Vesi | |||
---|---|---|---|
| |||
Kenraali | |||
Systemaattinen nimi |
Vetyoksidi Vesi [1] |
||
Perinteiset nimet | vettä | ||
Chem. kaava | H2O _ _ | ||
Fyysiset ominaisuudet | |||
Osavaltio | nestettä | ||
Moolimassa | 18,01528 g/ mol | ||
Tiheys | 1 g/cm3 [ 2 ] | ||
Kovuus | 1,5 [6] | ||
Dynaaminen viskositeetti | 0,00101 Pa s | ||
Kinemaattinen viskositeetti |
0,01012 cm²/s (20 °C:ssa) |
||
Äänen nopeus aineessa |
(tislattu vesi) 1348 m/s |
||
Lämpöominaisuudet | |||
Lämpötila | |||
• sulaminen | 273,1 K (0 °C) | ||
• kiehuva | 373,1 K; 99,974 °C | ||
• hajoaminen | 2200 °C:ssa 3 % molekyyleistä hajoaa | ||
kolmoispiste | 273,2 K (0,01 °C), 611,72 Pa | ||
Kriittinen piste | 647,1 K (374 °C), 22,064 MPa | ||
Mol. lämpökapasiteetti | 75,37 J/(mol K) | ||
Lämmönjohtokyky | 0,56 W/(m K) | ||
Entalpia | |||
• koulutus | -285,83 kJ/mol | ||
• kiehuva | 40,656 kJ/mol [3] ja 40 655,928 J/mol [4] | ||
Höyrystyksen ominaislämpö | 2256,2 kJ/kg [5] | ||
Spesifinen sulamislämpö | 332,4 kJ/kg [5] | ||
Kemiallisia ominaisuuksia | |||
Hapon dissosiaatiovakio | 15.74 | ||
Dielektrisyysvakio |
80,4 (20 °C) 78,5 (25 °C) |
||
Optiset ominaisuudet | |||
Taitekerroin | 1,3945 , 1,33432 , 1,32612 , 1,39336 , 1,33298 ja 1,32524 | ||
Luokitus | |||
Reg. CAS-numero | 7732-18-5 | ||
PubChem | 962 | ||
Reg. EINECS-numero | 231-791-2 | ||
Hymyilee | O | ||
InChI | InChI = 1S/H20/h1H2XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N | ||
RTECS | ZC0110000 | ||
CHEBI | 15377 | ||
ChemSpider | 937 | ||
Turvallisuus | |||
NFPA 704 | 0 0 0 | ||
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |||
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Vesi ( vetyoksidi , vetyhydroksidi , kemiallinen kaava -H2O ) on binaarinen epäorgaaninen yhdiste , jonka molekyyli koostuu kahdesta vetyatomista ja yhdestä hapesta , jotka on liitetty toisiinsa kovalenttisella sidoksella . Normaaleissa olosuhteissa se on läpinäkyvä neste , jolla ei ole väriä (pieni kerrospaksuus), hajua ja makua . Kiinteässä tilassa sitä kutsutaan jääksi ( jääkiteet voivat muodostaa lunta tai huurretta ), ja kaasumaisessa tilassa sitä kutsutaan vesihöyryksi . Vesi voi esiintyä myös nestekiteinä ( hydrofiilisillä pinnoilla) [7] [8] .
Vesi on hyvä erittäin polaarinen liuotin . Luonnollisissa olosuhteissa se sisältää aina liuenneita aineita ( suoloja , kaasuja ).
Veden rooli globaalissa aineen ja energian kierrossa [9] , elämän syntymisessä ja ylläpidossa maapallolla, elävien organismien kemiallisessa rakenteessa, ilmaston ja sään muodostumisessa on erittäin tärkeä . Vesi on tärkein aine kaikille maan eläville olennoille [10] . Kasvien ja eläinten rungossa on keskimäärin yli 50 % vettä [11] .
