Хатуухан хэлэхэд энэ материалд бид зөвхөн төдийгүй товчхон авч үзэх болно шингэн усны химийн болон физик шинж чанар,гэхдээ бас ерөнхийдөө үүнтэй холбоотой шинж чанарууд.
Та хатуу төлөвт байгаа усны шинж чанаруудын талаар илүү ихийг олж мэдэх боломжтой - Хатуу төлөв дэх усны шинж чанарууд (→ уншина уу).
Ус бол манай гаригийн хувьд маш чухал бодис юм. Үүнгүйгээр дэлхий дээрх амьдрал боломжгүй, нэг ч геологийн процесс явагдахгүй; Агуу эрдэмтэн, сэтгэгч Владимир Иванович Вернадский бүтээлдээ "Геологийн үндсэн, хамгийн аймшигтай үйл явцын үйл явцад үзүүлэх нөлөөгөөр үүнтэй харьцуулж болохуйц тийм бүрэлдэхүүн хэсэг байдаггүй" гэж бичжээ. Ус нь манай гараг дээрх бүх амьд биетийн биед төдийгүй дэлхий дээрх бүх бодисууд - эрдэс, чулуулагт ... Усны өвөрмөц шинж чанарыг судлах нь бидэнд улам бүр шинэ нууцыг байнга нээж өгдөг. биднээс шинэ оньсого асууж, шинэ сорилтуудыг тавьдаг.
Усны хэвийн бус шинж чанар
Олон усны физик, химийн шинж чанаргайхшруулж, ерөнхий дүрэм, хэв маягаас гарч, гажуудсан, жишээлбэл:
- Ижил төстэй байдлын зарчмаар тогтоосон хуулиудын дагуу хими, физик зэрэг шинжлэх ухааны хүрээнд бид дараахь зүйлийг хүлээж болно.
- ус хасах 70 хэмд буцалж, хасах 90 хэмд хөлдөх болно;
- ус нь цоргоны үзүүрээс дусахгүй, харин нимгэн урсгалаар урсах болно;
- мөс нь гадаргуу дээр хөвөхөөс илүү живэх болно;
- хэдэн ширхэгээс илүү элсэн чихэр нэг аяга усанд уусдаггүй.
- Усны гадаргуу нь сөрөг цахилгаан потенциалтай;
- 0 ° C-аас 4 ° C хүртэл (яг 3.98 ° C) хүртэл халаахад ус агшина;
- Шингэн усны өндөр дулаан багтаамж нь гайхмаар юм;
Дээр дурдсанчлан, энэ материалд бид усны үндсэн физик, химийн шинж чанарыг жагсааж, тэдгээрийн заримын талаар товч тайлбар хийх болно.
Усны физик шинж чанар
Физик шинж чанарууд нь химийн урвалаас гадуур гарч ирдэг шинж чанарууд юм.
Усны цэвэр байдал
Усны цэвэр байдал нь түүний доторх бохирдол, бактери, хүнд металлын давс байгаа эсэхээс шалтгаална... ЦЭВЭР УС гэсэн нэр томъёоны тайлбартай танилцахын тулд манай вэбсайтаас ЦЭВЭР УС (унших →) нийтлэлийг унших хэрэгтэй. ).
Усны өнгө
Усны өнгө нь химийн найрлага, механик хольцоос хамаардаг
Жишээлбэл, Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичигт "Далайн өнгө" гэсэн тодорхойлолтыг өгье.
Далайн өнгө. Ажиглагч далайн гадаргыг харахад нүдээр мэдрэх өнгө Далайн өнгө нь далайн усны өнгө, тэнгэрийн өнгө, үүлсийн тоо, шинж чанар, нарны эрэг дээрх өндөр зэргээс шалтгаална. давхрага, бусад шалтгаанууд.
Далайн өнгөний тухай ойлголтыг далайн усны өнгөний тухай ойлголтоос ялгах хэрэгтэй. Далайн усны өнгө гэдэг нь далайн усыг цагаан дэвсгэр дээр босоо байдлаар харахад нүдэнд мэдрэгдэх өнгийг хэлнэ. Түүнд туссан гэрлийн цацрагийн зөвхөн багахан хэсэг нь далайн гадаргуугаас ойж, үлдсэн хэсэг нь гүн рүү нэвтэрч, усны молекулууд, түдгэлзүүлсэн бодисын тоосонцор, жижиг хийн бөмбөлгүүдэд шингэж, тархдаг. Далайгаас ойж, гарч буй тархсан туяа нь усны молекулууд цэнхэр, ногоон туяаг хамгийн ихээр тараадаг. Түдгэлзүүлсэн тоосонцор нь бүх цацрагийг бараг ижил хэмжээгээр тараадаг. Тиймээс бага хэмжээний түдгэлзүүлсэн бодис бүхий далайн ус нь хөх-ногоон (далайн задгай хэсгүүдийн өнгө), их хэмжээний түдгэлзүүлсэн бодистой бол шаргал ногоон өнгөтэй (жишээлбэл, Балтийн тэнгис) харагддаг. Төв математикийн сургаалын онолын талыг В.В.Шулейкин, С.В.Раман нар боловсруулсан.
Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. 1969-1978 он
Усны үнэр
Усны үнэр - цэвэр ус ихэвчлэн үнэргүй байдаг.
Усны тунгалаг байдал
Усны ил тод байдал нь түүнд ууссан эрдэс бодис, механик хольц, органик бодис, коллоидуудын агууламжаас хамаарна.
УСНЫ ИЛ ТОД БАЙДАЛ гэдэг нь усны гэрэл дамжуулах чадварыг хэлнэ. Ихэвчлэн Secchi дискээр хэмждэг. Усанд ууссан болон ууссан органик болон органик бус бодисын агууламжаас голчлон хамаардаг. Антропогенийн бохирдол, усны биетүүдийн эвтрофикацийн үр дүнд огцом буурч болно.
Экологийн нэвтэрхий толь бичиг. - Кишинев I.I. Деду. 1989 он
УСНЫ ИЛ ТОД БАЙДАЛ гэдэг нь усны гэрлийн цацрагийг дамжуулах чадварыг хэлнэ. Цацрагаар дамжин өнгөрч буй усны давхаргын зузаан, түдгэлзүүлсэн хольц, ууссан бодис зэрэг зэргээс шалтгаална.Усанд улаан, шар туяа илүү хүчтэй шингэж, нил ягаан туяа илүү гүн нэвтэрдэг. Ил тод байдлын түвшингээс хамааран усыг бууруулах дарааллаар дараахь байдлаар ялгадаг.
- ил тод;
- бага зэрэг цайвар;
- цайвар;
- бага зэрэг үүлэрхэг;
- үүлэрхэг;
- маш үүлэрхэг.
Гидрогеологи ба инженерийн геологийн толь бичиг. - М .: Гостоптехиздат. 1961 он
Усны амт
Усны амт нь түүнд ууссан бодисын найрлагаас хамаарна.
Гидрогеологи ба инженерийн геологийн толь бичиг
Усны амт нь түүнд ууссан давс, хийнээс хамаардаг усны шинж чанар юм. Усанд ууссан давсны амттай агууламжийн хүснэгтүүд байдаг (мг/л), жишээлбэл, дараах хүснэгт (ажилтануудын дагуу).
Усны температур
Ус хайлах цэг:
ХАЙЛАХ ЦЭГ - бодис ХАТУУгаас шингэн болж өөрчлөгдөх температур. Хатуу биетийн хайлах цэг нь шингэний хөлдөх цэгтэй тэнцүү, жишээлбэл, мөсний хайлах цэг O °C нь усны хөлдөх цэгтэй тэнцүү байна.
Ус буцалгах цэг : 99.974 ° C
Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг
ХАЙХ ЗААВАР ТОВЧЛОЛУУД, бодис нь нэг төлөвөөс (фаз) нөгөөд шилжих температур, өөрөөр хэлбэл шингэнээс уур эсвэл хий рүү шилжих температур. Буцлах цэг нь гадаад даралт ихсэх тусам нэмэгдэж, даралт буурах тусам буурдаг. Энэ нь ихэвчлэн 1 атмосфер (760 мм м.у.б) стандарт даралтаар хэмжигддэг.
Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг.
Гурвалсан усны цэг
Усны гурвалсан цэг: 0.01 ° C, 611.73 Па;
Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг
ГУРВАЛСАН ЦЭГ, бодисын гурван төлөв (хатуу, шингэн, хий) нэгэн зэрэг байж болох температур ба даралт. Усны хувьд гурвалсан цэг нь 273.16 К температурт, 610 Па даралттай байдаг.
Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг.
Усны гадаргуугийн хурцадмал байдал
Усны гадаргуугийн хурцадмал байдал - усны молекулуудын наалдацын хүчийг тодорхойлдог, жишээлбэл, энэ эсвэл тэр усыг хүний биед хэрхэн шингээж авах нь энэ параметрээс хамаарна.
Усны хатуулаг
Далайн толь бичиг
УСНЫ ХЭТЛЭГ (Усны хатуулаг) - түүнд ууссан шороон шүлтлэг металлын давсны агууламжаар гадагшилдаг усны шинж чанар, ch. арр. кальци, магни (бикарбонатын давс хэлбэрээр - бикарбонатууд), хүчтэй эрдэс хүчлийн давсууд - хүхрийн болон давсны давс. L.V нь тусгай нэгжээр хэмжигддэг. хатуулгийн зэрэг. Хатуу байдлын зэрэг нь 1 литр усанд 0.01 г-тай тэнцэх кальцийн ислийн (CaO) жингийн агууламж юм. Хатуу ус нь бойлерыг тэжээхэд тохиромжгүй, учир нь энэ нь бойлерийн хоолойнуудыг шатаахад хүргэдэг ханан дээр хүчтэй царцдас үүсэхийг дэмждэг. Өндөр хүчин чадалтай, ялангуяа өндөр даралттай уурын зуухыг бүрэн цэвэршүүлсэн усаар (уурын хөдөлгүүр ба турбины конденсат, газрын тосны хольцоос шүүлтүүрээр цэвэршүүлсэн, түүнчлэн тусгай ууршуулагч төхөөрөмжид бэлтгэсэн нэрмэл) тэжээх шаардлагатай.
Самойлов К.И. Далайн толь бичиг. - М.-Л.: ЗХУ-ын НКВМФ-ийн Улсын тэнгисийн цэргийн хэвлэлийн газар, 1941 он.
Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг
УСНЫ ХАТУУЛТ, голчлон кальци, магни зэрэгт ууссан давсны улмаас ус нь савантай хөөс үүсэх чадваргүй байдал.
Усан дахь ууссан кальцийн карбонат агуулагдаж, шохойн чулуутай харьцах үед ус руу ордог тул бойлер, хоолойд масштаб үүсдэг. Халуун эсвэл буцалж буй усанд кальцийн карбонат нь уурын зуухны гадаргуу дээр хатуу шохойн орд хэлбэрээр тунадасждаг. Кальцийн карбонат нь мөн саван хөөсөрдөггүй. Ион солилцооны сав (3) нь натри агуулсан материалаар бүрсэн мөхлөгүүдээр дүүргэгдсэн байдаг. ямар устай харьцдаг. Натрийн ионууд нь илүү идэвхтэй байдаг тул кальцийн ионуудыг орлуулдаг тул натрийн давс нь буцалгах үед ч уусдаг тул царцдас үүсдэггүй.
Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг.
Усны бүтэц
Усны эрдэсжилт
Усны эрдэсжилт :
Экологийн нэвтэрхий толь бичиг
УСНЫ ЭРДЭСЖИЛТ - усыг органик бус бодисоор ханасан байдал. ион ба коллоид хэлбэрээр агуулагдах (эрдэс) бодисууд; цэвэр усанд агуулагдах органик бус давсны нийт хэмжээ, эрдэсжилтийн зэрэг нь ихэвчлэн мг/л эсвэл г/л (заримдаа г/кг)-ээр илэрхийлэгдэнэ.
Экологийн нэвтэрхий толь бичиг. - Кишинев: Молдавын Зөвлөлт нэвтэрхий толь бичгийн ерөнхий редакц. I.I. Деду. 1989 он
Усны зуурамтгай чанар
Усны зуурамтгай чанар нь шингэний хэсгүүдийн хөдөлгөөний дотоод эсэргүүцлийг тодорхойлдог.
Геологийн толь бичиг
Усны зуурамтгай чанар (шингэн) нь хөдөлгөөний явцад үрэлтийн хүчийг үүсгэдэг шингэний шинж чанар юм. Энэ нь өндөр хурдтай хөдөлж буй усны давхаргаас бага хурдтай давхрагад хөдөлгөөнийг шилжүүлэх хүчин зүйл юм. V. in. уусмалын температур ба концентрацаас хамаарна. Физикийн хувьд үүнийг коэффициентээр үнэлдэг. усны хөдөлгөөний хэд хэдэн томъёонд багтсан зуурамтгай чанар.
Геологийн толь бичиг: 2 боть. - М .: Недра. K. N. Paffengoltz нар 1978 онд найруулсан
Усны зуурамтгай чанар хоёр төрөл байдаг:
- Усны динамик зуурамтгай чанар нь 0.00101 Па с (20°С) байна.
- Усны кинематик зуурамтгай чанар 0.01012 см 2 / с (20 ° C-д).
Усны чухал цэг
Усны эгзэгтэй цэг нь хийн ба шингэн төлөвт (хий ба шингэн фаз) шинж чанар нь ижил байх үед даралт ба температурын тодорхой харьцаатай төлөв юм.
Усны эгзэгтэй цэг: 374°C, 22.064 МПа.
Усны диэлектрик тогтмол
Диэлектрик тогтмол гэдэг нь вакуум дахь хоёр цэнэгийн харилцан үйлчлэлийн хүч нь тодорхой орчинтой харьцуулахад хэр их байгааг илтгэх коэффициент юм.
Усны хувьд энэ үзүүлэлт ер бусын өндөр бөгөөд статик цахилгаан талбайн хувьд 81 байна.
Усны дулааны багтаамж
Усны дулааны багтаамж - ус нь гайхалтай өндөр дулаан багтаамжтай:
Экологийн толь бичиг
Дулааны багтаамж нь дулааныг шингээх бодисын шинж чанар юм. Энэ нь бодисыг 10С-аар халаахад шингэсэн дулааны хэмжээгээр илэрхийлэгдэнэ. Усны дулааны багтаамж нь ойролцоогоор 1 кал/г буюу 4.2 Ж/г байна. Хөрсний дулааны багтаамж (14.5-15.5 ° C) (элсэрхэг хөрсөөс хүлэрт хөрс хүртэл) нэгж эзэлхүүн тутамд 0.5-0.6 калори (эсвэл 2.1-2.5 Ж), 0.2-оос 0.5 кал (эсвэл 0.8-2.1 Ж) хооронд хэлбэлздэг. ) нэгж масс (г) тутамд.
Экологийн толь бичиг. - Алма-Ата: "Шинжлэх ухаан". Б.А. Быков. 1983 он
Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг
ТУСГАЙ ДУЛААНЫ ХҮЧИН (тэмдэг c), 1 кг бодисын температурыг 1К-ээр нэмэгдүүлэхэд шаардагдах дулаан. Үүнийг J/K.kg-ээр хэмждэг (энэ нь J нь JOUL). Ус зэрэг өндөр хувийн дулаантай бодисууд температурыг нэмэгдүүлэхийн тулд бага хувийн дулаантай бодисуудаас илүү их энерги шаарддаг.
Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг.
Усны дулаан дамжуулалт
Бодисын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь түүний халуун хэсгээс хүйтэн хэсэг рүү дулаан дамжуулах чадварыг илэрхийлдэг.
Усан дахь дулаан дамжуулалт нь молекулын түвшинд, тухайлбал усны молекулуудаар дамждаг, эсвэл ямар нэгэн хэмжээний усны хөдөлгөөн / хөдөлгөөний улмаас үүсдэг - турбулент дулаан дамжилтын илтгэлцүүр.
