Историческая справка о воде кратко
Обновлено: 05.07.2024
ВОДА, ЛЕД И ПАР, соответственно жидкое, твердое и газообразное состояния химического соединения молекулярной формулы Н2О.
Историческая справка.
Идея древних философов о том, что все в природе образуют четыре элемента (стихии): земля, воздух, огонь и вода, просуществовала вплоть до Средних веков. В 1781 Г.Кавендиш сообщил о получении им воды при сжигании водорода, но не оценил в полной мере важности своего открытия. Позже (1783) А.Лавуазье доказал, что вода вовсе не элемент, а соединение водорода и кислорода. Й.Берцелиус и П.Дюлонг (1819), а также Ж.Дюма и Ж.Стас (1842) установили весовой состав воды, пропуская водород через оксид меди, взятый в строго определенном количестве, и взвешивая образовавшиеся медь и воду. Исходя из этих данных, они определили отношение Н:О для воды. Кроме того, в 1820-х годах Ж.Гей-Люссак измерил объемы газообразных водорода и кислорода, которые при взаимодействии давали воду: они соотносились между собой как 2:1, что, как мы теперь знаем, отвечает формуле Н2О.
Распространенность.
Вода покрывает 3/4 поверхности Земли. Тело человека состоит из воды примерно на 70%, яйцо – на 74%, а некоторые овощи – это почти одна вода. Так, в арбузе ее 92%, в спелых томатах – 95%.
Вода в природных резервуарах никогда не бывает однородной по составу: она проходит через горные породы, соприкасается с почвой и воздухом, а потому содержит растворенные газы и минеральные вещества. Более чистой является дистиллированная вода.
Морская вода.
Состав морской воды различается в разных регионах и зависит от притока пресных вод, скорости испарения, количества осадков, таяния айсбергов и т.д. См. также ОКЕАН.
Минеральная вода.
Минеральная вода образуется при просачивании обычной воды сквозь породы, содержащие соединения железа, лития, серы и других элементов.
Мягкая и жесткая вода.
Жесткая вода содержит в больших количествах соли кальция и магния. Они растворяются в воде при протекании по породам, сложенным гипсом (СaSO4), известняком (СаСО3) или доломитом (карбонаты Mg и Са). В мягкой воде этих солей мало. Если вода содержит сульфат кальция, то говорят, что она обладает постоянной (некарбонатной) жесткостью. Ее можно умягчить добавлением карбоната натрия; это приведет к осаждению кальция в виде карбоната, а в растворе останется сульфат натрия. Соли натрия не вступают в реакцию с мылом, и расход его будет меньше, чем в присутствии солей кальция и магния.
Вода, обладающая временной (карбонатной) жесткостью, содержит бикарбонаты кальция и магния; ее можно умягчить несколькими способами: 1) нагреванием, приводящим к разложению бикарбонатов на нерастворимые карбонаты; 2) добавлением известковой воды (гидроксида кальция), в результате чего бикарбонаты превращаются в нерастворимые карбонаты; 3) с помощью обменных реакций.
Вода, содержащая в большом количестве растворенный диоксид углерода, просачиваясь через известняковые породы, растворяет их, что приводит к образованию пещер. При повышении температуры начинается обратный процесс: бикарбонат разлагается и вновь образуется известняк. Именно из него состоят сталактиты и сталагмиты.
Молекулярная структура.
Анализ данных, полученных из спектров поглощения, показал, что три атома в молекуле воды образуют равнобедренный треугольник с двумя атомами водорода в основании и кислородом в вершине:
Физические свойства.
Благодаря сильному притяжению между молекулами у воды высокие температуры плавления (0 ° С) и кипения (100 ° С). Толстый слой воды имеет голубой цвет, что обусловливается не только ее физическими свойствами, но и присутствием взвешенных частиц примесей. Вода горных рек зеленоватая из-за содержащихся в ней взвешенных частиц карбоната кальция. Чистая вода – плохой проводник электричества, ее удельная электропроводность равна 1,5 Ч 10 –8 Ом –1 Ч см –1 при 0 ° С. Сжимаемость воды очень мала: 43 Ч 10 –6 см 3 на мегабар при 20 ° С. Плотность воды максимальна при 4 ° С; это объясняется свойствами водородных связей ее молекул.
Давление паров.
