Ύδωρ

Water, Νερό


Θαλασσινό Ύδωρ και Δύση

Υδατική Διαστολή

Συμμετρία Ύδωρ

Κύκλος Ύδατος Ύδωρ
Εξάτμιση Κατακρήμνιση Συμπύκνωση

Υδατικός Κύκλος
Εξάτμιση Διαπνοή Κατακρήμνιση

Υδατική Διύλιση

- Mία Χημική Ένωση.

Ετυμολογία[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ονομασία "ύδωρ" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "[[]]".

Εισαγωγή[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το νερό (ή στη καθαρεύουσα ύδωρ, λέξη απο την οποία και πολλοί οι παράγωγοι όροι) είναι μια πολύ διαδεδομένη Χημική Ουσία που είναι απαραίτητη σε όλες τις γνωστές μορφές ζωής στον πλανήτη μας . Οι άνθρωποι και τα ζώα έχουν στο σώμα τους 60-70% νερό. Το νερό αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο.

Καταστάσεις[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Θαλασσινό Νερό, το κυρίαρχο συστατικό της Γήινης επιφάνειας

Απαντάται σε τρεις μορφές:

Επίσης, το νερό υπάρχει σ' όλους τους ζωντανούς (ζωικούς και φυτικούς) οργανισμούς.

Στις τροφές υπάρχει σε μεγάλο ποσοστό.

Στο Ανθρώπινο Σώμα το νερό περιέχεται σε ποσότητα 70% και στο αίμα 90%.

Μερικές φορές προσκολλάται σε διάφορες χημικές ουσίες και σχηματίζει με αυτές ένυδρες ενώσεις, συνήθως κρυσταλλικές, όπως είναι:

Το νερό αυτό ονομάζεται "κρυσταλλικό νερό". Άλλοτε πάλι το νερό ενώνεται σταθερά με τα μόρια των χημικών ενώσεων και σχηματίζεται νέα χημική ένωση. Έτσι π.χ. το τριοξείδιο του θείου και το πεντοξείδιο του φωσφόρου ενώνονται με το νερό και δίνουν νέες χημικές ενώσεις, το Θειικό Οξύ και το Φωσφορικό Οξύ.

Το νερό αυτό ονομάζεται "χημικό" και δεν είναι δυνατό να απομακρυνθεί με θέρμανση όπως το κρυσταλλικό νερό.

Σύσταση[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το ύδωρ μέχρι το 18ο αιώνα θεωρούνταν ως Χημικό Στοιχείο.

Πρώτος ο πατέρας της νεότερης Χημείας Λαβουαζιέ απέδειξε ότι είναι ένωση του υδρογόνου και του οξυγόνου. Κάθε μόριο νερού περιέχει δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Έτσι ο χημικός τύπος του νερού είναι H2O και η σχετική αναλογία βαρών του υδρογόνου και του οξυγόνου είναι 2,016: 16,000.

Δομή του μορίου[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ιδιότητες
Γενικές
Ονομασία Ύδωρ
Μοριακή Γεωμετρία (non-SI) Διάγραμμα ενός μορίου νερού, με τις διαστάσεις του
Χημικός Τύπος H2O
εμφάνιση Διαυγές, σχεδόν άχρωμο υγρό με έναν ελαφρά μπλε τόνο [1].
Φυσικές
Ατομικό Βάρος 18.01528 amu
Σημείο Τήξεως 273.15 K (0 °C)
Σημείο Ζέσεως 373.15 K (100 °C)
Κρίσιμη Θερμοκρασία 647 K
Κρίσιμη πίεση 22.1 MPa
Πυκνότητα (μεγ.) 999.972 kg/m3 στους 4 °C
Δείκτης Διάθλασης 1.333 (υγρό νερό, 20 °C)
Θερμοχημεία
ΔfH0αέριο -241.83 kJ/mol
ΔfH0υγρό -285.83 kJ/mol
ΔfH0στερεό -291.83 kJ/mol
S0αέριο, 1 bar 188.84 J/(mol·K)
S0υγρό, 1 bar 69.95 J/(mol·K)
S0στερεό 41 J/(mol·K)
Ασφάλεια
Κατάποση Απαραίτητο για τη συντήρηση της ζωής. Υπερβολική κατανάλωση μπορεί να προκαλέσει κράμπες, και μπορεί να οδηγήσει τελικά σε ανισορροπία ηλεκτρολυτών εξαιτίας της όσμωσης, προκαλώντας πονοκέφαλο, σύγχυση και πιθανόν κώμα ή θάνατο (μετά από ώρες).
Εισπνοή Μπορεί να οδηγήσει σε ασφυκτικά συμπτώματα παρ' όλιγον πνιγμό ή ημιπνιγμό και πνιγμό.
Επιδερμίδα Παρατεταμένη εμβάπτιση (παραμονή στο νερό) μπορεί να προκαλέσει ξεφλούδισμα (απολέπιση).
οφθαλμοί Δεν ενέχει κίνδυνο.

