Mydła i detergenty (opis, budowa, zasada działania, wpływ na środowisko)
Mydła są solami sodowymi lub potasowymi wyższych kwasów tłuszczowych głównie kwasów palmitynowego, stearynowego i oleinowego. Odczyn wodnych roztworów mydeł jest zasadowy, ponieważ w roztworach wodnych mydła jako sole słabych kwasów i mocnych zasad są zhydrolizowane na kwas i zasadę. O zasadowym odczynie roztworu decyduje obecność jonów wodorotlenowych w roztworze. Mydła są powszechnie stosowane jako środki piorące i myjące, gdyż posiadają zdolność emulgowania tłuszczu. Roztwór mydła wraz z tłuszczem brudu tworzy emulsję, którą już łatwo usuwa woda.
Mydła dzielą się na mydła stałe (sole sodowe) i ciekłe, maziste (sole potasowe i mieszane). Mydła toaletowe to wysokogatunkowe mydła sodowe zawierające różne dodatki: barwniki, olejki zapachowe, substancje lecznicze, olej kokosowy i inne.
Mydła otrzymuje się w reakcji zmydlania tłuszczów za pomocą wodorotlenków i węglanów sodu i potasu lub niekiedy z syntetycznie uzyskanych kwasów tłuszczowych.
C17H35COONa +NaOH + C17H35COOH H2O
zasada sodowa kwas stearynowy stearynian sodu (mydło sodowe)
Proces wytwarzania mydeł można podzielić na dwa etapy:
- warzenie lub gotowanie mydła, którego celem jest zmydlenie surowców tłuszczowych i wytworzenie masy mydlanej,
- konfekcjonowanie, które prowadzi do nadania mydłu postaci i właściwości, jakich wymaga konsument.
1) Pierwszym etapem jest zmydlanie właściwe, które polega na ogrzaniu tłuszczu z niewielką ilością ługu sodowego (stężony NaOH) wraz z wodą do momentu sklejenia się masy. Ciągle mieszając dodaje się pozostałą ilość tłuszczu i ługu. Proces ten trwa około 2-5 godzin i odbywa się w urządzeniach periodycznych.
2) Następnie prowadzi się proces domydlania, który polega na dodaniu wody przy ciągłym mieszaniu do momentu, aż masa mydlana zacznie ciągnąć się jak nić.
3) Kolejnym procesem jest wysalanie masy mydlanej, proces ten prowadzi się, aby oddzielić mydło od reszty składników. Polega na stopniowym dodawaniu do masy mydlanej solanki lub soli stałej, ciągle mieszając zawartość. Z roztworu wytrąca się mydło, które wypływa ku górze. Po pewnym czasie następuje rozwarstwianie na warstwę mydlaną i ług spodni, zawierający glicerynę. Ług spodni usuwa się, a wysalanie powtarza się wielokrotnie. Uzyskanym produktem jest tak zwany wysół.
4) W tym samym czasie ale w drugim urządzeniu prowadzi się zmydlanie surowców kwasowych, wchodzących w skład mydła (kalafonia lub kwasy tłuszczowe). Po wysoleniu otrzymuje się wysół pomocniczy, który miesza się z wysołem podstawowym.
5) Mieszanina wysołu podstawowego i pomocniczego poddawana jest szlifowaniu. Polega ono na wolnym dolewaniu wody, przy energicznym mieszaniu parą wodną, oraz dodaniu niewielkiej ilości ługu sodowego. Wysalanie i szlifowanie powtarza się wielokrotnie by usunąć z mydła glicerynę i inne zanieczyszczenia.
6) Po ostatnim, końcowym rozwarstwieniu uzyskuje się wysół i tak zwany klej. Wysół spuszcza się, chłodzi i suszy. Uzyskane w ten sposób mydło nazywa się mydłem rdzeniowym, które może stanowić gotowy produkt lub być poddane konfekcjonowaniu.
Surowce pomocnicze przy produkcji mydła to:
- kalafonia - zwiększa zdolność pienienia się mydła i nadaje mu właściwą konsystencję,
- sól kamienna (NaCl) - dodanie tego składnika powoduje proces wysalania, czyli wytrącanie się do cząsteczek kleju mydlanego i zbijania się ich w skupiska nadające się do formowania,
- szkło wodne (krzemian sodowy) - jest wypełniaczem.
