Соленая и пресная вода реферат

Обновлено: 02.07.2024

Актуальнос ть: Я мечтаю побывать на соленом море. Все меня уверяют в том, что море соленое, но никто не может объяснить почему вода в море соленая, ведь в реках вода пресная. И мне стало интересно узнать об этом побольше.

Цел ь: выяснить, как соль попала в море.

Объект исследован ия: морская вода

Предмет исследован ия: состав и свойства морской воды

Практическая значимо сть: изучая энциклопедии, научную литературу, справочники, сказки разных народов я узнаю больше о воде и её свойствах, и отвечу на свой главный вопрос – почему морская вода соленая.

Полезность проек та: полученные знания помогут расширить мой кругозор. Я буду чувствовать себя уверенно при общении с друзьями, потому что смогу показать им опыты, которым научился с родителями и воспитателем.

Методы исследован ия:

Сравнение – сравнить свойства соленой и пресной воды.

Эксперимент – провести опыты.

Анализ – проанализировать полученную информацию.

Сопоставление – сопоставить свои гипотезы с гипотезами ученых.

Выв од: По пути к морю, речная вода вымывает соли из пород, по которым проходит ее русло. Попадая в Мировой океан, реки планеты каждый год добавляют ему одну долю соли. Затем вода испаряется, снова выпадает в виде осадков на сушу для того, чтобы снова добавить в океан новую соленую щепотку.

I. Теоретический раздел 5

II. Практический раздел 7

Список литературы 10

Мы семьёй никогда не бывали на море, но любим, принимать ванны с морской солью. Я попробовала воду на вкус, действительно - она соленая. От мамы я узнала, что море такое же соленое и соль туда люди специально не добавляют. Я заинтересовалась таким вопросом, а почему в море вода соленая? Ведь в реках вода несоленая - пресная.

Ц ель: выяснить, как соль попала в море.

Зада чи:

• Найти информацию по теме проекта, прочитать дополнительную художественную и справочную литературу;

• Провести эксперимент и сделать выводы

Объект исследован ия: морская вода

Предмет исследован ия: состав и свойства морской воды

Гипоте за: если высушить море, то на дне окажется слой соли, которая делает воду соленой.

Теоретические знан ия: с помощью литературы - сказок, стихов я получу знания о свойствах воды.

Практическая значимост ь: изучая энциклопедии, научную литературу, справочники, сказки разных народов я узнаю больше о воде и её свойствах, и отвечу на свой главный вопрос – почему морская вода соленая.

Полезность прое кта: полученные знания помогут расширить мой кругозор. Я буду чувствовать себя уверенно при общении с друзьями, потому что смогу показать им опыты, которым научился с родителями и воспитателем.

Методы исследован ия:

Теоретически й:

I. Теоретический раз дел

1.1. Почему вода-вода?

Все о воде я узнала из энциклопедий, которые есть у меня дома и в городской библиотеке, из интернета.

Этот вопрос совсем не так неразумен, как это может показаться. В самом деле, разве вода-это только та бесцветная жидкость, что налита в стакан? Океан, покрывающий 70% нашей планеты, в котором миллионы лет назад появилась жизнь, -эта вода. Ледяные пустыни полярных областей, снег, снежки, снеговики - и это вода. Невоспроизводимо бесконечное многообразие красок при восходе и заходе солнца обязано рассеиванию, поглощению и преломлению света в водных парах. Это вода. Горные цепи сложены гигантскими толщами сотен различных горных пород. Геологи знают, что большинство из них созданы природным строителем - водой. Непрерывно изменяется вид Земли. На месте, где когда то возвышалась гора, сегодня расстилается равнина, горой тут и не пахнет. Это вода. Живые существа есть всюду на Земле. Но жизнь есть только там, где сеть вода.

Видел ли хоть кто-нибудь воду?

Это вопрос может показаться нелепым. Однако если быть строгим и точным в ответах, то придется сказать, что нет - воду пока еще, наверное, никто не видел и в руках не держал. То, что налито в стакане, что мы по привычке называем водой, на самом деле всегда представляет собой раствор очень многих веществ в воде. В ней растворены: газы, азот, кислород, аргон, углекислота - и все примеси, находящиеся в воздухе. В ней может быть сотни, а может быть и тысячи соединений. В ней взвешены мельчайшие нерастворимые частицы пыли. Это мы называем чистой водой.

Много ученых работают над проблемой получения абсолютно чистой воды. Но пока такую воду получить никому не удалось. Да и как это сделать: налитая в стакан вода растворяет стенки стакана, соприкасаясь с любым газом, она растворяет газ.