Μονάδες SI χρησιμοποιήθηκαν όπου ήταν δυνατό. Εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά, τα μεγέθη αναφέρονται σε κανονικές συνθήκες.



Το μόριο του νερού δεν είναι γραμμικό, δηλαδή οι δεσμοί Ο-Η δε βρίσκονται πάνω στην ίδια ευθεία, αλλά σχηματίζουν γωνία 104,5 μοιρών. Το μήκος του δεσμού Ο-Η είναι 0,96 Å (Άγκστρεμ, 1 Å = 10-8 cm). Λόγω της γωνιακής διάταξης του δεσμού Ο-Η, το μόριο του νερού είναι ασύμμετρο και έχει υψηλή Διπολική Ροπή. Το κέντρο του θετικού φορτίου βρίσκεται προς την πλευρά του υδρογόνου και του αρνητικού προς την πλευρά του οξυγόνου. Ο υψηλός πολικός χαρακτήρας του μορίου εξηγεί τη μεγάλη του διηλεκτρική σταθερά (78 στους 25°C) και άλλες ιδιότητες αυτού, όπως είναι η διάλυση ετεροπολικών ενώσεων στο νερό, ιδιότητα που το καθιστά ένα από τα καλύτερα διαλυτικά μέσα.

Το νερό παρουσιάζει έντονα το φαινόμενο της σύζευξης, με τη δημιουργία δεσμών διά γέφυρας υδρογόνου. Τα μόρια δηλαδή του νερού σχηματίζουν δεσμούς μεταξύ του ηλεκτροθετικού υδρογόνου του ενός μορίου και του ηλεκτροαρνητικού οξυγόνου του άλλου μορίου.

Δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού εξακολουθούν να υπάρχουν και σε υψηλή σχετικά θερμοκρασία. Έτσι, στους 25°C ο αριθμός των δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού έχει τέτοια τιμή, ώστε ο στοιχειομετρικός τύπος του, στους 25°C, δεν είναι ο γνωστός H2O, αλλά H180O90.

Φυσικές ιδιότητες[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το ύδωρ είναι υγρό, διαυγές, άχρωμο σε λεπτά στρώματα, κυανίζον σε μεγάλους όγκους. Η καθαρή ουσία είναι άγευστη, ενώ το καλό πόσιμο νερό έχει ευχάριστη γεύση, που οφείλεται στα διαλυμένα άλατα και αέρια.

Η πυκνότητα του νερού είναι διαφορετική σε διάφορες θερμοκρασίες, με μέγιστη στους 4°C.

Στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι τιμές της πυκνότητας του νερού σε διάφορες θερμοκρασίες.

ΠΥΚΝΟΤΗΤΕΣ ΝΕΡΟΥ ΚΑΙ ΠΑΓΟΥ
Θερμοκρασία σε °C Πυκνότητα (gr/cm3)
100 0.9586
80 0.9719
60 0.9833
40 0.9923
20 0.9982
10 0.9997
5 0.9999
3.98 1.0000
0 (νερό) 0.9998
0 (πάγος) 0.9170

Από τον πίνακα φαίνεται ότι το νερό σε στερεή κατάσταση έχει μικρότερη πυκνότητα από ό,τι στην υγρή. Αυτό έχει μεγάλη σημασία για την οικονομία της φύσης:

Οι πάγοι επιπλέουν στο νερό και δρουν ως μονωτικά, εμποδίζοντας το νερό που βρίσκεται από κάτω να παγώσει, μ' όλες τις ευεργετικές συνέπειες στη ζωή του υδρόβιου κόσμου. Χωρίς την "ανωμαλία" αυτή της πυκνότητας του νερού, η ζωή στον πλανήτη μας δε θα υπήρχε, τουλάχιστον με τη σημερινή της μορφή, εξαιτίας της βαθμιαίας ψύξης του νερού της επιφάνειας της Γης. Η ιδιορρυθμία της πυκνότητας του νερού είναι η αιτία της αποσάθρωσης των βράχων. Το νερό που εισέρχεται στις ρωγμές των βράχων στερεοποιείται κατά τη διάρκεια του χειμώνα και προκαλεί την αποσάθρωσή τους. Ακόμα, το σπάσιμο των σωλήνων διανομής του νερού κατά το χειμώνα οφείλεται στην αύξηση του όγκου του νερού κατά τη μετάβαση από την υγρή στη στερεή κατάσταση.

