A földi élet keletkezésére vonatkozó összes elmélet valamilyen módon kapcsolódik a vízzel. Mindig velünk van, ráadásul bennünk. A test szöveteiben található legegyszerűbb víz minden új lélegzetet és szívverést lehetővé tesz. Egyedi tulajdonságainak köszönhetően részt vesz ezekben a folyamatokban.
Mi a víz: definíció
Tudományos szempontból a bolygó fő folyadéka a hidrogén-oxid – egy bináris szervetlen vegyület. A víz molekulaképletét valószínűleg mindenki ismeri. Mindegyik szerkezeti eleme egy oxigénatomból és két hidrogénatomból áll, amelyeket poláris kovalens kötéssel köt össze. Normál körülmények között folyékony állapotban van, nincs íze és szaga. Kis mennyiségben a tiszta víz szennyeződések nélkül színtelen.
Biológiai szerep
A víz a fő oldószer. A molekula szerkezetének természete teszi lehetővé az ilyen meghatározást. A víz tulajdonságai a polarizációjához kapcsolódnak: minden molekulának két pólusa van. A negatív az oxigénhez kapcsolódik, éspozitív - hidrogénatomokkal. A vízmolekula képes úgynevezett hidrogénkötéseket kialakítani más anyagok részecskéivel, ezzel ellentétes töltésű atomokat vonzva a "+" és "-"-jaihoz. Ebben az esetben az oldattá váló anyagot is polarizálni kell. Egy molekuláját több vízrész veszi körül. Az átalakulás után az anyag reaktívabbá válik. A vizet az élő szervezetek minden sejtje oldószerként használja. Ez egyike azoknak a tulajdonságoknak, amelyek meghatározzák biológiai szerepét.
Három állam
A vizet három formában ismerjük: folyékony, szilárd és gáznemű. Az aggregációs állapotok közül az első, mint már említettük, normál körülmények között jellemző a vízre. Normál légköri nyomáson és 0 ºС alatti hőmérsékleten jéggé válik. Ha az anyag felmelegedése eléri a 100 ºС-ot, a folyadékból gőz képződik.
Megjegyzendő, hogy a normál körülmények között hasonló szerkezetű anyagok gáz halmazállapotúak és alacsony forráspontúak. A víz viszonylagos stabilitásának oka a molekulák közötti hidrogénkötésekben rejlik. Ahhoz, hogy gőzállapotba kerüljön, meg kell törni őket. A hidrogénkötések elég erősek ahhoz, hogy megszakításukhoz sok energia kell. Ezért a magas forráspont.
Felületi feszültség
A hidrogénkötéseknek köszönhetően a víz nagy felületi feszültséggel rendelkezik. Ebben a tekintetben a második a higany után. A felületi feszültség két különböző közeg határán lép fel, és bizonyos összeg ráfordítását igénylienergia. Ez a tulajdonság érdekes hatásokat eredményez. Súlytalanságban a csepp gömb alakút vesz fel, mivel a folyadék hajlamos saját felületét zsugorítani az energiatakarékosság érdekében. Hasonlóképpen a víz néha nem nedvesíthető anyagokon is viselkedik. Ilyen például a harmatcsepp a leveleken. A felületi feszültség hatására a vízi lépegetők és más rovarok végigcsúszhatnak a tó felszínén.
Szigetelő vagy vezető?
Az életbiztonsági órákon a gyerekeket gyakran megtanítják arra, hogy a víz jó áramvezető. Ez azonban nem egészen igaz. Szerkezetének sajátosságai miatt a tiszta víz gyengén disszociál és nem vezet áramot. Ez valójában egy szigetelő. Normális körülmények között azonban gyakorlatilag lehetetlen ilyen tiszta vízzel találkozni, mivel sok anyagot felold. A számos szennyeződésnek köszönhetően a folyadék vezetővé válik. Sőt, az elektromos áram vezetésének képessége meghatározhatja a víz tisztaságát.
Fénytörés és abszorpció
A víz másik tulajdonsága, amelyet mindenki az iskolából ismer, a fénysugarakat megtörő képessége. A folyadékon való áthaladás után a fény valamelyest megváltoztatja irányát. Ez a hatás a szivárvány kialakulásához kapcsolódik. Ezenkívül a fénytörés és az arról alkotott felfogásunk alapozza meg a hibákat a víztestek mélységének meghatározásában: mindig kisebbnek tűnik, mint amilyen valójában.