Усны дулаан дамжуулалт нь температур, даралтаас хамаарна.
Усны шингэн чанар
Бодисын шингэн чанар нь байнгын стресс эсвэл тогтмол даралтын нөлөөн дор хэлбэрээ өөрчлөх чадвар гэж ойлгогддог.
Шингэний шингэнийг мөн тэдгээрийн хэсгүүдийн хөдөлгөөнөөр тодорхойлдог бөгөөд тэдгээр нь тайван байдалд шилжилтийн стрессийг мэдрэх чадваргүй байдаг.
Усны индукц
Индукц нь хаалттай цахилгаан гүйдлийн хэлхээний соронзон шинж чанарыг тодорхойлдог. Ус нь зарим тохиолдлоос бусад тохиолдолд цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг тул тодорхой индукцтэй байдаг.
Усны нягт
Усны нягтыг тодорхой температурт түүний массын эзэлхүүний харьцаагаар тодорхойлно. Дэлгэрэнгүйг манай материалаас уншина уу - УСНЫ НЯГТАЙ ЮУ ВЭ(унших →).
Ус шахах чадвар
Усны шахалт нь ач холбогдолгүй бөгөөд усны давсжилт, даралтаас хамаардаг. Жишээлбэл, нэрмэл усны хувьд 0.0000490 байна.
Усны цахилгаан дамжуулах чанар
Усны цахилгаан дамжуулах чанар нь түүнд ууссан давсны хэмжээнээс ихээхэн хамаардаг.
Усны цацраг идэвхт байдал
Усны цацраг идэвхт байдал нь түүний доторх радоны агууламж, радийн ялгаралтаас хамаарна.
Усны физик-химийн шинж чанар
Гидрогеологи ба инженерийн геологийн толь бичиг
УСНЫ ФИЗИК, ХИМИЙН ШИНЖ - байгалийн усны физик, химийн шинж чанарыг тодорхойлох үзүүлэлтүүд. Эдгээрт устөрөгчийн ионуудын концентраци (рН) ба исэлдэх-бууруулах потенциал (Eh) зэрэг үзүүлэлтүүд орно.
Гидрогеологи ба инженерийн геологийн толь бичиг. - М .: Гостоптехиздат. Эмхэтгэсэн: А.А.Маккавеев, редактор О.К.Ланге. 1961 он
Усны хүчил шүлтийн тэнцвэр
Усны исэлдэлтийн боломж
Усны исэлдэх-багадах чадвар (ORP) нь усны биохимийн урвалд орох чадвар юм.
Усны химийн шинж чанар
БОДИСНЫ ХИМИЙН ШИНЖ ХҮН нь химийн урвалын үр дүнд илэрдэг шинж чанарууд юм.
“Химийн үндэс” сурах бичгийн дагуу усны химийн шинж чанарыг доор харуулав. Интернэт сурах бичиг” A. V. Manuilova, V. I. Rodionov.
Усны металлтай харилцан үйлчлэл
Ус ихэнх металлуудтай харилцан үйлчлэхэд устөрөгч ялгаруулдаг урвал явагдана.
- 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (шуугиантай);
- 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (буцалгана);
- 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (зөвхөн халах үед).
Бүгд биш, гэхдээ зөвхөн хангалттай идэвхтэй металлууд энэ төрлийн исэлдэлтийн урвалд оролцож болно. I ба II бүлгийн шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металууд хамгийн амархан урвалд ордог.
Усны металл бустай харилцан үйлчлэл
Металл бус металлаас нүүрстөрөгч ба түүний устөрөгчийн нэгдэл (метан) нь устай урвалд ордог. Эдгээр бодисууд нь металаас хамаагүй бага идэвхтэй боловч өндөр температурт устай урвалд орох чадвартай хэвээр байна.
- C + H2O = H2 + CO (өндөр дулаан);
- CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (өндөр халуунд).
Усны цахилгаан гүйдлийн харилцан үйлчлэл
Цахилгаан гүйдэлд өртөх үед ус нь устөрөгч ба хүчилтөрөгч болж задардаг. Энэ нь бас исэлдүүлэгч бодис ба бууруулагч бодис болох исэлдүүлэх урвал юм.
Усны металл бус исэлтэй харилцан үйлчлэл
Ус нь олон металл бус исэл ба зарим металлын ислүүдтэй урвалд ордог. Эдгээр нь исэлдэлтийн урвал биш, харин холбох урвалууд юм.
SO2 + H2O = H2SO3 (хүхрийн хүчил)
SO3 + H2O = H2SO4 (хүхрийн хүчил)
CO2 + H2O = H2CO3 (нүүрстөрөгчийн хүчил)
Усны металлын исэлтэй харилцан үйлчлэл
Зарим металлын исэл нь устай урвалд орж болно. Ийм хариу үйлдэл үзүүлэх жишээг бид аль хэдийн харсан.
CaO + H2O = Ca(OH)2 (кальцийн гидроксид (унтраасан шохой)
Бүх металлын исэлүүд устай урвалд орох чадваргүй байдаг. Тэдгээрийн зарим нь усанд бараг уусдаггүй тул устай урвалд ордоггүй. Жишээлбэл: ZnO, TiO2, Cr2O3, жишээлбэл, усанд тэсвэртэй будаг бэлтгэдэг. Төмрийн исэл нь мөн усанд уусдаггүй бөгөөд түүнтэй урвалд ордоггүй.
Чийгшүүлэгч ба талст гидрат
Ус нь усны молекулыг бүрэн хадгалдаг нэгдлүүд, гидратууд, талст гидратуудыг үүсгэдэг.
Жишээлбэл:
- CuSO4 + 5 H2O = CuSO4.5H2O;
- CuSO4 нь цагаан бодис (усгүй зэсийн сульфат);
- CuSO4.5H2O - талст гидрат (зэсийн сульфат), цэнхэр талстууд.
Гидрат үүсэх бусад жишээ:
- H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (хүхрийн хүчлийн гидрат);
- NaOH + H2O = NaOH.H2O (идэмхий натри гидрат).
Усыг гидрат болон талст гидрат болгон холбодог нэгдлүүдийг хатаах бодис болгон ашигладаг. Тэдний тусламжтайгаар, жишээлбэл, чийглэг агаар мандлын агаараас усны уурыг зайлуулдаг.
Биосинтез
Ус нь биосинтезд оролцдог бөгөөд үүний үр дүнд хүчилтөрөгч үүсдэг.
6n CO 2 + 5n H 2 O = (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (гэрлийн дор)
Усны шинж чанар нь олон янз бөгөөд дэлхий дээрх амьдралын бараг бүх талыг хамардаг гэдгийг бид харж байна. Эрдэмтдийн нэг томъёолсноор... усыг хувь хүний илрэлийн хүрээнд бус цогцоор нь судлах шаардлагатай.
Материалыг бэлтгэхдээ "Энгийн ба ер бусын ус", Ю.Фиалков "Химийн үндэс" сурах бичиг. А.В.Мануилова, В.И.Родионов болон бусад хүмүүсийн "Интернет сурах бичиг".
Бүтцийн томъёо
Үнэн, эмпирик эсвэл бүдүүлэг томъёо: H2O
Усны химийн найрлага
Молекул жин: 18.015
Ус (устөрөгчийн исэл) нь химийн томъёотой хоёртын органик бус нэгдэл юм H2O. Усны молекул нь ковалент холбоогоор холбогдсон хоёр устөрөгч ба нэг хүчилтөрөгчийн атомаас бүрддэг. Хэвийн нөхцөлд энэ нь тунгалаг шингэн, өнгөгүй (бага хэмжээгээр), үнэр, амт юм. Хатуу төлөвт үүнийг мөс гэж нэрлэдэг (мөсний талстууд нь цас эсвэл хяруу үүсгэж болно), хийн төлөвт үүнийг усны уур гэж нэрлэдэг. Ус нь шингэн талст хэлбэрээр (гидрофил гадаргуу дээр) байж болно. Энэ нь дэлхийн массын ойролцоогоор 0.05% -ийг эзэлдэг.
