Vanduo gamtoje

Šioje temoje aptariamas vandens paplitimas gamtoje, įskaitant druskingą ir gėlą vandenį, bei jo cheminė sudėtis. Taip pat nagrinėjama vandens molekulės sandara, fizikinės savybės ir cheminės reakcijos su kitomis medžiagomis. Galiausiai, apžvelgiami vandenyje esantys teršalai ir jų poveikis.

Geležis ir fluoras vandenyje
Požeminiame vandenyje dažnai aptinkama ištirpusios geležies, kurios vidutinė koncentracija siekia 1-3 mg/l. Nors geležis yra būtinas mikroelementas žmogaus organizmui, tačiau didesnis jos kiekis vandenyje sukelia buitinių problemų: ant santechnikos įrenginių susidaro rudos apnašos, sunkiai išplaunamos dėmės ant skalbinių. Geležies koncentracija vandentiekio vandenyje neturėtų viršyti 0.3 mg/l. Fluoras, kaip ir geležis, yra svarbus žmogaus organizmui. Fluoro trūkumas vandenyje skatina dantų ėduonies atsiradimą, o per didelis kiekis sukelia fluorozę. Lietuvos požeminiuose vandenyse dažniausiai stebimas fluoro trūkumas.
Vandens cheminės reakcijos
Vanduo aktyviai reaguoja su įvairiomis cheminėmis medžiagomis. Pavyzdžiui, reaguodamas su šarminiais metalais (pvz., natriu, kaliu) ir šarminių žemių metalais (pvz., kalciu), bei kaitinant su kai kuriais kitais, vanduo išskiria vandenilio dujas: \(Ca(k) + 2H_2O(s) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(d)\). Reaguodamas su halogenais (pvz., fluoru, chloru), vanduo sudaro atitinkamas rūgštis: \(2F_2(d) + 2H_2O(s) \rightarrow 4HF(aq) + O_2(d)\). Chloro reakcija su vandeniu yra grižtamoji: \(Cl_2(d) + H_2O(s) \rightleftharpoons HClO(aq) + HCl(aq)\). Kaitinamas vanduo reaguoja su geležimi, sudarydamas geležies oksidą: \(3Fe(k) + 4H_2O(s) \rightarrow Fe_3O_4(k) + 4H_2(d)\).
Vandens molekulės savybės
Vandens molekulė \((H_2O)\) yra dipolis, turintis teigiamąjį ir neigiamąjį krūvį turinčius polius. Dėl šios savybės vandens čiurkšlę galima pastebimai patraukti įelektrintu objektu, pavyzdžiui, liniuote. Grynas, chemiškai švarus vanduo neturi nei skonio, nei kvapo, nei spalvos. Vandens didžiausias tankis yra \(+4^\circ C\) temperatūroje ir lygus \(1 \text{ g/cm}^3\). Esant normaliam atmosferos slėgiui, vanduo užverda \(100^\circ C\) temperatūroje, o užšąla – \(0^\circ C\) temperatūroje. Dėl tarp vandens molekulių susidarančių vandenilinių ryšių, molekulės jungiasi į didesnius darinius, todėl kartais vandens formulė užrašoma \((H_2O)_n\).
Vandens paplitimas gamtoje
Gamtinis vanduo yra įvairių druskų ir dujų tirpalas. Vanduo, judėdamas atmosferoje ar per gruntą, ištirpina įvairias medžiagas. Kai kuriais atvejais vanduo yra giluminės kilmės, susidarantis iš Žemės gelmių kylančių vandens garų kondensacijos. 97% viso pasaulio vandens yra sūrus vandenynų vanduo, o likęs gėlas vanduo (2.7%) daugiausia yra susikaupęs Antarkties ir Arkties ledynuose. Vandenynų vandenyje yra apie 3.5% ištirpusių medžiagų, iš kurių didžiąją dalį sudaro natrio (\(Na^+\)) ir chloro (\(Cl^-\)) jonai. Be to, gamtiniame vandenyje randama ištirpusių dujų, pavyzdžiui, deguonies ir azoto.
Vandens tarša nitratais
Požeminiame vandenyje, ypač dažnai šachtinių šulinių vandenyje, aptinkama didelė azoto junginių koncentracija. Šių junginių skilimo galutinis produktas yra nitrato jonai (\(NO_3^-\)). Lietuvoje nustatyta didžiausia leistina nitratų koncentracija geriamajame vandenyje yra 50 mg/l, tačiau daugelyje individualių šulinių ši norma yra viršijama. Dėl azoto junginių sąveikos su aminais, žmogaus organizme gali susidaryti kancerogeninės medžiagos, galinčios sukelti vėžinius susirgimus. Didelė nitratų, o ypač nitritų (\(NO_2^-\)), koncentracija gali sukelti pavojingą sveikatos sutrikimą - methemoglobinemiją, kuri ypač pavojinga kūdikiams.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com