Если оставить воду в открытой емкости, то она постепенно испарится – все ее молекулы перейдут в воздух. В то же время вода, находящаяся в плотно закупоренном сосуде, испаряется лишь частично, т.е. при определенном давлении водяных паров между водой и воздухом, находящимся над ней, устанавливается равновесие. Давление паров в равновесии зависит от температуры и называется давлением насыщенного пара (или его упругостью). Когда давление насыщенного пара сравнивается с внешним давлением, вода закипает. При обычном давлении 760 мм рт.ст. вода кипит при 100 ° С, а на высоте 2900 м над уровнем моря атмосферное давление падает до 525 мм рт.ст. и температура кипения оказывается равной 90 ° С.
Испарение происходит даже с поверхности снега и льда, именно поэтому высыхает на морозе мокрое белье.
Вязкость воды с ростом температуры быстро уменьшается и при 100 ° С оказывается в 8 раз меньше, чем при 0 ° С.
Химические свойства.
Каталитическое действие.
Очень многие химические реакции протекают только в присутствии воды. Так, окисление кислородом не происходит в сухих газах, металлы не реагируют с хлором и т.д.
Гидраты.
Многие соединения всегда содержат определенное число молекул воды и называются поэтому гидратами. Природа образующихся при этом связей может быть разной. Например, в пентагидрате сульфата меди, или медном купоросе CuSO4 Ч 5H2O, четыре молекулы воды образуют координационные связи с ионом сульфата, разрушающиеся при 125 ° С; пятая же молекула воды связана так прочно, что отрывается лишь при температуре 250 ° С. Еще один стабильный гидрат – серная кислота; она существует в двух гидратных формах, SO3 Ч H2O и SO2(OH)2, между которыми устанавливается равновесие. Ионы в водных растворах тоже часто бывают гидратированы. Так, Н + всегда находится в виде иона гидроксония Н3О + или Н5О2 + ; ион лития – в виде Li (H2O)6 + и т.д. Элементы как таковые редко находятся в гидратированной форме. Исключение составляют бром и хлор, которые образуют гидраты Br2 Ч 10 H2O и Cl2 Ч 6H2О. Некоторые обычные гидраты содержат кристаллизационную воду, например хлорид бария BaCl2 Ч 2H2O, английская соль (сульфат магния) MgSO4 Ч 7H2O, питьевая сода (карбонат натрия) Na2CO3 Ч 10 H2O, глауберова соль (сульфат натрия) Na2SO4 Ч 10 H2O. Соли могут образовывать несколько гидратов; так, сульфат меди существует в виде CuSO4 Ч 5H2O, CuSO4 Ч 3H2O и CuSO4 Ч H2O. Если давление насыщенного пара гидрата больше, чем атмосферное давление, то соль будет терять воду. Этот процесс называется выцветанием (выветриванием). Процесс, при котором соль поглощает воду, называется расплыванием.
Гидролиз.
Гидролиз – это реакция двойного разложения, в которой одним из реагентов является вода; трихлорид фосфора PCl3 легко вступает в реакцию с водой:
Аналогичным образом гидролизуются жиры с образованием жирных кислот и глицерина.
Сольватация.
Вода – полярное соединение, а потому охотно вступает в электростатическое взаимодействие с частицами (ионами или молекулами) растворенных в ней веществ. Образовавшиеся в результате сольватации молекулярные группы называются сольватами. Слой молекул воды, связанный с центральной частицей сольвата силами притяжения, составляет сольватную оболочку. Впервые понятие сольватации было введено в 1891 И.А.Каблуковым.
Тяжелая вода.
В 1931 Г.Юри показал, что при испарении жидкого водорода его последние фракции оказываются тяжелее обычного водорода вследствие содержания в них в два раза более тяжелого изотопа. Этот изотоп называется дейтерием и обозначается символом D. По своим свойствам вода, содержащая вместо обычного водорода его тяжелый изотоп, существенно отличается от обычной воды.
В природе на каждые 5000 массовых частей Н2О приходится одна часть D2O. Это соотношение одинаково для речной, дождевой, болотной воды, подземных вод или кристаллизационной воды. Тяжелая вода используется в качестве метки при исследовании физиологических процессов. Так, в моче человека соотношение между Н и D тоже равно 5000:1. Если дать пациенту выпить воду с большим содержанием D2O, то, последовательно измеряя долю этой воды в моче, можно определить скорость выведения воды из организма. Оказалось, что около половины выпитой воды остается в организме даже спустя 15 сут. Тяжелая вода, вернее, входящий в ее состав дейтерий – важный участник реакций ядерного синтеза.