Энэ нь туйлын сайн уусгагч юм. Байгалийн нөхцөлд энэ нь үргэлж ууссан бодис (давс, хий) агуулдаг.
Хэвийн нөхцөлд ус нь шингэн төлөвт байдаг бол бусад элементүүдийн ижил төстэй устөрөгчийн нэгдлүүд нь хий (H 2 S, CH 4, HF) байдаг. Устөрөгчийн атомууд нь хүчилтөрөгчийн атомтай холбогдож 104.45° (104°27′) өнцөг үүсгэдэг. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудын цахилгаан сөрөг байдлын ялгаа их байдаг тул электрон үүл нь хүчилтөрөгч рүү хүчтэй хазайдаг. Энэ шалтгааны улмаас усны молекул нь том диполь моменттэй (p = 1.84 D, зөвхөн гидроциан хүчлийн дараа ордог). Усны молекул бүр дөрөв хүртэлх устөрөгчийн холбоо үүсгэдэг - тэдгээрийн хоёр нь хүчилтөрөгчийн атом, хоёр нь устөрөгчийн атомаар үүсдэг. Устөрөгчийн бондын тоо ба тэдгээрийн салаалсан бүтэц нь усны буцлах өндөр температур ба түүний ууршилтын тодорхой дулааныг тодорхойлдог. Хэрэв устөрөгчийн холбоо байхгүй байсан бол хүчилтөрөгчтэй төстэй элементүүдийн (хүхэр, селен, теллур) гидридийн буцлах цэг, үелэх систем дэх хүчилтөрөгчийн байрлал дээр үндэслэн ус -80 хэмд буцалж, -100 хэмд хөлдөх байсан. °C.
Хатуу төлөвт шилжих үед усны молекулууд дараалалд ордог бол молекулуудын хоорондох хоосон зайн хэмжээ нэмэгдэж, усны нийт нягт багасч байгаа нь мөсний үе дэх усны нягтрал (илүү их хэмжээ) бага байгааг тайлбарладаг. Ууршилтын үед эсрэгээр бүх устөрөгчийн холбоо тасардаг. Бондыг таслах нь маш их энерги шаарддаг тул ус ямар ч шингэн эсвэл хатуу дулаанаас хамгийн өндөр хувийн дулаантай байдаг. Нэг литр усыг нэг градусаар халаахын тулд 4.1868 кЖ эрчим хүч шаардагдана. Энэ өмчийн улмаас усыг ихэвчлэн хөргөлтийн бодис болгон ашигладаг. Ус нь өндөр хувийн дулаан багтаамжаас гадна хайлуулах (0 ° C-д 333.55 кЖ/кг), уурших (2250 кЖ/кг) өндөр хувийн дулаантай байдаг.
(урлаг. конвенц)
(20 хэмд)
Газрын гадаргын 71% нь ус юм
Ус нь дэлхий дээрх амьдралыг бий болгох, хадгалах, амьд организмын химийн бүтэц, уур амьсгал, цаг агаарыг бүрдүүлэхэд чухал ач холбогдолтой юм.
Физик ба химийн шинж чанар
Физик шинж чанар
Ус нь хэд хэдэн ер бусын шинж чанартай байдаг:
Эдгээр бүх шинж чанарууд нь устөрөгчийн холбоо байгаатай холбоотой юм. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудын цахилгаан сөрөг байдлын ялгаа их байдаг тул электрон үүл нь хүчилтөрөгч рүү хүчтэй хазайдаг. Үүнээс үүдэн устөрөгчийн ион нь дотоод электрон давхаргагүй, жижиг хэмжээтэй байдаг тул хөрш молекулын сөрөг туйлширсан атомын электрон бүрхүүлд нэвтэрч чаддаг. Үүнээс болж хүчилтөрөгчийн атом бүр бусад молекулуудын устөрөгчийн атомуудад татагддаг ба эсрэгээр. Усны молекул бүр дээд тал нь дөрвөн устөрөгчийн холбоонд оролцож болно: 2 устөрөгчийн атом - тус бүр нэг, хүчилтөрөгчийн атом - хоёр; Энэ төлөвт молекулууд мөсөн талст хэлбэртэй байдаг. Мөс хайлах үед зарим холбоо тасардаг бөгөөд энэ нь усны молекулуудыг илүү нягт савлах боломжийг олгодог; Ус халах үед холбоосууд тасарч, нягт нь нэмэгддэг боловч 4 хэмээс дээш температурт энэ нөлөө нь дулааны тэлэлтээс сул болно. Ууршилтын үед үлдсэн бүх холбоо тасардаг. Бондыг таслах нь маш их энерги шаарддаг тул хайлах, буцалгах өндөр температур, хувийн дулаан, өндөр дулаан багтаамжтай байдаг. Усны зуурамтгай чанар нь устөрөгчийн холбоо нь усны молекулуудыг өөр өөр хурдтайгаар хөдөлгөхөөс сэргийлдэгтэй холбоотой юм.
Усны гадаргуу дээр унах дусал
Үүнтэй төстэй шалтгааны улмаас ус нь туйлын бодисыг сайн уусгагч юм. Ууссан бодисын молекул бүр усны молекулуудаар хүрээлэгдсэн байдаг ба ууссан бодисын молекулын эерэг цэнэгтэй хэсэг нь хүчилтөрөгчийн атомыг, сөрөг цэнэгтэй хэсэг нь устөрөгчийн атомыг татдаг. Усны молекул нь жижиг хэмжээтэй тул олон усны молекулууд ууссан бодисын молекул бүрийг хүрээлж чаддаг.
Усны энэ шинж чанарыг амьд биетүүд ашигладаг. Амьд эс болон эс хоорондын зайд янз бүрийн бодисын усан дахь уусмал харилцан үйлчилдэг. Ус нь дэлхий дээрх бүх нэг эст болон олон эст амьтдын амьдралд зайлшгүй шаардлагатай.
Цэвэр (бохирдолгүй) ус нь сайн тусгаарлагч юм. Хэвийн нөхцөлд ус сул хуваагддаг бөгөөд протон (илүү нарийвчлалтай, гидрони 3+) ба гидроксил ионуудын концентраци 0.1 мкмоль/л байна. Гэхдээ ус сайн уусгагч тул тодорхой давсууд бараг үргэлж уусдаг, өөрөөр хэлбэл усанд эерэг ба сөрөг ионууд байдаг. Үүний ачаар ус нь цахилгааныг дамжуулдаг. Усны цахилгаан дамжуулах чанараар та түүний цэвэр байдлыг тодорхойлж болно.
Нэгдсэн мужууд
Химийн шинж чанар
Ус бол дэлхий дээрх хамгийн түгээмэл уусгагч бөгөөд хуурай газрын химийн шинж чанарыг шинжлэх ухаан болгон тодорхойлдог. Химийн ихэнх хэсэг нь шинжлэх ухаан болохдоо яг л бодисын усан уусмалын хими болж эхэлсэн. Заримдаа үүнийг амфолит гэж үздэг - нэгэн зэрэг хүчил ба суурь (катион H+ анион OH-). Усанд гадны бодис байхгүй тохиолдолд гидроксидын ион ба устөрөгчийн ион (эсвэл гидрони ион) -ын концентраци ижил, pK a ≈ ойролцоогоор. 16.
Ус өөрөө хэвийн нөхцөлд харьцангуй идэвхгүй боловч туйлшрал ихтэй молекулууд нь ион, молекулуудыг уусгаж, гидрат, талст гидрат үүсгэдэг. Солволиз, ялангуяа гидролиз нь амьд ба амьгүй байгальд тохиолддог бөгөөд химийн үйлдвэрт өргөн хэрэглэгддэг.
Байгаль дахь ус
Усны судалгаа
Ус судлал
Ус судлал нь далай судлал, хуурай газрын гидрологи, гидрогеологи гэж хуваагддаг.
Далай судлал нь далайн биологи, далайн хими, далайн геологи, физик далай судлал, далай ба агаар мандлын харилцан үйлчлэл гэж хуваагддаг.
Газрын ус судлал нь голын ус судлалд хуваагдана ( голын ус судлал, потамологи), нуур судлал (лимнологи), намаг судлал, мөсөн судлал.