Yhteensä maapallolla on noin 1400 miljoonaa km³ vettä. Vesi peittää 71 % maapallon pinnasta ( valtameret , meret , järvet , joet , jää - 361,13 miljoonaa km² [12] [13] ). Suurin osa maapallon vedestä (97,54 %) kuuluu valtameriin - tämä on suolaista vettä, joka ei sovellu maatalouteen ja juomakelpoiseksi. Makeaa vettä löytyy pääasiassa jäätiköistä (1,81 %) ja pohjavedestä (noin 0,63 %) ja vain pieni osa (0,009 %) joissa ja järvissä. Mannermaiset suolavedet muodostavat 0,007 %, ilmakehä sisältää 0,001 % kaikesta planeettamme vedestä [14] [15] . Maan vaipan koostumus sisältää 10-12 kertaa enemmän vettä kuin maailman valtameressä [16] .
Vesi on yksi harvoista luonnossa olevista aineista, jotka laajenevat siirtyessään nestefaasista kiinteään (veden lisäksi antimonilla [17] , vismutilla , galliumilla , germaniumilla ja joillakin yhdisteillä ja seoksilla on tämä ominaisuus).
Sana tulee toisesta venäjästä. vesi , kauempana protoslaavilaisesta * vodasta [18] (vrt. vanha slaavilainen vesi , bulgarialainen vesi , serbo- horvialainen vesi , slovenialainen vóda , tšekkiläinen voda , slaavilainen voda , puolalainen woda , V.-luzh. , n.- puddle woda ), sitten - proto-indoeurooppalaisesta * ke -, liittyvä lit. vanduõ , helmi. unduo , d.h.h.-n. waʒʒar "vesi", gootti. watō , engl. vesi , kreikka ὕδωρ , ὕδατος , Arm. գետ "joki", Frig. βέδυ , muu ind. udakám , uda -, udán - "vesi", unátti "roiskua", "kastella", ṓdman - "virta", Alb. uj "vesi" [19] [20] . Venäjän sanoilla "ämpäri", "saukko" on sama juuri.
Ei-yleisesti hyväksytyn hypoteesin aikoinaan pranostraattisen kielen olemassaolosta sanaa voidaan verrata hypoteettiseen proto- uraliseen * weteen (vrt. esim. fin. vesi , est. vesi , komi va , hung . víz ), sekä väitetyillä protoaltailais- , proto- dravidilais- ja muilla sanoilla, ja se on rekonstruoitu muotoon * wetV isäkielelle [ 21] .
Muodollisesti vedellä on useita eri oikeita kemiallisia nimiä:
Vesi on normaaleissa olosuhteissa nestemäistä, kun taas muiden alkuaineiden vastaavat vetyyhdisteet ovat kaasuja ( H 2 S , CH 4 , HF ). Vetyatomit ovat kiinnittyneet happiatomiin muodostaen 104,45° (104°27') kulman. Vety- ja happiatomien elektronegatiivisuuden suuresta erosta johtuen elektronipilvet siirtyvät voimakkaasti kohti happea. Tästä syystä vesimolekyylillä on suuri dipolimomentti (p \u003d 1,84 D , toiseksi vain syaanivetyhappo ja dimetyylisulfoksidi ). Jokainen vesimolekyyli muodostaa jopa neljä vetysidosta - kaksi niistä muodostaa happiatomin ja kaksi vetyatomia [22] . Vetysidosten lukumäärä ja niiden haarautunut rakenne määräävät veden korkean kiehumispisteen ja sen höyrystymislämmön [22] . Jos vetysidoksia ei olisi , vesi kiehuisi -80 °C:ssa ja jäätyisi -100 °C:ssa hapen paikan ja hapen kaltaisten alkuaineiden ( rikki , seleeni , telluuri ) hydridien kiehumispisteiden perusteella. °C [23] .
Kiinteään tilaan siirtyessä vesimolekyylit järjestyvät, kun taas molekyylien välisten onteloiden tilavuudet kasvavat ja veden kokonaistiheys pienenee, mikä selittää veden pienemmän tiheyden (suuremman tilavuuden) jääfaasissa. Toisaalta haihduttaessa kaikki vetysidokset katkeavat. Sidosten katkaiseminen vaatii paljon energiaa, minkä vuoksi veden ominaislämpökapasiteetti on suurin muiden nesteiden ja kiinteiden aineiden joukossa. Yhden vesilitran lämmittämiseen yhdellä asteella kuluu 4,1868 kJ energiaa. Tämän ominaisuuden ansiosta vettä käytetään usein jäähdytysnesteenä .