Третий изотоп водорода – тритий, обозначаемый символом Т. В отличие от первых двух он радиоактивен и обнаружен в природе лишь в малых количествах. В пресноводных озерах соотношение между ним и обычным водородом равно 1:10 18 , в поверхностных водах – 1:10 19 , в глубинных водах он отсутствует. См. также ВОДОРОД.
Лед, твердая фаза воды, используется в основном как хладагент. Он может находиться в равновесии с жидкой и газообразной фазами или только с газообразной фазой. Толстый слой льда имеет голубоватый цвет, что связано с особенностями преломления им света. Сжимаемость льда очень низка.
Лед при нормальном давлении существует только при температуре 0 ° С или ниже и обладает меньшей плотностью, чем холодная вода. Именно поэтому айсберги плавают в воде. При этом, поскольку отношение плотностей льда и воды при 0 ° С постоянно, лед всегда выступает из воды на определенную часть, а именно на 1/5 своего объема. См. также АЙСБЕРГИ.
Пар имеет множество применений. С одними мы хорошо знакомы, о других только слышали. Среди наиболее известных устройств и механизмов, работающих с применением пара, – утюги, паровозы, пароходы, паровые котлы. Пар вращает турбины генераторов на тепловых электростанциях. См. также КОТЕЛ ПАРОВОЙ; ДВИГАТЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ; ТЕПЛОТА; ТЕРМОДИНАМИКА.
Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. Л., 1975
Зацепина Г.Н. Физические свойства и структура воды. М., 1987
Оно было написано в четвёртом веке до н. э. древнегреческим философом Аристотелем. В состав четырёх стихий входят земля, огонь, вода и воздух. Причём вода служит источником холода и влаги. В последующее время вода все также приковывала к себе внимание лучших ученых умов своего времени. До восемнадцатого века н. э. это вещество считалось отдельным химическим элементом.
И лишь пока учёный Франции Антуан Лавуазье (известный отечественным школьникам прежде всего тем, что одновременно с нашим выдающимся ученым М.В. Ломоносовым открыл закон сохранения и превращения энергии, о том, кому отдать первенство дискуссии ведутся и по сей день)в 1783 году не повторил эксперименты английского учёного Кавендиша. Опыты заключались в рассоединении воды при помощи электрического тока. Лишь француз смог выявить то, что вода может распадаться на водород и кислород. Поэтому он сделал вывод, что вода является окисью водорода. Данный факт ложится в основу последующих опытов воды.
Но до определения химического состава воды, над её физическими свойствами раздумывали многие великие учёные. Так, Галилео Галилей впервые начал размышлять о том, почему лёд в момент паводков не тонет и плывёт по рекам? Ведь в принципе, твёрдое вещество должно иметь высокую плотность и тяжеловесность, по сравнению с жидким веществом. К тому же, каким образом рыбы могут жить под водой в зимнее время? Они вмерзаются в слои льда? Оказалось, что причиной является способность воды к увеличению плотность только до -3,98 ?С. Ниже этого значения вода теряет свою плотность. По этой причине под слоями льда, которые покрывают в зимнее время водоёмы, вода сохраняет положительную температуру, из-за чего там живут рыбы и другие млекопитающие. Этот фактор знают рыболовы. Закон четырёх градусов доказал и обосновал в 1772 году физик из Франции Делюк.
Казалось бы, в наше время учеными открыто уже практически все, и школьникам, осваивающим азы премудрости, некуда больше стремиться. Но это далеко не так, ведь знания человечества подобны шару, и чем больше люди узнают нового, тем больше становится граница соприкосновения их знаний с неизвестным. Вот почему, выполняя домашние задания, например, по учебнику русского языка 5 класса Ладыженской, сегодняшние пятиклассники закладывают фундаментальную базу для того, чтобы вырасти в настоящих исследователей в будущем.
Из космоса Земля кажется голубым шариком, покрытым изменяющей форму оболочкой, охватывающей планету. Эта невидимая структура дает людям возможность передвигаться.
