ውሃ ያልተለመደ ነገር ነው ለዝርዝር ጥናት የሚገባው። የሶቪየት ምሁር ምሁር I. V. Petryanov ስለዚህ አስደናቂ ንጥረ ነገር በዓለም ላይ በጣም ያልተለመደው ንጥረ ነገር መጽሐፍ ጽፈዋል። በውሃ አካላዊ ባህሪያት ውስጥ ልዩ ትኩረት የሚሰጡት የትኞቹ ያልተለመዱ ነገሮች ናቸው? አብረን የዚህን ጥያቄ መልስ እንፈልጋለን።
አስደሳች እውነታዎች
“ውሃ” ለሚለው ቃል ትርጉም ብዙም አናስብም። በፕላኔታችን ላይ ከጠቅላላው አካባቢ ከ 70% በላይ የሚሆነው በወንዞች እና ሀይቆች, በባህር እና በውቅያኖሶች, በበረዶ በረዶዎች, በበረዶዎች, ረግረጋማ ቦታዎች, በተራራ አናት ላይ በረዶ, እንዲሁም በፐርማፍሮስት የተያዙ ናቸው. ይህን ያህል ከፍተኛ መጠን ያለው ውሃ ቢኖርም 1% ብቻ ነው የሚጠጣው።
ባዮሎጂያዊ ጠቀሜታ
የሰው አካል ከ70-80% ውሃ ነው። ይህ ንጥረ ነገር የሁሉንም አስፈላጊ ሂደቶች ፍሰት ያረጋግጣል, በተለይም ለእሱ ምስጋና ይግባውና መርዛማ ንጥረ ነገሮች ከእሱ ይወገዳሉ, ሴሎች ይመለሳሉ. በህይወት ሴል ውስጥ የውሃ ዋና ተግባርመዋቅራዊ እና ጉልበት ነው, በሰው አካል ውስጥ ያለው የቁጥር ይዘት በመቀነስ, "ይቀንስ"
ከH2O ውጭ ሊሰራ የሚችል ሕያው አካል ውስጥ እንዲህ ያለ ሥርዓት የለም። ምንም እንኳን የውሃ ልዩነት ቢኖርም የሙቀት፣ የጅምላ፣ የሙቀት መጠን፣ ከፍታ መጠን ለመወሰን መለኪያ ነው።
መሰረታዊ ጽንሰ-ሀሳቦች
H2O - ሃይድሮጂን ኦክሳይድ ፣ 11.19% ሃይድሮጂን ፣ 88.81% ኦክሲጅን በጅምላ ይይዛል። ሽታ እና ጣዕም የሌለው ቀለም የሌለው ፈሳሽ ነው. ውሃ የኢንዱስትሪ ሂደቶች አስፈላጊ አካል ነው።
ይህ ንጥረ ነገር ለመጀመሪያ ጊዜ የተሰራው በ18ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ በጂ.ካቨንዲሽ ነው። ሳይንቲስቱ የኦክስጂን እና የሃይድሮጅን ቅልቅል ከኤሌክትሪክ ቅስት ጋር ፈነዳ። G. Galileo በመጀመሪያ የበረዶ እና የውሃ ጥግግት ልዩነትን በ1612 ተንትኗል።
በ1830 የእንፋሎት ሞተር በፈረንሳዩ ሳይንቲስቶች ፒ.ዱሎንግ እና ዲ.አራጎ ተፈጠረ። ይህ ግኝት በሳቹሬሽን የእንፋሎት ግፊት እና የሙቀት መጠን መካከል ያለውን ግንኙነት ለማጥናት አስችሏል። በ1910 አሜሪካዊው ሳይንቲስት ፒ.ብሪጅማን እና ጀርመናዊው ጂ ታማን በበረዶ ውስጥ ብዙ የፖሊሞርፊክ ማሻሻያዎችን በከፍተኛ ግፊት አግኝተዋል።
በ1932 አሜሪካዊያን ሳይንቲስቶች ጂ.ዩሬይ እና ኢ.ዋሽበርን ከባድ ውሃ አገኙ። በመሳሪያዎች እና የምርምር ዘዴዎች መሻሻል ምክንያት የዚህ ንጥረ ነገር አካላዊ ባህሪያት ያልተለመዱ ነገሮች ተገኝተዋል።
አንዳንድ ተቃርኖዎች በአካላዊ ንብረቶች
ንፁህ ውሃ ጥርት ያለ ቀለም የሌለው ፈሳሽ ነው። ከ ወደ ፈሳሽ ሲቀየር የእሱ ጥግግትጠጣር ነገር ይጨምራል ፣ ይህ በውሃ ባህሪዎች ውስጥ ያልተለመደ ሁኔታን ያሳያል። ከ 0 እስከ 40 ዲግሪ ማሞቅ ወደ ጥንካሬ መጨመር ያመራል. ከፍተኛ የሙቀት አቅም እንደ የውሃ ያልተለመደ ሁኔታ መታወቅ አለበት. ክሪስታላይዜሽን የሙቀት መጠኑ 0 ዲግሪ ሴልሺየስ ሲሆን የፈላ ነጥቡ 100 ዲግሪ ነው።