Korkean ominaislämmön lisäksi vedellä on myös korkeat sulamislämpö (333,55 kJ/kg 0 °C:ssa) ja höyrystymislämpö (2250 kJ/kg).
Lämpötila, °С | Veden ominaislämpökapasiteetti, kJ/(kg*K) |
---|---|
-60 (jää) | 1.64 |
-20 (jää) | 2.01 |
-10 (jää) | 2.22 |
0 (jää) | 2.11 |
0 (puhdas vesi) | 4.218 |
kymmenen | 4.192 |
kaksikymmentä | 4.182 |
40 | 4.178 |
60 | 4.184 |
80 | 4.196 |
100 | 4.216 |
Veden eri isotooppimuunnelmien fysikaaliset ominaisuudet eri lämpötiloissa [24] :
Veden modifiointi | Suurin tiheys lämpötilassa, °C | Kolmoispiste lämpötilassa, °С |
---|---|---|
H2O _ _ | 3,9834 | 0,01 |
D2O _ _ | 11.2 | 3.82 |
T2O _ _ | 13.4 | 4.49 |
H 2 18 O | 4.3 | 0,31 |
Veden suhteellisen korkea viskositeetti johtuu siitä, että vetysidokset estävät vesimolekyylejä liikkumasta eri nopeuksilla. .
Vesi on hyvä liuotin aineille, joiden molekyylejä on sähköinen dipolimomentti . Liukenemisen aikana liuenneen aineen molekyyliä ympäröivät vesimolekyylit, ja liuenneen aineen molekyylin positiivisesti varautuneet alueet houkuttelevat happiatomeja ja negatiivisesti varautuneet alueet vetyatomeja. Koska vesimolekyyli on pieni, monet vesimolekyylit voivat ympäröidä jokaista liuennutta molekyyliä.
Tämä veden ominaisuus on tärkeä eläville olennoille. Elävässä solussa ja solujen välisessä tilassa erilaisten aineiden liuokset vedessä ovat vuorovaikutuksessa [25] . Vesi on poikkeuksetta välttämätön kaikkien maan päällä olevien olentojen elämälle.
Vedellä on negatiivinen pintasähköpotentiaali [ määritä ] .
Puhdas vesi on hyvä eriste . Normaaleissa olosuhteissa vesi dissosioituu heikosti ioneiksi ja protonien (tarkemmin hydronium-ionien H 3 O + ) ja hydroksidi-ionien OH - pitoisuus on 10 -7 mol/l. Mutta koska vesi on hyvä liuotin, tietyt aineet, esimerkiksi suolat, ovat lähes aina liuenneet siihen, eli liuoksessa on muita positiivisia ja negatiivisia ioneja. Siksi tavallinen vesi on hyvä sähkönjohdin. Veden sähkönjohtavuuden perusteella voidaan määrittää sen puhtaus.
Veden taitekerroin n = 1,33 optisella alueella. Molekyylien suuren dipolimomentin ansiosta vesi absorboi myös mikroaaltosäteilyä, mikä on syy ruoan lämmittämiseen mikroaaltouunissa .
AggregaattitilatValtion mukaan ne erottavat:
Normaalissa ilmanpaineessa (760 mmHg , 101325 Pa ) vesi jähmettyy 0 °C:ssa ja kiehuu (muuttuu vesihöyryksi) 100 °C:ssa (arvot 0 °C ja 100 °C valittiin vastaamaan jään ja kiehuvan veden sulaminen Celsius-lämpötila-asteikkoa luotaessa ). Kun paine laskee, jään sulamislämpötila nousee hitaasti, kun taas veden kiehumispiste laskee. 611,73 Pa : n (noin 0,006 atm ) paineessa kiehumis- ja sulamispisteet ovat samat ja tulevat yhtä suureksi kuin 0,01 °C. Tätä painetta ja lämpötilaa kutsutaan veden kolmoispisteeksi . Pienemmillä paineilla vesi ei voi olla nestemäisessä tilassa, ja jää muuttuu suoraan höyryksi. Jään sublimaatiolämpötila (sublimaatio) laskee paineen laskiessa. Korkeassa paineessa jäässä on muunnelmia, joiden sulamispisteet ovat huoneenlämpötilaa korkeampia.
