Физические и химические свойства воды

т. 097 770 85 00

Закрыть

Чистая вода – прозрачная жидкость без вкуса, цвета и запаха. Некоторые физические константы воды приняты в качестве эталона. Так, температура таяния льда при давлении 101,325 кПа (760 мм рт.ст., 1 атм.) принята за нулевую точку, а температура кипения воды при этом же давлении – за 100ºС.

Многие свойства воды аномальны. Так, теплоемкость воды в 10 раз больше, чем железа. Поэтому при затратах одинакового количества тепла вода нагреется в 10 раз меньше. В точке плавления (0ºС) 1 г воды поглощает 79,7 калорий без повышения температуры, в точке испарения 1 г воды – 539,4 калорий до того, как начнет повышаться ее температура. Аномально изменяется и плотность воды при нагревании - охлаждении. При понижении температуры от 100ºС до 3,98ºС вода непрерывно сокращается в объеме. Но после пересечения границы 3,98ºС наступает обратное явление. Единица объема воды при 3,98ºС весит больше, чем при 0ºС, поэтому-то лед и плавает в воде. Вода обладает самым высоким поверхностным натяжением среди всех жидкостей (за исключением ртути).

Ультрафиолетовые лучи легко проходят через воду. А инфракрасные проникают только в поверхностный слой. Вследствие поглощения оранжевых и красных компонентов видимого света вода приобретает голубоватую окраску.

Природная вода всегда представляет собой раствор различных химических соединений, большей частью солей. В воде, кроме различных солей, растворены также и газы. Среднее содержание газов колеблется от 10-4 до 10-6%. Количество кислорода иногда достигает 6 мг/л. В воде также присутствуют гумусовые вещества – сложные органические соединения, образующиеся в результате полного распада остатков растительных и животных тканей и химического взаимодействия их с минеральными компонентами почвы. Содержание гумусовых веществ в речных водах составляет 10-50 мг/л, а в озерных водах – от 1 до 150 мг/л. В воде почти всегда есть и другие растворимые соединения типа белков, сахаров и спиртов. Это – продукты жизнедеятельности и распада животных и растительных организмов.

Вода разлагает соли на отдельные ионы. При этом образующиеся ионы могут соединяться с водой в более сложные группы, находящиеся в состоянии диссоциации. Так как молекулы воды являются диполями, то они неизбежно присоединяются к другим частичкам, несущим электрический заряд, и образуют коллоидные частицы. Вода – термически устойчивое вещество. Она выдерживает нагревание до температуры 1000ºС, при которой частично распадается на водород и кислород. 2Н2О<=>2Н2 + О2

Вода – реакционно-способное вещество, она реагирует с оксидами многих металлов (Na2O, CaO и др.) и неметаллов (Cl2O, CO2 и др.), образует кристаллогидраты с некоторыми солями [Al2(SO4)3•18H2O], вступает во взаимодействие с активными металлами (Na, K и др.). Вода– катализатор многих реакций и иногда для прохождения реакции необходимы хотя бы ее следы. Так, следы воды нужны для взаимодействия натрия с кислородом в атмосфере воздуха, для реакции фтористого водорода со стеклом и хлора с металлами. Будучи обезвоженной, серная кислота не реагирует со щелочными металлами, а те с хлором, СО не горит в кислороде, а гремучий газ не взрывается. Перечисленные аномалии еще никто не сумел объяснить. Но еще более загадочными оказываются биологические свойства воды при контакте с живыми организмами, в т.ч. и человеком.

 
Закрыть