Япония. 11 марта 2011 года. Землетрясение магнитудой 9 баллов по шкале Рихтера, привело к образованию водяной стены высотой 10 м. Эта стена с неимоверной силой ударяя по зданиям, разрушила их…
Вода — это самое распространенное вещество на Земле. Оно же является и самым разрушительным. Ничто не сравнится с водой в способности что-нибудь разбивать, замораживать и прорезать себе путь. Обладающая эрозийными действиями вода способна придавать форму горам, прорезать речные долины и так далее. Вода внешне безопасная может создать что-то вроде Гранд – Каньона.
Поверхность Земли на 70 процентов состоит из воды. Организм человека состоит из нее на 80 процентов. Хотя люди предпочитают сушу, но живут они в мире воды. Чтобы успешно жить на Земле, человек должен научиться овладевать ее мощью…
Согласно истории, человечество много лет пыталось покорить воду. История показывает, что власть человека над водой связана с ее уникальным химическим составом. Ее свойства превращают вроде знакомое вещество в нечто необычное.
Мы знаем, что тяжелые предметы тонут в воде, но при этом самые крупные грузы перевозятся морским путем. Это происходит благодаря свойству, называемому плавучестью. Предметы вытесняют объем воды, вес которого равен весу предмета. Если судно весящее 100 тонн, вытесняет объем воды того же веса, то оно будет плавать, если только полностью не погрузится в воду. В других жидкостях, например, в масле, тоже возможна плавучесть, но из-за их вязкости человечество не могло бы в них передвигаться. Благодаря уникальным свойствам вода идеально подходит для этой задачи.
Вода — одна из причин возникновения цивилизаций
Совсем не удивительно, что водные пути были необходимым элементом возникновения цивилизаций. Хотя вода и объединяет людей, но она же и отдаляет одни континенты от других. Древние суда не могли пересекать океаны. Ширина Атлантического океана — 6500 км. Тихий океан вдвое шире. Поэтому цивилизации Земли развивались изолированно. Пока накопленные за века изобретения не объединили весь мир. На Ближнем Востоке появилась астролябия, прибор, разработанный греками и арабами, для вычерчивания точных карт. В Китае возник способ обнаружения электромагнитного поля Земли — с помощью компаса. А в районе Индийского океана был изобретен колос – парус, позволяющий судну идти против ветра. Наконец, в Европе в эпоху великих географических открытий, эти изобретения были объединены, что позволило человеку пересекать океаны.
Управление парусным судном превратило океан из преграды в открытый путь. Благодаря этому районы, прежде бывшие бедными, разбогатели. Способность пересекать океаны привела к изменению соотношения сил. В течение многих веков Ближний Восток был центром мировой торговли, потому что там проходили все, кто двигался с востока на запад. Теперь же влияние перешло на окраины Европы. Испания. Португалия. Голландия. Англия… Небольшие государства, способные отправлять свои суда по океанам и создавать огромные империи, благодаря силе микроскопической связи, объединяющей друг с другом простые молекулы воды. Европейцы быстро овладели морями и океанами, используя на своих морских судах военную технику, и сумели захватить обширные территории по всему миру. Передовая техника парусной навигации вкупе с уникальным химическим составом воды реализовалась в создании общемировой циркулирующей системы, позволяющей человечеству передвигаться. Она необходима и сегодня. Корабли — это самые мощные перевозчики в мире. Крупнейший авианосец может перевести почти 6000 человек. Крупнейший круизный лайнер свыше 8000 человек. 90 процентов мировой торговли по-прежнему осуществляется по морю.
Но одного перемещения по воде недостаточно. Чтобы создать современный мир, человеку нужно было подчинить себе самую значительную силу воды — способность изменять форму. Ученые выяснили, как благодаря невидимой оболочке, окутывающей воду, морские пути превратились в общемировую скоростную трассу.
История рассказывает, что покорение человеком воды привело к появлению и расцвету цивилизаций и та же самая история обращается к геологии, чтобы выяснить, как самая значительная сила воды связана, в свою очередь, с образованием континентов.
