Вода. Часть I. Необычные свойства

Вода. Часть I. Необычные свойства


26 ноября 2018 | понедельник

Сегодня мы хотели бы поговорить о воде. Да-да, обычной простой воде, которая нас всех окружает в большом количестве, каждый день. Факт ее постоянного присутствия вокруг нас делает ее чем-то обыденным и не заслуживающим внимания. Однако это не совсем так.

Кое-что о воде мы помним из школьного курса. Например, что живущие на Земле организмы содержат большое ее количество, фактически, мы все состоим в основном из воды. Ну еще кое-какие цифры: закипает вода в нормальных условиях при 100°C, замерзает при 0°C. Ну и что?

При своей простейшей химической формуле вода обладает очень необычными свойствами, можно даже сказать, аномальными. Попробуем пройтись по некоторым из них в произвольном порядке, так как оценить важность того или иного свойства весьма сложно: все они важны для существования жизни в привычной для нас форме. При отсутствии даже одного из них мы бы просто не смогли существовать.

Вода является очень хорошим растворителем, в определенном смысле универсальным. Свойство воды как растворителя объясняется высокими диэлектрической проницаемостью и полярностью. Именно благодаря этому свойству все живые существа получают питательные вещества через различные жидкости организма, не только через кровь, но и через межклеточную и внутриклеточную жидкости. С другой же стороны многие вещества водой совершенно не растворяются, например, те же жиры, из которых состоят клеточные мембраны. Очевидно, что это также является ключевым фактором существования жизни.

Вода обладает очень необычным свойством, отличающим ее от подавляющего количества других веществ: для воды не работает прямая зависимость температуры и объема! При охлаждении теплой воды ее объем уменьшается, как это происходит и с другим веществами, но продолжается это до +4°C, после чего при дальнейшем охлаждении она начинает расширяться. Обратите внимание, что речь идет о +4°C, а не о температуре замерзания 0°C. При переходе через ноль вода начинает замерзать, также продолжая расширяться.

Следствием из этого аномального свойства является тот факт, что у воды более высокая плотность в жидком состоянии, чем в твердом. Другими словами, водяной лед легче воды. Очевидно, если бы это было не так, то воды в водоемах в жидком состоянии при отрицательных температурах воздуха не было бы со всеми вытекающими последствиями.

Вода обладает очень высокой теплоемкостью: для нагрева воды на один градус требуется затратить больше энергии, чем для нагрева любого другого вещества. Важным следствием отсюда является уменьшение перепада суточных и сезонных температур окружающей среды; в масштабах же всей Земли это свойство оказывает сильнейшее влияние на климат, делая его более мягким по сравнению с климатом безводных планет.

Вспомните также, каким образом наш организм избегает перегрева при высоких внешних температурах. Охлаждение организма через потоотделение очень эффективно благодаря высокой теплоемкости воды, но работает оно потому, что вода может испаряться и в жидком, и даже твердом состоянии. Таким свойством обладает не только вода, но именно вода при этом является нетоксичным веществом.

Еще одно аномальное свойство воды — очень большая сила поверхностного натяжения. Наверняка многие наливали в стакан чай «с горкой». Именно благодаря этому свойству протекают капиллярные процессы, являющиеся основой жизнедеятельности всех организмов.

У воды аномально высокие температуры плавления и кипения по сравнению с аналогичными водородными соединениями: при 0°C вода должна была бы уже начать кипеть, а она, наоборот, замерзает. Если говорить именно о земной форме жизни, то мы все обязаны своим существованием в том числе и этому свойству.

Наконец, еще одно необычное свойство воды — предельно низкая вязкость. Если оставить за скобками некоторые специфические вещества, такие как жидкий водород и эфиры, то вода обладает самой низкой вязкостью среди жидкостей. Что это означает для нас с вами? Именно благодаря низкой вязкости наше сердце способно перекачивать кровь, а мельчайшие капилляры способны доставлять ее ко всем органам. При чуть большей вязкости была бы затруднена или даже невозможна жизнедеятельность клеток, включая их деление.

Мы рассказали лишь об общеизвестных свойствах воды. Однако вода обладает и более специфическими свойствами, некоторые из которых даже не признаются официальной наукой. Вспомните, например, русские народные сказки о живой и мертвой воде. В следующий раз мы поговорим на эти околонаучные темы. В конце концов, даже если официальная наука что-то не признает, это не означает, что этого нет на самом деле: ведь еще относительно недавно людей сжигали за идею круглой Земли.

Вряд ли мы открыли Америку, рассказав о ключевой роли воды в жизни на земле вообще и нашей с вами в частности. Данной статьей мы хотели просто еще раз напомнить об этом. Ведь именно сейчас качество потребляемой воды сильно упало, а вода в процессе жизнедеятельности организмов играет гораздо более важную роль, чем даже пища. Воды мы потребляем больше любого другого продукта. По подсчетам ученых, до 80% всех известных болезней человек получает через воду низкого качества. Стоит всегда помнить, что отравление через воду гораздо опаснее для организма, так как вода участвует во всех процессах его жизнедеятельности. Поэтому имеет смысл еще раз задуматься, что же мы с вами пьем каждый день.

Новости