Water
Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
- Dit artikel concentreert zich op water aangezien het ervoer in het dagelijkse leven is. Zie Water (molecule) voor informatie over de chemische en fysieke eigenschappen van zuiver water, en Water (het ondubbelzinnig maken) voor andere betekenissen.
Het water (in zijn zuivere vorm) is een smaakloze, geurloze substantie die essentieel aan alle bekende vormen van het leven is en ook genoemd geworden universeel oplosmiddel is. Het lijkt kleurloos aan het naakte oog in kleine hoeveelheden, hoewel het kan blauw beschouwd als te zijn in grote hoeveelheden of met wetenschappelijke instrumenten. [1] een overvloedige substantie op Aarde, water bestaat in vele vormen. Het verschijnt meestal in de oceanen en de polaire ijskappen, maar ook als wolken, regenwater, rivieren, zoetwaterwatervoerende lagen, en overzees ijs. Het water in deze organismen beweegt zich onophoudelijk door een cyclus van verdamping, precipitatie, en reproductie aan het overzees. Het schone water is essentieel aan volksgezondheid en in vele delen van de wereld is het moeilijk te verkrijgen.
Inhoud |
Etymology
Het woord „water“ komt uit Oude Engelse wæter. Het woord wordt afgeleid uit proto-Indo-Europese *wod-or van de taalwortel met andere vormen met inbegrip van *ud- en *wed-; de bron van het natte woord. Deze wortel is de bron voor woorden over water in velen Europees c - taal .f Duitse „Wasser“, Letse „ūdens“ of Russische „вода“ (voda). [2]
Chemische en fysieke eigenschappen
| Water | |
|---|---|
  |
|
| Algemeen | |
| Systematische naam | Water |
| Andere namen | aqua, dihydrogen monoxide, hydroxic zuur, waterstof hydroxyde |
| Moleculaire formule | H2O |
| Maal massa | 18.02 g/mol |
| Dichtheid en fase | 1000 kg/m3, vloeistof 917 kg/m3, vast lichaam |
| Smeltpunt | 0 °C (273.15 k) (32ºF) |
| Kookpunt | 100 °C (373.15 k) (212ºF) |
| Specifieke hittecapaciteit (vloeistof) | 4186 j (kg·K) |
| Ontkenning en verwijzingen | |
Het water heeft de chemische formuleH2O betekenis dat één molecule van water uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom samengesteld is. Het kan ook ionically als HOH, met een waterstofion (H+) worden beschreven dat op een hydroxydeion (OH-) wordt geplakt. Het is in dynamisch evenwicht tussen de vloeistof en dampstaten bij standaardtemperatuur en druk. Bij kamertemperatuur, is het een bijna kleurloze, smaakloze, en geurloze vloeistof. Het wordt vaak in de wetenschappen als universeel oplosmiddel bedoeld en enige zuivere substantie die natuurlijk in alle drie staten van kwestie wordt gevonden.
Kleur
Het water absorbeert sterk infrarode straling. Aangezien de infrarode straling naast rood-gekleurd licht op het spectrum EM is, wordt een kleine hoeveelheid zichtbaar rood licht eveneens geabsorbeerd. Dit resulteert in zuiver water dat lichtjes blauw, wanneer gezien in massahoeveelheden zoals een meer of een oceaan lijkt. De kleur van water kan in de praktijk sterk variëren door onzuiverheden te bevatten. Het kalksteen draait watermassa's turkoois, terwijl de ijzersamenstellingen rood/bruin draaien het en de kopersamenstellingen tot een intens blauw leiden. De algen kleurt groen algemeen water.
Solvatatie
Het water is een zeer goed oplosmiddel, dat vele types van substanties oplost. De substanties die zich goed zullen mengen en in water (b.v. zouten) zullen oplossen zijn genoemd geworden „hydrofiele“ (water-houdend van) substanties, en die die zich niet goed met water (b.v. vetten en oliën) mengen, zijn genoemd geworden „hydrophobic“ (water-vrezend) substanties. Al dan niet wordt een substantie of niet oplost beslist door al dan niet de substantie kan aanpassen of beter de sterke aantrekkingskracht die de watermolecules onderling produceren. Als zij niet kunnen, worden de molecules „ontslagen“ van onder het water, en oplossen niet. De substanties die in water worden opgelost worden doorverwezen naar „waterig“.
