voda
Voda alebo aqua (chemický vzorec H2O, podľa tradičného názvu oxid vodný, novší systémový názov oxidán[1]) je chemická zlúčenina vodíka a kyslíka. Je základnou podmienkou pre existenciu života na Zemi. Za normálnej teploty a tlaku je to bezfarebná, číra kvapalina bez zápachu a chuti. V prírode sa vyskytuje v troch skupenstvách: v pevnom (sneh, ľad), v kvapalnom (voda) a v plynnom (vodná para).
Je najrozšírenejšou látkou na povrchu Zeme. Je podstatnou zložkou biosféry a má popri pôde prvoradý význam pre zabezpečenie výživy ľudstva. Tvorí 70% ľudského tela a je nevyhnutná pre rastliny a živočíchy.
- Je základnou zložkou biomasy, hlavným prostriedkom pre transport živín, pre ich prijímanie a vylučovanie.
- Pre rastliny je významné nielen jej celkové množstvo za rok, ale tiež výskyt a rozdelenie vo vegetačnom období vzhľadom na ich rastové fázy.
- Pre mnohé živočíchy je voda priamo životným prostredím
Štruktúra vody
- Voda predstavuje chemickú zlúčeninu dvoch atómov vodíka (H) a jedného atómu kyslíka (O). Atómy v molekule vody sú viazané jednoduchou polárnou kovalentnou väzbou. Intermolekulové vodíkové mostíky sú príčinou napr. vysokej teploty varu vody 100 °C.
- Voda sa v prírode vyskytuje v plynnom, kvapalnom a v tuhom skupenstve.
- Pre svoj dipólový charakter je voda dobrým rozpúšťadlom iónových zlúčenín.
Druhy vôd
Podľa obsahu rozpustených minerálnych látok
- Pitná - obsahuje malé množstvo rozpustných minerálnych látok
- Destilovaná – je zbavená minerálnych látok
- Mäkká – obsahuje málo minerálnych látok
- Tvrdá – z podzemných prameňov, obsahuje viac minerálnych látok
- Minerálna – Podľa obsahu celkových rozpustených tuhých látok (RL) sa prírodné minerálne vody členia na:
- veľmi nízko mineralizované (s obsahom RL do 50 mg/l)
- nízko mineralizované (s obsahom RL 50 – 500 mg/l)
- stredne mineralizované (s obsahom RL 500 – 1500 mg/l)
- vysoko mineralizované (s obsahom RL 1 500 – 5 000 mg/l)
- veľmi vysoko mineralizované (s obsahom RL 5 000 – 15000 mg/l)
- soľanky (s obsahom RL nad 15000 mg/l)[2].
- Minerálna – Podľa obsahu celkových rozpustených tuhých látok (RL) sa prírodné minerálne vody členia na:
Podľa účelu použitia
- Úžitková – v priemyselných závodoch (zníži sa tvrdosť vody a tá sa zbaví Ca2+ a Mg2+), v potravinárstve sa vyžaduje dezinfikovaná voda (chlórovanie, ozonizácia, ožarovanie ultrafialovým žiarením)
- Napájacia – voda pre parné kotle, zbavená minerálnych solí, aby nevznikol kotlový kameň, ktorý zanáša potrubie
- Pitná – je vhodná na každodenné použitie, je zbavená nečistôt, obsahuje vyvážené množstvo minerálnych látok tak, aby neškodili zdraviu
- Odpadová voda -Odpadová voda je znečistená voda, ktorá vzniká v priemysle, v poľnohospodárstve, v domácnostiach, nemocniciach, laboratóriách atď. Čistí sa v čistiarňach odpadových vôd. Veľké závody majú vlastné čistiarne odpadových vôd. Obce odvádzajú odpadovú vodu do najbližších čistiarní odpadových vôd
Podľa výskytu
- povrchová (jazerá,moria,oceány,...)
- podzemná - minerálna
- zrážková (dážď,sneh,...)
Vlastnosti
Fyzikálne
- Povrchové napätie – je príčinou kapilárnych javov, ako je vzlínavosť vody v kapilárach pôdy a hornín, zmáčacia schopnosť, tvorba peny, atď.
- Hustota – sa zväčšuje od 0 °C po teplotu 3,98 °C, potom sa pri vyššej teplote zmenšuje
- Viskozita – spolu s hustotou podstatne ovplyvňuje hydraulické správanie sa vody. Od jej hodnoty závisí napr. rýchlosť filtrácie vody pieskom, rýchlosť sedimentácie. Zmenšuje sa so zvyšovaním teploty.
