adam_mk
09-03-2006, 20:35
Woda
Woda, tlenek wodoru, H2O, związek nieorg., bezb. ciecz, w grubych warstwach, zielononiebieska, bez smaku i zapachu; temp. krzepnięcia 0°C, temp. wrz. 100°C; podczas ogrzewania gęstość wody początkowo wzrasta (maks. gęstość 1,0 g/cm3 w temp. 4°C), następnie maleje; woda krzepnie (lód) zwiększając swoją objętość; wykazuje duże wartości niektórych parametrów fiz., m.in. momentu dipolowego (stąd tendencja do asocjacji), względnej przenikalności elektr., ciepła właściwego, ciepła topnienia i parowania; wartości temperatury: topnienia, wrzenia, punktu potrójnego wody, służą jako wzorcowe punkty stałe przy wyznaczaniu skal temperatury; w nieznacznym stopniu woda ulega dysocjacji (autojonizacji): H2O H+ + OH- (jon H+ występuje jako jon oksoniowy H3O+), wykazując odczyn obojętny; dobry rozpuszczalnik wielu substancji (zwł. polarnych) - powoduje ich hydrolizę lub hydratację, także katalizator wielu chem. reakcji; tlenki metali reagują z wodą tworząc zasady, tlenki niemetali - kwasy, niektóre metale łączą się z wodą (szczególnie energicznie litowce) z wydzieleniem wodoru i powstaniem wodorotlenków. Woda jest trwałym związkiem chem. najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie (hydrosfera) i znajduje się w stałym obiegu; występuje też w stanie związanym jako woda konstytucyjna, krystalizacyjna i zeolityczna; stanowi jeden z podstawowych składników wszystkich żywych organizmów, umożliwiający przemianę materii i biorący udział w wielu jej procesach; żywa komórka zawiera 75-85% wody; w środowisku wodnym powstało życie; dla licznych zwierząt i roślin stanowi ona jedyne środowisko życia. Dla świata istot żywych b. ważne są: duża wartość ciepła właściwego (4,18 J/g - K) i ciepła krzepnięcia wody (337 J/g) oraz specyficzna zależność gęstości od temperatury. Te cechy wody sprawiają, że wahania temperatury w środowisku wodnym są mniejsze niż na lądzie - duże zbiorniki wodne wolno się nagrzewają i ochładzają, łagodząc także klimat przyległych lądów. Wody naturalne (np. woda morska, woda mineralna) zawierają zwykle rozpuszczone sole i gazy, a także bakterie i inne drobnoustroje oraz zawiesiny substancji nieorg.; woda zawierająca duże ilości soli wapnia i magnezu nazywa się wodą twardą. Woda ma szerokie zastosowanie; jest używana do spożycia, do celów gosp., w przemyśle; jest niezbędna do przebiegu wielu procesów technol. (jako rozpuszczalnik, substrat lub katalizator reakcji chem.); stosowana do rozdzielania (np. flotacja) i oczyszczania substancji (np. krystalizacja); wykorzystywana jako nośnik ciepła (chłodzenie, ogrzewanie); energię mechaniczną wody naturalnych przetwarza się na inne rodzaje energii; parę wodną wykorzystuje się do poruszania turbin parowych i parowych silników tłokowych.
Ciepła woda użytkowa
Nie można sobie wyobrazić domu bez ciepłej wody. Wszędzie tam, gdzie nie ma sieci ciepłowniczej, ciepła woda musi być przygotowywana w miejscu użytkowania. Elektryczne ogrzewanie wody ma tak wiele zalet, że stosowane jest powszechnie. Nawet tam, gdzie budynek ogrzewany jest piecem gazowym lub olejowym, czy nawet pompą ciepła lub kolektorem słonecznym, zawsze dodatkowo instaluje się w zasobniku grzałkę elektryczną.
Ilość ciepłej wody jaka powinna być przygotowana nie zależy od kubatury domu tylko od liczby mieszkańców i charakteru użytkowania. W normalnych warunkach przyjmuje się, że dla jednej osoby potrzeba dziennie 30 litrów wody o temperaturze 45°C lub 20 litrów o temperaturze 60°C. Odpowiada to zużyciu energii około 1,2 kWh na osobę dziennie lub 400 kWh na osobę w skali całego roku.