Paineen noustessa veden kiehumispiste nousee [26] :
Paine, atm. | Kiehumispiste ( Tbp ), °C |
---|---|
0,987 (10 5 Pa - normaalit olosuhteet) | 99,63 |
yksi | 100 |
2 | 120 |
6 | 158 |
218.5 | 374.1 |
Paineen kasvaessa myös kylläisen vesihöyryn tiheys kiehumispisteessä kasvaa, kun taas nestemäisen veden tiheys pienenee. 374 °C: n (647 K ) lämpötilassa ja 22,064 MPa :n (218 atm ) paineessa vesi ohittaa kriittisen pisteen . Tässä vaiheessa nestemäisen ja kaasumaisen veden tiheys ja muut ominaisuudet ovat samat. Korkeammassa paineessa ja/tai lämpötilassa nestemäisen veden ja vesihöyryn välinen ero häviää. Tätä aggregaatiotilaa kutsutaan " ylikriittiseksi nesteeksi ".
Vesi voi olla metastabiilissa tilassa - ylikyllästetty höyry , tulistettu neste , alijäähdytetty neste . Nämä tilat voivat olla olemassa pitkään, mutta ne ovat epävakaita ja siirtymä tapahtuu kosketuksissa vakaampaan vaiheeseen. Voit esimerkiksi saada alijäähdytetyn nesteen jäähdyttämällä puhdasta vettä puhtaassa astiassa alle 0 °C:ssa, mutta kun kiteytyskeskus ilmestyy, nestemäinen vesi muuttuu nopeasti jääksi.
Vesi voi myös esiintyä kahden erilaisen nesteen muodossa ("toinen vesi" tapahtuu noin -70 ° C: n lämpötilassa ja tuhansien ilmakehän paineissa), jotka eivät tietyissä olosuhteissa edes sekoitu keskenään; hypoteesi, jonka mukaan vesi voi olla kahdessa eri nestetilassa, esitettiin noin 30 vuotta sitten tietokonesimuloinnin tulosten perusteella ja se vahvistettiin kokeellisesti vasta vuonna 2020 [27]
Ominaislämpöt, °С | 0 | kymmenen | viisitoista | kaksikymmentä | 25 | kolmekymmentä | 35 | 40 | 45 | viisikymmentä | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Cp, J/(kg astetta) | 4217 | 4191 | 4187 | 4183 | 4179 | 4174 | 4174 | 4174 | 4177 | 4181 | 4182 | 4182 | 4185 | 4187 | 4191 | 4195 | 4202 | 4208 | 4214 | 4220 |
Nämä tiedot voidaan arvioida yhtälöllä
Veden dielektrisyysvakioVeden staattinen (vakio sähköstaattinen kenttä ) dielektrinen permittiivisyys eri absoluuttisissa lämpötiloissa 1 baarin paineessa lämpötila-alueella -13…100 °C ilmaistaan empiirisellä kaavalla [31] :
Tätä kaavaa käyttävien laskelmien tulokset [32] :
T, K | 260 | 273 | 283 | 293 | 298 | 303 | 313 | 323 | 333 | 343 | 353 | 363 | 373 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
-13 | 0 | kymmenen | kaksikymmentä | 25 | kolmekymmentä | 40 | viisikymmentä | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
93,41 | 87,99 | 84.08 | 80,32 | 78.5 | 76,71 | 73,25 | 69,94 | 66,78 | 63,78 | 60,92 | 58.21 | 55,66 |
Ne luokitellaan veden läpinäkyvyyden mukaan, joka puolestaan riippuu veden läpi kulkevan säteilyn aallonpituudesta . Oranssin ja punaisen valon absorption ansiosta vesi saa sinertävän värin. Vesi on läpinäkyvää vain näkyvälle valolle ja absorboi voimakkaasti infrapunasäteilyä , joten infrapunakuvissa veden pinta muuttuu aina mustaksi. Ultraviolettisäteet kulkevat helposti veden läpi, joten kasviorganismit pystyvät kehittymään vesipatsaan ja altaiden pohjalla infrapunasäteet tunkeutuvat vain pintakerrokseen. Vesi heijastaa 5 % auringonsäteistä ja lumi noin 85 %. Vain 2 % auringonvalosta tunkeutuu valtameren jään alle.