Очень тщательно очищенная и освобожденная вода приобретает необычные свойства: ее можно перегреть на десятки градусов выше точки кипения - она не закипит, ее можно очень сильно переохладить – она не замерзнет.

С родителями дома и с воспитателем в детском саду мы прочитали разные сказки, которые рассказывают нам, почему вода соленая.

Почему море такое соленое? Кто его так крепко засолил? Всё те жи капельки воды, вечные путешественницы. Все реки земного шара бегут длинными извилистыми путями к морю. К морю! Почему? Да, потому что уровень морей и океанов всегда ниже уровня суши. И путь воды, реки, всегда идет под уклон. Потому то все реки тянутся к морю. Они текут к морю не просто так, а со своими подарками, которые накопили за свой долгий путь и на земле и под землей.

Подземные ручьи и реки, пробивая себе дорогу среди горных пород, растворяют некоторые породы и уносят с собой частички разных солей. И вот реки примчались к морю и отдали ему свои воды, свои подарки тоже.

Потом солнце прогрело поверхность морской воды, она стала испаряться, капельки воды превратились в пар и поднялись к небу. Потом они пролились на землю дождем, проскользнули под землю, стали подземной рекой, вырвались на поверхность, слились с водами наземных рек и попали в море, снова испарились и… Можно без конца повторять одно и то же, потому, что так совершается круговорот воды в природе.

Но испаряясь, капельки воды оставляют в море тот маленький груз солей, что они принесли с собой. Капелек так много, что груз всех капелек в конце концов и сделал море солёным. Вот почему море соленое.

Знания, полученные из энциклопедии, я решила проверить опытами и экспериментами.

II. Практический раздел

В энциклопедиях говорится, что в среднем в водах Мирового океана растворено 35 грамм солей на каждый литр воды. И большую часть этих солей составляет NaCl (поваренная соль). 35 граммов соли (5 ч. л. без горки) и 1 литр воды. Мне захотелось провести свои маленькие эксперименты.

Я создала свое маленькое море: взяла литровую бутылку воды и растворил в ней 5 чайных ложек соли – на вкус получился очень солёный раствор.

Я налила в кастрюльку воду, посолила и размешала (фото)

Соль растворилась в воде. Это доказывает, что вода-растворитель. (фото)

Поставил воду на огонь (фото)

Через 2 минуты вода уже кипела и испарялась (фото)

Когда она вся испарилась в кастрюле остался только налет. Я попробовал на язык -соленое! (фото)

И правда вода испарилась, а соль осталась (фото)

В разных морях вода немного различается соленостью. Например, самая несоленая вода - в Финском заливе Балтийского моря. Самая соленая - в Красном море. А в Мертвом море (хотя на самом деле это вовсе не море, а озеро, вода такая соленая, что там невозможна никакая жизнь - в нем нет ни рыб, ни морских животных. Зато вода там настолько плотная, что держаться на ней может даже человек, который совершенно не умеет плавать.

Давайте сами проверим, в какой воде плавать легче - в соленой или пресной? Для этого проведем опыт с яйцом.

Нужно взять две миски с водой. В одну налить обычную воду, в другой воду подсолить. Положите яйцо сначала в пресную воду - оно утонет. А потом это же яйцо положите в соленую воду - оно будет плавать. Значит, соленая вода держит лучше.

Откуда же берется соль в море? Дело в том, что реки вымывают из почвы, содержащиеся в ней минеральные соли и по крупинкам несут их в море. За долгие годы и тысячелетия соли в море становится все больше и больше. Она никуда из моря не уходит. В то время как вода, испаряясь, превращается в облака. Потом она снова проливается на землю в виде дождя, наполняя реки и снова возвращаясь в море, добавляя в него еще чуточку соли.

Давайте посмотрим, что происходит при испарении воды. Налейте немного соленой воды в маленькую кастрюльку и поставьте ее на огонь. Когда вся вода из кастрюльки выкипит, на ее дне останется белый осадок. Если его попробовать на вкус, мы сразу поймем, что это осталась та соль, которая была растворена в воде. Вот так и в море - вода испаряется, а соль остается.

Значит, моя гипотеза: если высушить море, то на дне окажется слой соли, которая делает воду соленой, не подтвердилась.

2. Большая детская энциклопедия в вопросах и ответах / Скиба Т. В. – Ростов н / Д : ВЛАДИС, 2014.- 416с.