Przygotowywanie ciepłej wody użytkowej za pomocą energii elektrycznej odbywa się albo w zasobnikach (bojlerach) albo w tak zwanych ogrzewaczach przepływowych. Osobną grupę stanowią specjalizowane pompy ciepła połączone z zasobnikiem, w których woda podgrzewana jest ciepłem otoczenia. Wybór odpowiedniego urządzenia zależy od wielu czynników: na przykład od tego, jakie ilości ciepłej wody są potrzebne w krótkim czasie i jaka jest odległość między urządzeniem podgrzewającym a punktami poboru lub też ile jest tych punktów poboru wody.
Źródlana z kranu
Mitem jest przekonanie, że o złej jakości wody świadczy kamień odkładający się przy gotowaniu. Jeśli kamień się nie odkłada, to znaczy, że woda jest miękka, a więc dobra do pralki, a nie dla człowieka. Odczuli to Finowie, którzy pijąc miękką wodę polodowcową, z niską zawartością magnezu i wapnia, młodo umierali na serce. Wystarczy jednak, jak wykazały fińskie badania, by osoby po zawałach serca wybierały jedynie twardą wodę, a rzadziej będą miały kłopoty z sercem. Mało wartościowe są szczególnie tzw. wody niskozmineralizowane, czyli zawierające poniżej 50 mg składników mineralnych w litrze. Według klasycznej definicji wody mineralnej (tej z 1911 r.), w litrze wody powinno być 1000 mg składników mineralnych.
Tego kryterium nie spełnia wiele wód źródlanych, które pochodzą ze złóż podziemnych. Są one bakteriologicznie czyste i nie mają szkodliwych składników, ale zawierają zbyt mało biopierwiastków! Niektóre z nich mają tak mało minerałów, że są mniej wartościowe niż woda z kranu! - Wody źródlane nadają się doskonale do przyrządzania napojów i gotowania potraw, ale do picia lepsze dla zdrowia są wody mineralne i mineralizowane, wzbogacone w najbardziej potrzebne organizmowi składniki mineralne, przede wszystkim magnez i wapń.
W czasie upałów i dużego wysiłku nie należy pić wody bez minerałów. Rozcieńcza ona elektrolity i może doprowadzić do zawału. Nieporozumieniem jest również sumowanie wszystkich składników, bo tylko niektóre są dla nas ważne i tylko niektóre można uzupełnić, pijąc wodę. Nie ma na przykład wody, która mogłaby uzupełnić brak potasu. Pijąc dziennie dwa litry, choćby Nałęczowianki, uzupełnimy jego brak zaledwie w 1 proc. Błędne jest też przekonanie, że woda gazowana jest mniej zdrowa niż naturalna. Nic bardziej mylącego! Woda gazowana nie tylko bardziej orzeźwia, ale jest także pewniejsza pod względem bakteriologicznym, bo dwutlenek węgla zmniejsza ryzyko jej skażenia.
Wśród licznych jej zalet jest i taka, że w zakresie temperatur spotykanych na Ziemi występuje w postaci gazu (para wodna), cieczy (woda), jak i ciała stałego (lód). Poza tym tysiące różnorodnych substancji potrzebnych ludziom, zwierzętom i roślinom muszą być przenoszone w cieczach, takich jak krew czy soki roślinne. Woda nadaje się do tego idealnie, ponieważ rozpuszcza się w niej więcej substancji niż w jakiejkolwiek innej cieczy. Bez wody nie można by się odżywiać, ponieważ żywe organizmy przyswajają tylko pokarm rozpuszczony w wodzie.
Niezwykły jest też proces zamarzania wody. W miarę ochładzania się woda w jeziorach i morzach staje się cięższa i opada głębiej, wskutek czego lżejsza i cieplejsza woda jest wypychana na powierzchnię. Kiedy jednak zbliża się punkt krzepnięcia, proces ten się odwraca. Zimniejsza woda staje się lżejsza i się unosi. Po zamarznięciu pływa po powierzchni. Lód działa jak izolator i zabezpiecza głębsze warstwy wody przed zamarzaniem, chroniąc w ten sposób żyjące tam organizmy. Gdyby woda nie miała tej cechy, wówczas każdej zimy opadałoby na dno coraz więcej lodu, gdzie następnego lata promienie słoneczne nie zdołaby go roztopić. W krótkim czasie woda w większości rzek, jezior, a nawet oceanów zamieniłaby się w lód, a Ziemia stałaby się planetą niegościnną, zlodowaciałą.
