Phoenix Criminal Lawyer
ноября 17, 2009

 


 


Аномальные свойства воды  Все это очень просто и обычно, но, тем не менее, это противоречит ряду основных постулатов физики, и с точки зрения этих постулатов является совсем не обычным, а скорее уникальным.

Проведенные расчеты показали, что если бы в воде упаковка молекул была плотной, то ее плотность (удельная масса) составляла бы 1,84 г/см3. Эта величина в 1,8 раз больше, чем максимальная плотность воды при 4°С. Значит, даже при максимальной плотности структура воды отличается ажурностью, но эта ажурность очень прочна — вода практически не сжимается, даже при высоком давлении на нее.

Еще два параметра состояния воды, по словам В.И. Вернадского надо считать константами планетарного значения. Это скрытая теплота плавления и теплота парообразования. Они играют особую роль в системе литосфера -атмосфера -гидросфера и очень отличаются от подобных величин, найденных для других веществ. Аномальный характер этих констант определяет многие процессы на Земле.

Скрытая теплота плавления — это количество теплоты, которое надо затратить для того, чтобы расплавить 1 кг льда . Из всех известных химических веществ лед имеет самое высокое значение этого показателя, кроме аммиака и водорода. Интересно, что при охлаждении льда до температуры, ниже О° С, его скрытая теплота плавления уменьшается . Чем холоднее лед, тем легче его растопить. Это еще одна аномальность поведения воды. Скрытая теплота плавления льда оберегает нашу планету от наводнений. Таяние льда и снега связано с огромными затратами энергии, поэтому процесс этот идет медленно и паводковые воды сходят постепенно. Только при очень интенсивном повышении температуры процесс таяния снега приобретает катастрофические масштабы.

Теплота парообразования показывает, какое количество теплоты надо затратить, чтобы превратить в пар 1кг вещества. Этот показатель для воды очень велик и более, чем в два раза превосходит теплоту парообразования любого из известных в природе веществ. На испарение воды затрачивается в 7 раз больше тепла, чем на таяние льда. При испарении воды разрываются все межмолекулярные связи, что и требует столь высоких затрат энергии. Таяние льда происходит при значительно меньших затратах энергии, что говорит о частичном разрыве межмолекулярных связей — не более 20% от общего количества. Следствием столь высокой теплоты парообразования является то, что даже в самые жаркие периоды вода испаряется крайне медленно. И вода в водоемах сохраняется.

Эти два параметра — теплота плавления льда и теплота парообразования способствуют плавным сменам времен года и определяют их температурные интервалы.

Но это не все особенности воды и льда. Вода имеет необычайно высокую удельную теплоемкость ( величина, которая показывает сколько теплоты надо затратить при нагревания 1 грамма воды на один градус). Чтобы нагреть 1 литр воды на 1°, требуется затратить 1 калорию тепла. Сами по себе эти цифры не воспринимаются как нечто огромное. Для сравнения скажем, что удельная теплоемкость керосина и растительных масел вдвое ниже, а ртути — в триста раз ниже, чем у воды. Однако для льда она снижается более, чем вдвое по сравнению с водой. Подобная картина наблюдается и для теплоемкости водяного пара.

При нагревании вещества теплоемкость, как правило, повышается. Вода — исключение. Изменение теплоемкости воды с повышением температуры аномально: от 0° до 37°С падает, и только от 37° до 100°С начинает повышаться. Интервал температур около 37° С является температурой тела человека. Именно при этой температуре все биохимические процессы в организме наиболее интенсивны. Значит, при этой температуре организм человека находится в наиболее энергетически выгодном состоянии.

Высокая удельная теплоемкость воды имеет колоссальное значение для нашей планеты. Благодаря этому вода регулирует и смягчает климат на земном шаре. Весной и летом, медленно нагреваясь, вода охлаждает воздух и накапливает тепло. В осенние месяцы она выполняет обратную функцию. Это — локальный аспект. Но, в силу большей теплоемкости, вода переносит огромное количество тепла из тропических морей в полярные и прохладу — в обратном направлении. Если бы этого не было, то северные районы Земли имели бы намного более суровый климат, и нынешние рекорды холода в 70-80° были бы намного перекрыты. А в тропиках, наоборот, стояла бы страшная жара и не в фигуральном, а в самом прямом смысле — до 100-150°С.

Пары воды в атмосфере играют и другую важную роль: они перехватывают и поглощают тепловое (инфракрасное) излучение Земли, создавая парниковый эффект. Роль водяного пара в этом эффекте значительно важнее, чем углекислоты.