Samenhang en adhesie
De stokken van het water aan zich (samenhang) omdat het polair is, betekenend één eind van de molecule heeft lichtjes negatievere last dan een andere (en vice versa). In water, gebeurt dit omdat het zuurstofatoom elektronegatiever is - namelijk heeft het sterker „dichter trekkend macht“ op de elektronen van de molecule, trekkend hen (samen met hun negatieve last), en makend het gebied rond het zuurstofatoom dan het gebied rond de beide waterstofatomen negatiever.
wegens de polaire aard van water, is het ook zeer goed bij het plakken aan andere dingen (adhesie).
De spanning van de oppervlakte
Het water heeft een hoge oppervlaktespanning die door de sterke samenhang tussen watermolecules wordt veroorzaakt. Dit kan worden gezien wanneer de kleine hoeveelheden water op een onoplosbare oppervlakte zoals polytheen worden gezet: de waterverblijven samen als dalingen. Op uiterst schoon glas kan het water een dunne film vormen omdat de moleculaire krachten tussen glas en watermolecules (zelfklevende krachten) sterker zijn dan de samenhangende krachten.
In biologische cellen en organellen, is het water in contact met membraan en eiwitoppervlakten die hydrofiel zijn, namelijk oppervlakten die een sterke aantrekkelijkheid aan water hebben. Irving Langmuir nam een sterke repulsive kracht tussen hydrofiele oppervlakten waar. Hydrofiel ontwateren oppervlakte-om de sterk gehouden lagen van water van te verwijderen hydratie-vereist doend het wezenlijke werk tegen deze krachten, genoemd hydratiekrachten. Deze krachten zijn zeer groot, maar verminderen snel over een nanometer of minder. Hun belang in biologie is uitgebreid bestudeerd door V. Adrian Parsegian van NIH. [3] zij zijn bijzonder belangrijk wanneer de cellen door blootstelling aan droge atmosferen of aan het extracellulaire bevriezen worden ontwaterd.
Capillaire actie
De capillaire actie verwijst naar het proces van water dat zich op een smalle buis tegen de kracht van ernst beweegt. Het komt voor omdat het water de kanten van de buis aanhangt, en dan wordt meer water getrokken bovenop dat water toe te schrijven aan samenhang, die zich aan de kanten van de buis houdt. Het proces wordt herhaald aangezien het water op de buis stroomt tot er genoeg water is dat de ernst de zelfklevende kracht kan tegengaan.
De capaciteit van de hitte en hitte van verdamping
Het water heeft ook de hoogste specifieke hittecapaciteit van om het even welke bekende chemische samenstelling, evenals een hoge hitte van verdamping, beide gepast aan het uitgebreide waterstof plakken tussen zijn molecules. Deze twee ongebruikelijke eigenschappen staan water toe om het klimaat van de Aarde te matigen door voor grote schommeling in temperatuur als buffer op te treden.
Het bevriezende puntanomalie van het water
Een eenvoudig maar ecologisch belangrijk en uniek bezit van water is dat zijn gemeenschappelijke stevige vorm, ijs, op zijn vloeibare vorm drijft. Deze stevige fase is niet zo dicht zoals vloeibaar water, wegens de meetkunde van de sterke waterstofbanden die slechts bij lagere temperaturen worden gevormd. Voor bijna alle andere substanties en voor alle andere 11 ongewone fasen van waterijs behalve ijs-xi, is de stevige vorm dichter dan de vloeibare vorm. Het zoet water bij standaard atmosferische druk is dichtst bij 4 °C, en zal door convectie dalen aangezien het aan die temperatuur koelt, en als het kouder wordt zal het in plaats daarvan toenemen. Deze omkering zal diep water om warmer veroorzaken te blijven dan ondieper het bevriezen water, zodat het ijs in een watermassa zich eerst bij de oppervlakte en de vooruitgang naar beneden zal vormen, terwijl de meerderheid van het water onderaan een constante 4 °C. zal houden. Dit isoleert effectief een meervloer van de koude. Terwijl dit gedrag duidelijk kan schijnen, zelfs intuïtief, zou men moeten opmerken dat bijna alle andere chemische producten dichter zijn aangezien vaste lichamen dan zij als vloeistoffen, en vorst van bottom up zijn.
