woda

Woda albo aqwa (wzór chemiczny H₂O, według tradycyjnej nazwy tlenek wodny, nowsza nazwa systemowa tlenek wodoru^[1]) to związek chemiczny wodoru i tlenku. Jest podstawową warunkiem istnienia życia na Ziemi. Przy normalnej temperaturze i ciśnieniu jest bezbarwną, przejrzystą cieczą bez zapachu i smaku. W przyrodzie występuje w trzech stanach skupienia: w stałym (śnieg, lód), w ciekłym (woda) i w gazowym (para wodna).

Jest najbardziej rozpowszechnioną substancją na powierzchni Ziemi. Jest podstawową składnikiem biosfery i ma, obok gleby podstawowe znaczenie dla zapewnienia pokarmu ludzkości. Tworzy 70% ludzkiego ciała i jest niezbędna dla roślin i zwierząt.

• Jest podstawową składnikiem biomasy, głównym nośnikiem transportu składników odżywczych, ich wchłaniania i wydzielania.
• Dla roślin istotne jest nie tylko całkowite roczne jej ilości, ale również występowanie i rozkład w okresie wegetacyjnym w stosunku do ich faz wzrostu.
• Dla wielu zwierząt woda jest bezpośrednim środowiskiem życia

Struktura wody

• Woda przedstawia związek chemiczny dwoch atomów wodoru (H) i jednego atomu tlenku (O). Atomy w molekule wody są związane prostą polarną kowalencyjną wiązaniem. Wewnętrzne wiązania wodorowe są przyczyną np. wysokiej temperatury wrzenia wody 100 °C.
• Woda występuje w przyrodzie w stanie gazowym, stanie ciekłym i w stanie stałym.
• Z powodu jej dipolowego charakteru woda jest dobrym rozpuszczalnikiem związków jonowych.

Rodzaje wód

Podľa obsahu rozpustených minerálnych látok

• Użytkowa – zawiera niewielką ilość rozpuszczonych minerałów
• Destylowana – jest pozbawiona minerałów
• Miękka – zawiera mało minerałów
• Twarda – z podziemnych źródeł, zawiera więcej minerałów
  • Mineralna – Według zawartości całkowitych rozpuszczonych substancji stałych (RL) naturalne wody mineralne dzielą się na:
    • bardzo niskie mineralizacji (z zawartością RL do 50 mg/l)
    • niskie mineralizacji (z zawartością RL 50 – 500 mg/l)
    • średnie mineralizacji (z zawartością RL 500 – 1500 mg/l)
    • wysokie mineralizacji (z zawartością RL 1 500 – 5 000 mg/l)
    • bardzo wysokie mineralizacji (z zawartością RL 5 000 – 15000 mg/l)
    • solanki (z zawartością RL ponad 15000 mg/l)^[2].

Podľa účelu použitia

• Użytkowa – w zakładach przemysłowych (obniża się twardość wody i zostaje pozbawiona Ca²⁺ i Mg²⁺), w przemyśle spożywczym wymagana jest dezynfekowana woda (chlorowanie, ozonowanie, promieniowanie ultrafioletowe)
• Naprawcza – woda do parowych kotłów, pozbawiona soli mineralnych, aby nie powstawał kamień kotłowy, który zasypia rury
• Pitna – jest odpowiednia do codziennego użytku, jest pozbawiona zanieczyszczeń, zawiera zrównoważoną ilość minerałów, aby nie szkodziły zdrowiu
• Ściekowa -Woda ściekowa to zanieczyszczona woda, która powstaje w przemyśle, w rolnictwie, w domach, szpitalach, laboratoriach itd. Jest oczyszczana w oczyszczalniach ścieków. Duże zakłady mają własne oczyszczalnie ścieków. Gminy odprowadzają ścieki do najbliższych oczyszczalni ścieków

Podľa výskytu

• powierzchniowa (jeziora, morza, oceany,...)
• podziemna - mineralna
• opadowa (deszcz, śnieg,...)

Wlastnosci

Fizyczne

• Napięcie powierzchniowe – jest przyczyną zjawisk kapilarnych, takich jak wznoszenie się wody w kapilarach gleby i skał, zdolność nawilżania, powstawanie piany, itd.
• Gęstość – rośnie od 0 °C do temperatury 3,98 °C, potem przy wyższej temperaturze maleje
• Wiskotność – wraz z gęstością istotnie wpływa na hydrauliczne zachowanie się wody. Od jej wartości zależy np. prędkość filtracji wody piaskiem, prędkość sedymentacji. Maleje wraz z podwyższaniem temperatury.
• Przewodność elektryczna – zależy od stężenia jonów, od ich ruchliwości i temperatury. Zawartość rozpuszczonych soli i gazów zwiększa przewodność wody.
• Ciepło właściwe – duże powierzchnie wodne jak jeziora, mora, oceany wpływają na regulację temperatury na Ziemi.
• Inne właściwości
  • Absorpcja światła
  • Radioaktywność wody
  • Zmiany stanów skupienia wody

Chemiczne

Są warunkowane zawartością rozpuszczonych substancji w wodzie.

