|
Nr.1/1993 czerwiec 1993
|
Woda jest składnikiem każdego napoju. Jesteśmy do niej tak bardzo przyzwyczajeni, że nie zawsze zdajemy sobie sprawę, jak jest niezwykłą. Jej niezwykłość polega na tym, że nie można jej zastąpić żadną inną substancją - jest niepowtarzalna. Woda jest niezbędna w procesach przemiany materii i bez niej nie byłaby możliwa żadna forma życia. Niebagatelana jest też rola wody w gospodarce. Bez niej nie może obejść się przemysł i rolnictwo, transport orza wiele innych dziedzin ludzkiej działalności. Dlatego warto poświęcić jej nieco więcej uwagi, niż wynika to z jej powszechności i ogólnej dostępności. Tym artykułem rozpoczynamy cykl, w którym pisać będziemy o wodzie i jej znaczeniu w życiu człowieka.
Woda jest najlepszym i najbardziej uniwersalnym rozpuszczalnikiem wielu ciał zarówno stałych, ciekłych jak tez gazów. Już w ubiegłym wieku wykazano, że rozpuszcza ona nawet szkło, a także złoto i srebro! Oczywiście skutki tego procesu są praktycznie niedostrzegalne. Osobliwością wody jest również to, że posiada niezwykle dużą pojemność cieplną, dziesięciokrotnie większą niż żelazo. Żeby podgrzać wodę o jeden stopień, trzeba na to dziesięć razy więcej ciepła niż przy podgrzewaniu, także o jeden stopień, żelazo o takiej samej masie. Woda ogrzewa się bardzo wolno, ale za to długo utrzymuje ciepło. Procesy wchłaniania i oddawania ciepła przy przechodzeniu ze stanu ciekłego w stan stały (lód) lub ze stanu ciekłego w parę przebiegają powoli. Tylko dzięki temu woda jest w stanie skutecznie łagodzić klimat i zmniejszać wahania temperatury.
Odmiennie niż większość cieczy zachowuje się woda przy przechodzeniu w stan stały. W czasie zamarzania powiększa swoją objętość o prawie 9%, przez co zmniejsza się jej ciężar właściwy, a więc staje się "lżejsza". Dzięki temu lód utrzymuje się na powierzchni wody izolując ją przed dalszą utratą ciepła. Dlatego rzeki, jeziora, morza i oceany nie zamarzają do dna, co ma ogromne znaczenie dla egzystencji w nich żywych organizmów. Inną osobliwością wody jest to, że przy ogrzewaniu nie zwiększa ona wprost proporcjonalnie swojej objętości jak olbrzymia większość cieczy. W czasie ogrzewania w zakresie od 0oC do 4oC woda "kurczy się". Przy dalszym ogrzewaniu zwiększa swoją objętość, by dopiero przy temperaturze 8oC osiągnąć taką, jak przy 0oC. Tak nietypowe zachowanie się wody przy zmianie temeratury przysparza wiele kłopotów zarówno przyrodzie, jak i człowiekowi. Pęczniejąc wskutek zmian temperatury, szczególnie wskutek zamarzania, w szczelinach skał, dróg czy elementów budowlanych powoduje procesy erozyjne gruntu, kruszenie asfaltu, murów, fundamentów i elewacji budowli. Szczególne właściwości biologiczne ma woda świeżo rozmrożona. Przyspiesza wegetację roślin, wpływa na zwiększenie wagi w hodowli, obniża ilość cholesterolu we krwi chorych. Podobnie pozytywną rolę spełnia woda magnezowana. Używana do nawożenia podnosi wydajność upraw o blisko 25-30%. Czysta chemicznie woda jest bardzo dobrym izolatorem, a właściwości te zwiększają się w czasie jej krzepnięcia. Zachowuje się więc inaczej niż większość substancji. Powszechność wody zadecydowała o tym, że stała się ona wzorcem dla wielu pomiarów. I tak krzepnięcie i wrzenie są podstawą wzorca stosowanej u nas skali termometru Celsjusza, a właściwości wody wykorzystywano przy definiowaniu jednostek masy i energii cieplnej. Woda, którą spotykamy na codzień niewiele przypomina swój chemiczny pierwowzór. Niestety, dostępność i powszechność wstępowania wody utrwaliły we współczesnych ogromną beztroskę w traktowaniu jej zasobów. Skutki uciążliwe są już dziś, a przyszłość budzi refleksje pełne niepokoju. Tadeusz Wojtaszek |