A spektrum látható részének fénye azonban megtörik. És például infravörös vízsugarakfelszívódnak. Ezért lép fel az üvegházhatás. A víz ilyen értelmű rejtett lehetőségeinek megértéséhez utalhatunk a Vénusz légkörének jellemzőire. Az egyik változat szerint a víz elpárolgása üvegházhatáshoz vezetett ezen a bolygón.
Vízfesték
Mindenki, aki látta a tengert vagy bármely friss víztestet, és összehasonlította egy pohárban lévő folyadékkal, észrevett egy bizonyos eltérést. A természetes vagy mesterséges tározókban lévő víz színe soha nem egyezik a csészében megfigyelt színnel. Az első esetben kék, kék, sőt zöldessárga, a másodikban egyszerűen hiányzik. Tehát milyen színű a víz valójában?
Kiderült, hogy a tiszta folyadék nem színtelen. Enyhén kékes árnyalatú. A víz színe annyira halvány, hogy kis mennyiségben teljesen átlátszónak tűnik. Természetes körülmények között azonban teljes pompájában jelenik meg. Ezen túlmenően számos szennyeződés, például az elektromos áram vezetésénél, megváltoztatja a víz tulajdonságait. Mindenki találkozott már legalább egyszer zöld tavacskával vagy barnás tócsákkal.
A víz és az élet színe
A tározó színe gyakran függ a benne aktívan szaporodó mikroorganizmusoktól, a kőzetek szennyeződéseitől. A víz zöldes színe gyakran kis algák jelenlétére utal. A tengerben az ilyen árnyalattal festett területek általában bővelkednek élőlényekben. Ezért a halászok mindig odafigyelnek arra, hogy milyen színű a víz. A tiszta kék vizekben szegény a plankton, és ezért azok is, akik táplálkoznak belőle.
Néha a mikroorganizmusok adják a legfurcsább árnyalatokat. Ismeretesek a csokoládé színű vizű tavak. Az egysejtűek tevékenységeaz algák és a baktériumok türkiz színűvé varázsolják a víztestet az indonéz Flores szigeten.
Svájcban, a Sanetsch-hágónál van egy élénk rózsaszín vizű tó. Egy kissé halványabb árnyalatnak van egy víztömeg Szenegálban.
Színes csoda
Csodálatos látvány tárul a turisták elé Amerikában, a Yellowstone Nemzeti Parkban. Itt található a Morning Glory Lake. Vizei a legtisztább kék színűek. Ennek az árnyalatnak az oka ugyanazok a baktériumok. Yellowstone számos gejzíréről és meleg forrásáról híres. A Morning Glory Lake alján egy keskeny vulkáni szellőző található. Az onnan felszálló hő fenntartja a víz hőmérsékletét, valamint a baktériumok fejlődését. Valamikor az egész tó kristálykék volt. Idővel azonban a vulkán szája eltömődött, amit a turisták az érmék és egyéb szemétdobálási szeretetükkel segítettek elő. Ennek eredményeként a felszíni hőmérséklet csökkent, és más típusú baktériumok kezdtek el itt szaporodni. Ma a víz színe a mélységgel változik. Az alján a tó még mindig mélykék.
Több milliárd évvel ezelőtt a víz hozzájárult az élet kialakulásához a Földön. Azóta jelentősége egyáltalán nem csökkent. A víz számos, a sejtszinten lezajló kémiai reakcióhoz szükséges, minden szövet és szerv része. Az óceánok a bolygó felszínének hozzávetőleg 71%-át borítják, és óriási szerepet játszanak egy olyan óriási rendszer stabilitásának megőrzésében, mint a Föld. A víz fizikai és kémiai tulajdonságai lehetővé teszik, hogy minden élőlény fő anyagának nevezzük. A tározók, mint többsejtű mikroorganizmusok élőhelyei, emellett a szépség és az inspiráció forrásaivá válnak, demonstrálják a természet óriási kreatív képességeit.