Niezwykły jest też sposób, w jaki woda dociera na tereny oddalone od rzek, jezior i mórz. Co sekundę ciepło słoneczne zamienia w parę miliony litrów sześciennych wody. Para wodna, która jest lżejsza od powietrza, unosi się w górę i tworzy na niebie chmury. Wiatr i prądy powietrzne przemieszczają je, a w odpowiednich warunkach zawarta w nich wilgoć opada w postaci deszczu. Krople deszczu rosną jednak tylko do pewnych rozmiarów. Deszcz delikatnie opada, zazwyczaj w postaci niedużych kropli, rzadko kiedy uszkadzając nawet źdźbła traw czy kwiatów.
Rzecz jasna większość wody na świecie znajduje się w morzach, a więc jest słona. Zaledwie 3 procent światowych zasobów wodnych stanowi woda słodka. Prawie w całości mniej więcej 99 procent uwięziona jest w lodowcach i czapach lodowych lub głęboko pod ziemią. Tylko 1 procent jest dostępny dla ludzi.
Krew zawiera 92 % wody, kości - 22 %, mózg - 75 %, a mięśnie - 75 %. Woda:
Jest głównym składnikiem każdej komórki ciała
Jest głównym składnikiem krwi i limfy, przenosząc pożywienie i tlen do komórek i zabierając odpadki
Pomaga przepłukiwać nerki w celu usunięcia substancji toksycznych
Pomaga równoważyć elektrolity, które służą kontroli ciśnienia krwi
Pomaga zwilżać oczy, usta i nos
Pomaga chłodzić ciało przy wysokich temperaturach i izoluje je od chłodu
Działa jak amortyzator, chroniąc organy ciała
Pomaga smarować stawy i wchodzi w skład krwi, potu, łez i śliny
Może dostarczać wielu potrzebnych mikroelementów
Woda krystalizacyjna
Woda krystalizacyjna, woda w sieci krystalicznej, woda koordynacyjna, cząsteczki wody, które są częścią składową sieci krystalicznej i których nie można wydzielić bez zniszczenia całej sieci krystalicznej. Sole uwodnione mają wtedy zupełnie inną strukturę niż te same sole bezwodne, np. gips i anhydryt lub CuSO4 i CuSO4-5H2O. Istnieje drugi rodzaj związków zawierających wodę, z których można je usunąć bez zmiany struktury sieci - cząsteczki wody tkwią w lukach strukturalnych sieci krystalicznej i wodę taka nazywa się zeolityczną, np. w zeolitach.
Woda zeolitowa
W mineralogii wodą zeolitową nazywa się wodę, którą można uwolnić z zeolitu w podwyższonej temperaturze i przy odpowiednim ciśnieniu pary wodnej (w otaczającym środowisku) bez zmiany struktury krystalicznej, i którą zeolit ponownie pochłania po przywróceniu warunków wyjściowych.
Cząsteczki wody zeolitowej – H2O- w zależności od rodzaju zeolitu mają odmienne własności i w różny sposób są rozmieszczone w sieci krystalicznej.
We wcześniejszych badaniach wodę zeolitową przyrównano do wody kapilarnej albo zaadsorbowanej, natomiast fazę wewnątrzkrystaliczną w zeolitach traktowano jako elektrolit stężony (z tą różnicą, że rolę anionów odgrywały w nim nieruchome elementy szkieletu). Współczesne badania wskazują, że większość cząsteczek wody, nawet w najbardziej szerokoporowatych zeolitach, zajmuje ściśle określone miejsca w strukturze. Z reguły także orientacja cząsteczek wody w strukturze zeolitu jest ściśle określona.
Informacje o stanie wody w zeolitach otrzymać można różnymi metodami: rentgenowskimi badaniami strukturalnymi, termicznymi (DTA, TG, DTG, pomiary kalorymetryczne ciepeł dehydratacji i rehydratacji), spektroskopii w podczerwieni (IR) i protonowego rezonansu magnetycznego (1H NMR).