Sekä hapella että vedyllä on luonnollisia ja keinotekoisia isotooppeja. Molekyyliin sisältyvien vetyisotooppien tyypistä riippuen erotetaan seuraavat vesityypit:
Kolme viimeistä tyyppiä ovat mahdollisia, koska vesimolekyyli sisältää kaksi vetyatomia. Protium on vedyn kevyin isotooppi; deuteriumin atomimassa on 2,0141017778 amu. m., tritium - raskain, atomimassa 3,0160492777 a.u. m. Raskaan happiveden (H 2 O 17 ja H 2 O 18 ) vesijohtovesi sisältää enemmän kuin vettä D 2 O 16 : niiden pitoisuus on vastaavasti 1,8 kg ja 0,15 kg per tonni [23] .
Vaikka raskasta vettä pidetään usein kuolleena vedena, koska elävät organismit eivät voi elää siinä, jotkut mikro-organismit voidaan tottua olemassaoloon siinä [23] .
Stabiilien happi-isotooppien 16 O, 17 O ja 18 O mukaan vesimolekyylejä on kolmen tyyppisiä. Isotooppisen koostumuksen mukaan on siis 18 erilaista vesimolekyyliä. Itse asiassa mikä tahansa vesi sisältää kaikenlaisia molekyylejä.
Vesi on maapallon yleisin liuotin , mikä määrittää suurelta osin maanpäällisen kemian luonteen tieteenä. Suurin osa kemiasta syntyessään tieteenä alkoi juuri aineiden vesiliuosten kemiana.
Vettä pidetään joskus amfolyytinä - sekä happona että emäksenä samanaikaisesti ( kationi H + anioni OH − ). Jos vedessä ei ole vieraita aineita, hydroksidi-ionien ja vetyionien (tai hydronium-ionien ) pitoisuus on sama, pK a = p(1,8⋅10 −16 ) ≈ 15,74. Vesi on kemiallisesti aktiivinen aine. Voimakkaasti polaariset vesimolekyylit solvatoivat ioneja ja molekyylejä, muodostavat hydraatteja ja kiteisiä hydraatteja . Solvolyysi, ja erityisesti hydrolyysi , tapahtuu elävissä ja elottomissa olennoissa, ja sitä käytetään laajalti kemianteollisuudessa .
Vettä saa:
Erittäin korkeiden lämpötilojen tai sähkövirran vaikutuksen alaisena ( elektrolyysin aikana ) [33] sekä ionisoivan säteilyn vaikutuksen alaisena, kuten Friedrich Gisel totesi vuonna 1902 [34 ] tutkiessaan radiumbromidin vesiliuosta [35 ] ] , vesi hajoaa molekyylihapeksi ja molekyylivedyksi :
Vesi reagoi huoneenlämmössä:
Vesi reagoi kuumennettaessa:
Vesi reagoi katalyytin läsnä ollessa :
Valenssiapproksimaatiossa molekyylin elektronikonfiguraatio perustilassa on: Molekyylillä on suljettu kuori, parittomia elektroneja ei ole. Neljä molekyyliorbitaalia (MO) on elektronien miehittämä - kaksi elektronia kussakin MO :ssa , toisessa spin , toisessa spin tai 8 spin-orbitaalia . Molekyylin aaltofunktio , jota edustaa ainoa Slaterin determinantti Ф, on muotoa
Tämän aaltofunktion symmetria määräytyy IR:iden suorasta tulosta, jonka yli kaikki varatut spin-orbitaalit muunnetaan
Ottaen huomioon, että rappeutumattoman IR:n suora tulo itsensä kanssa on täysin symmetrinen IR ja minkä tahansa ei-degeneroituneen esityksen Γ suora tulo täysin symmetrisellä on Γ, saadaan:
Maapallolla oleva vesi voi esiintyä kolmessa päätilassa:
Vesi voi ottaa eri muotoja, jotka voivat samanaikaisesti esiintyä rinnakkain ja olla vuorovaikutuksessa keskenään:
Vesi pystyy liuottamaan monia orgaanisia ja epäorgaanisia aineita. Koska vesi on tärkeä elämänlähteenä, se luokitellaan usein tyyppeihin eri periaatteiden mukaan.
Vesityypit alkuperän, koostumuksen tai käytön mukaan:
kalsium- ja magnesiumkationien pitoisuuden mukaan molekyylissä olevien vetyisotooppien vaikutuksestaVettä, joka on osa toista ainetta ja liittyy siihen fysikaalisilla sidoksilla, kutsutaan kosteudeksi . Liitäntätyypistä riippuen on olemassa:
Kosteutta sisältävää ainetta kutsutaan märäksi aineeksi . Märkä aine, joka ei enää pysty imemään kosteutta, on kosteudella kyllästetty aine .
Kuiva-aineeksi kutsutaan ainetta, jonka kosteuspitoisuus on merkityksetön tietyssä käyttötarkoituksessa . Hypoteettinen aine, joka ei sisällä lainkaan kosteutta, on ehdottoman kuiva aine . Tämän märän aineen perustana olevaa kuiva-ainetta kutsutaan märän aineen kuivaksi osaksi .
Kaasun ja vesihöyryn seosta kutsutaan märiksi kaasuksi ( höyry-kaasuseos on vanhentunut nimi) [36] .
Planeettamme ilmakehässä vesi on pienten pisaroiden muodossa, pilvissä ja sumussa sekä myös höyryn muodossa . Kondensoitumisen aikana se poistuu ilmakehästä sateen muodossa ( sade , lumi , rakeet , kaste ) . Maapallon nestemäistä vesikuorta kutsutaan kollektiivisesti hydrosfääriksi ja kiinteää kuorta kutsutaan kryosfääriksi . Vesi on kaikista maapallon elävistä organismeista tärkein aine. Oletettavasti elämän synty maapallolla tapahtui vesiympäristössä.
Valtameret sisältävät yli 97,54% maapallon vedestä, jäätiköt - 1,81%, pohjavesi - noin 0,63%, joet ja järvet - 0,009%, mannermainen suolavesi - 0,007%, ilmakehä - 0,001% [13] .
Vesi on äärimmäisen yleinen aine avaruudessa , mutta korkean nesteen sisäisen paineen vuoksi vesi ei voi olla nestemäisessä tilassa avaruuden tyhjiössä, minkä vuoksi se on vain höyryn tai jään muodossa.
Yksi tärkeimmistä ihmisen avaruustutkimuksen ja elämän syntymisen mahdollisuudesta muille planeetoille liittyvistä kysymyksistä on kysymys veden läsnäolosta maan ulkopuolella riittävän suurena pitoisuutena. Tiedetään, että jotkut komeetat ovat yli 50 % vesijäätä. Ei kuitenkaan pidä unohtaa, että kaikki vesiympäristöt eivät sovellu elämään.
NASAn 9. lokakuuta 2009 LCROSS - avaruusaluksella suorittaman Kuukraatterin pommituksen tuloksena saatiin ensimmäistä kertaa luotettavaa näyttöä suurten vesijäämäärien läsnäolosta Maan satelliitissa [38] .