5. Сказки народов мира // Жили Были. ру: народные сказки

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ООО Учебный центр

Реферат по дисциплине:

Портянкина Альбина Ивановна

Москва 2017 год

Охрана пресной воды и рациональное использование ………….………..10

Вода – это жизнь. Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становиться исчерпаемым.

Из всего доступного объема самый большой запас пресной воды на планете (примерно треть) находится в Южной Америке. В Азии еще четверть. 29 стран объединённых по экономическому признаку в организацию ОСЭР, владеют пятой частью доступного объема водных ресурсов. Государства бывшего СССР – более двадцати процентов. Всё остальное, составляющее в грубом приближении около 2 %, приходится на долю Ближнего Востока и Северной Африки.

Острая потребность в чистой пресной воде ощущается в Китае, Индии и Соединенных Штатах. Россия богата всем, в том числе и водой. Наиболее яркий пример того, какими сокровищами обладает наша страна, – озеро Байкал, в котором локально сосредоточена пятая часть всего водного запаса планеты, к тому же превосходного качества. По данным Всемирной организации здравоохранения до 80% заболеваний населения планеты обусловлено использованием недоброкачественной питьевой воды.

Цель работы изучить виды и ресурсы пресных вод. . При выполнении данной работы основными методами исследования являлись синтез и анализ найденной информации.

1.Ресурсы пресной воды

Выявить точное количество запасов воды во всем мире довольно сложно, поскольку вода динамичная и находится в постоянном движении, изменяя свое состояние от жидкого до твердого и газообразного, и наоборот. Как правило, общее количество водных ресурсов мира оценивается как совокупность всех вод гидросферы. Это вся свободная вода, существующая во всех трех агрегатных состояниях в атмосфере, на поверхности Земли и в земной коре до глубины 2000 метров. Текущие оценки показали, что на нашей планете содержится огромное количество воды - около 1386000000 кубических километров (1,386 млрд. км³). Однако 97,5% этого объема - соленая вода и только 2,5% - пресная.

Источниками пресной воды являются:

Ледники — 24 000 000 км 3 (85% от общих запасов), 90% сконцентрировано во льдах Антарктики;

Озёра и другие пресноводные водохранилища — 155 000 км 3 (0,6%);

Почвенная влага — 83 000 км 3 (0,3%);

В атмосфере — 14 000 км 3 (0,06%);

Реки — 1 200 км 3 (0,04%).

Итого, суммарный объем всей пресной воды на Земле составляет — 28 253 200 км3, а это не более 3% от запасов всех вод планеты.

2.Виды пресных вод

Пресная вода бывает обычная и минеральная. К тому же существуют еще искусственные пресные воды, которые делят на:

- шунгитную и серебряную;

Дистиллированная вода – это вода с ничтожными, практически неопределимыми химическими и физическими методами примесями инородных веществ. Используется она лишь для медицинских или исследовательских целей, например для того, чтобы вымыть пробирки для проведения тонких химических опытов. Ее производят путем выпаривания обычной пресной воды с последующей конденсацией пара. Точно так же мы можем поступить с морской водой, чтобы избавить ее от солей и минеральных включений. Дистиллированную воду можно вырабатывать в домашних условиях, сделав самодельный дистиллятор либо купив специальную установку. Дистиллированная вода для человека бесполезна: она не поддерживает жизненно важных процессов в организме человека и животного. Необходимая нам питьевая вода вовсе не идеально чистый субстрат, а раствор, содержащий минеральные добавки. В этих добавках – железе, меди, солях натрия, калия, кальция и других элементах – главная суть. Если мы не получим их в нужном количестве через воду, возникнут различные функциональные расстройства: нарушение сердечного ритма, головные боли, мышечные судороги, а также проблемы с зубами и костными тканями. Словом, дистиллированная вода, не содержащая солей, способна разбалансировать работу нашего организма. Дистиллированную воду пьют, компенсируя отсутствие в ней нужных веществ специальной диетой, сыроедением, овощами, фруктами, препаратами микроэлементов и т. д. Именно такой вариант предложил всемирно известный диетолог Поль Брэгг. Сегодня эта идея стала еще более конструктивной: так, на Западе появились фирмы, поставляющие дистиллированную воду для питья, а к ней – таблетки с полным набором жизненно необходимых минеральных веществ.

Минеральная вода - природная вода с повышенным содержанием минеральных компонентов классифицируется на четыре группы.

1. Минеральные лечебные воды с общей минерализацией более 8 г/л. Сюда же относят и менее минерализованную воду, содержащую повышенное количество бора, мышьяка и других элементов. Ее принимают только по назначению врача.

