Свойства воды - Вода, ее свойства и состояния

К свойствам воды относятся бесцветность, отсутствие запаха и вкуса, прозрачность, текучесть.

Вода способна переносить много веществ и притом разными способами. Если положить в стакан чистой воды ложку соли или сахара, то они быстро растворятся в воде, перестанут быть видимы в ней. Но это не значит, что соль или сахар исчезли вовсе или превратились в другое вещество. Вкус раствора легко узнать, и по вкусу можно определить, какое вещество положили в воду: соль или сахар. Просто молекулы растворенного вещества перемешались с молекулами воды.

Можно ли теперь очистить воду от примеси? Для очистки применяют обычно особые устройства - фильтры. Фильтром может быть почти всякая ткань, бумага (вроде салфетки или промокашки), может быть слой песка на сите.

Если осторожно пропустить раствор соли через такой фильтр, то соль и сахар через него пройдут спокойно. Фильтр представляет собою по сути дела сетку, только очень частую, так чтобы в дырочки этой сетки не могли пройти частички, видимые нашим глазом. Но для молекул - как воды, так и растворенных веществ такие сетки - как футбольные ворота для горошины. Итак, растворы спокойно проходят через фильтры. Потому вода может переносить растворенные в ней вещества туда, куда может сама проникнуть - например, к корням растений.

Чаще всего растворы не окрашивают воды, почти не меняют ее текучести или вязкости. Вода в природе в жидком виде практически не бывает чистою. Она всегда представляет собою хотя бы слабый, но все же раствор каких-нибудь солей.

Но вода движет не только то, что в ней полностью растворяется. Если зачерпнуть весною воды из бурного ручья, текущего по дороге и внимательно рассмотреть эту воду, то можно увидеть, что в ней много частиц песка, глины, всякого иного мусора. Эти частицы настолько велики, что через фильтр не проходят, если дать воде спокойно постоять, они сами осядут на дно. (Между тем из раствора соль сама собою не выпадет). Тем не менее, вода переносит и эти песчинки, которые образуют в ней взвесь - так принято называть это смешение.

Взвеси, как и растворы, встречаются постоянно. Любая движущаяся вода: ручей, речка, - несет песок и глину. Взвеси сильно могут изменить цвет, вес, вязкость и другие свойства воды, гораздо в большей мере, чем это делают растворы.

Как и все прочие вещества, вода при нагревании расширяется. Конечно, это расширение невелико и мало заметно. Если налить воды в колбу с длинным узким горлышком и нагревать ее, то можно заметить поднятие уровня воды в горлышке. Соответственно, при охлаждении вода сжимается.

У теплового расширения воды есть одна очень важная особенность. Как ведет себя вода при замерзании? Продолжает ли сжиматься?

Можно проделать такой опыт. Налить холодной воды в бутылку столько, чтобы выливалась, и плотно закупорив пробкой, поставить на мороз. Через некоторое время вода в бутылке замерзнет и саму бутылку разорвет на куски. Льдышка в форме бутылки окажется шире самой бутылки. Значит, вода при замерзании расширяется и с довольно большой силою. В домах с водяным отоплением при аварии в зимнее время, отопительные батареи могут охладиться настолько, что вода в них замерзнет - и разорвет батареи. В зимнее время, случается, лопаются и водопроводные трубы, поэтому их положено закапывать на такую глубину, где земля не промерзает. Иными словами, расширение воды при замерзании - явление довольно известное и не всегда безопасное.

Но у него есть и другое, очень важное, значение. Если вода при замерзании расширяется, то лед должен быть легче воды, поскольку при охлаждении то же самое количество воды начинает занимать уже больший объем. Как расширившийся теплый воздух "всплывает" в окружающем плотном холодном воздухе, так и лед всплывает на поверхность воды.

Можно растопить в жестяной банке парафин и посмотреть, как он твердеет. Если попробовать его "на твердость" опускаемой лучинкою, то легко заметить, что густой, а затем и твердый парафин будет скапливаться у дна. Это понятно: при застывании парафин сжимается, а потому тяжелеет и тонет. А у воды все получается совсем наоборот. Лед всплывает на поверхности воды.

Благодаря этому свойству наши реки и озера зимою не промерзают до дна. Если бы лед был плотнее воды, он тонул бы в ней, а вода постоянно оказывалась бы поверх его на самом морозе и быстро вся замерзала. На самом же деле температура воды у дна держится около 4-х градусов тепла, а ледяной покров на реке, будучи еще занесен пушистым снегом, вполне способен сохранить внутри воду от замерзания. Конечно, к весне слой льда делается все толще, если бы зима стояла круглый год, реки, в конце концов, промерзли бы и до дна. Но за время обычной зимы этого не происходит.

Причиною же сего явления служит особое устройство молекулы воды. Притягиваясь друг к другу, молекулы выстраиваются особым образом, по особому порядку. Для этого порядка требуется побольше места, чем в жидкой воде. Вот и происходит расширение воды при замерзании. Отчасти о порядке, царящем в куске льда, можно догадаться, глядя на снежинки - всегда правильной шестиугольной формы. Эта форма не могла бы возникнуть, если бы молекулы воды сцеплялись между собою как попало.

Рассмотрим движение воды, обычно именуемое круговоротом. Все наши речки и ручьи текут до впадения в большие реки или озера. Большие реки впадают в море, из озер же чаще всего также вытекают реки, впадающие, в конце концов, в море. Куда же девается эта вода, постоянно пополняющая океан?

Она испаряется. Поверхность всех морей и океанов огромна, воды испаряется с нее довольно много. Часть этой воды, собирающейся в облака, вновь проливается дождем в океан, а часть в виде туч переносится обратно на сушу, где выпадает дождем, снегом, росою. Часть дождевой воды сразу испаряется обратно, а другая часть проникает в почву и в реки. Под землею вода тоже не стоит на месте, а постепенно стекает вниз. Иногда вода эта выбивается наружу в виде родника или ключа. Часто такие ключи бьют на дне водоемов.

Выбиваясь на поверхность земли, грунтовые воды питают ручьи и речки, которые, постепенно сливаясь в большие реки, вновь выносят воду в моря и океаны. Такое постоянное движение воды именуется круговоротом.

Движущаяся вода выполняет в своем круговороте множество разных дел и первое важнейшее дело в круговороте воды - снабжение суши водой. Без воды жизнь невозможна. Все жизненные соки и питательные вещества в растениях и животных движутся только в виде водных растворов. И вода попадает на сушу по сути дела только в виде осадков: дождя, росы, снега в ходе круговорота.

Другая и совсем особая роль круговорота воды состоит в том, что при этом происходит постоянное очищение воды.

Морская вода на вкус солона и горька. Между тем вода дождевая, и особенно снеговая, очень чистая и приятная на вкус. Отчего так происходит? Оттого, что соли не испаряются вместе с водою и не идут в облака, образующиеся над морями. Соли остаются в море.

Можно проделать такой опыт. Взять колбу с раствором соли или просто с морской водой, плотно закрыть горлышко пробкой со вставленной в него изогнутой стеклянной трубкой. Другой конец трубки поместить в пробирку, находящуюся в холодной воде. Нагревая раствор воды в колбе, мы постепенно можем выпарить всю воду. Вода пройдет в виде пара по трубке в пробирку, там охладится, станет снова жидкой, и в пробирке останется чистая вода. А все соли в виде сухого белого или желтоватого налета останутся в колбе. Таким способом часто опресняют при необходимости морскую воду или выделяют из раствора соли.

Похожие статьи




Свойства воды - Вода, ее свойства и состояния

Предыдущая | Следующая