Το νερό έχει Ειδική Θερμότητα(θερμοχωρητικότητα) πολύ μεγάλη (). Χρησιμοποιείται ευρύτατα ως ψυκτικό μέσο και ως φορέας θερμότητας στα καλοριφέρ.

Χημικές ιδιότητες[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το νερό έχει ποικίλη χημική δράση. Σχηματίζει "ενώσεις διά προσθήκης" με πολλά άλατα, καθώς και με πολλά μόρια άλλων ουσιών. Οι ενώσεις αυτές ονομάζονται υδρίτες ή ένυδρες ενώσεις. Οι δυνάμεις που ενώνουν τα μόρια των ουσιών και του νερού είναι:

  1. Ελκτικές δυνάμεις μεταξύ του θετικού ιόντος του μετάλλου και του αρνητικού οξυγόνου του πεπολωμένου μορίου του νερού
  2. Σχηματισμός ημιπολικού δεσμού μεταξύ του ατόμου του οξυγόνου και του ιόντος του μετάλλου με ένα ζεύγος ηλεκτρονίων.
  3. Σχηματισμός γέφυρας υδρογόνου μεταξύ του μορίου του νερού και της ουσίας.

Άλλος σημαντικός τύπος αντίδρασης του νερού είναι η υδρόλυση.

Το νερό επιτελεί αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, όπου δρα άλλοτε ως οξειδωτικό και άλλοτε ως αναγωγικό μέσο.

Βαρύ και Υπερβαρύ Ύδωρ[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εκτός από το συνηθισμένο νερό 2Ο), που είναι το οξείδιο του πρωτίου (H), έχουμε και το βαρύ ύδωρ, που είναι το οξείδιο του δευτερίου (D2Ο), καθώς και το υπερβαρύ ύδωρ, που είναι το οξείδιο του τριτίου 2Ο). Βρέθηκε ότι στο φυσικό νερό περιέχεται το D2Ο (βαρύ ύδωρ) σε ποσότητα 1:6.000 περίπου. Καθαρό D2Ο παρασκευάζεται με εξαντλητική ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων αλκαλίων, γιατί ηλεκτρολύεται κατά προτίμηση το κοινό νερό και συνεπώς, τα υπολείμματα της ηλεκτρόλυσης του νερού εμπλουτίζονται σε βαρύ νερό.

Φυσικό Ύδωρ[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το φυσικό νερό (πηγών, ποταμών κ.λ.π.) δεν είναι καθαρή χημική ένωση. Περιέχει σχεδόν πάντοτε διαλυμένα ανόργανα άλατα, αέρια και άλλες ουσίες, πολλές φορές και οργανικές. Σχηματίζεται από τη συμπύκνωση των υδρατμών που παράγονται από την εξάτμιση του νερού των ποταμών, των λιμνών και των θαλασσών που πέφτει ως βροχή, χιόνι ή χαλάζι. Η ανακύκλωση του νερού του πλανήτη μέσω συνεχών μετατροπών στη φυσική του κατάσταση είναι γνωστή και ως υδρολογικός κύκλος ή κύκλος του νερού

Το νερό της βροχής διαλύει διάφορα συστατικά της ατμόσφαιρας, π.χ.

συμπαρασύρει σκόνη, αιθάλη και άλλες αιωρούμενες ουσίες.

Φθάνει στη γη ως αραιότατο οξύ, λόγω του διαλυμένου διοξειδίου του άνθρακα. Για το λόγο αυτόν, το φυσικό νερό διαλύει τα δυσδιάλυτα ανθρακικά άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου και τα μετατρέπει σε ευδιάλυτα όξινα ανθρακικά άλατα των στοιχείων.

Άλατα και αποσκλήρυνση[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Όλα σχεδόν τα πόσιμα νερά περιέχουν, εκτός από τα όξινα ανθρακικά άλατα, και άλλα που διαλύονται στο νερό, όταν αυτό τα συναντά στο έδαφος, όπως:

Όταν το νερό περιέχει μεγάλη ποσότητα διαλυμένων αλάτων, λέγεται σκληρό νερό. Το σκληρό νερό είναι ακατάλληλο για την πλύση με σαπούνι, γιατί σχηματίζονται σ' αυτό αδιάλυτοι σάπωνες ασβεστίου και μαγνησίου, δηλ. ελαϊκά, παλμιτικά και στεατικά άλατα ασβεστίου και μαγνησίου που δεν έχουν καμία απορρυπαντική ικανότητα και επιπλέον δε σχηματίζεται καθόλου αφρός σαπουνιού. Το σκληρό νερό προκαλεί διάφορες σοβαρές βιομηχανικές ενοχλήσεις στους ατμολέβητες και αφήνει μετά την εξάτμιση σημαντικές ποσότητες στερεών αποθεμάτων (πουρί).

Παλαιότερα, η αποσκλήρυνση του νερού, η αφαίρεση δηλαδή των όξινων ανθρακικών αλάτων του ασβεστίου και του μαγνησίου, γινόταν χημικώς, αναμειγνύοντας και αναταράζοντας το νερό με γάλα ασβέστου. Μετά την ανατάραξη κατακαθόταν το ευδιάλυτο όξινο ανθρακικό ασβέστιο ως αδιάλυτο ανθρακικό ασβέστιο. Αφηνόταν να καταπέσει το στερεό ανθρακικό ασβέστιο (CaCΟ3) και λαμβανόταν το διαυγές νερό, που ήταν σχεδόν χωρίς σκληρότητα.

Με βρασμό το νερό χάνει τη σκληρότητά του.

Άλλωστε στην αντίδραση αυτή οφείλεται ο σχηματισμός των σταλακτιτών (από την οροφή του σπηλαίου) και των σταλαγμιτών (από το δάπεδο).

Οι μεγάλες όμως βιομηχανίες δεν μπορούσαν να καλυφθούν με τις μεθόδους αυτές αποσκλήρυνσης του νερού. Εδώ και πολλά χρόνια χρησιμοποιείται η μέθοδος αποσκλήρυνσης με περμουτίτες. Οι περμουτίτες είναι τεχνητοί ζεόλιθοι (ένυδρα πολυπυριτικο - αργιλικά άλατα αλκαλίων, όπως π.χ. ο νατρόλιθος).

Το σκληρό νερό αφήνεται να κατέλθει από ένα στενό πύργο γεμάτο με κόκκους περμουτίτη, οπότε τα κατιόντα του ασβεστίου και του μαγνησίου που περιέχονται στο σκληρό νερό ανταλλάσσονται με ισοδύναμη ποσότητα κατιόντων νατρίου από το ζεόλιθο, ενώ τα ανιόντα παραμένουν στο νερό.

Η ανταλλαγή αυτή είναι αμφίδρομη, και όταν εξαντληθεί ο ζεόλιθος, δηλ. όταν όλο το νάτριο αντικατασταθεί από ασβέστιο και μαγνήσιο, τότε διαβιβάζεται από τον πύργο διάλυμα χλωριούχου νατρίου, το οποίο εκτοπίζει το ασβέστιο ή το μαγνήσιο που είναι ενωμένο με το ζεόλιθο και έτσι "αναγεννάται" ο ζεόλιθος.

Πιο σύγχρονη μέθοδος αποσκλήρυνσης του νερού είναι η μέθοδος με ανταλλαγή ιόντων. Κατά τη μέθοδο αυτή είναι δυνατό να αφαιρούνται και τα θετικά και τα αρνητικά ιόντα με χρησιμοποίηση κατάλληλων συνθετικών ρητινών από γιγαντιαία οργανικά μόρια. Το νερό αυτό χρησιμοποιείται ως απεσταγμένο.

Ιαματικές πηγές[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το νερό της βροχής μερικές φορές διεισδύει μέσα στο έδαφος και γίνεται θερμότερο, γι' αυτόν το λόγο διαλύει περισσότερες στερεές ουσίες με τις οποίες έρχεται σε επαφή. Το νερό αυτό βγαίνει στην επιφάνεια και σχηματίζει πηγές που λέγονται "θερμές πηγές" ή "μεταλλικές" ή "ιαματικές".

Ανάλογα με τις ουσίες που είναι διαλυμένες στο νερό, οι θερμές πηγές διακρίνονται σε διάφορες κατηγορίες, όπως σε

  • "οξυανθρακικές" (Νιγρίτα, Σουρωτή), που περιέχουν διοξείδιο του άνθρακα,
  • "θειούχες" ( Λαγκαδάς, Σέδες, Σιδηρόκαστρο), που περιέχουν υδρόθειο και άλλα θειούχα άλατα,
  • "αλκαλικές" (Λουτράκι, Αιδηψός), που περιέχουν όξινο ανθρακικό νάτριο ή λίθιο, "πικρές", που περιέχουν θειϊκό μαγνήσιο, θειϊκό νάτριο,
  • "σιδηρούχες" και τέλος
  • "ραδιενεργές", λόγω των ραδιενεργών αερίων που περιέχουν.