Биологийн үүрэг
Ус нь дэлхий дээрх бүх амьтдын оршин тогтнох боломж, амьдралыг тодорхойлдог бодисын хувьд онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь амьд организмын үндсэн биохимийн процесс явагддаг бүх нийтийн уусгагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Усны өвөрмөц чанар нь органик болон органик бус бодисыг маш сайн уусгаж, химийн урвалын өндөр хурдыг хангаж, улмаар үүссэн цогц нэгдлүүдийн хангалттай нарийн төвөгтэй байдлыг хангадаг явдал юм. Баярлалаа
Манай гаригийн хамгийн чухал бодис, шинж чанар, найрлагаараа онцгой зүйл бол мэдээж ус юм. Эцсийн эцэст, өнөөдөр мэдэгдэж байгаа нарны аймгийн бусад объектууд дээр амьдрал байхгүй байхад дэлхий дээр амьдрал байгаа нь түүний ачаар юм. Хатуу, шингэн, уур хэлбэрээр - тэдгээрийн аль нэг нь шаардлагатай бөгөөд чухал юм. Ус ба түүний шинж чанар нь бүхэл бүтэн шинжлэх ухааны салбар болох гидрологийн судалгааны сэдэв болдог.
Дэлхий дээрх усны хэмжээ
Хэрэв бид энэ оксидын хэмжээг нэгтгэх бүх төлөвийн үзүүлэлтийг авч үзвэл энэ нь дэлхий дээрх нийт массын 75 орчим хувийг эзэлдэг. Энэ тохиолдолд органик нэгдлүүд, амьд биетүүд, эрдэс бодисууд болон бусад элементүүдэд холбогдсон усыг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Хэрэв бид зөвхөн усны шингэн ба хатуу төлөвийг харгалзан үзвэл энэ үзүүлэлт 70.8% хүртэл буурдаг. Эдгээр хувь хэмжээг хэрхэн хуваарилж, тухайн бодис хаана агуулагдаж байгааг авч үзье.
- Дэлхий дээр далай, далайд 360 сая км 2 давстай ус, давстай нуурууд байдаг.
- Цэвэр ус жигд бус тархсан: 16.3 сая км 2 талбай нь Гренланд, Арктик, Антарктидын мөсөн голуудад бүрхэгдсэн байдаг.
- 5.3 сая км 2 устөрөгчийн исэл нь цэнгэг гол мөрөн, намаг, нууранд төвлөрдөг.
- Газар доорх усны хэмжээ 100 сая м3.
Тийм ч учраас алс холын сансар огторгуйн сансрын нисэгчид дэлхийг газрын ховор орц бүхий цэнхэр бөмбөлөг хэлбэрээр харж чаддаг. Ус ба түүний шинж чанар, түүний бүтцийн шинж чанарын талаархи мэдлэг нь шинжлэх ухааны чухал элемент юм. Үүнээс гадна сүүлийн үед хүн төрөлхтөн цэвэр усны хомсдолд орж эхэлсэн. Магадгүй ийм мэдлэг нь энэ асуудлыг шийдвэрлэхэд тусална.
Усны найрлага ба молекулын бүтэц
Хэрэв бид эдгээр үзүүлэлтүүдийг авч үзвэл энэ гайхалтай бодисыг харуулсан шинж чанарууд нэн даруй тодорхой болно. Тиймээс усны молекул нь хоёр устөрөгчийн атом, нэг хүчилтөрөгчийн атомаас бүрддэг тул эмпирик томъёо H 2 O байна. Үүнээс гадна хоёр элементийн электронууд нь молекулыг бүтээхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Усны бүтэц, түүний шинж чанарууд юу болохыг харцгаая.
Молекул бүр нь нөгөөгийнхөө эргэн тойронд чиглэгдэж, хамтдаа нийтлэг болор тор үүсгэдэг нь илт байна. Исэл нь тетраэдр хэлбэртэй, төвд нь хүчилтөрөгчийн атом, хоёр хос электрон, хоёр устөрөгчийн атомууд тэгш хэмтэй бус хэлбэрээр баригдсан нь сонирхолтой юм. Хэрэв та атомын цөмийн төвүүдээр шугам зурж, тэдгээрийг холбовол та яг л тетраэдр геометрийн хэлбэрийг авах болно.
Хүчилтөрөгчийн атомын төв ба устөрөгчийн цөмүүдийн хоорондох өнцөг нь 104.5 0 C. O-H бондын урт = 0.0957 нм. Хүчилтөрөгчийн электрон хосууд байгаа эсэх, түүнчлэн устөрөгчтэй харьцуулахад илүү их электроны хамаарал нь молекул дахь сөрөг цэнэгтэй талбар үүсэхийг баталгаажуулдаг. Үүний эсрэгээр устөрөгчийн цөм нь нэгдлийн эерэг цэнэгтэй хэсгийг бүрдүүлдэг. Тиймээс усны молекул нь диполь болох нь тогтоогджээ. Энэ нь ус гэж юу болохыг тодорхойлдог бөгөөд түүний физик шинж чанар нь молекулын бүтцээс хамаарна. Амьд оршнолуудын хувьд эдгээр шинж чанарууд нь амин чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Үндсэн физик шинж чанарууд
Эдгээрт ихэвчлэн болор тор, буцлах, хайлах цэг, хувь хүний онцгой шинж чанарууд орно. Бүгдийг нь авч үзье.
- Устөрөгчийн ислийн болор торны бүтэц нь нэгтгэх төлөвөөс хамаарна. Энэ нь хэвийн нөхцөлд хатуу - мөс, шингэн - үндсэн ус, 100 0 С-ээс дээш температурт усны температур нэмэгдэхэд хийн - уур байж болно. Мөс нь үзэсгэлэнтэй хээтэй талстуудыг үүсгэдэг. Сүлжээ нь бүхэлдээ сул боловч холболт нь маш бат бөх, нягтрал багатай байдаг. Та үүнийг цасан ширхгүүд эсвэл шилэн дээрх царцсан хэв маягийн жишээнээс харж болно. Энгийн усанд тор нь тогтмол хэлбэртэй байдаггүй, нэг төлөвөөс нөгөөд шилждэг.
- Сансар дахь усны молекул нь ердийн бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Гэсэн хэдий ч дэлхийн таталцлын нөлөөгөөр энэ нь гажсан бөгөөд шингэн төлөвт савны хэлбэрийг авдаг.
- Устөрөгчийн исэл нь диполь бүтэцтэй байдаг нь дараахь шинж чанаруудыг тодорхойлдог: өндөр дулаан дамжуулалт ба дулааны багтаамж нь бодисыг хурдан халаах, удаан хөргөхөд илэрдэг, ионууд болон бие даасан электрон, нэгдлүүдийг хоёуланг нь чиглүүлэх чадвартай байдаг. . Энэ нь усыг бүх нийтийн уусгагч (туйлт ба төвийг сахисан) болгодог.
- Усны найрлага, молекулын бүтэц нь энэ нэгдэл нь олон тооны устөрөгчийн холбоо, түүний дотор дан электрон хостой бусад нэгдлүүд (аммиак, спирт болон бусад) үүсгэх чадварыг тайлбарладаг.
- Шингэн усны буцлах цэг нь 100 0 С, талсжилт +4 0 С-т явагддаг. Энэ үзүүлэлтээс доош мөс байна. Хэрэв та даралтыг нэмэгдүүлбэл усны буцалгах цэг огцом нэмэгдэх болно. Тиймээс өндөр агаар мандалд хар тугалга хайлах боломжтой боловч буцалгахгүй (300 0 С-ээс дээш).
