Без води неможливо уявити наше життя. Щодня ми її п'ємо, використовуємо в процесі готування їжі, вмиваємося і приймаємо душ. При цьому, мало хто замислюється про воду на фізичному та хімічному рівні. Далі розглянемо властивості найціннішої речовини детальніше.
Що таке вода?
Вода — це речовина, що являє собою хімічну сполуку водню і кисню. Стандартна рідина, в якій відсутні домішки, не має кольору, смаку і запаху. Однак вода має й інші унікальні особливості.
З чого складається вода: хімічний склад
Вода являє собою неорганічну сполуку елементів у різних хімічних і фізичних станах, яка має унікальну структуру. Властивості залежать від будови молекул, їхнього розташування, фізичної природи атомів. З чого складається молекула води? Молекула представлена у вигляді рівнобедреного трикутника, у верхівці якого — ядро атома кисню. Характерною особливістю молекул є значна полярність.
Хімічний та іонний склад води змінюється залежно від умов її залягання та формування. Нині властивості водних ресурсів у великих містах залежать від різних джерел забруднення, які знаходяться на поверхні. Сюди відносять стоки з різних територій, будівельних майданчиків, транспортних розв'язок, а також рівень концентрації ксенобіотиків. Про те, яка властивість характерна для води, розповімо далі.
Фізичні властивості води
До фізичних властивостей належать характеристики, які ми можемо сприймати органами чуття — це смак, запах, тактильні та візуальні відчуття.
Теплові властивості
У природних водоймах температура води залежить від різних зовнішніх чинників, таких як: сонячні промені, атмосферні явища, наявність течій, змішування водних мас. Від температурних значень багато в чому залежать процеси, які формують склад і властивості рідини.
Агрегатний стан
Завдяки наявності унікальних фізичних властивостей рідина, що розглядається, має здатність перебувати в таких станах:
Колообіг води в природі є постійним. Завдяки наявності здатності змінювати агрегатний стан, забезпечується важливий гідрологічний цикл планети, що включає опади, випаровування і конденсацію.
Рівень щільності
Щільність води в рідкому стані, температура якої знаходиться на позначці +4 °C, становить 1 г/см3. Під час замерзання густина знижується, тому лід завжди має меншу вагу.
Кипить вода при температурі +100 °C, а розтоплення спостерігається при нульовому значенні. Цей нюанс пояснює специфіка водневих зв'язків, від яких залежить, наприклад, форма сніжинок при замерзанні крапель.
Смакові якості
Смак води багато в чому залежить від присутніх у її складі сполук. Солоний присмак надає хлорид калію. Ця сполука присутня в природних джерелах — морях і океанах, а також у штучно підсоленій воді. Підсолодити можна, додавши сахарозу.
Запах
Появу запахів води зумовлюють речовини, які потрапляють у рідину внаслідок:
За наявності специфічного запаху потрібно перевірити рідину на придатність до пиття, оскільки це яскраве свідчення надмірного забруднення органікою.
Біологічне значення
Вода являє собою фізико-хімічне середовище, без якого неможливі основні реакції обміну речовин, для забезпечення безперервного процесу руйнування і відновлення живих тканин. Це головна біологічна рідина, що вступає в реакцію з іншими елементами живої матерії. Особливе значення вода має в біологічному колообігу, вона одночасно бере участь у регулюванні температури організму та зрошує його тканини.
Природною потребою є відчуття спраги. Воно з'являється при зростанні осмотичного тиску всередині організму, і втамувати «тканинну спрагу» можна лише шляхом введення рідини в організм. За добу в травний канал може надходити до 10 літрів рідини. Вбирається вона слизовою оболонкою.
Застосування в різних сферах
Вода — це рідина, яка використовується повсюдно. Неможливо уявити без неї такі сфери життєдіяльності:
1. Хімічна галузь. Вода є багатофункціональним елементом, попри її простий склад, використовується як розчинник, реагент, а також транспортна речовина, необхідна для протікання реакцій.
2. Побутові потреби. Очищена рідина Н2О потрібна для пиття, готування улюблених страв, проведення гігієнічних процедур.
3. Медицина. У цій сфері вода використовується аналогічно з попередньою галуззю. Крім того, без неї неможливо забезпечити необхідні санітарні умови.
4. Теплоенергетика. Н2О виступає як теплоносій. При цьому найчастіше використовують для охолодження різних вузлів систем, а не для нагрівання. На масштабних виробництвах нестача води в системі охолодження може призвести до катастрофічних наслідків.
5. Сільське господарство. Вода необхідна для забезпечення життєдіяльності тварин і рослин, розведення агрохімікатів, інших речовин, а також для очищення.
Технічні потреби забезпечують за допомогою води промислового призначення, основними критеріями якої є показники температури, щільності та кількість рідини. За необхідності використання води в хімічній і медичній галузі, а також у побуті ключове значення має хімічний склад.
Висновки
Унікальність води очевидна — вона виражається в безлічі факторів, завдяки яким рідина виділяється на тлі інших речовин. Тож не дивно, що сфера застосування є досить широкою. Крім найважливішої ролі в житті людини, вода є чудовим теплоносієм, сповільнювачем нейтронів у ядерних реакторах. Без неї не обійтися під час гасіння пожеж, а також у різних спортивних дисциплінах.