- Elektrická vodivosť – závisí od koncentrácie iónov, od ich pohyblivosti a teploty. Obsah rozpustených solí a plynov zvyšuje vodivosť vody.
- Tepelná kapacita – veľké vodné plochy ako jazerá, moria, oceány sa podieľajú na regulácii teploty na Zemi.
- Ďalšie vlastnosti
- Absorpcia svetla
- Rádioaktivita vody
- Zmeny skupenstiev vody
.jpeg)
Chemické
Sú podmienené obsahom rozpustených látok vo vode.
Senzorické
Môžeme ich zistiť ľudskými zmyslovými orgánmi. Teplota, farba, zákal, priehľadnosť, pach a chuť.
Zaujímavosti
- Anomália vody – pri teplote 3,98 °Celzia má najvyššiu hustotu. Na základe tejto vlastnosti môžu vodné živočíchy prežiť zimu pod hladinou, keďže voda nezamrzne až po dno.
- Pri prechode z kvapalného do plynného skupenstva zväčší svoj objem 1 700-násobne, čím vykoná objemovú prácu.
- 22. marec je vyhlásený ako Svetový deň vody (World Water Day)
Voda v prírode
Výskyt
Voda sa v prírode voľne vyskytuje vo všetkých troch skupenstvách.
Tuhé
Voda sa v podobe ľadu a snehu vyskytuje vo veľkých nadmorských výškach, pričom výška, v akej sa ľad so snehom prirodzene nachádza sa smerom k pólom postupne znižuje. Takmer celá plocha Antarktídy a Arktídy je väčšinu roka zaľadnená. Taktiež sa sneh a ľad vo veľkom množstve vyskytujú v miernom pásme v období zimy, kedy kvapalná voda samovoľne zamŕza a zrážky sú v podobe snehu.
Kvapalné
V kvapalnom skupenstve sa na Zemi voda vyskytuje v najväčšom množstve. Bežne sa vyskytuje v podobe jazier, riek, potokov, oceánov a morí, nachádza sa v pôde aj v močiaroch. Väčšina vody sa nachádza v oceánoch v podobe slanej vody, pričom pokrýva 71% svetového povrchu.
Plynné
Vodná para sa nachádza v atmosfére a jej zastúpenie sa pohybuje od 1 do 4 percent.
Kvantové (dočasné pomenovanie)
Najnovšie objavené skupenstvo vody, ktoré vykazuje známky kvantového systému. V prírode sa našlo v supermalých kanálikoch šesťuholníkového prierezu vnútri minerálu beryl, ktorého odrodami sú aj drahokamy akvamarín a smaragd.
Zjednodušene môžeme povedať, že tunelovanie spočíva v tom, že častica (v tomto prípade celá molekula vody) môže prekonať bariéru, t. j. pretunelovať sa cez ňu a byť súčasne na jej oboch stranách, resp. hocikde vnútri bariéry.[3]
Kolobeh vody v prírode
Bližšie informácie v hlavnom článku: Kolobeh vody
Zem prijíma žiarenie zo Slnka, zemský povrch sa zahrieva, voda sa premieňa na paru, ktorá vystupuje do atmosféry. V chladnejšom prostredí atmosféry sa vodné pary kondenzujú, tvoria oblaky, v kvapalnej alebo tuhej forme padajú na zemský povrch a začnú po ňom ihneď stekať alebo do neho vnikať. Časť spadnutých zrážok sa vyparí a pokračuje naďalej v obehu.
Znečistenie vody
Voda sa znehodnocuje chemickými látkami, ropnými produktmi, ťažkými kovmi, rádioaktívnym odpadom, splaškovými vodami. Medzi najväčšie zdroje znečisťovania patrí výroba celulózy a papiera, spracovanie ropy – ropné uhľovodíky spôsobujú pachové a chuťové závady vôd.
Využitie človekom
Človek pre svoju dennú potrebu využíva pitnú vodu. Na pitnú vodu sa musí upravovať povrchová voda (vo vodárňach). Najskôr sa nechajú usadiť tuhé látky, potom sa do vody pridávajú chemické látky. Tieto s nečistotami tvoria zrazeninu, vznikajú vločky, ktoré sa usadzujú na dno. Takto upravená voda sa prefiltruje cez pieskový filter. Filter zachytí neusadené vločky a iné nečistoty. Nezachytí však napr. oleje, farby.
Funkcia vody
- biologická – výživa ľudstva, fauny, flóry, podnebný a pôdny činiteľ
- zdravotná – osobná a verejná hygiena človeka, čistenie, odstraňovanie odpadkov, vykurovanie, klimatizácia, atď.
- kultúrna a estetická – skrášlenie krajiny