- Усны шинж чанар нь амьд биетүүдэд маш чухал юм. Жишээлбэл, хамгийн чухал зүйл бол гадаргуугийн хурцадмал байдал юм. Энэ нь устөрөгчийн ислийн гадаргуу дээр нимгэн хамгаалалтын хальс үүсэх явдал юм. Бид шингэн усны тухай ярьж байна. Механик үйлдлээр энэ хальсыг эвдэх нь маш хэцүү байдаг. Эрдэмтэд 100 тонн жинтэй тэнцэх хүч шаардагдахыг тогтоосон. Үүнийг яаж илрүүлэх вэ? Ус цоргоноос аажуухан дуслах үед хальс нь илт харагдаж байна. Эндээс харахад ямар нэгэн нялцгай биетэнд байгаа юм шиг, тодорхой хязгаар, жинд сунаж, таталцлын нөлөөгөөр бага зэрэг гажсан дугуй дусал хэлбэрээр гарч ирдэг. Гадаргуугийн хурцадмал байдлын ачаар олон объект усны гадаргуу дээр хөвж чаддаг. Тусгай дасан зохицсон шавжууд түүний дагуу чөлөөтэй хөдөлж чаддаг.
- Ус ба түүний шинж чанар нь хэвийн бус бөгөөд өвөрмөц юм. Органолептик үзүүлэлтүүдийн дагуу энэ нэгдэл нь амт, үнэргүй өнгөгүй шингэн юм. Бидний усны амт гэж нэрлэдэг зүйл бол түүнд ууссан эрдэс бодис болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм.
- Шингэн төлөвт байгаа устөрөгчийн ислийн цахилгаан дамжуулах чанар нь түүнд хэдэн, ямар давс ууссанаас хамаарна. Ямар ч хольц агуулаагүй нэрмэл ус нь цахилгаан гүйдэл дамжуулахгүй.
Мөс бол усны онцгой төлөв байдал юм. Энэ төлөвийн бүтцэд молекулууд хоорондоо устөрөгчийн холбоогоор холбогдож, үзэсгэлэнтэй болор тор үүсгэдэг. Гэхдээ энэ нь нэлээд тогтворгүй бөгөөд амархан хуваагдаж, хайлж, өөрөөр хэлбэл гажигтай болдог. Молекулуудын хооронд олон хоосон зай байдаг бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ нь бөөмсийн хэмжээнээс давж гардаг. Үүнээс болж мөсний нягт нь шингэн устөрөгчийн ислийнхээс бага байна.
Энэ нь гол мөрөн, нуур, бусад цэнгэг усны нөөцөд маш чухал юм. Үнэн хэрэгтээ, өвлийн улиралд тэдгээрийн доторх ус бүрэн хөлддөггүй, харин зөвхөн дээд хэсэгт хөвж буй хөнгөн мөсний өтгөн царцдасаар бүрхэгдсэн байдаг. Хэрэв энэ шинж чанар нь устөрөгчийн ислийн хатуу төлөвт хамаарахгүй байсан бол усан сангууд хөлдөх болно. Усан доорх амьдрал боломжгүй байх болно.
Нэмж дурдахад усны хатуу төлөв байдал нь асар их хэмжээний цэвэр ундны усны эх үүсвэрийн хувьд маш чухал юм. Эдгээр нь мөсөн голууд юм.
Усны онцгой шинж чанарыг гурвалсан цэгийн үзэгдэл гэж нэрлэж болно. Энэ бол мөс, уур, шингэн нэгэн зэрэг оршин тогтнох нөхцөл юм. Энэ нь дараахь нөхцлийг шаарддаг.
- өндөр даралт - 610 Па;
- температур 0.01 0 С.
Усны тунгалаг байдал нь гадны биетээс хамаарч өөр өөр байдаг. Шингэн нь бүрэн тунгалаг, цайвар эсвэл бүрхэг байж болно. Шар, улаан өнгийн долгион шингэж, нил ягаан туяа гүн нэвтэрдэг.
Химийн шинж чанар
Ус ба түүний шинж чанар нь амьдралын олон үйл явцыг ойлгох чухал хэрэгсэл юм. Тиймээс тэдгээрийг маш сайн судалсан. Тиймээс гидрохими нь ус, түүний химийн шинж чанарыг сонирхож байна. Тэдгээрийн дотор дараахь зүйлс орно.
- Хатуу байдал. Энэ нь уусмал дахь кальци, магнийн давс, тэдгээрийн ионуудтай холбоотой шинж чанар юм. Энэ нь буцалгах замаар арилдаг байнгын (нэрлэсэн металлын давс: хлорид, сульфат, сульфит, нитрат), түр зуурын (бикарбонат) гэж хуваагддаг. ОХУ-д усыг илүү сайн чанарын хувьд хэрэглэхийн өмнө химийн аргаар зөөлрүүлдэг.
- Эрдэсжилт. Устөрөгчийн ислийн диполь момент дээр суурилсан шинж чанар. Түүний оршихуйн ачаар молекулууд өөр олон бодис, ионуудыг өөртөө нэгтгэж, барьж чаддаг. Хамтрагчид, клатратууд болон бусад холбоод ийм байдлаар үүсдэг.
- Redox шинж чанарууд. Бүх нийтийн уусгагч, катализатор, нэгдлийн хувьд ус нь олон энгийн, нарийн төвөгтэй нэгдлүүдтэй харилцан үйлчлэх чадвартай. Зарим нь энэ нь исэлдүүлэгч бодисоор үйлчилдэг, зарим нь эсрэгээрээ. Бууруулах бодисын хувьд галоген, давс, зарим идэвхгүй металл, олон органик бодисуудтай урвалд ордог. Органик хими нь хамгийн сүүлийн үеийн өөрчлөлтүүдийг судалдаг. Ус, түүний шинж чанар, ялангуяа химийн шинж чанар нь энэ нь ямар түгээмэл, өвөрмөц болохыг харуулж байна. Исэлдүүлэгч бодисын хувьд идэвхтэй металл, зарим хоёртын давс, олон органик нэгдлүүд, нүүрстөрөгч, метантай урвалд ордог. Ерөнхийдөө тухайн бодисыг хамарсан химийн урвал нь тодорхой нөхцлийг сонгохыг шаарддаг. Урвалын үр дүн нь тэднээс хамаарна.
- Биохимийн шинж чанар. Ус нь бие махбод дахь бүх биохимийн үйл явцын салшгүй хэсэг бөгөөд уусгагч, катализатор, орчин юм.
- Клатрат үүсгэхийн тулд хийтэй харилцан үйлчлэлцэх. Энгийн шингэн ус нь химийн идэвхгүй хий хүртэл шингээж, дотоод бүтцийн молекулуудын хоорондох хөндийд байрлуулж чаддаг. Ийм нэгдлүүдийг ихэвчлэн клатрат гэж нэрлэдэг.
- Олон металлын хувьд устөрөгчийн исэл нь талст гидрат үүсгэдэг бөгөөд үүнд өөрчлөгдөөгүй байдаг. Жишээлбэл, зэсийн сульфат (CuSO 4 * 5H 2 O), түүнчлэн энгийн гидратууд (NaOH * H 2 O болон бусад).
- Ус нь шинэ ангиллын бодис (хүчил, шүлт, суурь) үүсдэг нийлмэл урвалаар тодорхойлогддог. Тэд редокс биш юм.
- Электролиз. Цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор молекул нь түүний бүрэлдэхүүн хэсэг болох устөрөгч ба хүчилтөрөгч болж задардаг. Тэдгээрийг олж авах арга замуудын нэг нь лаборатори, үйлдвэрлэл юм.
Льюисийн онолын үүднээс авч үзвэл ус нь нэгэн зэрэг сул хүчил, сул суурь (амфолит) юм. Өөрөөр хэлбэл, бид химийн шинж чанарт тодорхой амфотерийн тухай ярьж болно.
Ус ба түүний амьд амьтанд үзүүлэх ашигтай шинж чанарууд
Устөрөгчийн исэл бүх амьд биетэд ямар ач холбогдолтой болохыг хэт үнэлэхэд хэцүү байдаг. Эцсийн эцэст ус бол амьдралын эх сурвалж юм. Үүнгүйгээр хүн долоо хоног ч амьдрах боломжгүй гэдгийг мэддэг. Ус, түүний шинж чанар, ач холбогдол нь ердөө л асар том юм.