2. Минеральные лечебно-столовые воды с общей минерализацией 2–8 г/л. Они применяются с лечебными целями по назначению врача, но можно использовать их в качестве столового напитка.

3. Минеральные столовые воды с минерализацией 1–2 г/л.

4. Столовые воды с минерализацией менее 1 г/л.

Своим происхождением минеральные воды обязаны, как правило, подземным водоносным слоям или бассейнам, расположенным среди особых горных пород, в течение долгого периода обогащающих воду целебными минералами, которые диссоциируют в растворе на положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы.

Колодезная вода или вода из колодцев, которой пользуются лишь в сельской местности, так как шурф глубиною 5—10 м не способен обеспечить большого выхода воды – для этого надо бурить скважины в 20—180 м, в зависимости от глубины залегания подземных вод. Колодцы же питаются подпочвенными водами и могут обеспечить водопотребление до 100–150 л/ч (в редких случаях – до 500 л/ч). Они очень уязвимы в смысле загрязнений: все, что попадает в почву – нитраты, нитриты, ПАВ, пестициды и тяжелые металлы, – может оказаться в колодезной воде.

Воды глубокого залегания лучше защищены от различных промышленных и бактериальных загрязнений. В центральных областях России есть два водоносных горизонта: песчаный залегает на глубине 15–40 м и отделен от верхнего слоя почвы глинистыми пластами, которые и защищают его от загрязнений, а на глубине 30—230 м и более находятся известняковые водоносные слои, так называемые артезианские . Известно, что состав артезианских вод зависит от глубины их залегания. Такая вода может иметь повышенную жесткость и содержать бактерии и органические вещества. Кроме того, из-за плохого соединения труб в скважинах в артезианскую воду могут просачиваться загрязнения из более высоких водоносных слоев. Обычно эту воду необходимо фильтровать и очищать, что делается с помощью очистных систем скорее промышленного, чем бытового назначения.

Родниковая и ключевая вода - это небольшой водный поток, бьющий непосредственно из земных недр. Природа у родниковой воды такая же, как у колодезной или артезианской, так как она поступает с какого-то подземного водоносного горизонта, или бассейна. На территории России количество родников неисчислимо, они различаются качеством и составом вод. О родниках ходят легенды – и воды многих действительно обладают лечебными свойствами, они свежи и приятны на вкус. Но родники так же, как артезианские скважины и колодцы, подвержены загрязнению. В наше время невозможно гарантировать неизменное качество родниковой воды, так как оно зависит не только от сезонных обстоятельств (ливни, паводки), но и от выбросов близлежащих промышленных предприятий.

Талая вода обладает рядом полезных свойств. Но готовить ее, растапливая снег или лед с улицы, не рекомендуется: она будет содержать бензапирен, относящийся к органическим канцерогенным соединениям, которые характеризуются первым классом опасности. Его источником являются выхлопные газы автомобилей.

3.Характеристики пресной воды

Как уже упоминалось, пресные воды рек и озер, нашего основного источника водоснабжения, различны. Эти различия возникли изначально и связаны с климатической зоной и особенностями местности, в которой находится водоем. Вода – универсальный растворитель, а это значит, что ее насыщенность минералами зависит от почвы и залегающих под нею горных пород. Кроме того, вода подвижна, и, следовательно, на ее состав влияют выпадающие осадки, таяние снегов, половодье и притоки, впадающие в более крупную реку или озеро. Взять, например, Неву, основной источник питьевой воды Петербурга: в основном ее питает водой Ладожское озеро, одно из самых пресных озер мира. Ладожская вода содержит мало солей кальция и магния, что делает ее очень мягкой, мало в ней алюминия, марганца и никеля, зато довольно много азота, кислорода, кремния, фосфора. Наконец, микробиологический состав воды зависит от водной флоры и фауны, от лесов и лугов на берегах водоема и еще от множества других причин, не исключая факторы космического свойства. Так, патогенность микробов резко возрастает в годы солнечной активности: прежде почти безвредные становятся опасными, а опасные – просто смертельными.

pH = 7 – нейтральная среда;

pH > 7 – щелочная среда.

Это очень важный показатель, причем не только для обыкновенной или минеральной воды, но и для человеческого организма, кислотный баланс которого должен выдерживаться в очень жестких рамках: допустимые значения pH составляют от 7,38 до 7,42 и не могут отклоняться даже на 10 % от этого диапазона. При pH = 7,05 человек впадает в предкоматозное состояние, при pH = 7,00 наступает кома, а при pH = 6,80 – смерть.

