Məktəb günlərindən suyun düsturunu kim bilir? Əlbəttə, hər şey. Çox güman ki, kimyanın bütün kursundan, onu xüsusi olaraq öyrənməyən bir çoxları üçün qalan yeganə şey H2O düsturunun nə demək olduğunu bilməkdir. Bəs indi biz mümkün qədər ətraflı və dərindən anlamağa çalışacağıq ki, su nədir? Onun əsas xassələri hansılardır və niyə məhz onsuz Yer planetində həyat qeyri-mümkündür.
Bir maddə kimi su
Su molekulu, bildiyimiz kimi, bir oksigen atomundan və iki hidrogen atomundan ibarətdir. Onun düsturu belə yazılmışdır: H2O. Bu maddə üç vəziyyətə malik ola bilər: bərk - buz şəklində, qaz halında - buxar şəklində və maye - rəngsiz, dadsız və qoxusuz bir maddə kimi. Yeri gəlmişkən, bu, planetdə təbii şəraitdə eyni vaxtda hər üç vəziyyətdə mövcud ola bilən yeganə maddədir. Məsələn: Yerin qütblərində - buz, okeanlarda - su, günəş şüaları altında buxarlanma isə buxardır. Bu mənada su anormaldır.
Həmçinin su bizdə ən çox yayılmış maddədirplanet. O, Yer planetinin səthini demək olar ki, yetmiş faiz əhatə edir - bunlar okeanlar, gölləri olan çoxsaylı çaylar və buzlaqlardır. Planetdəki suyun çox hissəsi duzludur. İçmək və əkinçilik üçün yararsızdır. Təzə su planetdəki ümumi suyun yalnız iki yarım faizini təşkil edir.
Su çox güclü və yüksək keyfiyyətli həlledicidir. Bunun sayəsində suda kimyəvi reaksiyalar çox böyük sürətlə baş verir. Bu eyni xüsusiyyət insan orqanizmindəki maddələr mübadiləsinə təsir göstərir. Yetmiş insanın bədəninin yüzdə yetmiş faizi su olduğu hamıya məlumdur. Uşaqda bu faiz daha yüksəkdir. Yaşlandıqda bu rəqəm yetmiş faizdən altmış faizə düşür. Yeri gəlmişkən, suyun bu xüsusiyyəti onun insan həyatının əsasını təşkil etdiyini açıq şəkildə nümayiş etdirir. Bədəndə nə qədər çox su varsa - o, daha sağlam, daha aktiv və gəncdir. Buna görə də, bütün ölkələrin alimləri və həkimləri yorulmadan təkrarlayırlar ki, çox içmək lazımdır. O, saf formada sudur və çay, qəhvə və ya digər içkilər şəklində əvəzedici deyil.
Su planetin iqlimini formalaşdırır və bu, mübaliğə deyil. Okeandakı isti cərəyanlar bütün qitələri qızdırır. Bu, suyun günəş istiliyini çox qəbul etməsi və sonra soyumağa başlayanda onu verməsi ilə əlaqədardır. Beləliklə, planetdəki temperaturu tənzimləyir. Bir çox elm adamları yaşıl planetdə bu qədər su olmasaydı, Yerin çoxdan soyuyaraq daşa dönəcəyini deyirlər.
Suyun xüsusiyyətləri
Suyun çox maraqlı xüsusiyyətləri var.
Məsələn, su havadan sonra ən hərəkətli maddədir. Məktəb kursundan çoxları, təbii ki, təbiətdəki su dövranı kimi bir şeyi xatırlayırlar. Məsələn: bir axın birbaşa günəş işığının təsiri altında buxarlanır, su buxarına çevrilir. Bundan əlavə, bu buxar küləklə harasa aparılır, buludlarda, hətta ildırımlı buludlarda toplanır və qar, dolu və ya yağış şəklində dağlara düşür. Bundan əlavə, dağlardan çay yenidən aşağı axır, qismən buxarlanır. Və beləliklə - bir dairədə - dövr milyonlarla dəfə təkrarlanır.
Həmçinin suyun çox yüksək istilik tutumu var. Məhz buna görədir ki, su hövzələri, xüsusən də okeanlar isti mövsümdən və ya günün vaxtından soyuq dövrə keçid zamanı çox yavaş soyuyur. Əksinə, havanın temperaturu yüksəldikdə, su çox yavaş qızdırılır. Bunun sayəsində, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, su bütün planetimizdə havanın temperaturunu sabitləşdirir.
Civədən sonra su ən yüksək səth gərginliyinə malikdir. Düz bir səthə təsadüfən tökülən bir damlanın bəzən təsirli bir ləkəyə çevrildiyini görməmək mümkün deyil. Bu suyun elastikliyini göstərir. Başqa bir xüsusiyyət, temperatur dörd dərəcəyə endikdə özünü göstərir. Su bu işarəyə qədər soyuyan kimi yüngülləşir. Buna görə də buz həmişə suyun səthində üzür və çayları və gölləri örtərək qabıq şəklində donur. Bunun sayəsində qışda donan su hövzələrində balıqlar donmur.
Su elektrik cərəyanının keçiricisi kimi
İlk olaraq elektrik keçiriciliyinin (o cümlədən su) nə olduğunu öyrənməlisiniz. Elektrik keçiriciliyi a qabiliyyətidirvə ya maddələr elektrik cərəyanını özləri vasitəsilə keçir. Müvafiq olaraq, suyun elektrik keçiriciliyi suyun cərəyan keçirmə qabiliyyətidir. Bu qabiliyyət birbaşa mayenin tərkibindəki duzların və digər çirklərin miqdarından asılıdır. Məsələn, distillə edilmiş suyun elektrik keçiriciliyi demək olar ki, minimuma endirilir, çünki belə su yaxşı elektrik keçiriciliyi üçün çox zəruri olan müxtəlif əlavələrdən təmizlənir. Mükəmməl cərəyan keçiricisi duzların konsentrasiyası çox yüksək olan dəniz suyudur. Elektrik keçiriciliyi suyun temperaturundan da asılıdır. Temperatur nə qədər yüksək olarsa, suyun elektrik keçiriciliyi bir o qədər yüksəkdir. Bu nümunə fiziklərin çoxsaylı təcrübələri sayəsində aşkar edilmişdir.
Suyun elektrik keçiriciliyinin ölçülməsi
Belə bir termin var - kondüktometriya. Bu, məhlulların elektrik keçiriciliyinə əsaslanan elektrokimyəvi analiz üsullarından birinin adıdır. Bu üsul duzların və ya turşuların məhlullarında konsentrasiyanı təyin etmək, həmçinin bəzi sənaye məhlullarının tərkibinə nəzarət etmək üçün istifadə olunur. Su amfoter xüsusiyyətlərə malikdir. Yəni şəraitdən asılı olaraq həm turşu, həm də əsas xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilir - həm turşu, həm də əsas kimi fəaliyyət göstərir.
Bu analiz üçün istifadə olunan cihazın çox oxşar adı var - konduktor. Bir konduktordan istifadə edərək, bir məhluldakı elektrolitlərin elektrik keçiriciliyi ölçülür, təhlili aparılır. Bəlkə də başqa bir termini izah etməyə dəyər - elektrolit. Bu, həll olunduqda və ya əridikdə,ionlara parçalanır, bunun nəticəsində elektrik cərəyanı sonradan aparılır. İon elektrik yüklü hissəcikdir. Əslində, konduktor suyun elektrik keçiriciliyinin müəyyən vahidlərini əsas götürərək onun elektrik keçiriciliyini təyin edir. Yəni, ilkin vahid kimi götürülmüş müəyyən bir həcmli suyun elektrik keçiriciliyini müəyyən edir.
Keçən əsrin yetmişinci illərinin əvvəllərindən əvvəl də elektrik cərəyanının keçiriciliyini göstərmək üçün ölçü vahidi "mo" istifadə olunurdu, o, başqa bir kəmiyyətin - Ohm-un törəməsi idi, müqavimətin əsas vahidi. Elektrik keçiriciliyi müqavimətlə tərs mütənasib olan kəmiyyətdir. İndi Siemens-də ölçülür. Bu dəyər öz adını Almaniyadan olan fizik Verner fon Simensin şərəfinə almışdır.
Siemens
Siemens (həm Cm, həm də S ilə işarələnə bilər) elektrik keçiriciliyi vahidi olan Ohm-un əksidir. Bir sm müqaviməti 1 ohm olan hər hansı bir keçiricinin elektrik keçiriciliyinə bərabərdir. Siemens tərəfindən düsturla ifadə edilmişdir:
Suyun istilik keçiriciliyi
İndi isə istilik keçiriciliyinin nə olduğundan danışaq. İstilik keçiriciliyi bir maddənin istilik enerjisini ötürmə qabiliyyətidir. Bu fenomenin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, müəyyən bir cismin və ya maddənin temperaturunu təyin edən atomların və molekulların kinetik enerjisi ötürülür.onların qarşılıqlı təsiri zamanı başqa cisim və ya maddə. Başqa sözlə, istilik keçiriciliyi cisimlər, maddələr, eləcə də cisimlə maddə arasında istilik mübadiləsidir.
Suyun istilik keçiriciliyi də çox yüksəkdir. İnsanlar hər gün suyun bu xüsusiyyətindən fərqinə varmadan istifadə edirlər. Məsələn, bir qaba soyuq su tökmək və içindəki içkiləri və ya qidaları soyutmaq. Soyuq su butulkadan, qabdan istilik alır, əksinə soyuq su verir, əks reaksiya da mümkündür.