Οι Ιαματικές πηγές εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στην πόλη Σπα του Βελγίου.

Πόσιμο Ύδωρ[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το πόσιμο νερό πρέπει να είναι διαυγές, άχρωμο, άοσμο, δροσερό (θερμοκρασίας 7 - 11 βαθμών Κελσίου). Πρέπει να περιέχει μικρή ποσότητα ανόργανων αλάτων (0,5 γραμ. στο λίτρο), γιατί το καθαρό νερό χωρίς διαλυμένα άλατα είναι βλαβερό για τον οργανισμό, εξαιτίας της μεγάλης διαπιδυτότητας των κυττάρων. Γι' αυτόν ακριβώς το λόγο τα θαλασσινά ψάρια πεθαίνουν όταν μεταφερθούν σε γλυκό νερό και ψάρια του γλυκού νερού πεθαίνουν αμέσως μόλις τοποθετηθούν μέσα σε απεσταγμένο νερό, γιατί καταστρέφονται τα ερυθρά αιμοσφαίρια (αιμόλυση). Το πόσιμο νερό περιέχει διαλυμένο οξυγόνο, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα, ελάχιστα ίχνη οργανικών ουσιών, καθώς και ίχνη φυτικών μικροοργανισμών.

Γλυκύ Ύδωρ[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με το όρο γλυκό ύδωρ χαρακτηρίζεται σε αντίθεση προς τη θάλασσα κάθε υδάτινη έκταση με γλυκό νερό π.χ. λίμνες, ποταμοί. Για την περίπτωση αυτή έχει ορισθεί ειδική γραμμή φόρτωσης πλοίου (μέγιστου δυνατού φορτίου) που ονομάζεται γραμμή φόρτωσης γλυκέων υδάτων (fresh water line). Επίσης στα πλοία, χαρακτηρίζεται γλυκό νερό το νερό που τοποθετείται στις δεξαμενές γκυκέου ύδατος (fresh water tanks) για διάφορες χρήσεις.

Έλεγχος του πόσιμου ύδατος[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το πόσιμο ύδωρ πρέπει να εξετάζεται

  • φυσικά (θερμοκρασία, διαύγεια, γεύση, οσμή),
  • χημικά (ποιοτικός και ποσοτικός έλεγχος ουσιών, σκληρομετρία),
  • μικροσκοπικά (έρευνα ύπαρξης μικροοργανισμών),
  • βακτηριολογικά (καλλιέργεια των μικροβίων του) και
  • τοπογραφικά (θέση πηγής, διαδρομής του).

Τιμή[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Υποσημειώσεις[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εσωτερική Αρθρογραφία[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Βιβλιογραφία[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ιστογραφία[επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]


Ikl.jpg Κίνδυνοι ΧρήσηςIkl.jpg

Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες
σε αυτήν την εγκυκλοπαίδεια
ωστόσο, παρακαλούμε να λάβετε σοβαρά υπ' όψη ότι
η "Sciencepedia" δεν μπορεί να εγγυηθεί, από καμιά άποψη,
την εγκυρότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνει.

"Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα
να έχουν αλλοιωθεί, βανδαλισθεί ή μεταβληθεί από κάποιο άτομο,
η άποψη του οποίου δεν συνάδει με το "επίπεδο γνώσης"
του ιδιαίτερου γνωστικού τομέα που σας ενδιαφέρει."

Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι
όλα τα άρθρα μπορεί να είναι ακριβή, γενικώς,
και για μακρά χρονική περίοδο,
αλλά να υποστούν κάποιο βανδαλισμό ή ακατάλληλη επεξεργασία,
ελάχιστο χρονικό διάστημα, πριν τα δείτε.



Επίσης,
Οι διάφοροι "Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (Links)"
(όχι μόνον, της Sciencepedia
αλλά και κάθε διαδικτυακού ιστότοπου (ή αλλιώς site)),
αν και άκρως απαραίτητοι,
είναι αδύνατον να ελεγχθούν
(λόγω της ρευστής φύσης του Web),
και επομένως είναι ενδεχόμενο να οδηγήσουν
σε παραπλανητικό, κακόβουλο ή άσεμνο περιεχόμενο.
Ο αναγνώστης πρέπει να είναι
εξαιρετικά προσεκτικός όταν τους χρησιμοποιεί.

- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν

IonnKorr-System-00-goog.png



>>Διαμαρτυρία προς την wikia<<

- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)


Community content is available under CC-BY-SA unless otherwise noted.