- Энэ нь бүх нийтийн уусгагч, өөрөөр хэлбэл амьд системд ажилладаг органик болон органик бус нэгдлүүдийг хоёуланг нь уусгах чадвартай. Тийм ч учраас ус нь амин чухал нийлмэл нэгдлүүд үүсэх бүхий л каталитик биохимийн өөрчлөлтүүдийн эх үүсвэр, орчин болдог.
- Устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвар нь энэ бодисыг нэгтгэх төлөвийг өөрчлөхгүйгээр температурыг тэсвэрлэх чадвартай болгодог. Хэрэв тийм биш байсан бол градус бага зэрэг буурахад энэ нь амьд оршнолуудын дотор мөс болж хувирч, эсийн үхэлд хүргэх болно.
- Хүний хувьд ус нь хоол хийх, угаах, цэвэрлэх, усанд орох, усанд орох, усанд сэлэх гэх мэт гэр ахуйн бүх үндсэн бараа, хэрэгцээний эх үүсвэр юм.
- Аж үйлдвэрийн үйлдвэрүүд (химийн, нэхмэлийн, инженерийн, хүнс, газрын тос боловсруулах болон бусад) устөрөгчийн ислийн оролцоогүйгээр ажлаа хийх боломжгүй болно.
- Эрт дээр үеэс усыг эрүүл мэндийн эх үүсвэр гэж үздэг байсан. Энэ нь эмийн бодис болгон ашиглаж байсан бөгөөд одоо ч хэрэглэж байна.
- Ургамал үүнийг хоол тэжээлийн гол эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд үүний ачаар тэд хүчилтөрөгч, манай гараг дээр амьдрал оршин тогтнох боломжийг олгодог хий үүсгэдэг.
Ус нь бүх амьд, зохиомлоор бий болсон объектуудад хамгийн өргөн тархсан, чухал, зайлшгүй шаардлагатай бодис болох олон арван шалтгааныг бид нэрлэж болно. Бид зөвхөн хамгийн тод, гол зүйлийг л иш татсан.
Усны гидрологийн эргэлт
Өөрөөр хэлбэл, энэ нь мөн чанартаа түүний мөчлөг юм. Бидэнд багасаж буй усны нөөцийг байнга нөхөх боломжийг олгодог маш чухал үйл явц. Энэ нь яаж болдог вэ?
Гурван гол оролцогч байдаг: газар доорх (эсвэл гүний ус) ус, гадаргын ус, Дэлхийн далай. Хур тунадас үүсгэдэг агаар мандал нь бас чухал юм. Мөн үйл явцын идэвхтэй оролцогчид нь өдөрт асар их хэмжээний ус шингээх чадвартай ургамал (ихэвчлэн мод) юм.
Тиймээс процесс дараах байдлаар явагдана. Газрын доорхи ус нь газар доорх хялгасан судсыг дүүргэж, гадаргуу болон Дэлхийн далай руу урсдаг. Дараа нь гадаргын ус ургамалд шингэж, хүрээлэн буй орчинд дамждаг. Ууршилт нь далай, далай, гол мөрөн, нуур болон бусад усны нөөцийн өргөн уудам газар нутгаас үүсдэг. Агаар мандалд ороход ус юу хийдэг вэ? Энэ нь хур тунадас (бороо, цас, мөндөр) хэлбэрээр өтгөрч, буцаж урсдаг.
Хэрэв эдгээр үйл явц явагдаагүй бол усны нөөц, ялангуяа цэвэр ус аль эрт дуусах байсан. Тийм ч учраас хүмүүс хамгаалалт, усны хэвийн мөчлөгт ихээхэн анхаарал хандуулдаг.
Хүнд усны тухай ойлголт
Байгальд устөрөгчийн исэл нь изотопологийн холимог хэлбэрээр байдаг. Энэ нь устөрөгч нь протиум 1 H, дейтерий 2 H, тритий 3 H гэсэн гурван төрлийн изотоп үүсгэдэгтэй холбоотой юм. Хүчилтөрөгч нь эргээд хоцрогддоггүй бөгөөд 16 O, 17 O, 18 O гэсэн гурван тогтвортой хэлбэрийг үүсгэдэг. Үүний ачаар H 2 O (1 H ба 16 O) найрлагатай энгийн протиум ус биш, харин дейтерий, тритиум байдаг.
Үүний зэрэгцээ энэ нь бүтэц, хэлбэрийн хувьд тогтвортой байдаг дейтерий (2 H) бөгөөд энэ нь бараг бүх байгалийн усны найрлагад багтдаг боловч бага хэмжээгээр байдаг. Үүнийг тэд хүнд гэж нэрлэдэг. Энэ нь бүх талаараа ердийн эсвэл хөнгөнөөс арай өөр юм.
Хүнд ус ба түүний шинж чанар нь хэд хэдэн цэгээр тодорхойлогддог.
- 3.82 0 С-ийн температурт талсждаг.
- Буцлах нь 101.42 0 С-т ажиглагдаж байна.
- Нягт нь 1.1059 г/см3.
- Уусгагчийн хувьд энэ нь хөнгөн уснаас хэд дахин муу байдаг.
- Энэ нь D 2 O химийн томъёотой.
Ийм усны амьд системд үзүүлэх нөлөөг харуулсан туршилт хийх явцад зөвхөн зарим төрлийн бактери тэнд амьдрах чадвартай болохыг тогтоожээ. Колониуд дасан зохицож, дасан зохицоход цаг хугацаа шаардагдана. Гэхдээ дасан зохицсоны дараа тэд бүх амин чухал үйл ажиллагааг (нөхөн үржихүй, хоол тэжээл) бүрэн сэргээсэн. Үүнээс гадна ган нь цацрагт маш тэсвэртэй байдаг. Мэлхий, загасны туршилтууд эерэг үр дүнд хүрээгүй.
Дейтерий болон түүнээс үүссэн хүнд усыг орчин үеийн хэрэглээний талбарууд нь цөмийн болон цөмийн энерги юм. Ийм усыг лабораторийн нөхцөлд ердийн электролиз ашиглан олж авч болно - энэ нь нэмэлт бүтээгдэхүүн болж үүсдэг. Дейтерий өөрөө устөрөгчийг тусгай төхөөрөмжид олон удаа нэрэх үед үүсдэг. Түүний хэрэглээ нь нейтроны нэгдэл, протоны урвалыг удаашруулах чадварт суурилдаг. Энэ нь цөмийн болон устөрөгчийн бөмбөг бүтээх үндэс болсон хүнд ус ба устөрөгчийн изотопууд юм.
Хүмүүсийн бага хэмжээгээр дейтерийн усыг ашиглах туршилтууд нь удаан үргэлжилдэггүй болохыг харуулсан - хоёр долоо хоногийн дараа бүрэн татагдах нь ажиглагддаг. Үүнийг амьдралын чийгийн эх үүсвэр болгон ашиглах боломжгүй, гэхдээ түүний техникийн ач холбогдол нь ердөө л асар их юм.
Хайлмал ус ба түүний хэрэглээ
Эрт дээр үеэс ийм усны шинж чанарыг хүмүүс эдгээдэг гэж тодорхойлсон байдаг. Цас хайлах үед амьтад үүссэн шалбаагнаас ус уухыг оролддог нь эрт дээр үеэс ажиглагдсан. Дараа нь түүний бүтэц, хүний биед үзүүлэх биологийн нөлөөг сайтар судалж үзсэн.
Хайлсан ус, түүний шинж чанар, шинж чанар нь энгийн хөнгөн ус, мөсний дунд байдаг. Дотор талаас нь авч үзвэл энэ нь зөвхөн молекулууд биш, харин талстууд болон хийнээс үүссэн бөөгнөрөлүүдээс бүрддэг. Өөрөөр хэлбэл болорын бүтцийн хэсгүүдийн хоорондох хоосон зайд устөрөгч ба хүчилтөрөгч байдаг. Ерөнхийдөө хайлсан усны бүтэц нь мөсний бүтэцтэй төстэй - бүтэц нь хадгалагдан үлддэг. Ийм устөрөгчийн ислийн физик шинж чанар нь ердийнхтэй харьцуулахад бага зэрэг өөрчлөгддөг. Гэсэн хэдий ч биед үзүүлэх биологийн нөлөө нь маш сайн байдаг.