Senzoryczne

Mogą być zauważone przez ludzkie zmysły. Temperatura, kolor, mętność, przejrzystość, zapach i smak.

Zaujímavości

• Anomalie wody – przy temperaturze 3,98 °Celsjusza ma najwyższą gęstość. Na podstawie tej właściwości mogą przeżyć zimę organizmy wodne pod powierzchnią, ponieważ woda nie zamarza aż do dna.
• Przy przejściu z ciekłego do gazowego stanu skupienia zwiększa swój objętość 1 700-krotnie, wykonując pracę objętościową.
• 22. marzec jest ogłoszony jako Światowy Dzień Wody (World Water Day)

Woda w przyrodzie

Występowanie

Woda występuje w przyrodzie swobodnie we wszystkich trzech stanach skupienia.

Stałe

Woda w postaci lodu i śniegu występuje na dużych wysokościach nad poziomem morza, przy czym wysokość, na której lód i śnieg naturalnie występują, stopniowo się obniża w kierunku biegunów. Praktycznie cała powierzchnia Antarktydy i Arktyki jest przez większość roku zamarznięta. Także śnieg i lód występują w dużych ilościach w strefie umiarkowanej w okresie zimy, kiedy ciekła woda samorzutnie zamarza i opady są w postaci śniegu.

Ciekłe

W ciekłym stanie skupienia woda występuje na Ziemi w największej ilości. Zwykle występuje w postaci jezior, rzek, strumieni, oceanów i morzy, znajduje się w glebie i w bagnach. Większość wody znajduje się w oceanach w postaci słonej wody, pokrywając 71% powierzchni świata.

Gazowe

Para wodna znajduje się w atmosferze i jej udział wynosi od 1 do 4 procent.

Kwantowe (do czasowego nazewnictwa)

Najnowsze odkryte stan skupienia wody, który wykazuje oznaki kwantowego systemu. W przyrodzie znaleziono go w supermałych kanałach sześciokątnego przekroju wewnątrz minerału beryl, którego odmianami są również klejnoty akwamaryn i szmaragd.

Prosto mówiąc, możemy powiedzieć, że przenikanie polega na tym, że cząstka (w tym przypadku cała cząsteczka wody) może pokonać barierę, t. j. przeniknąć przez nią i być jednocześnie po obu jej stronach, czyli gdziekolwiek wewnątrz bariery.^[3]

Kołobież wody w przyrodzie

Więcej informacji w głównym artykule: Kołobież wody

Ziemia otrzymuje promieniowanie ze Słońca, powierzchnia ziemska się nagrzewa, woda przechodzi w pary, które wchodzą do atmosfery. W chłodniejszym środowisku atmosfery pary wodne kondensują się, tworzą chmury, w ciekłej lub stałej formie opadają na powierzchnię ziemi i zaczynają po niej natychmiast spływać lub wchodzić do niej. Część spadłych opadów paruje i kontynuuje obieg.

Zanieczyszczenie wody

Woda traci na wartości chemikami, produktami naftowymi, metalami ciężkimi, odpadami radioaktywnymi, ściekami. Do największych źródeł zanieczyszczenia należą produkcja celulozy i papieru, przetwarzanie ropy – naftowe węglowodory powodują zapachowe i smakowe defekty wód.

Využitie človekom

Człowiek do swojej codziennej potrzeby wykorzystuje wodę pitną. Do wody pitnej trzeba przetwarzać wodę powierzchniową (w wodociągach). Najpierw pozwalają osiąść substancjom stałym, potem do wody dodaje się chemikalia. Te z zanieczyszczeniami tworzą osad, powstają flokulanty, które osadzają się na dno. Tak przetworzona woda jest filtrowana przez filtr piaskowy. Filtr zachowuje nieosadzone flokulanty i inne zanieczyszczenia. Nie zatrzyma jednak np. olejów, kolorów.

Funkcja wody

• biologiczna – odżywienie ludzkości, fauny, flory, klimatyczny i glebowy czynnik
• medyczna – osobista i publiczna higiena człowieka, czyszczenie, usuwanie odpadów, ogrzewanie, klimatyzacja, itd.
• kulturowa i estetyczna – ozdobienie krajobrazu