Мы переносимся вглубь земной коры на 2,5 млрд. лет назад. Камни, расплавленные при температуре свыше 2000 градусов Цельсия, выбрасываются на поверхность. Они передвигают и отделяют друг от друга участки суши и образуют устремившиеся ввысь горы. Эти горы вызывают перемещение воздушных масс. В ходе подъема температура воздуха понижается и содержащаяся в нем вода приобретает другую форму. На большой высоте горный воздух сгущается, образуя водяные пары, остающиеся в небе в виде тумана или облаков. Они возвращаются на землю, проливаясь дождем. Вода способна изменять свою форму. Это единственное вещество на Земле, естественным образом существующее в своих трех агрегатных состояниях. В холоде оно становится твердым телом, жар доводит его до состояния пара. В среднем состоянии вода остается жидкостью. Это состояние обладает потенциальной энергией, которая высвобождается благодаря силе притяжения. Если такое вещество, как вода, окажется в космосе где отсутствует воздействие силы притяжения, как известно астронавтам, то вода просто будет свободно перемещаться в пространстве, а не течь вниз, как обычно. На Земле сила притяжения действует постоянно, из чего следует, что вода всегда течет вниз, накапливая энергию в процессе падения. Эту силу человечество использует в своих интересах, а потому история обращается к первым гидроинженерным проектам человека.
Ближний Восток. 300 год до нашей эры. Земледельцы обнаружили, что бурная река обладает готовым для применения запасом кинетической энергии. Вода вращает колесо, которое, в свою очередь вращает ось, вращающую весь механизм, который и выполняет работу. Наука выяснила, что водяное колесо — это важнейшее изобретение, связывающее людей с энергией космоса. Приятно думать, что сила содержится где-то в самой воде, но это иллюзия. Как ни странно, эта сила поступает из центра Солнца, поскольку солнечный свет, попадающий на поверхность Земли, выполняет основную часть работы. Он вызывает подъем молекул к небесам. Когда они уже находятся в небе, сила притяжения завершает дело, притягивая их на землю в виде дождя, где вода под ее действием потечет вниз.
Протяжка проволоки с помощью водяного колеса (гравюра 1540 г.)
Несколько столетий позже эта же сила осветит весь мир. Быстродвижущаяся вода может вращать турбины и пропеллеры, создавая электроэнергию. Но чтобы создать эту энергию, люди должны овладеть энергией, заключенной в природе и преодолеть действие гравитации, чтобы перемещать воду туда, куда им нужно. Люди строят плотины, акведуки, каналы, массивные гидроинженерные сооружения. Все это дело рук человека. В них обнаруживается тайная система, секрет, связывающий процессы, происходящие на Земле, со спасением человечества, и с невидимым двигателем, управляющим всей нашей жизнью.
История показала, что самое распространенное на Земле вещество имеет необычный химический состав, благодаря которому история человечества движется вперед. Вода может изменить форму, у нее есть невидимая оболочка, она обладает силой непрерывного движения. Все живые организмы от амебы до слона, зависят от постоянного круговорота воды. Человек ежедневно использует литр воды для выведения шлаков из организма. Та же система наблюдается и на Земле, когда вода, превратившись в пар, проливается дождем, поддерживая жизнедеятельность планеты. Но что произойдет, если вода будет лишь втекать, но не вытекать наружу?
Как и любому другому организму, городу для существования необходима циркуляция воды. Древнейшие города зависели от наличия рек или примитивных акведуков, по которым в них поступала вода. Но в них не было системы, выводящей грязную воду. Бактерии любят воду, микроорганизмы любят воду. Они могут проникнуть куда угодно. Из-за таких микроорганизмов питье загрязненной воды привело к большему количеству смертей, чем какая-либо другая причина — до одного открытия в микробиологии…
История переносится в Лондон 19-го века, где вспышка холеры в одном районе, унесла жизни множества людей. Врачи выяснили, что зараженная вода поступала из одной колонки. Впервые было обнаружено, что в воде скрываются потенциальные причины смерти. На этом этапе стало понятно, что вода может распространять болезни, и они появятся повсюду. Тогда же стало ясно, что прорытие простого ирригационного канала или прокладка канализационной трубы может сослужить немалую пользу в плане улучшения условий жизни. В Лондоне была создана первая в мире современная канализационная система. Города начали перестраиваться по образу действия самой Земли так, чтобы в них попадала чистая вода, а грязная вода выводилась и средняя продолжительность жизни теперь увеличилась на 30 лет.
Вода — источник жизни
Вода — это источник жизни для наших организмов, для нашей цивилизации, и для нашей планеты. Вода занимает особое место среди всех веществ на Земле, но она также уникальна и во всей Солнечной системе. Земля — это единственная известная нам планета, где вода может переходить из твердого в жидкое и газообразное состояние. Земля находится в зоне, пригодной для жизни. Марс находится на ее холодном краю, а Венера — на слишком жарком. Следовательно, не случайно Земля — единственная из планет Солнечной системы, где вода долго может находиться в стабильном жидком состоянии.