W badaniach strukturalnych zeolitów stwierdzono, że odległości H2O– H2O, H2O- atom tlenu szkieletu i H2O- kation zmieniają się w stosunkowo znacznych przedziałach. Bardzo często odległości H2O– H2O i H2O–O są większe od tych samych odległości w strukturze lodu i w kryształach uwodnionych. W wielu przypadkach odległości H2O– kation w zeolitach są znacznie większe od sumy promieni kationu i cząsteczki wody.
W widmach absorpcyjnych IR zeolitów z niezwiązanymi cząsteczkami wody w obszarze drgań walencyjnych obserwuje się szereg wyraźnych pasm absorpcyjnych. Widma IR zeolitów z komorami zawierającymi po kilka cząsteczek wody – chabazyt, stilbit, mordenit i inne – odznaczają się rozmytymi, nakładającymi się pasmami w obszarze drgań walencyjnych cząsteczek wody. Jest to uwarunkowane obecnością dużej liczby cząsteczek wody o różnej wzajemnej orientacji i różnej sile oddziaływania.
Istotną informację o położeniu protonów i ruchliwości cząsteczek wody daje metoda 1H NMR. Wyniki badań zeolitów prowadzą do jednoznacznego wniosku o cząsteczkowym charakterze wody w zeolitach. Odległości pomiędzy protonami cząsteczek wody, wynoszące 0,153 nm, praktycznie pokrywają się z wartościami odległości międzyprotonowych w cząsteczkach pary wodnej. Badając widma 1H NMR zeolitów, wyodrębniono trzy podstawowe typy wody zeolitowej (w temperaturze pokojowej): silnie związaną, ruchliwą anizotropowo i ruchliwą izotropowo. Woda pierwszego typu występuje w natrolicie, skolecycie, mezolicie, tomsonicie, analcymie, wairakicie i brewsterycie. W strukturach prawie wszystkich przedstawicieli tej grupy cząsteczki wody są od siebie odizolowane i znajdują się w centrach zdeformowanych tetraedrów lub trójkątów, składających się z dwóch atomów tlenu szkieletu i dwóch lub jednego kationu.
Widma 1H NMR zeolitów z cząsteczkami wody ruchliwej anizotropowo mają szerokość 5 – 10 razy mniejszą w porównaniu z szerokością widm pierwszej grupy. Świadczy to o tym, że cząsteczki są w stanie szybkiego ruchu anizotropowego. Prowadząc szczegółową analizę wykazano, że istnieją dwa typy ruchu:
Ruch obrotowy anizotropowy – charakter nie zależy od temperatury w przedziale od – 50 do + 150 stopni C.
Ruch postępowy- cząsteczki wody dyfundują wzdłuż kanałów lub wymieniają się miejscami, szybkość dyfuzji silnie wzrasta ze wzrostem temperatury.
Ten rodzaj wody jest charakterystyczny dla edingtonitu, analcymu II, heulandytu, stilbitu, epistilbitu, chabazytu, gmelinitu, harmotomu, mordenitu i laumontytu.
Woda ruchliwa izotropowo jest charakterystyczna zarówno dla fojazytu i jego syntetycznych analogów typu X i Y, jak dla zeolitów typu A.
Analiza danych strukturalnych zeolitów oraz wyników uzyskanych z widm 1H NMR umożliwia wysunięcie pewnych nowych poglądów o wyjątkowej roli cząsteczek wody w krystalochemii zeolitów. Wyjaśniono, że obecność cząsteczek wody w strukturze zeolitów istotnie zmienia charakter rozkładu energii w widmie drgań zeolitów. Rola wody w strukturze zeolitów nie sprowadza się jedynie do wypełnienia swobodnych przestrzeni i pełniejszej kompensacji ładunku szkieletu, ale jest ona szczególnym stabilizatorem porowatej struktury szkieletu glinokrzemianowego .
W starożytności uważano wodę za pierwiastek, jeden z czterech żywiołów, z których zbudowany jest świat: ogień, ziemia, powietrze, woda. Pogląd, że jest ona substancją prostą utrzymał się do końca XVIII w. Dopiero w 1783r. A. Lavoisier rozłożył wodę na wodór i tlen, a także otrzymał ją przez spalenie wodoru.
Ale o tym wszystkim przecież wiadomo.
Tylko tak przypomniałem, bo w necie jest sporo ciekawostek.
Pozdrawiam Adam M.
Woda, tlenek wodoru, H2O, związek nieorg., bezb. ciecz, w grubych warstwach, zielononiebieska, bez smaku i zapachu; temp. krzepnięcia 0°C, temp. wrz. 100°C; podczas ogrzewania gęstość wody początkowo wzrasta (maks. gęstość 1,0 g/cm3 w temp. 4°C), następnie maleje; woda krzepnie (lód) zwiększając swoją objętość; wykazuje duże wartości niektórych parametrów fiz., m.in. momentu dipolowego (stąd tendencja do asocjacji), względnej przenikalności elektr., ciepła właściwego, ciepła topnienia i parowania; wartości temperatury: topnienia, wrzenia, punktu potrójnego wody, służą jako wzorcowe punkty stałe przy wyznaczaniu skal temperatury; w nieznacznym stopniu woda ulega dysocjacji (autojonizacji): H2O H+ + OH- (jon H+ występuje jako jon oksoniowy H3O+), wykazując odczyn obojętny; dobry rozpuszczalnik wielu substancji (zwł. polarnych) - powoduje ich hydrolizę lub hydratację, także katalizator wielu chem. reakcji; tlenki metali reagują z wodą tworząc zasady, tlenki niemetali - kwasy, niektóre metale łączą się z wodą (szczególnie energicznie litowce) z wydzieleniem wodoru i powstaniem wodorotlenków. Woda jest trwałym związkiem chem. najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie (hydrosfera) i znajduje się w stałym obiegu; występuje też w stanie związanym jako woda konstytucyjna, krystalizacyjna i zeolityczna; stanowi jeden z podstawowych składników wszystkich żywych organizmów, umożliwiający przemianę materii i biorący udział w wielu jej procesach; żywa komórka zawiera 75-85% wody; w środowisku wodnym powstało życie; dla licznych zwierząt i roślin stanowi ona jedyne środowisko życia. Dla świata istot żywych b. ważne są: duża wartość ciepła właściwego (4,18 J/g - K) i ciepła krzepnięcia wody (337 J/g) oraz specyficzna zależność gęstości od temperatury. Te cechy wody sprawiają, że wahania temperatury w środowisku wodnym są mniejsze niż na lądzie - duże zbiorniki wodne wolno się nagrzewają i ochładzają, łagodząc także klimat przyległych lądów. Wody naturalne (np. woda morska, woda mineralna) zawierają zwykle rozpuszczone sole i gazy, a także bakterie i inne drobnoustroje oraz zawiesiny substancji nieorg.; woda zawierająca duże ilości soli wapnia i magnezu nazywa się wodą twardą. Woda ma szerokie zastosowanie; jest używana do spożycia, do celów gosp., w przemyśle; jest niezbędna do przebiegu wielu procesów technol. (jako rozpuszczalnik, substrat lub katalizator reakcji chem.); stosowana do rozdzielania (np. flotacja) i oczyszczania substancji (np. krystalizacja); wykorzystywana jako nośnik ciepła (chłodzenie, ogrzewanie); energię mechaniczną wody naturalnych przetwarza się na inne rodzaje energii; parę wodną wykorzystuje się do poruszania turbin parowych i parowych silników tłokowych.
Ciepła woda użytkowa
Nie można sobie wyobrazić domu bez ciepłej wody. Wszędzie tam, gdzie nie ma sieci ciepłowniczej, ciepła woda musi być przygotowywana w miejscu użytkowania. Elektryczne ogrzewanie wody ma tak wiele zalet, że stosowane jest powszechnie. Nawet tam, gdzie budynek ogrzewany jest piecem gazowym lub olejowym, czy nawet pompą ciepła lub kolektorem słonecznym, zawsze dodatkowo instaluje się w zasobniku grzałkę elektryczną.
Ilość ciepłej wody jaka powinna być przygotowana nie zależy od kubatury domu tylko od liczby mieszkańców i charakteru użytkowania. W normalnych warunkach przyjmuje się, że dla jednej osoby potrzeba dziennie 30 litrów wody o temperaturze 45°C lub 20 litrów o temperaturze 60°C. Odpowiada to zużyciu energii około 1,2 kWh na osobę dziennie lub 400 kWh na osobę w skali całego roku.
Przygotowywanie ciepłej wody użytkowej za pomocą energii elektrycznej odbywa się albo w zasobnikach (bojlerach) albo w tak zwanych ogrzewaczach przepływowych. Osobną grupę stanowią specjalizowane pompy ciepła połączone z zasobnikiem, w których woda podgrzewana jest ciepłem otoczenia. Wybór odpowiedniego urządzenia zależy od wielu czynników: na przykład od tego, jakie ilości ciepłej wody są potrzebne w krótkim czasie i jaka jest odległość między urządzeniem podgrzewającym a punktami poboru lub też ile jest tych punktów poboru wody.
Źródlana z kranu
Mitem jest przekonanie, że o złej jakości wody świadczy kamień odkładający się przy gotowaniu. Jeśli kamień się nie odkłada, to znaczy, że woda jest miękka, a więc dobra do pralki, a nie dla człowieka. Odczuli to Finowie, którzy pijąc miękką wodę polodowcową, z niską zawartością magnezu i wapnia, młodo umierali na serce. Wystarczy jednak, jak wykazały fińskie badania, by osoby po zawałach serca wybierały jedynie twardą wodę, a rzadziej będą miały kłopoty z sercem. Mało wartościowe są szczególnie tzw. wody niskozmineralizowane, czyli zawierające poniżej 50 mg składników mineralnych w litrze. Według klasycznej definicji wody mineralnej (tej z 1911 r.), w litrze wody powinno być 1000 mg składników mineralnych.
Tego kryterium nie spełnia wiele wód źródlanych, które pochodzą ze złóż podziemnych. Są one bakteriologicznie czyste i nie mają szkodliwych składników, ale zawierają zbyt mało biopierwiastków! Niektóre z nich mają tak mało minerałów, że są mniej wartościowe niż woda z kranu! - Wody źródlane nadają się doskonale do przyrządzania napojów i gotowania potraw, ale do picia lepsze dla zdrowia są wody mineralne i mineralizowane, wzbogacone w najbardziej potrzebne organizmowi składniki mineralne, przede wszystkim magnez i wapń.
W czasie upałów i dużego wysiłku nie należy pić wody bez minerałów. Rozcieńcza ona elektrolity i może doprowadzić do zawału. Nieporozumieniem jest również sumowanie wszystkich składników, bo tylko niektóre są dla nas ważne i tylko niektóre można uzupełnić, pijąc wodę. Nie ma na przykład wody, która mogłaby uzupełnić brak potasu. Pijąc dziennie dwa litry, choćby Nałęczowianki, uzupełnimy jego brak zaledwie w 1 proc. Błędne jest też przekonanie, że woda gazowana jest mniej zdrowa niż naturalna. Nic bardziej mylącego! Woda gazowana nie tylko bardziej orzeźwia, ale jest także pewniejsza pod względem bakteriologicznym, bo dwutlenek węgla zmniejsza ryzyko jej skażenia.
Wśród licznych jej zalet jest i taka, że w zakresie temperatur spotykanych na Ziemi występuje w postaci gazu (para wodna), cieczy (woda), jak i ciała stałego (lód). Poza tym tysiące różnorodnych substancji potrzebnych ludziom, zwierzętom i roślinom muszą być przenoszone w cieczach, takich jak krew czy soki roślinne. Woda nadaje się do tego idealnie, ponieważ rozpuszcza się w niej więcej substancji niż w jakiejkolwiek innej cieczy. Bez wody nie można by się odżywiać, ponieważ żywe organizmy przyswajają tylko pokarm rozpuszczony w wodzie.
Niezwykły jest też proces zamarzania wody. W miarę ochładzania się woda w jeziorach i morzach staje się cięższa i opada głębiej, wskutek czego lżejsza i cieplejsza woda jest wypychana na powierzchnię. Kiedy jednak zbliża się punkt krzepnięcia, proces ten się odwraca. Zimniejsza woda staje się lżejsza i się unosi. Po zamarznięciu pływa po powierzchni. Lód działa jak izolator i zabezpiecza głębsze warstwy wody przed zamarzaniem, chroniąc w ten sposób żyjące tam organizmy. Gdyby woda nie miała tej cechy, wówczas każdej zimy opadałoby na dno coraz więcej lodu, gdzie następnego lata promienie słoneczne nie zdołaby go roztopić. W krótkim czasie woda w większości rzek, jezior, a nawet oceanów zamieniłaby się w lód, a Ziemia stałaby się planetą niegościnną, zlodowaciałą.
Niezwykły jest też sposób, w jaki woda dociera na tereny oddalone od rzek, jezior i mórz. Co sekundę ciepło słoneczne zamienia w parę miliony litrów sześciennych wody. Para wodna, która jest lżejsza od powietrza, unosi się w górę i tworzy na niebie chmury. Wiatr i prądy powietrzne przemieszczają je, a w odpowiednich warunkach zawarta w nich wilgoć opada w postaci deszczu. Krople deszczu rosną jednak tylko do pewnych rozmiarów. Deszcz delikatnie opada, zazwyczaj w postaci niedużych kropli, rzadko kiedy uszkadzając nawet źdźbła traw czy kwiatów.
Rzecz jasna większość wody na świecie znajduje się w morzach, a więc jest słona. Zaledwie 3 procent światowych zasobów wodnych stanowi woda słodka. Prawie w całości mniej więcej 99 procent uwięziona jest w lodowcach i czapach lodowych lub głęboko pod ziemią. Tylko 1 procent jest dostępny dla ludzi.
Krew zawiera 92 % wody, kości - 22 %, mózg - 75 %, a mięśnie - 75 %. Woda:
Jest głównym składnikiem każdej komórki ciała
Jest głównym składnikiem krwi i limfy, przenosząc pożywienie i tlen do komórek i zabierając odpadki
Pomaga przepłukiwać nerki w celu usunięcia substancji toksycznych
Pomaga równoważyć elektrolity, które służą kontroli ciśnienia krwi
Pomaga zwilżać oczy, usta i nos
Pomaga chłodzić ciało przy wysokich temperaturach i izoluje je od chłodu
Działa jak amortyzator, chroniąc organy ciała
Pomaga smarować stawy i wchodzi w skład krwi, potu, łez i śliny
Może dostarczać wielu potrzebnych mikroelementów
Woda krystalizacyjna
Woda krystalizacyjna, woda w sieci krystalicznej, woda koordynacyjna, cząsteczki wody, które są częścią składową sieci krystalicznej i których nie można wydzielić bez zniszczenia całej sieci krystalicznej. Sole uwodnione mają wtedy zupełnie inną strukturę niż te same sole bezwodne, np. gips i anhydryt lub CuSO4 i CuSO4-5H2O. Istnieje drugi rodzaj związków zawierających wodę, z których można je usunąć bez zmiany struktury sieci - cząsteczki wody tkwią w lukach strukturalnych sieci krystalicznej i wodę taka nazywa się zeolityczną, np. w zeolitach.
Woda zeolitowa
W mineralogii wodą zeolitową nazywa się wodę, którą można uwolnić z zeolitu w podwyższonej temperaturze i przy odpowiednim ciśnieniu pary wodnej (w otaczającym środowisku) bez zmiany struktury krystalicznej, i którą zeolit ponownie pochłania po przywróceniu warunków wyjściowych.
Cząsteczki wody zeolitowej – H2O- w zależności od rodzaju zeolitu mają odmienne własności i w różny sposób są rozmieszczone w sieci krystalicznej.
We wcześniejszych badaniach wodę zeolitową przyrównano do wody kapilarnej albo zaadsorbowanej, natomiast fazę wewnątrzkrystaliczną w zeolitach traktowano jako elektrolit stężony (z tą różnicą, że rolę anionów odgrywały w nim nieruchome elementy szkieletu). Współczesne badania wskazują, że większość cząsteczek wody, nawet w najbardziej szerokoporowatych zeolitach, zajmuje ściśle określone miejsca w strukturze. Z reguły także orientacja cząsteczek wody w strukturze zeolitu jest ściśle określona.
Informacje o stanie wody w zeolitach otrzymać można różnymi metodami: rentgenowskimi badaniami strukturalnymi, termicznymi (DTA, TG, DTG, pomiary kalorymetryczne ciepeł dehydratacji i rehydratacji), spektroskopii w podczerwieni (IR) i protonowego rezonansu magnetycznego (1H NMR).