Жесткостью называется свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция Ca 2+ и магния Mg 2+ . Жесткость определяют по специальной методике, описанной в ГОСТах на питьевую воду, а единицы ее измерения – моль на кубический метр (моль/м3) или миллимоль на литр (ммоль/л).

Различаются несколько видов жесткости – общая, карбонатная, некарбонатная, устранимая и неустранимая.

Под органолептическими характеристиками воды понимаются ее запах, вкус, цвет и мутность. Запах определяют, нюхая воду (землистый, хлорный, запах нефтепродуктов и т. д.) и оценивая интенсивность запаха по пятибалльной шкале (ноль соответствует полному отсутствию запаха):

1 – очень слабый, практически неощутимый запах;

2 – запах слабый, заметный лишь в том случае, если обратить на него внимание;

3 – запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде;

4 – запах отчетливый, обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья;

5 – запах настолько силен, что делает воду непригодной к употреблению.

Вкус воды характеризуется определениями солёный, кислый, сладкий, горький, а все остальные вкусовые ощущения называют привкусами. Оценивают вкус по такой же пятибалльной шкале, как и запах, с градациями: очень слабый, слабый, заметный, отчетливый, очень сильный.

Цвет воды определяют фотометрически, путем сравнения испытуемой воды с эталонными растворами, имитирующими цвет природной воды. Оценивают цвет по специальной шкале цветности с градациями от нуля до 14. Сходным образом исследуют мутность .

4. Охрана пресной воды и рациональное использование

Загрязнение воды - наиболее острая проблема нашего времени . Чистой воды на Земле все меньше и меньше, следовательно, опасность для жизни все больше и больше. Это показывает, что настало время разработки принципиально новой парадигмы сохранения гидросферы в условиях интенсивного ее использования и мощного техногенного воздействия. Главенствующим приоритетом должна стать мысль о недопустимости загрязнения водных источников, а не идея очистки загрязненных вод . Идея чистой, а не очищенной воды в природе - пример гидросферного мышления.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы. Подсчитано, что в связи с ростом промышленного производства и увеличением населения по сравнению с 1980 г. потребность на Земле в воде к 2000 г. увеличилась в 2 раза, а количество пресной воды на одного человека сократилось примерно на треть.

Техногенную нагрузку и ее отрицательное влияние на окружающую среду можно существенно уменьшить, но не путем ограничения численности населения, свертывания промышленного и сельскохозяйственного производства, а на основе регулирования и оптимизации отношений человеческого общества с природой, что, в свою очередь, должно быть обеспечено рациональным использованием и воспроизводством природных ресурсов. На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Обострение дефицита пресной воды стало одним из главных сюжетов в сценариях будущего. По оценкам Всемирного банка, к середине XXI в. уже 40% населения Земли будет испытывать дефицит воды, 20% - серьезно страдать от него. Этот безрадостный прогноз не учитывает глобальных изменений климата, которые, по всей вероятности, могут лишь усугубить ситуацию.

Второй Всемирный форум по водным ресурсам в Гааге в 2000 г. и Международная конференция в Бонне в 2001 г. наметили пути улучшения управления водными ресурсами в целях устойчивого развития. Гаагский форум сформулировал семь основных направлений будущих действий:

-удовлетворение базовых потребностей людей в безопасной питьевой воде и в благоприятных санитарно-гигиенических условиях;

-обеспечение продовольственной безопасности посредством более эффективного использования водных ресурсов;

-защита экосистем и обеспечение их целостности путем устойчивого управления водными ресурсами;

-совместное использование различными хозяйствующими субъектами и государствами водных ресурсов на основе устойчивого управления ими;

-защита от опасностей, связанных с водой, путем управления рисками;

-управление водными ресурсами на основе определения ценности воды в экономическом, социальном, экологическом, культурном аспектах и установление такой цены на воду, которая не ляжет тяжелым бременем на бедные и уязвимые слои населения;

-рациональное управление водными ресурсами при общественном контроле и соблюдении интересов всех слоев населения.

Позднее эти направления были дополнены еще четырьмя:

-развитие более экологически безопасной промышленности, не наносящей ущерба качеству воды и потребностям в ней других потребителей;

-учет ключевой роли воды в выработке энергии для обеспечения растущих потребностей в ней;

-значение воды для быстро урбанизирующегося мира;

-обеспечение для всех доступности информации о водных ресурсах и водопользовании.

