Kaikki teoriat elämän syntymisestä maapallolla liittyvät jotenkin veteen. Hän on aina kanssamme, lisäksi sisällämme. Tavallisin, yksinkertaisin vesi, joka sisältyy kehon kudoksiin, mahdollistaa jokaisen uuden hengityksen ja sydämenlyönnin. Se osallistuu kaikkiin näihin prosesseihin ainutlaatuisten ominaisuuksiensa ansiosta.
Mitä vesi on: määritelmä
Tieteellisesti katsottuna planeetan pääneste on vetyoksidi - binaarinen epäorgaaninen yhdiste. Veden molekyylikaava on luultavasti kaikkien tiedossa. Jokainen sen rakenneelementti koostuu yhdestä happiatomista ja kahdesta vetyatomista, jotka on yhdistetty polaarisella kovalenttisella sidoksella. Normaaleissa olosuhteissa se on nestemäisessä tilassa, sillä ei ole makua eikä hajua. Pieninä määrinä puhdas vesi ilman epäpuhtauksia on väritöntä.
Biologinen rooli
Vesi on tärkein liuotin. Se on molekyylin rakenteen luonne, joka tekee tällaisen määritelmän mahdolliseksi. Veden ominaisuudet liittyvät sen polarisaatioon: jokaisessa molekyylissä on kaksi napaa. Negatiivinen liittyy happeen japositiivinen - vetyatomeilla. Vesimolekyyli pystyy muodostamaan niin sanottuja vetysidoksia muiden aineiden hiukkasten kanssa ja houkuttelevat vastakkaisesti varautuneita atomeja "+"- ja "-"-kohtiin. Tässä tapauksessa liuokseksi muodostuva aine on myös polarisoitava. Yhtä sen molekyyliä ympäröi useita vesihiukkasia. Muutoksen jälkeen aine muuttuu reaktiivisemmaksi. Kaikki elävien organismien solut käyttävät vettä liuottimena. Tämä on yksi niistä ominaisuuksista, jotka määrittelevät sen biologisen roolin.
Kolme v altiota
Veden tunnemme kolmessa muodossa: nestemäisenä, kiinteänä ja kaasumaisena. Ensimmäinen näistä aggregaatiotiloista, kuten jo mainittiin, on ominaista vedelle normaaleissa olosuhteissa. Normaalissa ilmanpaineessa ja alle 0 ºС lämpötiloissa se muuttuu jääksi. Jos aineen kuumeneminen saavuttaa 100 ºС, nesteestä muodostuu höyryä.
On huomattava, että rakenteeltaan samanlaiset aineet normaaleissa olosuhteissa ovat kaasumaisessa tilassa ja niillä on alhainen kiehumispiste. Syy veden suhteelliseen stabiilisuuteen on molekyylien välisissä vetysidoksissa. Päästäksesi höyrytilaan sinun on rikottava ne. Vetysidokset ovat niin vahvoja, että niiden katkaiseminen vaatii paljon energiaa. Tästä johtuu korkea kiehumispiste.
Pintajännitys
Vesisidosten vuoksi vedellä on korkea pintajännitys. Tässä suhteessa se on toiseksi vain elohopean jälkeen. Pintajännitys esiintyy kahden eri väliaineen rajalla ja vaatii tietyn määrän kulujaenergiaa. Tämä ominaisuus tuottaa mielenkiintoisia vaikutuksia. Painottomuudessa pisara saa pallomaisen muodon, kun neste pyrkii kutistumaan omaa pintaansa säästääkseen energiaa. Samoin vesi käyttäytyy joskus kostumattomissa materiaaleissa. Esimerkki on kastepisara lehdissä. Pintajännityksen voiman vuoksi vesijuoksut ja muut hyönteiset voivat liukua pitkin lammen pintaa.
Eriste vai johdin?
Henkilöturvallisuusluokissa lapsille opetetaan usein, että vesi on hyvä sähkönjohdin. Tämä ei kuitenkaan ole aivan totta. Rakenteensa erityispiirteistä johtuen puhdas vesi on heikosti dissosioitunut eikä johda virtaa. Eli itse asiassa se on eriste. Normaalioloissa tällaista puhdasta vettä on kuitenkin käytännössä mahdotonta tavata, koska se liuottaa monia aineita. Ja lukuisten epäpuhtauksien ansiosta nesteestä tulee johtime. Lisäksi kyky johtaa sähköä voi määrittää, kuinka puhdasta vettä on.
Taittuminen ja absorptio
Toinen veden ominaisuus, jonka kaikki ovat tunteneet koulusta lähtien, on kyky taittaa valonsäteet. Kulkiessaan nesteen läpi valo muuttaa suuntaaan jonkin verran. Tämä vaikutus liittyy sateenkaaren muodostumiseen. Myös valon taittuminen ja käsityksemme siitä ovat taustalla virheitä määritettäessä vesistöjen syvyyttä: se näyttää aina pienemmältä kuin se todellisuudessa on.
spektrin näkyvän osan valo kuitenkin taittuu. Ja esimerkiksi veden infrapunasäteetimeytyvät. Siksi kasvihuoneilmiö syntyy. Veden piilotettujen mahdollisuuksien ymmärtämiseksi tässä mielessä voidaan viitata Venuksen ilmakehän ominaisuuksiin. Erään version mukaan veden haihtuminen johti kasvihuoneilmiöön tällä planeetalla.
Vesiväri
Jokainen, joka on nähnyt meren tai minkä tahansa makean vesistön ja vertannut sitä lasissa olevaan nesteeseen, on huomannut tietyn eron. Veden väri luonnollisessa tai keinotekoisessa säiliössä ei koskaan vastaa kupissa havaittua. Ensimmäisessä tapauksessa se on sininen, sininen, jopa vihertävän keltainen, toisessa se yksinkertaisesti puuttuu. Joten minkä värinen vesi todella on?
On käynyt ilmi, että puhdas neste ei ole väritön. Siinä on hieman sinertävä sävy. Veden väri on niin vaalea, että pieninä määrinä se näyttää täysin läpinäkyvältä. Luonnollisissa olosuhteissa se kuitenkin näkyy kaikessa loistossaan. Lisäksi lukuisat epäpuhtaudet, kuten sähkön johtamisen tapauksessa, muuttavat veden ominaisuuksia. Jokainen on ainakin kerran tavannut vihreän lammen tai ruskehtavan lätäkön.
Veden ja elämän väri
Altaan väri riippuu usein siinä aktiivisesti lisääntyvistä mikro-organismeista, kivien epäpuhtauksista. Veden vihertävä väri viittaa usein pienten levien esiintymiseen. Merellä tällä sävyllä maalatuilla alueilla on yleensä runsaasti eläviä olentoja. Siksi kalastajat kiinnittävät aina huomiota veden väriin. Kirkkaat siniset vedet ovat köyhiä planktonia ja siksi niitä, jotka ruokkivat niitä.
Joskus mikro-organismit antavat mitä omituisimpia sävyjä. Järvet, joissa on suklaanväristä vettä, tunnetaan. Yksisoluisen toimintalevät ja bakteerit muuttavat vesistön turkoosiksi Floresin saarella Indonesiassa.
Sveitsissä Sanetschin solalla on järvi, jossa on kirkkaan vaaleanpunaista vettä. Hieman vaaleammassa sävyssä on vesistö Senegalissa.
Värikäs ihme
Upea näky avautuu turistien eteen Amerikassa, Yellowstonen kansallispuistossa. Morning Glory Lake sijaitsee täällä. Sen vesillä on puhtain sininen väri. Syy tähän sävyyn on kaikki samat bakteerit. Yellowstone on kuuluisa lukuisista geysireistään ja kuumista lähteistään. Morning Glory Laken pohjalla on kapea tulivuorenpoistoaukko. Sieltä nouseva lämpö ylläpitää veden lämpötilaa sekä bakteerien kehittymistä. Olipa kerran koko järvi kristallinsinistä. Ajan myötä tulivuoren suu kuitenkin tukkeutui, mitä helpotti turistit rakkaudellaan heittää kolikoita ja muuta roskaa. Tämän seurauksena pinnan lämpötila laski ja muun tyyppiset bakteerit alkoivat lisääntyä täällä. Nykyään veden väri muuttuu syvyyden mukaan. Pohjalla järvi on vielä syvän sininen.
Useita miljardeja vuosia sitten vesi vaikutti elämän syntymiseen Maahan. Sen jälkeen sen merkitys ei ole vähentynyt ollenkaan. Vettä tarvitaan useisiin solutasolla tapahtuviin kemiallisiin reaktioihin; se on osa kaikkia kudoksia ja elimiä. V altameret peittävät noin 71 % planeetan pinnasta ja niillä on v altava rooli Maan k altaisen jättiläisjärjestelmän vakauden ylläpitämisessä. Veden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien ansiosta sitä voidaan kutsua kaikkien elävien olentojen pääaineeksi. Altaista, jotka ovat monisoluisten mikro-organismien elinympäristö, tulee lisäksi kauneuden ja inspiraation lähde, ja ne osoittavat luonnon v altavia luovia kykyjä.