Так не случайно Земля единственная планета, на которой существует жизнь. Исключительное положение Земли в Солнечной системе, на определенном расстоянии от Солнца, где не слишком же жарко, и не слишком холодно, позволяет воде существовать, постоянно изменяя свою форму и переходя из одного агрегатного состояния в другое, с регулярной цикличностью, создавая условия для поддержания жизни на Земле. Вода обеспечивает отличную среду для различных химических процессов, и люди являются результатом этих разнообразных процессов. Вода проходит через всю историю человечества не только в качестве поверхности, по которой плавали люди, но и является важнейшим ее элементом, поскольку без доступа к воде жизнь невозможна.
Всемирная история водопотребления
Среди мифологических персонажей древних греков особое место занимает стихия — вода. В скалистой Греции, где щитался недостаток воды, нимфам посвящали самые красивые источники. Часть источников была целебной, поэтому нимфы считались божествами здоровья. В Греции даже была раскопана целая курортная зона, в центре которой располагались оборудованный источник минеральной воды и бассейны.
Считается, что взгляды Фалеса о воде повлияли на философские воззрения Платона, которому принадлежит идея круговорота воды в природе.
Ученик Платона — Аристотель (384-322 гг. до н. э.) — первый представил круговорот воды в природе как процесс испарения с поверхности морей и океанов под влиянием солнечного тепла с последующей конденсацией над землей и выпадением осадков, питающих реки.
Поддерживая идею Аристотеля о путях круговорота воды, архитектор и инженер древнего Рима Марк Витрувий Полион (вторая половина I в. до н. э.) высказал мысль о происхождении грунтовых вод за счет фильтрации с поверхности в более глубокие слои земли.
Научные взгляды, касающиеся пригодности воды для питья, были заложены еще в трудах Гиппократа (460-370 до н. э.) — великого древнегреческого врача.
Гиппократ для определения качества питьевой воды пользовался древнейшим — органолептическим — способом, который заключается в использовании органов чувств: анализаторов цвета, запаха и вкус.
Арабский ученый Масуди (конец IX в.-956 или 957 г.) уже в конце IX в. экспериментально подтвердил теорию Аристотеля об атмосферной циркуляции вод. Масуди поставил простой и убедительны опыт: испарил морскую воду и получил пресный конденсат из ее паров.
Ученый Парацельс (1493-1541) также подразделял питьевые воды по их пригодности для питья.
В древнем индийском городе Мохенджо-Даро, расположенном в нижнем течении реки Инд, еще более трех тысячелетий назад существовала хорошо оборудованная система водоснабжения с колодцами и водопроводными трубами.
Интересные водонапорные системы были созданы до нашей эры в Египте, Иерусалиме, Пергаме, Древнем Риме.
Большим умением строить инженерные водопроводные сооружения отличались древние римляне. Во времена правления императора Нервы в Риме насчитывалось около 2 млн. жителей. Ежедневно по трубопроводам, снабжавшим столицу Римской империи водой, подавалось около миллиарда литров, то есть в сутки на каждого жителя приходилось 500 литров воды. Поскольку в то время не существовало насосов для перекачки таких значительных количеств жидкости, приходилось подавать ее в город из высоко расположенных источников, обычно находящихся на значительном расстоянии от города. Если по пути прокладки трубопроводов встречались препятствия, например речные долины, то в этих местах возводились сооружения типа мостов, называемые акведуками, которые частично сохранились до нашего времени.
Тысячелетнюю историю имеют распространенные и сегодня в Средней Азии подземные галереи — водоводы (кяризы), по которым вода самотеком поступает в жилые кварталы на глубине 30-50 метров.
Более тысячи лет назад действовал водопровод в Ферганской долине и снабжал город Ахсикент. Керамические трубы этого водопровода укладывались в арочный туннель.
Уникальная водопроводная система, созданная греками и генуэзцами, обнаружена в Крыму при раскопках древнейшего города Феодосии.
Первый Московский водопровод был построен в XIV веке и представлял дубовую трубу, по которой вода из Москвы-реки подавалась в Кремль. В 1631 году для обеспечения Кремля водой был построен напорный водопровод с подъемным устройством и резервуаром.
Первый водопровод в Киеве был построен в 1668 году и использовался для подачи воды в духовную семинарию.