Vesi on levinnyt laajalti aurinkokunnassa . Veden läsnäolo (pääasiassa jään muodossa) on vahvistettu monilla Jupiterin ja Saturnuksen kuilla: Enceladus [39] [40] , Tethys , Europa , Ganymede jne. Vettä on kaikissa komeetoissa ja monissa asteroideissa. Tutkijat olettavat, että monet trans-Neptunuksen esineet sisältävät vettä.
Höyryjen muodossa olevaa vettä on Auringon ilmakehässä (jälkiä) [41] , Merkuriuksen ilmakehässä (3,4 %, myös Merkuriuksen eksosfäärissä löydettiin suuria määriä vettä ) [42] , Venuksen ilmakehässä (0,002 % ) [43] , Kuu [44] , Mars (0,03 %) [45] , Jupiter (0,0004 %) [46] , Europa [47] , Saturnus , Uranus (jälkiä) [48] ja Neptunus [49] (löydetty ) alemmassa ilmakehässä).
Maapallon ilmakehän vesihöyryn pitoisuus lähellä pintaa vaihtelee tropiikissa 3–4 %: sta Etelämantereen 2· 10–5 %:iin [50] .
Lisäksi vettä on löydetty eksoplaneetoilta , kuten HD 189733 A b [51] , HD 209458 b [52] ja GJ 1214 b [53] .
Nestemäistä vettä uskotaan olevan joidenkin planeetan kuiiden pinnan alla - todennäköisimmin Jupiterin Europa - kuussa .
Vedellä on ainutlaatuinen rooli aineena , joka määrää kaikkien maan päällä olevien olentojen olemassaolon mahdollisuuden ja elämän . Se toimii yleisenä liuottimena , jossa elävien organismien tärkeimmät biokemialliset prosessit tapahtuvat . Veden ainutlaatuisuus piilee siinä, että se liuottaa melko hyvin sekä orgaanisia että epäorgaanisia aineita, mikä mahdollistaa korkean kemiallisten reaktioiden nopeuden ja samalla syntyvien monimutkaisten yhdisteiden riittävän monimutkaisuuden.
Vetysidoksen ansiosta vesi pysyy nestemäisenä laajalla lämpötila-alueella, ja se on juuri sellaisessa, joka on tällä hetkellä laajalti edustettuna maapallolla.
Koska jään tiheys on pienempi kuin nestemäisen veden, vesi jäätyy vesistöissä ylhäältä eikä alhaalta. Tuloksena oleva jääkerros estää säiliön jäätymisen edelleen, mikä mahdollistaa sen asukkaiden selviytymisen. On toinenkin näkökulma: jos vesi ei laajene jäätyessään, solurakenteet eivät romahtaisi, jäätyminen ei aiheuttaisi vahinkoa eläville organismeille. Jotkut olennot ( newts ) sietävät jäätymistä / sulattamista - uskotaan, että tätä helpottaa soluplasman erityinen koostumus, joka ei laajene jäätyessään.
Riittävän sadon kasvattaminen avoimilla kuivilla mailla vaatii huomattavan määrän vettä kasteluun .
Elävä ihmiskeho sisältää 50–75 % vettä [54] painosta ja iästä riippuen. Yli 10 % veden menetys ihmiskehosta voi johtaa kuolemaan. Riippuen ympäristön lämpötilasta ja kosteudesta, fyysisestä aktiivisuudesta jne., ihmisen on juotava erilaisia määriä vettä. On paljon keskustelua siitä, kuinka paljon vettä sinun tulee kuluttaa kehon optimaaliseen toimintaan.
Juomavesi on vettä mistä tahansa lähteestä, joka on puhdistettu mikro -organismeista ja haitallisista epäpuhtauksista. Veden juomakelpoisuus, kun se desinfioidaan ennen vesihuoltoon syöttämistä, arvioidaan E. colin määrällä vettä litrassa , koska E. coli -bakteerit ovat yleisiä ja melko kestäviä antibakteerisille aineille ja jos niitä on vähän E. colissa, silloin on vähän muita mikrobeja . Jos E. colia ei ole enempää kuin 3 litrassa, vesi katsotaan juotavaksi [55] [56] .
Monia urheilulajeja harrastetaan veden pinnalla, jäällä, lumella ja jopa veden alla. Näitä ovat laitesukellus , jääkiekko , veneurheilu, ampumahiihto , lyhytrata jne.
Vettä käytetään voiteluaineena puusta, muovista, tekstoliitista valmistettujen laakereiden , kumipäällysteisten laakereiden jne. voiteluun. Vettä käytetään myös emulsiovoiteluaineissa [57] .
Veden alkuperä maapallolla on tieteellisen keskustelun aihe. Jotkut tiedemiehet[ kuka? ] uskovat, että asteroidit tai komeetat toivat vettä Maan muodostumisen varhaisessa vaiheessa, noin neljä miljardia vuotta sitten, kun planeetta oli jo muodostunut pallon muotoon. 2010-luvulla havaittiin, että vettä ilmaantui Maan vaippaan viimeistään 2,7 miljardia vuotta sitten [58] .
Hydrologia on tiede , joka tutkii luonnonvesiä, niiden vuorovaikutusta ilmakehän ja litosfäärin kanssa sekä niissä esiintyviä ilmiöitä ja prosesseja (haihtumista, jäätymistä jne.).
Hydrologian tutkimuksen kohteena ovat kaikentyyppiset hydrosfäärin vedet valtamerissä , merissä , joissa , järvissä , altaissa , suissa , maaperässä ja pohjavedessä .
Hydrologia tutkii veden kiertokulkua luonnossa , ihmisen toiminnan vaikutuksia siihen sekä vesistöjen kunnon ja yksittäisten alueiden vesitilan hallintaa; suorittaa hydrologisten elementtien analyysin yksittäisille alueille ja koko maapallolle ; antaa arvion ja ennusteen vesivarojen tilasta ja järkevästä käytöstä; käyttää maantieteen , fysiikan ja muiden tieteiden menetelmiä. Meren hydrologisia tietoja käytetään pinta-alusten ja sukellusveneiden navigoinnissa ja sodankäynnissä .
Hydrologia on jaettu oceanologiaan , maahydrologiaan ja hydrogeologiaan .
Meritiede on jaettu valtameribiologiaan , valtamerikemiaan, merigeologiaan , fysikaaliseen oceanologiaan ja valtameren ja ilmakehän vuorovaikutuksiin.
Maahydrologia on jaettu jokihydrologiaan ( jokihydrologia, potamologia ) , järvitieteeseen (limnologia) , suotieteeseen ja glaciologiaan .
Hydrogeologia (muista kreikan sanoista ὕδωρ "vesipitoisuus" + geologia) on tiede, joka tutkii pohjaveden alkuperää, esiintymisolosuhteita, koostumusta ja liikkumismalleja. Myös pohjaveden vuorovaikutusta kivien, pintaveden ja ilmakehän kanssa tutkitaan.
Tämän tieteen alaan kuuluvat sellaiset kysymykset kuin pohjaveden dynamiikka, hydrogeokemia, pohjaveden etsintä ja tutkimus sekä talteenotto ja alueellinen hydrogeologia. Hydrogeologia liittyy läheisesti hydrologiaan ja geologiaan, mukaan lukien insinöörigeologia, meteorologia, geokemia, geofysiikka ja muut maantieteet. Se luottaa matematiikan, fysiikan ja kemian tietoihin ja hyödyntää laajasti niiden tutkimusmenetelmiä.
Hydrogeologisia tietoja käytetään erityisesti vesihuoltoon, maanparannukseen ja esiintymien hyödyntämiseen liittyvissä kysymyksissä.
Vedyn binääriset yhdisteet | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Alkalimetallihydridit | |||||||||||
Maa - alkalimetallihydridit |
| ||||||||||
Boorialaryhmän hydridit |
| ||||||||||
Hiilen alaryhmän hydridit | |||||||||||
Pniktogeeniset vedyt |
| ||||||||||
Kalkogeeni vedyt |
| ||||||||||
Vetyhalogenidit | |||||||||||
Siirtymämetallihydridit | |||||||||||
|
Temaattiset sivustot | ||||
---|---|---|---|---|
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
| |||
|