Интересное свойство воды — ее высокое поверхностное натяжение. Молекулы, расположенные внутри массы воды , испытывают взаимодействие всех соседних молекул. Если же молекула воды расположена на поверхности, то такое притяжение возможно только в нижней ее полусфере. Она как бы втягивается внутрь водной массы. На поверхности воды создается пленка поверхностного натяжения. Оно гораздо выше, чем у любой другой жидкости, за исключением ртути. Всем известно, что на поверхности воды находятся предметы, гораздо тяжелее ее. Так стальная иголка может легко скользить по поверхности воды. Чем меньше в воде примесей, тем выше ее поверхностное натяжение. Предполагается, что у абсолютно чистой воды столь высокое поверхностное натяжение, что она может удержать вес человека.

Однако получить абсолютно чистую воду пока не удалось. Из-за своей предельно высокой диэлектрической проницаемости жидкая вода никогда не бывает химически чистой (в отличие от водяных паров и льда, обычно более чистых). Это всегда раствор, в котором содержится, как минимум, некоторое количество водородных ионов, которые дает сама вода. Вода — самый сильный в природе растворитель. В ней в той или иной мере растворяются почти все известные вещества. Сильная полярность молекулы воды приводит к тому, что молекулы ориентируются в электрическом поле, стараясь нейтрализовать его. Иными словами, обладают высоким дипольным моментом. В результате любые заряды в воде отталкиваются или притягиваются с силой, в 80 раз большей, чем в вакууме. Это обеспечивает воде высокую растворяющую способность .Ее молекулы как бы растаскивают частицы или ионы веществ, сила притяжения между которыми ослаблена. Все элементы таблицы Менделеева можно в той или иной мере обнаружить в гидросфере.

Вода — это инертный растворитель, который обычно не вступает в реакцию с растворенным веществом. Это свойство очень важно для жизни, так как в живых существах она служит инертным переносчиком различных жизненно важных веществ.

Обычно мерой чистоты воды служит ее электропроводность. Так вот, дистиллированная вода и даже бидистиллят имеют электропроводность в 100-70 раз больше, чем у абсолютно чистой воды. Абсолютно чистую воду получают не дистилляцией, а синтезом из предварительно очищенных кислорода и водорода в специальной аппаратуре.

Вода обладает высокой способностью смачивать твердые тела, то есть прилипать к ним при соприкосновении. При смачивании тонким слоем за счет поверхностного натяжения она может прочно удерживаться на поверхности частиц. Смачивание и поверхностное натяжение позволяют воде передвигаться по тонким порам и трещинам вопреки силе тяжести. Эта особенность создает в почве и верхних слоях подпочвенных грунтов подвешенную воду, которая не стекает в более глубокие горизонты и обеспечивает растения влагой даже в сухие периоды года.

Теперь несколько слов о необычных водах. В 1931 г. Р.Берже и Д.Менделеев предположили, что кроме изотопа водорода с атомной массой 1, есть водород с атомной массой 2, и назвали его дейтерием. Американский физико-химик Г. Юри поручил одному из своих учеников выпарить 8 литров жидкого водорода и в итоге получил 3 кубических сантиметра дейтерия. Многие специалисты восприняли этот факт как спорный, однако , экспериментальные факты показали, что тяжелый изотоп водорода реально существует. Спустя несколько лет была обнаружена тяжелая вода, содержащая дейтерий. Физико-химические константы обычной и радиоактивной воды существенно различаются Ее удельная масса на 10% выше, чем у обычной воды, поэтому она называется тяжелой. Известна также сверхтяжелая вода, в составе которой изотоп водорода — тритий, содержащий один протон и два нейтрона. Позже было открыто, что кислород имеет три изотопа: О16, О17, О18. На основе этих изотопов существует тяжелокислородная вода. Эти открытия дали основание предполагать, что должно быть несколько соединений кислорода и водорода, образующих воду. Было установлено, что возможно образование 42 видов воды, из них девяти устойчивых. В природных водах содержание изотопов невелико. На каждый атом дейтерия приходится в среднем 6-7 тысяч атомов водорода с атомной массой 1 — его иногда называют «протий», а соотношение протия с тритием — 1018 : 1.

Тяжелая и сверхтяжелая воды Д20 и Т2О оказались необходимыми в атомной энергетике. Такая вода используется в ядерных реакторах как теплоноситель и как замедлитель нейтронов. Исходные элементы Д и Т производятся искусственно.

С точки зрения жизни тяжелая вода — это мертвая вода. Она замедляет биологические процессы и вызывает гибель некоторых живых организмов. В частности, в тяжелой воде гибнут микроорганизмы. Семена растений не прорастают, а животные чувствуют себя угнетенно. Причина этого до сих пор не установлена.

Обычная вода является уникальным природным соединением, в котором, по мнению большинства ученых впервые зародилась и развилась жизнь на Земле.

В статье Новый вариант большого взрыва и новый 1000 вопрос рассматривается очень красивая и интересное, но по своей сущности весьма фантастическая идея.

 

Комментировать