В дореволюционной России централизованные системы водоснабжения имелись в 215 крупных и больших городах. При этом в Петербурге и Москве водопотребление достигало 100-150 л/сут на одного человека, а в остальных городах не превышала 20-50 л/сут.
На протяжении всей истории человечества люди интересовались свойствами воды. В древние времена вода считалась простым веществом – мнение продержалось до конца XVIII века, когда в 1783 году английский физик Генри Кавендиш обнаружил, что в образовании воды принимают участие водород и кислород. Эксперименты с водой продолжили французские ученые Лавуазье, Гей-Люссак. А немецкому естествоиспытателю Александру Гумбольдту в 1805 году удалось доказать, что в рождении воды принимают участие два атома водорода и один атом кислорода.
Юлий Цезарь во время африканских войн снабжал воинов опресненной водой. Более тысячи лет назад успешные опыты по дистилляции проводили ученые Персии и Египта.
В средневековой Европе первые описания опытов по опреснению морской воды обнаружены в трудах Леонардо да Винчи, который утверждал, что пресную воду можно легко получить в простом перегонном кубе.
Согласно историческим данным, в 1560 г. вице-король Сицилии герцог Медина-Чели был осажден турками в приморском укреплении. Когда кончились запасы воды и гарнизон тяжело страдал от жажды, Себастьян де ля Поллер предложил перегонять морскую воду. Так ему удалось спасти защитников крепости.
В конце XVI в. Джиовани Батиста де ля Порта предложил использование перегонных кубов с несколькими конденсаторными трубками, изобрел и описал первый солнечный опреснитель.
Интересно, что королева Англии Елизавета в XVI столетии назначила приз за лучший и самый дешевый метод опреснения, определив огромную по тем времена сумму — 10000 фунтов стерлингов.
Дальнейшее усовершенствование этого способа предложил житель Юга Соединенных Штатов Америки из города Новый Орлеан Рилье, который в 1843 г. получил патент на многоцелевой вакуумный испаритель, внедрил его на фабрике по переработке сахарного тростника в штате Луизиана.
Первая в России промышленная дистилляционная установка производительностью 67 мЗ в сутки была введена в строй в 1881 году (г. Красноводск, берег Каспийского моря).
Особое значение для человечества имело открытие и внедрение способов обеззараживания питьевой воды.
В индусских религиозных книгах встречаются упоминания об обеззараживании воды путем кратковременного погружения в нее раскаленного серебра либо в результате длительного контакта с этим металлом в обычных условиях.
В некоторых странах существовал обычай при освящении колодцев бросать в них серебряные монеты, а также хранить воду в серебряных чашах. Считалось, что это улучшает качество воды.
В 1893 г. швейцарский ботаник К. Негели опубликовал научный труд о способности металлов серебра и меди при контакте с водой убивать находящиеся в ней микроорганизмы.
И только через много столетий после начала использования серебра с целью сохранения качества воды, люди нашли другие вещества для решения этой задачи. Так, в на века возникли предложения о применении озона для обеззараживания воды. В 1901 г. Пятый Русский водопроводный съезд рекомендовал использовать в стране для этой цели озон. В 1905-1906 гг. ученые Г.В. Хлопин и К.Э. Добровольский провели опыты по озонированию воды из реки Нева. А в 1911 г. после двухлетней эпидемии холеры в Петербурге была построена водопроводная фильтроозонная станция для обеззараживания 24 000 м3/сут воды. Положительные результаты изучения ее работы опубликовал Н.Ф. Гамалея.
Однако более широкое распространение получило применение хлора для обеззараживания воды. Примерно одновременно с началом хлорирования воды во многих странах Европы стали редкими эпидемии брюшного тифа и холеры. В России впервые хлорирование было осуществлено в 1910 году С.К. Дзержговским на водопроводе в Кронштадте. В 1912 г. было введено хлорирование воды на Центральной водопроводной станции Петербурга.
Многочисленные исторические факты свидетельствуют о том, что в местах обнаружения лучших природных источников питьевой воды часто возникали поселения, в том числе города, активно развивалась хозяйственная деятельность. В подтверждение этому можно привести пример из американской истории. В долине Роанок на юго-западе Вирджинии примерно с 1700 г. шотландско-ирландские иммигранты начали освоение земель в районе, где располагался стекающий с горы источник прохладных вод, который получил название Кристального Источника.
Читайте также: