Колір води. Визначення, властивості води
Всі теорії виникнення життя на Землі так чи інакше пов'язані з водою. Вона постійно поруч з нами, більше того, всередині нас. Звичайнісінька, проста вода, включена в тканини організму, робить можливим кожен новий вдих і удар серця. У всіх цих процесах вона бере участь завдяки своїм унікальним властивостям.
Зміст
Що таке вода: визначення
З наукової точки зору головна рідина планети являє собою оксид водню - бінарне неорганічне з'єднання. Молекулярна формула води, мабуть, відома всім. Кожен структурний елемент її складається з одного атома кисню і двох атомів водню, з'єднаних полярним ковалентним зв'язком. При звичайних умовах вона перебуває в рідкому стані, не має смаку і запаху. У малих обсягах проста вода без домішок безбарвна.
молекулярна формула води
Біологічна роль
Вода - головний розчинник. Саме характер будови молекули робить можливим подібне визначення. Властивості води пов'язані з її поляризованность: кожна молекула володіє двома полюсами. Негативний пов'язаний з киснем, а позитивний - з атомами водню. Молекула води здатна утворювати так звані водневі зв'язки з частинками інших речовин, притягаючи протилежно заряджені атоми до свого «+» і «-». При цьому речовина, яка стає розчином, також має бути поляризованим. Одна молекула його оточується декількома частинками води. Після перетворення речовина набуває більшої реакційну здатність. Як розчинник вода використовується всіма клітинами живих організмів. Це одне з тих властивостей, які визначають її біологічну роль.
Три стану
Вода відома нам в трьох формах: рідкої, твердої і газоподібної. Перше з названих агрегатних станів, як вже було сказано, характерно для води при звичайних умовах. При нормальному атмосферному тиску і температурі нижче 0 ordm-С вона стає льодом. Якщо ж нагрів речовини досягає 100 ordm-С, з рідини утворюється пара.
Потрібно зауважити, що схожі за будовою речовини в нормальних умовах перебувають в газоподібному стані і мають низьку температуру кипіння. Причина відносної стабільності води - в водневих зв'язках між молекулами. Для переходу в стан пари необхідно їх розірвати. Водневі зв'язки досить міцні, і щоб їх зруйнувати, потрібна велика кількість енергії. Звідси і висока температура кипіння.
Поверхневий натяг
Завдяки водневим зв'язкам для води характерно високий поверхневий натяг. У цьому плані вона поступається тільки ртуті. Поверхневий натяг виникає на межі двох різних середовищ і вимагає витрати певної кількості енергії. Результатом цієї властивості є цікаві ефекти. В невагомості крапля приймає сферичну форму, так як рідина прагне скоротити власну поверхню, щоб зберегти енергію. Аналогічно вода поводиться іноді й на несмачіваемих матеріалах. Приклад - крапля роси на листках. Завдяки силі поверхневого натягу по гладі ставу можуть ковзати водомерки та інші комахи.
Ізолятор або провідник?
На уроках з безпеки життєдіяльності дітям часто пояснюють, що вода добре проводить електрику. Однак це не зовсім так. У силу особливостей своєї будови чиста вода слабо диссоциирована і не проводить струм. Тобто, по суті, вона є ізолятором. Разом з тим у звичайних умовах зустріти настільки чисту воду практично не можна, оскільки вона розчиняє багато речовин. І завдяки численним домішкам рідина стає провідником. Більш того, по здатності проводити електрику можна визначити, наскільки вода чиста.
Заломлення і поглинання
Ще одна властивість води, відоме зі школи всім, - це здатність заломлювати світлові промені. Пройшовши крізь рідину, світло трохи змінює свій напрямок. З цим ефектом пов'язано формування веселки. Також заломлення світла і наше сприйняття його лежать в основі помилок у визначенні глибини водойм: вона завжди здається меншою, ніж насправді.
Однак заломлюється світло видимої частини спектра. А, наприклад, інфрачервоні промені водою поглинаються. Саме тому виникає парниковий ефект. Для розуміння прихованих можливостей води в цьому сенсі можна звернутися до характеристик атмосфери на Венері. За однією з версій до парникового ефекту на цій планеті призвело випаровування води.
Колір води
Кожен, хто бачив море або будь прісний водойму і порівнював його з рідиною в стакані, помічав якесь невідповідність. Колір води в природному або штучному водоймищі ніколи не збігається з тим, що спостерігається в чашці. У першому випадку він блакитний, синій, навіть зеленувато-жовтий, у другому просто відсутня. Так якого кольору вода насправді?
Виявляється, що чистий рідина не безбарвна. Вона володіє легким блакитним відтінком. Колір води настільки блідий, що в малих обсягах вона здається абсолютно прозорою. Однак у природних умовах вона постає у всій красі. Більш того, численні домішки, як і у випадку з проведенням електрики, змінюють властивості води. Всі зустрічали хоча б одного разу зелений ставок або коричневі калюжі.
Колір води і життя
Забарвлення водойми часто залежить від мікроорганізмів, активно розмножуються в ньому, домішки гірських порід. Зеленуватий колір води часто свідчить про наявність дрібних водоростей. У морі ділянки, пофарбовані в такий відтінок, як правило, рясніють живністю. Тому рибалки завжди звертають увагу на те, якого кольору вода. Чисті сині води бідні планктоном, а значить, і тими, хто їм харчується.
Іноді мікроорганізми надають найхимерніші відтінки. Відомі озера з шоколадною за кольором водою. Діяльність одноклітинних водоростей і бактерій зробила бірюзовим водойму на острові Флорес в Індонезії.
У Швейцарії на перевалі Sanetsch розташувалося озеро з яскраво-рожевою водою. Трохи більше блідий відтінок має водойму в Сенегалі.
Різнобарвне диво
Вражаюче видовище предстає перед туристами в Америці, в національному парку Єллоустоун. Тут розташоване озеро Morning Glory. Його води мають найчистіший блакитний колір. Причина такого відтінку - все ті ж бактерії. Йеллоустон славиться численними гейзерами і гарячими джерелами. На дні озера Morning Glory розташоване вузьке жерло вулкана. Піднімається звідти тепло і підтримує температуру води, а також розвиток бактерій. Колись все озеро було кристально-блакитного кольору. Проте з часом жерло вулкана засмічено, чому посприяли і туристи зі своєю любов'ю кидати монетки та інше сміття. В результаті температура поверхні знизилася, тут стали розмножуватися інші типи бактерій. Сьогодні забарвлення води змінюється з глибиною. На дні озеро і раніше насиченого блакитного кольору.
Кілька мільярдів років тому вода сприяла появі життя на Землі. З тих пір її значення анітрохи не зменшилася. Вода необхідна для цілого ряду хімічних реакцій, що протікають на клітинному рівні, вона входить до складу всіх тканин і органів. Світовий океан покриває приблизно 71% поверхні планети і відіграє величезну роль у підтриманні стабільності стану такої гігантської системи, як Земля. Фізичні і хімічні властивості води дозволяють назвати її головним речовиною для всього живого. Водойми, будучи місцем проживання багатоклітинних мікроорганізмів, крім того, стають джерелом краси і натхнення, демонструють величезні творчі здібності природи.