : 400
Artykułów : 51
Zakładki : 6
Odsłon : 87912

Logowanie





Designed by:

Właściwości wody . PDF Drukuj Email
Wpisany przez Administrator   
niedziela, 04 kwietnia 2010 02:06

 

Właściwości wody .

 

Z chemicznego punktu widzenia woda stanowi wodny roztwór substancji nieorganicznych i organicznych, występujących na ziemi . W wodzie mogą znajdować się koloidy i zawiesiny . Substancje występujące w wodzie są pochodzenia naturalnego lub są wprowadzane do wód na skutek działalności człowieka .

 

Jak widzimy woda należy do najprostszych związków chemicznych występujących w przyrodzie . Składa się tylko z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu – H2O . Aczkolwiek przypatrując się bliżej stwierdzamy, że w cząsteczce wody atomy wodoru są usytuowane niesymetrycznie w stosunku do atomu tlenu . Kąt zawarty pomiędzy wiązaniami wodoru z tlenem wynosi 105o. W konfiguracji cząsteczki wody atomy wodoru mają ładunki dodatnie, a atom tlenu – ładunek ujemny.W wyniku takiego rozmieszczenia ładunków H2O jest cząsteczką dipolową czyli biegunowo-polarną

 

Cząsteczka dipolowo - polarna charakteryzuje się tym, że występują w niej zarówno ładunki dodatnie jak i ujemne oddalone od siebie . Polarność cząsteczki charakteryzuje tzw. moment dipolowy, który równa się iloczynowi ładunkom i odległości między środkami ładunków dodatnich i ujemnych .

 

 

Właściwości charakteryzujące wodę.

  •  

    Trójpostaciowość - poniżej 0oC woda przybiera postać stałą, przy temperaturze od 1oC¸ 100oC jest cieczą, a powyżej 100oC parą wodną, czyli przybiera postać lotną . Jednakże i w niższych, wbrew pozorom temperaturze odbywa się parowanie wody .

  •  

    Gęstość – jest niezwykle ważną własnością mającą żywotne znaczenie dla całej biosfery . Polega ona na tym, że przy zamarzaniu woda zmniejsza a nie zwiększa swoją gęstość . Przy oziębianiu wody początkowo zachodzi zwykły i naturalny proces w wyniku którego woda staje się coraz gęstsza i żadnych odchyleń od normy nie zaobserwujemy dopóki nie oziębimy wody do temperatury 4oC . Poniżej tej temperatury woda, wbrew wszelkim prawom, staje się lżejsza, a w trakcie dalszego zamarzania obserwujemy powstawanie lodu, który pływa po powierzchni wody . Ta właśnie cecha wody zabezpiecza zbiorniki wodne (jeziora, stawy) przed zamarzaniem do dna podczas surowych zim, umożliwiając tym samym przetrwanie życia w tych zbiornikach .

  •  

    Rozpuszczalność – jak wiemy woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem w porównaniu z innymi cieczami, co w dużym stopniu wynika z jej polarności . Ciało stałe, ciecz lub gaz rozpuszczają się w wodzie w określonym stopniu . Woda idealnie czysta jako zbiór cząsteczek H2O praktycznie nie istnieje . Nawet uzyskiwana w laboratoriach o bardzo wysokim stopniu czystości zawsze zawiera niewielką ilość rozpuszczonych substancji .

  •  

    Napięcie powierzchniowe – jest to praca, którą należy wykonać w celu zwiększenia powierzchni cieczy . Jeśli założy się, że powierzchnia cieczy zachowuje się jak elastyczna błona, to napięcie powierzchniowe będzie siłą rozrywającą . Jednostką napięcia powierzchniowego jest niuton na metr (N/m), przy czym 1 dyna/cm = mN/m . Dzięki napięciu powierzchniowemu kropla wody ma kształt kuli . Napięcie powierzchniowe wody zmniejsza się przy wzroście temperatury . Woda charakteryzuje się najwyższym napięciem powierzchniowym ze wszystkich cieczy . Woda o zbyt niskim napięciu powierzchniowym jest szkodliwa dla organizmów wodnych .Napięcie powierzchniowe wody obniżają takie substancje jak : substancje powierzchniowo czynne czyli wszystkie środki myjące, substancje humusowe, rozpuszczalniki organiczne itp.

 

Reasumując, o wodzie można powiedzieć, że :

  •  

    największa gęstość wody występuje nie w punkcie zamarzania - 0oC, lecz w temperaturze 3,98oC,

  •  

    ciepło właściwe wody jest bardzo duże w porównaniu z innymi cieczami,

  •  

    woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla wielu substancji,

  •  

    woda ma praktycznie największe napięcie powierzchniowe ze wszystkich cieczy .

 

 

Funkcja wody w organizmie .

 

Bilans wodny organizmu jest utrzymywany przez odpowiedni pobór wody ze środowiska i jej wydalanie . Organizm wielokomórkowy czerpie wodę z pożywienia (ludzie, zwierzęta) lub z gleby (rośliny) oraz utleniania biologicznego, którego jednym z produktów końcowych jest woda . Wydalanie wody jest regulowane w zależności od istniejących nadmiarów ; u ludzi i zwierząt przez nerki z moczem i w postaci potu, a u roślin – przez zmiany szybkości transpiracji czyli utratę wody na skutek parowania, zachodząca głównie przez tzw. aparaty szparkowe znajdujące się w epidermie czyli skórce liści . W wyniku transpiracji w górnych częściach rośliny wytwarza się siła ssąca, powodująca ciągły przepływ wody z rozpuszczonymi solami mineralnymi z korzeni . W poszczególnych komórkach bilans wodny jest utrzymywany na zasadzie ciśnienia osmotycznego, wynikającego ze stężeń substancji rozpuszczonych w cytoplazmie podstawowej czyli części komórki znajdującej się na zewnątrz jądra komórkowego .