Elektro geleidingsvermogen
Een gemeenschappelijke misvatting over water is dat het een krachtige leider van elektriciteit is, met risico's van elektrocutie die dit populaire geloof verklaart. Om het even welke elektrische eigenschappen waarneembaar in water zijn toe te schrijven aan de ionen van minerale zouten en kooldioxide die daarin worden opgelost. Het water zelf-ioniseert waar twee watermolecules één hydroxydeanion en één hydroniumkation, maar genoeg worden om genoeg elektrische stroom te dragen om geen werk of kwaad voor de meeste verrichtingen te doen. Het zuivere water kan ook in zuurstof en waterstofgassen maar zonder enige opgeloste ionen worden geëlektrolyseerdn, is dit een zeer langzaam proces en zo zeer huidig wordt weinig geleid. De smaak die in bronwater of mineraal water voort wordt geadverteerd komt uit de aanwezige mineralen voort, terwijl zuivere H2O smaakloos is. Als dusdanig, verwijzen de zuiverheid in de lente en het minerale water naar zuiverheid van toxine, verontreinigende stoffen, en microben.
Vormen van water
- Voor meer details op dit onderwerp, zie Categorie: Vormen van water.
Het water neemt vele verschillende vormen ter wereld: water damp en wolken in de hemel, de golven en de ijsbergen in het overzees, de gletsjers en de rivieren in de bergen, watervoerende lagen in de grond, aan naam maar enkelen. Door verdamping, precipitatie, en reproductie, stroomt het water onophoudelijk van één vorm aan een andere, in wat de watercyclus wordt genoemd.
Wegens het belang van precipitatie aan landbouw, en aan mensheid worden de in het algemeen, verschillende namen gegeven aan zijn diverse vormen: terwijl de regen in de meeste landen gemeenschappelijk is, zijn andere fenomenen vrij verrassend wanneer voor het eerst gezien. De hagel, de sneeuw, de mist of de dauw zijn voorbeelden. Wanneer geschikt aangestoken, daalt het water in de lucht kan zonlicht breken om regenbogen te produceren.
Op dezelfde manier hebben de waterreproducties belangrijke rollen in menselijke geschiedenis als rivieren gespeeld en de irrigatie bracht het water nodig voor landbouw. De rivieren en het overzees boden kans voor reis en handel. Door erosie, speelden de reproducties een belangrijke rol in het gestalte geven van het milieu dat riviervalleien en delta's verstrekt die rijke grond en niveaugrond voor de oprichting van bevolkingscentra verstrekken.
Het water infiltreert ook de grond en gaat in watervoerende lagen. Dit grondwater recentere stromen terug naar de oppervlakte in de lentes, of meer spectaculair in de hete lentes en geisers. Het grondwater wordt ook gehaald kunstmatig in putten.
Omdat het water vele verschillende substanties kan bevatten, kan het zeer verschillend proeven of ruiken. In feite, hebben de mensen en andere dieren hun betekenissen drinkability van water ontwikkeld kunnen evalueren: de dieren houden niet over het algemeen van de smaak van zout overzees water en de putrid moerassen en keuren het zuiverdere water van de een berglente of watervoerende laag goed.
Positie van de Aarde met betrekking tot water
De wetenschappers theoretiseren dat het grootste deel van het water van het heelal als bijproduct van stervorming wordt geproduceerd. Gary Melnick, een wetenschapper op het Harvard-Smithsonian Centrum voor Astrofysica, verklaart: „Om redenen die niet volledig worden begrepen, wanneer de sterren geboren zijn, gaat hun geboorte van een sterke uitgaande wind van gas en stof vergezeld. Wanneer dit outflowing materiaal uiteindelijk het omringende gas beïnvloedt, de drukgolven die gecreÃërd kompres zijn en het gas verwarmen. Het water dat wij wordt snel geproduceerd in dit warme dichte gas.“ hebben waargenomen [4]
De coëxistentie van het vaste lichaam, de vloeistof, en de gasachtige fasen van water ter wereld Is essentieel voor bestaan van het leven ter wereld. Nochtans, als de plaats van de Aarde in het zonnesysteem zelfs marginaal dichter was aan of verder van de Zon (d.w.z., miljoen mijlen of zo), zullen de voorwaarden die de drie vormen om gelijktijdig aanwezig toestaan te zijn veel minder waarschijnlijk bestaan.
