waterjet.org.pl

[kali77]

W tym temacie chciałbym porozmawiać o tym co to jest tak naprawdę ta woda. Wszystkim wydaje się, że wiedzą, a to tak naprawdę "temat rzeka"...

Inżynier od wody

[Tuti]

Zaintrygowałeś mnie.
A o co chodzi?

[kali77]

Pomalutku, pomalutku chciałbym omówić temat "co to takiego ta woda"... ;)

Ciągle w mojej pracy spotykam się z totalnym niezrozumieniem co to jest "woda"...

Podejmiemy próbę omówienia tego zjawiska...

[Tuti]

Ale o co chodzi?
Rozwiń się wreszcie kolego.

[kali77]

Spokojnie...

Muszę na razie zebrać materiały...

[kali77]

Pytanie wydaje się bardzo dziwne? Prawda? Przecież wszyscy to wiemy! Kto może nie wiedzieć?

Każdy bardzo dokładnie wie, że woda to związek chemiczny wodoru i tlenu. Proszę bardzo, oto bardzo znany wzór wody H2O.

Co to jest to H i co to jest to O?

Okazuje się, że temat, który wydaje się tak trywialny jest tak naprawdę niewyczerpalny. Można całe życie poświęcić na badanie samego tylko wodoru.

A więc, do dnia dzisiejszego nie udało się zdecydować tak do końca, gdzie wodór powinien znajdować się na tablicy Mendelejewa i umieszczają go jednocześnie w dwóch miejscach: grupie VII jako fluorowiec koło fluoru, chloru, bromu, oraz w grupie I ponieważ wykazuje podobieństwo do metali alkalicznych, czyli litu, sodu i potasu.

Więc reasumując, co to jest wodór?

Okazuje się, że pod bardzo wysokim ciśnieniem, sprężony wodór staje się przewodnikiem elektryczności jak wszystkie inne metale. Jest to niezwykła właściwość… Jakby to nie wydawało nam się dziwne wodór jest metalem.

Istnieje w postaci dwóch stabilnych izotopów:
1H (prot) i 2H (deuter, D)
oraz niestabilnego – 3H (tryt, T).

[kali77]

Co to jest tlen?
W przyrodzie występują trzy różne izotopy tlenu. Najwięcej jest tlenu lekkiego 16O, dużo już mniej ciężkiego 18O, ciężkiego najmniej tlenu 17O.

Tlen w stanie wolnym występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych O2 oraz trójatomowych – ozonu O3 (głównie w ozonosferze). Szczególną jego odmianą jest odkryty w latach 90. XX w. „czerwony tlen” o wzorze O4, który ma właściwości niemetaliczne, jednakże, że przy bardzo wysokim ciśnieniu przejdzie w postać metaliczną.

Ile może istnieć różnych rodzajów wód?

Jeśli policzymy wszystkie możliwe związki o ogólnym wzorze H2O, to uzyskamy 48 różnych rodzajów wód, które mogą istnieć. Między nimi 39 będzie wodami promieniotwórczymi, ale 9 będzie wodami trwałymi.

Wiele różnych rodzajów wód, których cząstki zawierają tryt, tworzy się na pograniczu kosmosu i stopniowo z deszczem spadają na ziemię. Wiele różnych rodzajów wód promieniotwórczych powstaje w wodzie chłodzącej reaktor jądrowy.

Gdziekolwiek na świecie zaczerpniemy szklankę wody, znajdzie się zawsze w niej 7 różnych cząstek o różnym składzie izotopowym.

[kali77]

Co to jest ta zwykła woda?

Nie ma zwykłej wody na świecie! Woda jest zawsze niezwykła! Wraz ze wszystkimi jej anomaliami.

Nawet jej skład izotopowy w przyrodzie jest bardzo różny. Skład ten jest zależny od „historii wody”. Od tego, co się z nią działo podczas obiegu w środowisku. Na przykład podczas parowania woda wzbogaca się w prot i dlatego woda deszczowa bardzo różni się od wody w jeziorze. Woda rzeczna niepodobna jest do wody morskiej. W jeziorach zawsze zawiera dużo więcej deuteru niż woda ze strumieni górskich. W każdym źródle ma inny skład izotopowy.

Nawet podczas zamarzania zmienia się skład izotopowy lodu. Maleje ilość ciężkiego wodoru, a wzrasta ilość ciężkiego tlenu. Nawet woda pochodząca z topnienia lodu różni się od tej wody, z której lód powstał.

Nawet, jeśli wodę rozłożyć w drodze chemicznej na składniki i spalić z niej wodór, to powstanie woda, ale zupełnie inna, gdyż skład izotopowy tlenu w powietrzu różni się od średniego składu izotopowego tlenu w wodzie. Skład izotopowy powietrza, w przeciwieństwie do wody, jest stały na całej kuli ziemskiej.

Podsumowując woda w przyrodzie nie ma stałego składu izotopowego. Ulega ciągłym zmianom. Ciągle jest w „ruchu”.

[evasos]

Wydawałoby się ,że temat taki prosty
To w takim razie jakie są rodzaje wody ?

[kali77]

Jest wiele rodzajów, a to podstawowe:

Co to jest lekka woda? To taka woda, która znają wszyscy H2O, ale takiej wody nie ma jednakże w przyrodzie! Z bardzo wielkim trudem potrafią uzyskać ją naukowcy. Potrzebna była do zbadania właściwości wody, pomiarów jej gęstości.

Co to jest ciężka woda? Takiej wody też nie ma w przyrodzie. Dokładnie jest to woda złożona z ciężkich izotopów wodoru i tlenu. W technice jednak przyjęto nazywać ciężką wodą, taką, która zawiera ciężki wodór. Zawiera ona tylko deuter. Skład izotopowy tlenu odpowiada składowi izotopowemu tlenu w powietrzu. Jeszcze niedawno nikt nie podejrzewał, że taka woda w ogóle istnieje, a dziś pracują duże fabryki przerabiające miliony litrów wody, aby uzyskać deuter i ciężką wodę.

Co to jest woda zerowa? Woda zerowa składa się z czystego wodoru lekkiego i tlenu powietrza, który jest jednym z trwałych izotopów tlenu. Stosunek między różnymi tlenami w wodzie zerowej jest taki sam jak w powietrzu. Dla chemików jest to woda wzorzec, ponieważ ma ona bardzo stabilny skład. Można ją łatwo uzyskać.

[evasos]

Trzy rodzaje wody ?
To jak jest z właściwościami wody ?

[kali77]

Tak jak już wcześniej wspominałem, naturalna woda będzie zawierać 7 różnych, najbardziej trwałych izotopów, niezależnie gdzie na świecie ją zaczerpniemy. Będzie za to bardzo różny skład procentowy poszczególnych rodzajów wody. Więc za każdym razem będzie inna.

Jeśli chodzi o właściwości to każdy rodzaj wody różni się. Mają różną temperaturę wrzenia, inną gęstość, prężność par, podczas elektrolizy związki rozkładają się z różną prędkości itp itd.

Jeszcze do niedawna wszyscy uważali, że w ciężkiej wodzie organizmy żywe nie mogą żyć. Okazuję się jednak, że jeśli bardzo powoli i stopniowo w wodzie, w której żyją małe organizmy, będziemy zastępować prot deuterem, to mogą one przyzwyczaić się do ciężkiej wody. Będą nawet rozwijać się. Natomiast zwykła woda stanie się dla nich szkodliwa.

[evasos]

Widzę ,że jesteś specjalistą...
A coś więcej na ten temat?

Woda jest potrzebna wszędzie, dobrze wiedzieć więcej na ten temat...

[kali77]

Wśród ogromnego mnóstwa substancji chemicznych, woda z jej szczególnymi właściwościami zajmuje wyjątkowe miejsce. Wszystkie jej właściwości są w przyrodzie wyjątkami. Jest ona najniezwyklejszą substancją na świecie.

Jak wygląda pojedyncza cząsteczka wody? Proszę bardzo, oto rysunek:



Dokładnie zmierzono, zbadano odległości pomiędzy atomami. Okazuję się, że jest ona nieliniowa. Wszystkie cząsteczki wody niezależnie od składu izotopowego wyglądają tak samo.

A ile cząsteczek wody znajduje się w oceanach? Jedna. Woda jest substancją wyjątkową. Wszystkie cząsteczki są ze sobą połączone. Każdy atom wodoru przyciąga do siebie elektrony atomów tlenu cząstek sąsiednich. Dlatego każda cząsteczka wody jest bardzo mocno związana z czterema innymi sąsiadującymi cząsteczkami wody.

Wszystkie cząsteczki wody w wodzie są jedną wielką, nieprzerwaną siecią przestrzenną i łączą się w jedną bardzo wielką cząsteczkę. Tak naprawdę są to jednak złożone agregaty, będące w równowadze dynamicznej. Dobrym porównaniem jest tu struktura diamentu.

[kali77]

Jaka jest gęstość wody? Wszyscy wiemy, że 1 centymetr sześcienny wody to 1 gram wagi. Okazuję się, że gdyby cząsteczki wody normalnie upakować, pod ciśnieniem to byłaby ona znacznie większa, tj. 1,8g/cm3. Delikatna struktura przestrzenna budowy ciekłej wody powoduje, że wynosi ona 1 g/cm3 w warunkach normalnych 25 st. C.