Однако все предпринятые до сих пор меры недостаточны и проблему дефицита пресной воды отнюдь не решают.

Запасы воды на Земле колоссальны, но возможность их использования ограничена в первую очередь природными факторами, в том числе экологическими (хотя все еще нередко встречаются оценки, например, гидроэнергетического потенциала, при расчете которых экологические ограничения совсем не принимаются во внимание). Огромная масса воды в Мировом океане имеет высокую соленость, запасы пресной воды в ледниковых покровах малодоступны из-за удаленности и состояния в твердой фазе, как и грунтовые льды мерзлых пород. Значительная часть подземных вод минерализована и залегает на больших глубинах, половина массы озерной воды также засолена. Поэтому количество пресной воды, доступной для потребления, оказывается существенно ограниченным (в сопоставлении с современными потребностями цивилизации).

Обеспечение чистой пресной водой, охрана ее от истощения и загрязнения, воспроизводство водных ресурсов — таковы аспекты водной проблемы на Земле.

Таким образом, мы выяснили, что запасы пресной воды потенциально велики, но в любом районе мира они могут истощиться из-за нерационального водопользования или загрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические районы.

Наилучшим способом получения данных о процессах в водной среде является гидрогеохимическое картирование с последующим обоснованием сети мониторинга. Информация, собранная в ходе долгих режимных наблюдений, служит основой для прогноза состояния водной системы во времени. В настоящее время для экологического прогнозирования используется компьютерное моделирование гидрогеохимических процессов загрязнения поверхностных и подземных вод, вовлекающее в сферу изучения огромные массивы данных и позволяющие получить качественно новую информацию.

Большое значение для рационального использования водных ресурсов, как считают ученые-гидрологи, имеет расширение знаний о них, более глубокое исследование имеющихся на планете запасов воды, пригодной для удовлетворения нужд человека. С этой целью Всемирная Метеорологическая Организация (при поддержке ЮНЕСКО и Всемирного банка) выдвинула предложение о создании международной организации, задача которой заключалась бы в сборе данных о наличии в мире ресурсов пресной воды и выработке рекомендаций по их разумному использованию человеком, промышленностью и сельским хозяйством.

Вода - самый необходимый источник жизни для всего живого. Вода содержится в животных и растениях. Человек на 70 % состоит из воды ( а огурец аж на 97 % ).

Способы очистки.

1) Получение дистиллированной воды.

Сначала воду испаряют, при этом растворенные вещества оседают на стенках; затем пар конденсируют на холодном предмете. Дистиллированная вода не содержит растворенных веществ и потому широко применяется в науке и медицине. Большие количества дистиллированной воды получают в перегонных кубах.

2) Очистка воды от взвешенных в ней веществ и микроорганизмов.

Схема водоочистительной станции.

Природная вода всегда содержит примеси. В зависимости от целей ее использования применяют различные способы очистки. Если нужна чистая вода, без растворенных веществ и взвесей, применяют дистилляцию. Для питья можно использовать фильтрованную и хлорированную воду. Ее сначала отстаивают в специальных бассейнах ( для того, чтобы осели взвешенные вещества ), а затем фильтруют через слой песка. Очищенную от нерастворенных веществ, воду обрабатывают хлором или озоном, иногда ультрафиолетовыми лучами, чтобы убить вредные микробы.

Физические свойства.

Вода-самое распространенное на Земле вещество, но многие загадки воды до сих пор не разгаданы. Нам известно, что чистая ( дистиллированная ) вода-безцветная, безвкусная жидкость. Не пахнет, не проводит электроток. Имеет очень большую удельную теплоемкость (4200 Дж/кг o C), а потому используется в системах охлаждения и т.п. Плавится и кристаллизуется при 0 o C), кипит при 100 o C (кстати, Цельсий изобрел свою шкалу, основываясь на физических свойствах воды ! Он принял промежуток между температурами плавления и кипения воды = 100. Потом он разделил этот промежуток на 100 частей и принял каждую часть равной 1 o C).

Максимальная плотность воды равна 1000 кг/м 3 (1 г/см 3 ) (при 4 o C, а не при 0 o C - это одна из странностей поведения воды. Лед имеет меньшую плотность, чем незамерзшая вода, и поэтому он не опускается на дно реки, а лежит на поверхности.

Вот несколько свойств воды, которые были открыты в последнее время.

В жаркий летний день по озеру снуют водомерки. Они каким-то чудом удерживаются на поверхности, не проваливаясь вглубь. Здесь все дело в поверхности натяжения. Молекулы воды интенсивно притягиваются друг к другу и создают на поверхности воды как-бы пленку. Лапки водомерки имеют большую площадь и поэтому удерживаются на поверхности, т.е. на этой пленке.

Чай тоже можно налить выше краев стакана, благодаря тому же поверхностному натяжению. Чем чище вода ( т.е. чем меньше инородных молекул вклинено между молекулами воды ), тем прочнее эта пленка.

В лабораториях удалось получить столбик чистой воды диаметром 2,5 см. Для разрыва этого столбика потребовалось 900 кг. И это еще не предел очистки воды: ученые подсчитали, что если очистить воду полностью, то тогда столбик воды такого же диаметра выдержит 95 тонн. По поверхности абсолютно чистого озера можно было бы ходить, кататься на коньках !

Еще один феномен тщательно прорабатывался 40 лет назад. Речь идет о двигателях на . горячей воде. Если в прочном, герметически закрытом сосуде нагревать определенные количества воды до температуры 374 o C, то вода так и не превратится в пар. Почти в 3 раза уменьшится плотность; давление повысится до 225 атмосфер, но . Это теперь, по существу, не вода, а взрывчатое вещество, 1 кг которого по силе равен 50 гр тола. Вот если к такому сосуду присоединить сопло реактивного двигателя, то вода мгновенно вскипит, а из сопла вырвется струя пара со скоростью 1300-1500 м/с. Каждый килограмм пара в течение секунды создаст тягу в 130-150 кг. Двигатели на воде являются экологически чистыми, но подогревать ( теплоемкость 4200Дж/кг o C ) очень хлопотно.

Феноменом является наличие памяти у воды. Если воду подвергать воздействию малых магнитных полей, то в паровых котлах, чайниках снижается количество накипей, люди чувствуют себя гораздо лучше, растения развиваются быстрее . Эффект сохраняется около 6 часов. В лабораториях исследуют это свойство воды. При воздействии на воду магнитного поля начинают изменятся электропроводность, прозрачность, вязкость. Вода реагирует на магнитные бури и солнечные вспышки. Есть гипотезы о спиновой памяти воды (атомы в воде, как маленькие тумблеры, запоминают свое направление вращения, то есть атомы при изменениях внешнего поля меняют направление вращения ).

Вообще вода - очень таинственная жидкость.

Химические свойства.

Вода вступает в реакцию с очень многими веществами. Примеры некоторых реакций воды с различными веществами:

1. Вода вступает в реакцию с простыми веществами
а) с активными ( с щелочными ( I период таблицы Менделеева ) и щелочно-земельными ( II период таблицы Менделеева ). При этом образуется щелочь и водород.
Реакция замещения: 2 Li + 2 HOH = 2 LiOH + H₂ ( литий + вода -> гидроксид лития + водород )
б) с некоторыми металлами. При этом продукты реакции различны.
Реакция замещения: С + H₂O = H₂ + CO ( углерод + вода -> водород + оксид углерода (II) )

2. Вода вступает в реакцию со сложными веществами.
а) с оксидами щелочных и щелочно-земельных металлов. При этом получаются щелочи.
Реакция соединения: CaO + HOH = Ca(OH)₂ ( оксид кальция + вода -> гидроксид кальция )
б) с оксидами почти всех металлов, с образованием кислот.
Реакция соединения: SO₃ + H₂O = H₂SO₄ ( оксид серы (VI) + вода -> серная кислота )

3. Вода под действием тока разлагается на водород и кислород.
На этом основан анализ воды - метод определения состава вещества путем его разложения.
Реакция разложения: 2 H₂O = 2 H₂ + 2 O₂ ( вода -> водород + кислород )

Применение воды

Роль воды в нынешней науке и технике очень велика. Вот только часть областей применения воды.
1. В сельском хозяйстве для полива растений и питания животных.
2. В химической промышленности для получения кислот, оснований, органических веществ.
3. В технике для охлаждения, в паровых двигателях.
4. В металлургии для выплавки металлов.
5. В медицине для приготовления лекарств.
В термоядерных реакторах для задержки нейтронов применяется тяжелая или сверхтяжелая вода (D₂O, T₂O соответственно; D - дейтерий, Т - тритий; это изотопы водорода).