De massa van de aarde staat ernst toe om een atmosfeer te houden. De damp van het water en de kooldioxide in de atmosfeer verstrekken een serreeffect dat de hulp een vrij regelmatige oppervlaktetemperatuur handhaaft. Als de Aarde minder massief was, zou een dunnere atmosfeer temperatuuruitersten veroorzaken die de accumulatie van water behalve in polaire ijskappen (zoals op Mars) verhinderen.
De afstand tussen Aarde en de Zon, de combinatie van zonnestraling die en het serreeffect van de atmosfeer wordt ontvangen zorgt ervoor dat de oppervlakte van de Aarde noch te koud noch te heet voor vloeibaar water is. Als de Aarde verder was van de Zon, het meeste water worden bevroren. Als de Aarde meer dichtbijgelegen was de Zon, zou zijn hogere oppervlaktetemperatuur de vorming van ijskappen, beperken of zou water om slechts als damp veroorzaken te bestaan.
Men heeft voorgesteld dat het leven zelf de voorwaarden kan handhaven die zijn voortdurend bestaan hebben toegestaan. De oppervlaktetemperatuur van Aarde is vrij constant door geologic tijd ondanks het variëren van niveaus van inkomende zonnestraling (insolatie) geweest, erop wijzend dat een dynamisch proces de temperatuur van de Aarde via een combinatie van broeikasgassen en oppervlakte of atmosferisch albedo regeert. Dit voorstel is genoemd geworden hypothese van Gaia.
Het effect van het water op het leven
Van een biologisch standpunt, heeft het water vele verschillende eigenschappen die voor de proliferatie van het leven kritiek zijn die het behalve andere substanties plaatst. Het voert deze rol door organische samenstellingen uit toe te staan om op manieren te reageren die uiteindelijk replicatie toestaat. Alle bekende vormen van het leven hangen van water af. Het water is zowel essentieel als oplosmiddel waarin veel van de organismen opgeloste stoffen oplossen, en essentieel onderdeel vele metabolische processen binnen het lichaam (b.v. worden de significante hoeveelheden water gebruikt tijdens de spijsvertering van voedsel).
Het zoet water heeft zijn grootste dichtheid onder normale atmosferische druk bij 4 °C, dan wordend minder dicht aangezien het bevriest of omhoog van dit punt verwarmt - de enige redenwatermassa's bevriezen door al manier niet (die alle organismen binnen het zou doden). Als stabiele, polaire molecule overwegend in de atmosfeer, speelt het een belangrijke rol als broeikasgas die infrarode straling absorberen, waarzonder, de gemiddelde de oppervlaktetemperatuur van de Aarde -18 °C. zou zijn.
De vormen van het leven die in water leven
De wateren van de aarde worden gevuld met het leven. Vis uitsluitend levend in water, en er zijn vele soorten mariene zoogdieren, zoals dolfijnen en walvissen die ook in het water leven. Sommige soorten dier, zoals amfibieen besteden gedeelten van hun leven in water, en gedeelten aan land. De installaties zoals kelp en de algen groeien in het water, en zijn de basis voor sommige onderwaterecosystemen. Het plankton, echter, is over het algemeen de stichting van de oceaanvoedselketen.
De verschillende waterschepselen hebben verschillende oplossingen gevonden aan het verkrijgen van zuurstof in het water. De vissen hebben kieuwen in plaats van longen, niettemin sommige soorten vissen, zoals lungfish hebben allebei. De mariene zoogdieren, zoals dolfijnen, walvissen, otters, en verbindingen hebben periodiek aan oppervlakte nodig aan adem van de lucht.
Water in menselijke beschaving
De beschaving heeft historisch rond rivieren en belangrijke waterwegen gebloeid; Mesopotamië, de zogenaamde wieg van beschaving, werd gesitueerd tussen de belangrijkste rivieren Tigris en Eufraat. Grote metropolises zoals Londen, Montreal, Parijs, New York, en Tokyo zijn hun succes voor een deel aan hun gemakkelijke toegankelijkheid via water en resulterende uitbreiding van handel verschuldigd. De eilanden met veilige waterhavens, zoals Singapore en Hongkong, hebben om precies deze reden gebloeid. In plaatsen zoals Noord-Afrika en het MiddenOosten, waar het water schaarser is, was de toegang tot schoon drinkwater en is een belangrijke factor in menselijke ontwikkeling.
Menselijk gebruik van water
De mensen gebruiken water op een verscheidenheid van manieren. Ongeveer 72% van de vette vrije massa van het menselijke lichaam wordt gemaakt van water. Om behoorlijk te functioneren, vereist het lichaam tussen één en zeven liter water per dag om dehydratie te vermijden, het nauwkeurige bedrag hangt van het niveau van activiteit, temperatuur, vochtigheid, en andere factoren af. De meesten van dit wordt opgenomen door voedsel of dranken buiten het drinken van recht water (hete thee die vaak gebruikt=wordt= in woestijnen om dehydratie, enz. te vermijden) Het is niet duidelijk hoeveel wateropname gewenst=wordt= door gezonde mensen. Nochtans, voor zij die nier geen problemen hebben, is het eerder moeilijk om teveel water te drinken, maar (vooral in warm vochtig weer en terwijl het uitoefenen) gevaarlijk om te weinig te drinken. De mensen kunnen veel meer water drinken dan noodzakelijk terwijl het uitoefenen, echter, zettend hen op risico van waterintoxicatie, dat fataal kan zijn. Het „feit“ dat een persoon acht glazen water per dag zou moeten verbruiken kan terug naar een wetenschappelijke bron worden gevonden niet. [5] Er zijn andere mythen zoals het effect van water op gewichtsverlies en constipatie die zijn verjaagd. [6] het recentste dieetrapport van de verwijzingsopname door de Nationale Raad voor Onderzoek van de V.S. adviseerde 2.7 liter van watertotaal (met inbegrip van voedselbronnen) voor vrouwen en 3.7 liter voor mannen. [7] het Water wordt verloren van het lichaam in urine en faecaliën, door het zweten, en door uitwaseming van waterdamp in de adem.
De mensen vereisen water dat teveel zout of andere onzuiverheden niet bevat. De gemeenschappelijke onzuiverheden omvatten chemische producten en/of schadelijke bacteriën, zoals Vibrio. Sommige opgeloste stoffen zijn aanvaardbaar en zelfs wenselijk voor waargenomen smaakverhoging en om nodig elektrolyten te verstrekken.
Naast het drinken, is het water waardevol voor mensen toe te schrijven aan zijn eigenschappen als oplosmiddel. Het wordt gebruikt om alles van het menselijke lichaam, kleren, vloeren, auto's, voedsel, huisdieren, en enkel over al het andere te wassen.
Het water is ook een belangrijke component van het het koken procédé. Het meeste voedsel zou voorafgaand aan wordt gekookt en wordt gegeten moeten worden gewassen. Het koken, het stomen, en het sudderen zijn populaire het koken methodes die vaak vereisen onderdompelend voedsel in water of zijn gasachtige staat, stoom.
Het water is ook belangrijk in industriële contexten.
Recreatief gebruik van water
De mensen gebruiken water voor vele recreatieve doeleinden, en voor oefening, en in vele sporten. Sommigen hiervan omvatten, en zwemmen, waterskiën, roeien die, ijs vissen duiken schaatsen skiÃen. Bovendien wordt de teamsport, hockey gespeeld op ijs.
De oevers van het meer en de stranden zijn populaire plaatsen voor mensen gaan van recreatie ontspannen en genieten.
Water en volksgezondheid
Het water geschikt voor menselijke consumptie wordt genoemd drinkwater of „drinkbaar water“. Het water dat niet specifiek voor het drinken wordt gemaakt, maar is niet schadelijk voor mensen wanneer gebruikt voor voedselvoorbereiding wordt genoemd veilig water.
Deze natuurlijke rijkdom wordt schaarser in bepaalde plaatsen, en zijn beschikbaarheid is een belangrijke sociale en economische zorg.
Momenteel, drinken ongeveer 1 miljard mensen rond de wereld uit routine ongezond water. De meeste landen hebben het doel goedgekeurd om tegen 2015 het aantal mensen wereldwijd te halveren wie toegang tot v