W badaniach strukturalnych zeolitów stwierdzono, że odległości H2O– H2O, H2O- atom tlenu szkieletu i H2O- kation zmieniają się w stosunkowo znacznych przedziałach. Bardzo często odległości H2O– H2O i H2O–O są większe od tych samych odległości w strukturze lodu i w kryształach uwodnionych. W wielu przypadkach odległości H2O– kation w zeolitach są znacznie większe od sumy promieni kationu i cząsteczki wody.
W widmach absorpcyjnych IR zeolitów z niezwiązanymi cząsteczkami wody w obszarze drgań walencyjnych obserwuje się szereg wyraźnych pasm absorpcyjnych. Widma IR zeolitów z komorami zawierającymi po kilka cząsteczek wody – chabazyt, stilbit, mordenit i inne – odznaczają się rozmytymi, nakładającymi się pasmami w obszarze drgań walencyjnych cząsteczek wody. Jest to uwarunkowane obecnością dużej liczby cząsteczek wody o różnej wzajemnej orientacji i różnej sile oddziaływania.
Istotną informację o położeniu protonów i ruchliwości cząsteczek wody daje metoda 1H NMR. Wyniki badań zeolitów prowadzą do jednoznacznego wniosku o cząsteczkowym charakterze wody w zeolitach. Odległości pomiędzy protonami cząsteczek wody, wynoszące 0,153 nm, praktycznie pokrywają się z wartościami odległości międzyprotonowych w cząsteczkach pary wodnej. Badając widma 1H NMR zeolitów, wyodrębniono trzy podstawowe typy wody zeolitowej (w temperaturze pokojowej): silnie związaną, ruchliwą anizotropowo i ruchliwą izotropowo. Woda pierwszego typu występuje w natrolicie, skolecycie, mezolicie, tomsonicie, analcymie, wairakicie i brewsterycie. W strukturach prawie wszystkich przedstawicieli tej grupy cząsteczki wody są od siebie odizolowane i znajdują się w centrach zdeformowanych tetraedrów lub trójkątów, składających się z dwóch atomów tlenu szkieletu i dwóch lub jednego kationu.
Widma 1H NMR zeolitów z cząsteczkami wody ruchliwej anizotropowo mają szerokość 5 – 10 razy mniejszą w porównaniu z szerokością widm pierwszej grupy. Świadczy to o tym, że cząsteczki są w stanie szybkiego ruchu anizotropowego. Prowadząc szczegółową analizę wykazano, że istnieją dwa typy ruchu:
Ruch obrotowy anizotropowy – charakter nie zależy od temperatury w przedziale od – 50 do + 150 stopni C.
Ruch postępowy- cząsteczki wody dyfundują wzdłuż kanałów lub wymieniają się miejscami, szybkość dyfuzji silnie wzrasta ze wzrostem temperatury.
Ten rodzaj wody jest charakterystyczny dla edingtonitu, analcymu II, heulandytu, stilbitu, epistilbitu, chabazytu, gmelinitu, harmotomu, mordenitu i laumontytu.
Woda ruchliwa izotropowo jest charakterystyczna zarówno dla fojazytu i jego syntetycznych analogów typu X i Y, jak dla zeolitów typu A.
Analiza danych strukturalnych zeolitów oraz wyników uzyskanych z widm 1H NMR umożliwia wysunięcie pewnych nowych poglądów o wyjątkowej roli cząsteczek wody w krystalochemii zeolitów. Wyjaśniono, że obecność cząsteczek wody w strukturze zeolitów istotnie zmienia charakter rozkładu energii w widmie drgań zeolitów. Rola wody w strukturze zeolitów nie sprowadza się jedynie do wypełnienia swobodnych przestrzeni i pełniejszej kompensacji ładunku szkieletu, ale jest ona szczególnym stabilizatorem porowatej struktury szkieletu glinokrzemianowego .
W starożytności uważano wodę za pierwiastek, jeden z czterech żywiołów, z których zbudowany jest świat: ogień, ziemia, powietrze, woda. Pogląd, że jest ona substancją prostą utrzymał się do końca XVIII w. Dopiero w 1783r. A. Lavoisier rozłożył wodę na wodór i tlen, a także otrzymał ją przez spalenie wodoru.
Ale o tym wszystkim przecież wiadomo.
Tylko tak przypomniałem, bo w necie jest sporo ciekawostek.
Pozdrawiam Adam M.