Бурное развитие всех отраслей промышленности может повлечь за собой недостаток пресной воды. Чтобы изготовить 1 кг бумаги, требуется 100 л воды; чтобы вырастить корову требуется 100 л в сутки. Расход воды на одного городского жителя - около 40 литров в сутки. Экономисты посчитали, что все фабрики и заводы России " выпивают " за минуту целую реку Волгу. И это неудивительно. На производство одной тонны металла идет 500 тонн воды, на производство одной тонны капрона в 7-8 раз больше.

Вода — одно из самых распространенных веществ в природе и главная составная часть всех живых организмов. Она покрывает около 2/3 поверхности нашей планеты. Без воды жизнь на Земле была бы невозможна.

Вода — основа жизни

Все живые существа на 75 % состоят из воды. Это самый необходимый элемент живой природы. Вода постоянно совершает круговорот между морями, атмосферой и сушей, создавая условия, в которых может существовать и развиваться жизнь.

Вода — на первый взгляд простейшее химическое соединение — является основой жизни на Земле. Вода транспортирует тепло, растворяет и переносит колоссальные массы химических веществ и элементов, разрушает и перераспределяет горные породы, образует формы рельефа и даже участвует в образовании полезных ископаемых. Кроме того, вода задействована в ряде метеорологических явлений, таких как осадки, туманы, облака. Она участвует в создании течений, волнений, перемещении русел рек и формировании водоемов. А еще она является средой жизни для множества организмов.

Человек может прожить без воды всего несколько суток. Для нормальной работы всех органов человеку необходимо как минимум 1,5 л воды в день. Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессах терморегуляции и дыхания человека.

Под лучами Солнца вода испаряется из водоемов и поднимается в воздух. Там капельки воды собираются в облака и тучи и выпадают на землю в виде дождя или снега, который превращается в воду. Она впитывается в землю и снова возвращается в моря, реки и озера. И все начинается сначала. Так происходит круговорот воды в природе.

Сколько и где?

Всего на земном шаре 1390 млн км 3 воды, больше всего её в морях и океанах — 96,4%. На суше вода спрятана в ледниках и постоянных снегах — около 1,86%. Вечным льдом покрыты Антарктида, остров Гренландия и многие другие острова в высоких широтах. В горах на больших высотах образуются горные ледники. Под землёй воды немного — всего около 1,7% от общего объёма, а на воды суши (реки, озёра, болота, водохранилища) приходится примерно 0,02%. В живых организмах и в атмосфере тоже есть вода. А вот пресной воды, так необходимой нам для жизни, на планете мало — только 2,64%.

Три состояния воды

Вещества в зависимости от температуры замерзания, плавления и кипения могут встречаться в природе в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном. Вода замерзает при О °С, а кипит при 100 °С.

В повседневной жизни мы можем встретить воду в любом из ее трех состояний, причем ее форма постоянно меняется. Жидкая вода испаряется и переходит в газообразное состояние — водяной пар. Он конденсируется и превращается в жидкость. При минусовых температурах вода замерзает и превращается в твердый лед.

Если в сосуд с водой мы поместим кристаллы поваренной соли, то сможем наблюдать, как количество твердого вещества постепенно уменьшается. Вода при этом приобретает новые свойства: у нее появляется соленый вкус, изменяются плотность и температура замерзания. Полученную жидкость уже нельзя назвать водой, это раствор. Между молекулами соли и воды возникают межмолекулярные связи, благодаря которым молекулы соли отрываются от поверхности кристалла.

Артезианская вода

Согласитесь, несколько необычно называть воду полезным ископаемым: она вокруг нас, течет в ручейках и реках, плещется в морях и океанах, даже с неба льется. И тем не менее такое название верное. Вспомните о колодцах и артезианских скважинах. Разве в этих случаях не приходится добывать воду в буквальном смысле слова из-под земли? Артезианская вода — это вода, находящаяся на глубине 50—200 м и заключенная между водоупорными слоями. Такая вода надежно защищена от внешнего загрязнения.

Источник энергии

Вода — важный источник энергии. Мощность движущейся воды очень велика, поэтому ее используют для получения электричества. Гидроэлектростанции строятся там, где вода движется с большой скоростью, например на реках. Кроме того, могут возводиться и искусственные сооружения, такие как плотины, которые создают движение воды.

Вода, перетекая с верхнего уровня на нижний по специальным турбинным трубопроводам, приобретает большую скорость. Струя воды поступает далее на лопасти гидротурбины и вращает их. Так энергия превращается в механическую. Соединенный с турбиной генератор вращается, и механическая энергия становится электрической. Трансформаторы преобразуют электричество в напряжение нужной величины. Электричество через передающие линии пересылается на распределительные станции.

Читайте также: