Właściwości fizyczne wody.

Cząsteczka wody jest cząsteczką dipolową (biegunowo polarną), czego skutkiem jest asocjacja wody powodująca wiele anomalii, w porównaniu z innymi cząsteczkami.

Pierwszą z nich jest gęstość wody, której największą wartość można odnotować w temperaturze +3,980C. Ze wzrostem i spadkiem temperatury maleją asocjacje wody, a wraz z nimi stopniowo zmniejsza się gęstość wody. Jest to bardzo istotna cecha, dzięki której lód, jako lżejszy, w zbiornikach wodnych tworzy się na ich powierzchni, a w wodzie pod pokrywą lodową, mogą w okresie zimowym żyć organizmy wodne.

Do innych anomalii zalicza się:

- obniżanie się temperatury zamarzania wody przy wzroście ciśnienia

- duże wartości napięcia powierzchniowego i ciepła parowania

- wzrost objętości wody o około 10% przy zamarzaniu

Inne dane:

- Temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm: 0 0C = 273,152519 K

- Temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 99,970C = 373,12 K

- Punkt potrójny 0,010C = 273,16 K, 611,657 Pa

- Gęstość w temperaturze 3,980C: 1 kg/l (gęstość maksymalna).

- Temperatura krytyczna: 3740C = 647,15 K

- Ciśnienie krytyczne: 220,6 atm = 22,35 MPa

- Ciepło właściwe: 4187 J/(kg*K) = 1 kcal

- Masa cząsteczkowa: 18,01524 Da

- Stała dielektryczna w stałym polu elektrycznym: 87,9 (00C), 78,4 (250C), 55,6 (1000C)

Wyróżnia się 3 stany skupienia:

- gazowy (para wodna)

- ciekły (woda)

- stały (lód)

Właściwości chemiczne wody.

Woda jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych związków chemicznych w przyrodzie. Jest cieczą bezbarwną, bez smaku i zapachu, ma interesujące anomalia o dużym znaczeniu biologicznym. Gęstość wody podobnie jak i gęstość innych substancji zależy od temperatury. Zależność ta w przypadku wody jest specyficzna, ponieważ woda wykazuje maksimum gęstości w temperaturze 4oC. Poniżej i powyżej tej temperatury gęstość wody jest mniejsza od jedności (1g/cm3).

Dzięki temu woda w rzekach i jeziorach zamarza tylko na powierzchni, co umożliwia istnienie życia biologicznego w głębi wody. Przyczyną takiego zachowania się wody jest asocjacja jej cząsteczek na większe cząsteczki o wzorze (H2O)x o mniejszej gęstości.

Asocjacja cząsteczek wody wynika z biegunowej budowy cząsteczki wody. Kształt cząsteczki wody nie jest wydłużony w rodzaju H-O-H, lecz odpowiada trójkątowi, w którego jednym wierzchołku znajduje się atom tlenu, a w dwóch pozostałych atomy wodoru. Kąt między atomami wodoru wynosi ok.105o. Taka budowa cząsteczki H2O powoduje jej biegunowość elektryczną. W okolicy atomu tlenu gromadzi się więcej ładunków ujemnych, zaś w okolicy atomów wodoru istnieje przewaga ładunków dodatnich. Cząsteczki wody przyciągają się różnoimiennymi biegunami tworząc asocjaty (tj. zespoły dwóch lub więcej cząsteczek).

Woda,H2O,związek tlenu z wodorem- jest najpowszechniej występującym na naszej planecie związkiem chemicznym.

BUDOWA CZĄSTECZKI WODY

Klasy czystości wody

* Klasa pierwsza

Wody w tej klasie charakteryzują się bardzo dobrą jakością: a) spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A1, b) wartość wskaźników jakości wody nie wskazują na żadne oddziaływanie antropogeniczne.

* Klasa druga

Wody w tej klasie można określić jako wody o charakterze dobrym: a) spełniają w odniesieniu do większości jakości wody wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A2, b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują na niewielki wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych

* Klasa trzecia

Wody w danej klasie określić można jako wody zadowalające: a) spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A2, b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują na umiarkowany wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych

* Klasa czwarta

Wody tej klasy scharakteryzować można jako niezadowalającej jakości: a) spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A3, b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują, na skutek oddziaływań antropogenicznych, zmiany ilościowe i jakościowe w populacjach biologicznych.

* Klasa piąta

Wody danej klasy identyfikować można z wodami złej jakości: a) nie spełniają wymagań określonych dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wykazują na skutek oddziaływań antropogenicznych, zmiany polegające na zaniku występowania znacznej części populacji biologicznych.

Rodzaje wody w zależności od czystości i zastosowania:

1. woda surowa

* woda opadowa np. deszczówka

* woda powierzchniowa np. rzeka

* woda podskórna

* woda gruntowa

* woda głębinowa

* woda Źródlana

* woda słona np. morska

* woda słodka

* woda zaburtowa

2. woda użytkowa (zasoby wodne)

* woda wodociągowa

* woda pitna

* woda przemysłowa

* woda destylowana

* woda podwójnie destylowana (woda redestylowana)

3. ścieki

* ścieki komunalne

* ścieki przemysłowe

* ścieki rolnicze

---