PROCES PRANIA
Pranie jest złożonym procesem fizykochemicznym, którego celem jest usuniecie brudu z powierzchni pranego materiału. Odbywa się za pośrednictwem kąpieli piorącej, którą stanowi wodny roztwór mydła lub detergentu. Mechanizmy, które przyczyniają się do usuwania brudu to zmniejszenie napięcia powierzchniowego kąpieli piorącej, tworzenie na powierzchni brudu otoczek wiążących brud z kąpielą piorącą. Sama woda nie usuwa zbyt łatwo brudu i tłuszczu, gdyż na ma wysokie napięcie powierzchniowe, co sprawia, że w zetknięciu z tłuszczem zbiera się w krople. Użycie środka piorącego, czyli na przykład mydła lub detergentu, umożliwia wniknięcie wody w tkaninę, gdyż obniżają on napięcie powierzchniowe. Aktywność powierzchniową wykazują wszystkie związki, których cząsteczki są amfifilowe, czyli składające się z części hydrofilowej i hydrofobowej. W mydle część hydrofobowa, czyli część która wykazuje właściwości hydrofobowe to łańcuch węglowodorowy. Hydrofobowość to brak tendencji do gromadzenia cząsteczek wody na powierzchni cząsteczek koloidalnych lub makrocząsteczek. Jeżeli rozpuszczalnikiem nie jest woda to właściwość tę określa się jako liofobowość. Częścią hydrofilową w mydle jest grupa -COO- Na+ , która wykazuje właściwości hydrofilowe. Hydrofilowość to zdolność niektórych cząstek koloidalnych i makrocząsteczek do gromadzenia na swojej powierzchni czyli adsorbowania cząsteczek wody. Jeżeli adsorbowanym rozpuszczalnikiem nie jest woda to właściwość tę określa się jako liofilowość.
Środki piorące ułatwiają zwilżanie tłuszczów przez wodę i wytwarza się stała emulsja tłuszczu w wodzie. Mieszanie, tarcie lub inne sposoby mechaniczne użyte podczas prania powodują wytworzenie się emulsji brudu z wodą oraz ułatwiają i przyspieszają ten proces. Wytwarza się przy tym piana, która utrzymuje cząsteczki brudu na powierzchni. Utrudnia to powtórne zetknięcie się ich z materiałem czyszczonym. Cząsteczka brudu jest hydrofobowa. Podczas prania jest ona otaczana przez cząsteczki mydła (detergentu) częścią hydrofobową w skierowaną w stronę brudu. Cząsteczki mydła (detergentu) unoszą cząsteczki brudu z pianą, gdyż odrywają je od powierzchni wody.
Woda używana do prania powinna być pozbawiona soli wapnia i magnezu, czyli powinna być miękka. Woda, która zawiera dużo tych soli nazywamy wodą twardą. W zależności od rodzaju rozpuszczonych w wodzie soli wapnia i magnezu rozróżniamy twardość wody przemijającą (węglanową) i twardość trwałą (niewęglanową).
Twardość przemijającą wywołują rozpuszczone w wodzie wodorowęglany (tak zwane kwaśne węglany) wapnia i magnezu. Sole te rozkładają się w temperaturze powyżej 70 rozpuszczalne w wodzie węglany (wapnia i magnezu). W wyniku podgrzania zawartości jonów wapnia i magnezu w wodzie spada i woda staje się bardziej miękka. Twardość przemijającą można usunąć przez zagotowanie wody. Gotowaniu takiej wody towarzyszy osadzanie się na powierzchni naczynia węglanów wapnia i magnezu, tworząc tak zwany kamień kotłowy.
Twardość trwałą wywołują sole wapnia i magnezu, w postaci chlorków, siarczanów i azotanów, rozpuszczone w wodzie. Nie można jej usunąć przez zagotowanie wody.
W przyrodzie jedynie woda pochodząca z opadów atmosferycznych (deszczówka) jest wodą bardzo miękką. Stosowanie podczas prania wody o zbyt dużej twardości powoduje, że rozpuszczone w niej sole wapnia i magnezu tworzą w reakcji z środkami piorącymi różnego rodzaju związki, które nie mają zdolności usuwania brudu i są przyczyną strat środka piorącego. Związki te mogą ponadto osadzać się na pranym materiale, powodując jego szarzenie lub żółknięcie. W celu usunięcia twardości wody, a więc zmiękczenia, dodaje się do kąpieli piorącej różnych substancji, których zadaniem jest eliminacja z roztworu jonów wapniowych i magnezowych przez wytrącenie nierozpuszczalnych w wodzie związków wapnia i magnezu oraz wiązania jonów wapnia i magnezu w związki kompleksowe rozpuszczalne w wodzie. Aby zmiękczyć wodę dodaje się do wodnego roztworu środka piorącego substancji zwanych kompleksonami. Zapobiegają one powstawaniu osadów jednocześnie zmiękczając wodę. Tworzą związki kompleksowe, które rozpuszczalne są w kąpieli piorącej zamykając w swojej budowie atomy wapnia lub magnezu. Wodę można zmiękczyć także poprzez dodanie do kąpieli piorącej krzemianu sodu (Na2SiO3) lub sody kalcynowanej (amoniakalnej) - węglanu sodu (Na2CO3). Przy stosowaniu węglanu sodu niekorzystnym efektem jest to, że na ubraniach gromadzą się kryształy węglanu sodu. Kryształy powodują szorstkość, przecieranie się oraz uszkodzenie włókien przy zginaniu.
Krzemian sodowy także używany jest jako substancja zmiękczająca ale także powoduje szorstkość, łamliwość, szarzenie i żółknięcie pranych tkanin.
Mydło jest detergentem wrażliwym na działanie twardej wody, natomiast inne detergenty nie są wrażliwe na twardość wody i bardzo łatwo wytwarzają pianę, co przy praniu zapewnia znaczną oszczędność środka piorącego. Właśnie dlatego obecnie bardzo często mydła w procesie prania zastępowane są detergentami.
Detergenty to syntetyczne środki piorące i mydlące nie zawierające mydła. Są to głównie sole sodowe kwasów sulfonowych i wodorosiarczanów wyższych alkoholi. Detergenty są składnikami proszków do prania, płynów do mycia naczyń i zapobiegających elektryzowanie tkanin, szamponów i tym podobnych.
Produkty zawierające mydła i detergenty :
- produkty stosowane do mycia naczyń i wyrobów ze szkła
- środki do mycia i czyszczenia np. urządzeń kuchennych i sanitarnych
- środki ogólnego zastosowania służące do mycia podłóg, urządzeń kuchennych, sanitarnych i glazury
- środki do czyszczenia WC
- specjalne środki myjące i czyszczące (np. do czyszczenia armatury, szampony samochodowe, środki do mycia i dezynfekcji w szpitalach, zakładach żywienia, zakładach przemysłowych)
- środki zawierające substancje ścierające, stosowane między innymi do czyszczenia urządzeń sanitarnych
- pasty do zębów zawierające sproszkowane mydło
- szampony, których podstawowymi surowcami są sproszkowane mydło lub detergenty o łagodnym działaniu
Mydło jest detergentem wrażliwym na działanie twardej wody, natomiast inne detergenty nie są wrażliwe na twardość wody i bardzo łatwo wytwarzają pianę, co przy praniu zapewnia znaczną oszczędność środka piorącego. Właśnie, dlatego obecnie bardzo często mydła w procesie prania zastępowane są detergentami
Stosowanie mydeł pomaga nam utrzymać higienę. Wiadomo jednak, że nasza skóra ma lekko kwaśny odczyn. Mydła w roztworach wodnych mają odczyn zasadowy. dlatego też stosowanie ich i niewystarczające spłukiwanie doprowadza do zmiany chemicznego odczynu naszej skóry z kwasowego na zasadowy. Nie jest to naturalne,
a dodatkowo wiadomo, że środowisko zasadowe sprzyja rozwojowi różnego typu grzybic. Mydło jednak pomogło uporać się z różnymi dolegliwościami skóry pochodzenia bakteryjnego i pasożytniczego.
Na rynku dostępne są syntetyczne detergenty o lekko kwaśnym odczynie (pH 5,5)
i takie mydła są najwłaściwsze do stosowania, gdyż nie naruszają ochronnej warstwy na skórze. Codziennie kilkakrotnie sięgamy po różnego rodzaju detergenty. Myjąc ręce, naczynia, używając proszków do prania miejmy świadomość, że są to wynalazki pozwalające żyć w czystości oraz zachować zdrowie. Tlenek wodoru i perfumowany stearynian sodu to dwie substancje, których nie powinno się oszczędzać
Czystość wód naturalnych / źródła zanieczyszczeń i sposoby oczyszczania
Woda niezmiernie rzadko bywa chemicznie czysta. Tak jest obecnie, ale i w przeszłości geologicznej Ziemi występowały roztwory wodne, a nie "woda".
Nawet krople deszczu, efekt naturalnej przyrodniczej destylacji, zawsze zawierały rozpuszczone w nich gazy. Najczęściej był to dwutlenek węgla, ale również inne gazy i substancje występujące w powietrzu wskutek na przykład wybuchów wulkanów bądź procesów życiowych roślin.
Wody przesączające się przez grunt wzbogacane były różnymi substancjami i stawały się roztworami. Wody płynące na powierzchni gruntu, kontaktując się z roślinnością, wzbogacały się w pewne ilości kwasów organicznych.
W przeszłości geologicznej, zależnie od zmian aktywności wulkanicznej, tektoniki, klimatu i świata zwierzęcego, różnicował się stopień zanieczyszczenia wód.
Przez bardzo długi czas, do chwili pojawienia się rozwiniętych cywilizacji ludzkich miał on wyłącznie przyrodnicze uwarunkowanie. Do pewnego momentu środowisko samo potrafiło się bronić.
Dopiero od czasu tak zwanej rewolucji przemysłowej, a zatem od połowy XVIII wieku, zanieczyszczenie wód stało się istotnym problemem. Zaczęło bowiem lawinowo narastać skażenie wody w powietrzu, na powierzchni Ziemi, pod powierzchnią gruntu i to w skali całego globu.
Przyczynił się do tego niepohamowany rozwój przemysłu, emitowane przezeń do atmosfery substancje i ścieki odprowadzane do wód powierzchniowych oraz podziemnych.
Bardzo groźne okazały się ścieki przemysłowe i komunalne, a także wraz z postępującą chemizacją rolnictwa intensywne nawożenie gruntów.
W krótkim czasie wiele rzek na obszarach przemysłowych zostało niemal całkowicie zatrutych. W rejonach o dużej gęstości zaludnienia odprowadzane ścieki stały się roznosicielami chorób. Zanieczyszczeniu bądź skażeniu, a przynajmniej pogorszeniu jakości, nie oparły się także wody gruntowe i podziemne. Niekorzystne zmiany dotknęły też powietrze.
Obecnie jesteśmy świadkami poważnych chorób lasów na dużych obszarach Ziemi wskutek zanieczyszczenia powietrza i tak zwanych kwaśnych deszczy. Zanieczyszczone wody rzek unoszą swój zabójczy ładunek do mórz. Na powierzchnię oceanów opadają zanieczyszczenia z atmosfery. Ponadto gospodarka morska pogłębia te niekorzystne zmiany, a nawet wywołuje lokalne klęski ekologiczne. Najbardziej narażone są wody przybrzeżne, a szczególnie rejony ujść rzek i osłoniętych zatok. Obecnie nawet wody oceanów nie są wolne od zanieczyszczeń. Raz wprowadzone do wody zanieczyszczenia, czy to przez rzeki, czy przez wiatry bądź przez żeglugę zaczynają krążyć zgodnie z rozkładem prądów. Docierają nawet do bardzo odległych od centrów cywilizacji wód arktycznych.
Wody Ziemi uległy więc bardzo znacznemu zanieczyszczeniu.
Niestety czystości nie zachowały nawet lody - ogromne zasoby wody w stanie stałym. Gdy wykonano odwiert w lodowej pokrywie Grenlandii bądź Arktyki i przebadano kolejne warstwy lodu okazało się że można w ten sposób uzyskać zapis zmian radioaktywności powietrza zgodny z próbnymi wybuchami bomb nuklearnych w atmosferze.
Proces zwiększania stanu zanieczyszczeń środowiska, a w tym także wód, ciągle wzrasta, i to lawinowo, powodując nieodwracalne skutki.
Ludzkość nie ma alternatywy, musi zmobilizować i połączyć swe wysiłki w przeciwdziałaniu groźbie samozagłady, jaką sobie przygotowuje.
Różne rodzaje zanieczyszczeń wód.
Najogólniej zanieczyszczenia wód można podzielić na natury chemicznej, fizycznej, fizjologicznej i biologicznej.
Zanieczyszczenie fizyczne wody odnosi się do zmiany zabarwienia, mętności i temperatury / zanieczyszczenia termiczne/.
Zabarwienie wody, jeżeli nie jest związane z toksycznymi chemikaliami, wpływa jedynie na rodzaj promieni świetlnych docierających w głąb akwenów i hamujących rozwój roślin.
Zmętnienie wody wywołane jest erozją gleby i opadami koloidalnymi / białkami, tłuszczami, węglowodanami/ ogranicza dostęp światła w głąb akwenów. Można je łatwo usunąć przez dodanie nieszkodliwych koagulentów.
Zanieczyszczenia fizjologiczne wody wyrażają się złym smakiem i nieprzyjemnym zapachem wywołane są zazwyczaj chemikaliami takimi jak merkaptyny, aminy, siarczki i fenole.
Zanieczyszczenia biologiczne wody powodują bakterie wirusy i pierwotniaki ogólniĺ można powiedzieć, że powodują je niepożądane mikroorganizmy i ich toksyczne wydzieliny. Kontrola tych zanieczyszczeń jest trudna. Wskaźnikiem biologicznego skażenia wody jest wykrycie pałeczki okrężnicy Escherichia coli, jest to tak zwany wskaźnik coli, czyli liczba bakterii E. coli w 100 cm3 wody.
Zanieczyszczenia chemiczne wód możemy podzielić na kilka grup. Są to: pestycydy, detergenty, węglowodory aromatyczne, polichloropochodne bifenylu / PCB/ , aminy aromatyczne, fenole, związki metali ciężkich, azotany i radioizotopy.
Detergenty są syntetycznymi związkami powierzchniowo czynnymi wchodzącymi w skład związków piorących, czyli tenzydów. Zużycie detergentów bardzo wzrasta, tak w gospodarstwach domowych jak i w rolnictwie i lub przemyśle. Stąd detergenty są bardzo częstymi zanieczyszczeniami wód powierzchniowych. Szkodliwe są szczególnie te, które mają długie łańcuchy węglowodorowe ponieważ znacznie trudniej ulegają biodegradacji i są bardziej toksyczne.
Pestycydy wchodzą w skład powszechnie stosowanych środków ochrony roślin. Do akwenów dostają się poprzez wypłukiwanie z pól lub przenoszone wiatrem podczas samolotowego opylania lasów, łąk i pól środkami ochrony roślin. Pestycydy trudno ulegają biodegradacji, mają właściwości toksyczne, pogarszają właściwości organoleptyczne wody oraz hamują biochemiczne oczyszczanie ścieków.
Polichloropochodne bifenylu /PCB/ używane są jako płyny hydrauliczne, materiały izolacyjne w elektronice, dodatki do farb i lakierów, plastyfikatory do tworzyw sztucznych, środki konserwujące i impregnujące drewno. Związki te, wskutek awarii wyciekają zazwyczaj na lądzie i bezpośrednio skażają glebę. Wody powierzchniowe przenoszą je do mórz i oceanów, a poprzez nie cały ekosystem. PCB zakłócają gospodarkę enzymatyczną, uszkaszają wątrobę i nerki. Są trudne do usuwania lub unieszkodliwienia.
Fenole spotykane w wodach naturalnych powstają z biologicznego rozkładu roślin i garbników. Jednak nadmierna ilość fenoli przedostaje się do wód ze ściekami komunalnymi i przemysłowymi zwłaszcza garbarskimi i zakładów obróbki drewna. W wodzie fenole ulegają biodegradacji, gdy zbiorniki nie są pokryte lodem. Woda chlorowana zanieczyszczona fenolem nabiera odrażającego zapachu i smaku.
Zanieczyszczenia nieorganiczne. Najbardziej szkodliwe z zanieczyszczeń nieorganicznych są skażenia wód metalami ciężkimi oraz nawozami sztucznymi.
Metale ciężkie /Hg, Cd, Cr, Se, As, Ni Pb, Mn, Cu, Fe / . Najpoważniejszym źródłem zanieczyszczeń wód powierzchniowych metalami ciężkimi jest przemysł, ścieki przemysłowe, spływy z hałd hutniczych z zakładów wzbogacania rud metali kolorowych oraz spływy z pól, na których używano pestycydów lub soli mineralnych. Do wód opadowych i powierzchniowych metale dostają się także z powietrza zanieczyszczonego produktami spalania paliw ciekłych /Pb/ i stałych. Innym źródłem metali w wodzie jest też korozja. Metale ciężkie wywołują groźne skutki w biocenozie, są bardzo toksyczne, mogą należeć do mikroelementów których niedobór lub nadmiar działa szkodliwie na rozwój zwierząt i roślin.
Nawozy sztuczne stosowane w nadmiarze, nie wykorzystywane całkowicie przez rośliny, a wypłukiwane z wodami opadowymi do rzek i jezior są przyczyną eurofizacji wód, czyli starzenia się akwenów. Na skutek obfitości związków fosforu i azotu następuje gwałtowny rozwój glonów, prowadzący do nagromadzenia się nadmiernej ilości substancji organicznych i nadmiernego zużycia tlenu. Zbiornik wodny wypłyca się i przekształca stopniowo w zamulony staw, a z biegiem lat w torfowisko.
Radioizotopy pochodzące z elektrowni jądrowych i przemysłu zbrojeniowego są bardzo szkodliwymi zanieczyszczeniami wód, których niestety nie potrafimy usunąć.
Oczyszczanie ścieków. Jak najdokładniejsze oczyszczanie ścieków jest jedynym rozwiązaniem problemu deficytu wody oraz barierą w migracji zanieczyszczeń drogą wodną, po całym ekosystemie Ziemi.
Ideałem byłoby opracowanie takich technologii, w których obieg wody byłby obiegiem zamkniętym. Wtedy pobrana przez zakład czysta woda nie wracałaby do środowiska w postaci ścieku, a przy tym zakład pobierałby jej znacznie mniej.
Proces oczyszczania ścieków można podzielić na cztery etapy:
Oczyszczanie mechaniczne przez kraty, sita, piaskowniki, tłuszczowniki i osadniki. Jest to pierwszy stopień oczyszczania, w którym usuwa się około 25% zanieczyszczeń.
Następnie ścieki filtruje się i filtrat poddaje oczyszczaniu chemicznemu (koagulacja i utlenianie, chlorowanie ścieków surowych) oraz oczyszczaniu biologicznemu na sztucznych złożach biologicznych. Złoża te tworzą mikroorganizmy, podobne do tych, którym zawdzięczamy samooczyszczanie się wód naturalnych.
Kolejna fazą oczyszczania jest chlorowanie w celu dezynfekcji. Uzyskuje się tak zwany II stopień oczyszczenia odpowiadający 85-90% usunięciu zanieczyszczeń. Z oczyszczanych ścieków usuwa się też azot i fosfor metodą biologiczną. Jest to III stopień oczyszczenia odpowiadający 95% ubytkowi zanieczyszczeń.
Tak oczyszczone ścieki można zrzucać do wód wolno płynących, jezior i zapór wodnych albo zużywać do odnowy wody, bądź wykorzystywać w obiegu zamkniętym. Odnowa wody, czyli VI stopień oczyszczania wód ściekowych, tak zwane doczyszczanie ścieków, ma na celu nadanie wodom ściekowym cech wód naturalnych,. Stosuje się tu filtrację, adsorpcję, destylację, elektrodializę, odwróconą osmozę i wymianę jonową. W przypadku odnowy wody, czyli pełnego czterostopniowego jej oczyszczenia rzeki i jeziora przestaną być odbiornikami ścieków. Wody powierzchniowe chronione będą przed zanieczyszczeniem, a sztuczny obieg wody nie będzie narażony na wtórne skażenie ściekami. Niestety takich oczyszczalni jest bardzo niewiele.
BIBLIOGRAFIA
1).„Słownik szkolny. Chemia” Jadwiga Sobczak, Krzysztof M. Pazdro, Zofia Dobkowska
2).„Towaroznawstwo wybranych artykułów spożywczych i nieżywnościowych”
Aniela Falarz, Grażyna Mataczyńska
3).„Chemia ogólna organiczna” Maria Trenkner
4).Natalia Wanda Skinder - Chemia a ochrona środowiska
5).Wojciech Stankowski - Cztery postaci wody na Ziemi