Ус хөлдөх үед эхний хэсэг нь илүү хүнд хэсэг болох мөс болж хувирдаг - эдгээр нь дейтерийн изотоп, давс, хольц юм. Тиймээс энэ цөмийг арилгах хэрэгтэй. Харин үлдсэн хэсэг нь цэвэр, бүтэцтэй, эрүүл ус юм. Бие махбодид ямар нөлөө үзүүлдэг вэ? Донецкийн судалгааны хүрээлэнгийн эрдэмтэд дараах төрлийн сайжруулалтыг нэрлэжээ.
- Сэргээх үйл явцыг хурдасгах.
- Дархлааны системийг бэхжүүлэх.
- Хүүхдэд ийм усаар амьсгалсны дараа ханиад сэргэж, эдгэрч, ханиалгах, хамар гоожих гэх мэт арилдаг.
- Амьсгал, мөгөөрсөн хоолой, салст бүрхүүлийн байдал сайжирна.
- Хүний ерөнхий сайн сайхан байдал, үйл ажиллагаа нэмэгддэг.
Өнөөдөр хайлсан усаар эмчлэх олон тооны дэмжигчид эерэг сэтгэгдэл бичдэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр үзэл бодлыг дэмждэггүй эрдэмтэд, тэр дундаа эмч нар байдаг. Тэд ийм уснаас ямар ч хор хөнөөл учруулахгүй гэдэгт итгэдэг ч ашиг тус нь бага байдаг.
Эрчим хүч
Нэгтгэлийн янз бүрийн төлөвт шилжих үед усны шинж чанар яагаад өөрчлөгдөж, сэргээгдэх боломжтой вэ? Энэ асуултын хариулт нь дараах байдалтай байна: энэ нэгдэл нь өөрийн мэдээллийн санах ойтой бөгөөд бүх өөрчлөлтийг бүртгэж, бүтэц, шинж чанарыг зөв цагт нь сэргээхэд хүргэдэг. Усны нэг хэсэг (сансараас ирдэг) дамжин өнгөрдөг биоэнергийн талбар нь эрчим хүчний хүчирхэг цэнэгийг авч явдаг. Энэ хэв маягийг эмчилгээнд ихэвчлэн ашигладаг. Гэсэн хэдий ч анагаах ухааны үүднээс авч үзвэл ус бүр ашигтай, тэр дундаа мэдээллийн чанартай байж чадахгүй.
Бүтэцтэй ус - энэ юу вэ?
Энэ бол молекулуудын арай өөр бүтэцтэй, болор торны зохион байгуулалттай ус (мөсөнд ажиглагдсантай ижил), гэхдээ энэ нь шингэн хэвээр байна (хайлмал нь энэ төрөлд хамаарна). Энэ тохиолдолд усны найрлага, түүний шинж чанар нь шинжлэх ухааны үүднээс авч үзвэл ердийн устөрөгчийн ислийн шинж чанараас ялгаатай биш юм. Тиймээс бүтэцтэй ус нь эзотерикистууд болон өөр анагаах ухааныг дэмжигчид үүнийг тодорхойлдог тийм өргөн эдгээх нөлөөтэй байж чадахгүй.
гэх мэт), хөрсөнд байх нь заавал байх ёстой. бүх амьд биетийн бүрэлдэхүүн хэсэг.
Изотопын найрлага.Усны 9 төрлийн тогтвортой изотоп байдаг. Цэвэр ус дахь тэдгээрийн дундаж агууламж дараах байдалтай байна (моль %): 1 H 2 16 O - 99.13; 1 H 2 18 O - 0.2; 1 N 2 17 0-0.04;
Физик. усны шинж чанар нь хэвийн бус байдаг. atm дээр. эзлэхүүн 9% -иар буурсан дагалддаг. Температурын коэф. эзэлхүүний тэлэлт ба шингэн ус t-pax resp үед сөрөг байна. -210 ° C ба 3.98 ° C-аас доош. C° нь бараг хоёр дахин нэмэгдэж, 0-100 ° C-ийн мужид температураас бараг хамааралгүй (хамгийн багадаа 35 ° C байна). Хамгийн бага изотерм (44.9*10 -11 Па -1), 46°С-д ажиглагдсан нь нэлээд тодорхой илэрхийлэгдэнэ. Бага температурт 30 ° C хүртэл температур нэмэгдэх тусам ус буурдаг. Өндөр диэлектрик Усны нэвчилт ба диполь момент нь туйл ба ионы бодисуудтай харьцуулахад сайн уусах чадварыг тодорхойлдог. С°-ийн өндөр утгуудаас шалтгаалан ус нь цаг уурын чухал зохицуулагч юм. дэлхий дээрх нөхцөл байдал, түүний гадаргуу дээрх t-ru-г тогтворжуулах. Нэмж дурдахад, H-O-H өнцгийн тетраэдралд ойртох (109 ° 28") нь бүтэц, шингэн усны сулралыг тодорхойлдог бөгөөд үүний үр дүнд нягтын температураас хэвийн бус хамааралтай байдаг. Тиймээс их хэмжээний ус хөлддөггүй. ёроол, энэ нь тэдний амьдралд оршин тогтнох боломжийг олгодог.
Хүснэгт 1 - БАЙРЛАЛТАЙ УС, УСНЫ ӨМЧ
Гэхдээ II-VI өөрчлөлтийн нягтрал нь мөсний хэмжээнээс хамаагүй бага байна. Зөвхөн VII ба VIII өөрчлөлтөд л хангалттай өндөр баглаа боодлын нягтыг олж авдаг: тэдгээрийн бүтцэд тетраэдрээс барьсан хоёр ердийн сүлжээг (куб бага температурт Ic, изоструктуртай ижил) бие биендээ оруулдаг; Үүний зэрэгцээ шулуун ба координатын систем хадгалагдана. Энэ тоо хоёр дахин нэмэгдэж 8-д хүрдэг. VII ба VIII дахь зохицуулалт нь бусад олон тооны зохицуулалттай төстэй. Энгийн (Ih) ба куб (Ic), түүнчлэн HI, V-VII-д чиг баримжаа нь тодорхойлогдоогүй байна: аль аль нь үүнтэй хамт O хэлбэрт хамгийн ойр, боломжтой. тетраэдрийн дөрвөн зэргэлдээ оройн аль нэг хоёрт нь чиглэнэ. Диэлектрик эдгээр өөрчлөлтүүдийн нэвчилт өндөр (шингэн уснаас өндөр). II, VIII, IX өөрчлөлтүүд нь чиг баримжаагаар эрэмблэгдсэн; тэдгээрийн диэлектрик нэвчих чадвар бага (ойролцоогоор 3). VIII нь VII-ийн байршуулах захиалгатай хувилбар бөгөөд IX нь III юм. Чиглэлээр эрэмбэлэгдсэн өөрчлөлтүүдийн нягтрал (VIII, IX) нь харгалзах эмх замбараагүй өөрчлөлтүүдийн (VII, III) нягтралтай ойролцоо байна.
Ус шиг. Ус олон сайн уусдаг. туйлширч бодис болон задрах. Ихэвчлэн температур нэмэгдэхийн хэрээр рН нэмэгддэг боловч заримдаа температурын хамаарал нь илүү төвөгтэй байдаг. Тэгэхээр r-бодит байдал нь олон тоо юм. , мөн температур нэмэгдэхэд энэ нь буурч эсвэл эхлээд нэмэгдэж, дараа нь дээд зэргээр дамждаг. Усанд агуулагдах бага туйлттай бодисын рН-ийн утга бага байдаг бөгөөд температур нэмэгдэхэд ихэвчлэн эхлээд буурч, дараа нь хамгийн бага хэмжээгээр дамждаг. Өсөх тусам p-хувь нэмэгддэг, өндөр утгуудад дээд тал нь дамждаг. Усанд ууссан олон бодисууд түүнтэй урвалд ордог. Жишээлбэл, NH 3 уусмал нь NH 4 агуулж болно (мөн үзнэ үү). Усанд ууссан хооронд,