İndi eyni hadisəni planet miqyasında asanlıqla təsəvvür etmək olar. Okean yayda isinir, sonra - soyuq havaların başlaması ilə yavaş-yavaş soyuyur və istiliyini havaya verir, bununla da qitələri qızdırır. Qışda soyuduqdan sonra okean quruya nisbətən çox yavaş isinməyə başlayır və sərinliyini yay günəşindən solan qitələrə verir.
Suyun sıxlığı
Yuxarıda deyilmişdi ki, balıqlar qışda gölməçədə yaşayır, çünki suyun bütün səthində qabıqla donmasıdır. Bilirik ki, su sıfır dərəcə temperaturda buza çevrilməyə başlayır. Suyun sıxlığı buzun sıxlığından böyük olduğuna görə buz səthdə üzür və donur.
Suyun redoks xassələri nədir
Həmçinin müxtəlif şəraitdə su həm oksidləşdirici, həm də reduksiyaedici ola bilər. Yəni, elektronlarından imtina edən su müsbət yüklənir və oksidləşir. Yaxud elektron alır və mənfi yüklənir, yəni bərpa olunur. Birinci halda, su oksidləşir və ölü adlanır. O, sahibdirçox güclü bakterisid xüsusiyyətlərə malikdir, lakin onu içmək lazım deyil. İkinci halda, su canlıdır. Canlandırır, orqanizmin bərpasını stimullaşdırır, hüceyrələrə enerji gətirir. Suyun bu iki xüsusiyyəti arasındakı fərq "redoks potensialı" termini ilə ifadə edilir.
Su nə ilə reaksiya verə bilər
Su Yer üzündə mövcud olan demək olar ki, bütün maddələrlə reaksiya verə bilir. Yeganə odur ki, bu reaksiyaların baş verməsi üçün uyğun temperatur və mikroiqlim təmin edilməlidir.
Məsələn, otaq temperaturunda su natrium, kalium, barium kimi metallarla yaxşı reaksiya verir - onlara aktiv deyilir. Halojenlər flüor və xlordur. Qızdırıldıqda su dəmir, maqnezium, kömür, metanla yaxşı reaksiya verir.
Müxtəlif katalizatorların köməyi ilə su amidlərlə, karboksilik turşuların efirləri ilə reaksiya verir. Katalizator komponentləri qarşılıqlı reaksiyaya sövq edən və onu sürətləndirən maddədir.
Yerdən başqa yerdə su varmı?
Bu günə qədər Günəş sistemində Yerdən başqa heç bir planetdə su tapılmayıb. Bəli, onlar onun Yupiter, Saturn, Neptun və Uran kimi nəhəng planetlərin peyklərində olduğunu güman edirlər, lakin hələlik alimlərin dəqiq məlumatı yoxdur. Mars planetində və Yerin peykində - Ayda qrunt suları ilə bağlı hələ tam təsdiqlənməmiş başqa bir fərziyyə var. Marsla bağlı bir sıra nəzəriyyələr irəli sürülüb ki, vaxtilə bu planetdə okean olub və onun mümkün modeli hətta alimlər tərəfindən hazırlanıb.
Günəş sistemindən kənarda çoxlu irili-xırdalı planetlər var ki, alimlərin fikrincə, orada su ola bilər. Ancaq hələlik buna əmin olmaq üçün ən kiçik bir yol yoxdur.
Praktik məqsədlər üçün suyun istilik və elektrik keçiriciliyindən necə istifadə edilməli
Su yüksək istilik tutumlu olduğuna görə istilik magistrallarında istilik daşıyıcısı kimi istifadə olunur. İstehsalçıdan istehlakçıya istilik ötürülməsini təmin edir. Bir çox atom elektrik stansiyaları da əla soyuducu kimi sudan istifadə edir.
Tibbdə buz soyutma, buxar isə dezinfeksiya üçün istifadə olunur. Buz iaşə sistemində də istifadə olunur.
Bir çox nüvə reaktorlarında su uğurlu nüvə zəncirvari reaksiya üçün moderator kimi istifadə olunur.
Təzyiqli su qayaları parçalamaq, yarmaq və hətta kəsmək üçün istifadə olunur. Bu, tunellərin, yer altı qurğuların, anbarların, metroların tikintisində fəal şəkildə istifadə olunur.
Nəticə
Məqalədən belə çıxır ki, su öz xüsusiyyətlərinə və funksiyalarına görə Yer kürəsində ən əvəzolunmaz və heyrətamiz maddədir. Yer üzündə bir insanın və ya hər hansı digər canlının həyatı sudan asılıdırmı? Əlbəttə bəli. Bu maddə insanın elmi fəaliyyətinə töhfə verirmi? Bəli. Suyun elektrik keçiriciliyi, istilik keçiriciliyi və digər faydalı xüsusiyyətləri varmı? Cavab da bəli. Başqa bir şey budur ki, Yer kürəsində getdikcə daha az su var və daha da təmiz su. Və bizim vəzifəmiz onu (və deməli, hamımızı) qorumaq və qorumaqdıryoxa çıxma.