 

Woda pełni w organizmie wielokomórkowym następujące funkcje :

  •  

    rozpuszczalnika

  •  

    czynnika umożliwiającego wymianę ciepła

  •  

    czynnika transportującego substancje między poszczególnymi tkankami . Dzięki dipolarnemu charakterowi cząsteczki wody istnieje możliwość przeprowadzenia do roztworu substancji o charakterze jonowym i polarnym np.: kwasów, zasad organicznych i nieorganicznych ich soli oraz pochodnych (aminokwasów i białek), a także innych związków organicznych .

 

 

Zanim odkręcisz kran .

 

Woda jako podstawowe źródło zaopatrzenia ludności powinna spełniać ściśle określone warunki określone odrębnymi przepisami prawnymi . Przede wszystkim woda, którą czerpiemy z naszych kranów powinna się charakteryzować następującymi własnościami :

  •  

    powinna być klarowna ,bezbarwna i orzeźwiająca w smaku ;

  •  

    nie może zawierać składników szkodliwych dla zdrowia ludzkiego ,a także nadmiernej ilości związków żelaza ,manganu ,wapnia i magnezu ;

  •  

    nie może zawierać bakterii chorobotwórczych ,pasożytów zwierzęcych oraz ich larw i jaj .

 

Pożądane jest również, aby woda zawierała odpowiednie ilości składników potrzebnych dla organizmu ludzkiego, jak jod i fluor .

 

celu określenia substancji zawartych w wodzie przed dopuszczeniem jej do użytku należy przeprowadzić szereg badań fizyko-chemicznych, które polegają na określeniu pewnych cech składników, na podstawie których można odpowiedzieć na następujące pytania :

  •  

    jaki jest charakter i skład wody oraz jej przydatność do ściśle określonego celu ;

  •  

    czy badana woda odpowiada wymaganiom higieniczno – sanitarnym ;

  •  

    czy woda nie zawiera składników szkodliwych dla zdrowia ;

  •  

    jak przebiega stosowany proces uzdatniania wody .

 

 

  •  

    W zależności od postawionego pytania ustala się odpowiedni zakres i określa te cechy wody, na podstawie których można ją scharakteryzować .

     

    W praktyce stosowane są następujące zakresy badań fizyko-chemicznych :

  •  

    badanie sanitarne skrócone

  •  

    badanie sanitarne rozszerzone

  •  

    badanie sanitarne pełne

 

Badanie sanitarne skrócone wykonywane jest w stacjach wodociągowych ( oraz w punktach kontrolnych ) przy rutynowej kontroli jakości wody do picia i na potrzeby gospodarcze . Obejmuje ono oznaczenie : barwy, mętności , zapachu, odczynu , wolnego CO2 , zasadowości , twardości , żelaza manganu, chlorków , amoniaku , azotynów , azotanów , utlenialności . Dodatkowo oznacza się również zawartość chloru pozostałego lub ozonu .

 

Badanie sanitarne rozszerzone ma na celu ustalenie przydatności wody do picia i potrzeb niektórych przemysłów .Zakres jego obejmuje : badanie sanitarne skrócone oraz oznaczanie suchej pozostałości ( ogólnej ,mineralnej, straty przy prażeniu ) i siarczanów . W przypadku określania przydatności wody do zasilania kotłów wysokoprężnych oznacza się również związki krzemu .

 

Badanie sanitarne pełne wykonuje się w celu poznania ogólnego fizyko-chemicznego wody przeznaczonej do celów wodociągowych . Zakres obejmuje analizę rozszerzoną ,oznaczenie zawartości fluorków i metali ciężkich . W przypadku wód powierzchniowych dodatkowo oznacza się zawartość azotu organicznego ,fosforanów oraz stężenie zanieczyszczeń specyficznych, doprowadzanych do odbiorników ze ściekami przemysłowymi .

 

Jak już wcześniej wspominałem woda, z którą mamy do czynienia na co dzień, jest rozcieńczonym roztworem rozmaitych domieszek niejednokrotnie definiowanymi jako jej zanieczyszczenia . Domieszkami wody są :

  •  

    sole

  •  

    gazy

  •  

    substancje organiczne i nieorganiczne

  •  

    drobnoustroje

 

Związki organiczne wytwarzane w drodze biosyntezy i związki syntezowane przez człowieka znajdujące się w środowisku wodnym można odróżnić metodą pomiaru węgla radioaktywnego . Mianowicie związki organiczne sztucznie wytwarzane są w znacznej części pochodnymi substancji występujących w węglu i ropie naftowej , które nie zawierają węgla radioaktywnego C 14 . Natomiast w związkach organicznych powstających obecnie w przyrodzie występuje C14 . Pomiar polega na wyekstrahowaniu substancji organicznych z wody i oznaczeniu zawartości C14 .