የዚህ ኢንኦርጋኒክ ውህድ ሞለኪውል የማዕዘን መዋቅር አለው። የእሱ ኒዩክሊየሶች አይሶሴል ትሪያንግል ይመሰርታሉ ከመሠረቱ ሁለት ፕሮቶን እና የኦክስጂን አቶም ከከፍተኛው ላይ።
Density anomalies
ሳይንቲስቶች የH2O ባህሪያትን ወደ አርባ የሚጠጉ ባህሪያትን መለየት ችለዋል። የውሃ መዛባት የቅርብ ትኩረት እና ጥናት ይገባቸዋል። ሳይንቲስቶች ሳይንሳዊ ማብራሪያ ለመስጠት የእያንዳንዱን ምክንያት ምክንያቶች ለማስረዳት እየሞከሩ ነው።
የውሃ ጥግግት ያልተለመደው ይህ ንጥረ ነገር ከፍተኛ መጠጋጋት ያለው በመሆኑ ከ +3, 98°C ይጀምራል። በቀጣይ ማቀዝቀዝ፣ ከፈሳሽ ወደ ጠንከር ያለ ሁኔታ ሲሸጋገር፣ የመጠን መጠኑ ይቀንሳል።
ሌሎች ውህዶች የሙቀት መጠን መጨመር ለሞለኪውሎች ኪነቲክ ሃይል መጨመር (የእንቅስቃሴ ፍጥነታቸው ይጨምራል) ይህም የንጥረ ነገሩን ፍጥነት መጨመር ስለሚያስከትል የፈሳሽ መጠኑ የሙቀት መጠኑ እየቀነሰ ይቀንሳል።
እንዲህ ያሉ የውሃ ችግሮችን ከግምት ውስጥ በማስገባት የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ ፍጥነት የመጨመር አዝማሚያ እንዳለው ልብ ሊባል ይገባል ነገር ግን መጠኑ ከፍ ባለ የሙቀት መጠን ይቀንሳል።
የበረዶን ክብደት ከቀነሰ በኋላ በውሃው ላይ ይሆናል።ይህ ክስተት በክሪስታል ውስጥ ያሉት ሞለኪውሎች መደበኛ መዋቅር ስላላቸው፣ ይህም የቦታ ወቅታዊነት ያለው በመሆኑ ሊገለጽ ይችላል።
ተራ ውህዶች ሞለኪውሎች በክሪስታሎች ውስጥ በጥብቅ የታሸጉ ከሆነ ፣እሱ ከቀለጠ በኋላ መደበኛነቱ ይጠፋል። ተመሳሳይ ክስተት የሚታየው ሞለኪውሎቹ በከፍተኛ ርቀት ላይ በሚገኙበት ጊዜ ብቻ ነው. ብረቶች በሚቀልጡበት ጊዜ የክብደት መቀነስ ከ2-4% የሚገመተው ዋጋ የለውም። የውሃ ጥግግት ከበረዶው በ10 በመቶ ይበልጣል። ስለዚህ, ይህ የውሃ አለመስማማት መገለጫ ነው. ኬሚስትሪ ይህንን ክስተት በዲፕሎል መዋቅር እና እንዲሁም በፖላር ቦንድ ጋር ያብራራል።
የመገጣጠም ያልተለመዱ ነገሮች
ስለ ውሃ ገፅታዎች ማውራት እንቀጥል። ባልተለመደ የሙቀት ባህሪ ይገለጻል. በውስጡ compressibility, ማለትም, መጠን ውስጥ ቅነሳ, ግፊት እየጨመረ እንደ, በደንብ ውሃ አካላዊ ንብረቶች ውስጥ anomaly ምሳሌ ተደርጎ ሊሆን ይችላል. እዚህ ምን ልዩ ባህሪያት መታወቅ አለባቸው? ሌሎች ፈሳሾች በግፊት ለመጭመቅ በጣም ቀላል ናቸው፣ እና ውሃ እነዚህን ባህሪያት የሚይዘው በከፍተኛ ሙቀት ብቻ ነው።
የሙቀት አቅም የሙቀት ባህሪ
ይህ ያልተለመደው ለውሃ በጣም ጠንካራ ከሆኑት ውስጥ አንዱ ነው። የሙቀት አቅም የሙቀት መጠኑን በ 1 ዲግሪ ለመጨመር ምን ያህል ሙቀት እንደሚያስፈልግ ይነግርዎታል. ለብዙ ንጥረ ነገሮች, ከቀለጡ በኋላ, የፈሳሹ የሙቀት መጠን ከ 10 በመቶ አይበልጥም. እና ከበረዶው መቅለጥ በኋላ ለውሃ, ይህ አካላዊ መጠን በእጥፍ ይጨምራል. ምንም ንጥረ ነገሮች የሉምእንዲህ ያለ የሙቀት አቅም መጨመር አልተመዘገበም።
በበረዶ ውስጥ፣ ለማሞቂያ የሚቀርበው ኃይል በአብዛኛው የሚውለው የሞለኪውሎች እንቅስቃሴን ፍጥነት ለመጨመር ነው (የኪነቲክ ኢነርጂ)። ከማቅለጥ በኋላ ያለው የሙቀት አቅም ከፍተኛ ጭማሪ እንደሚያመለክተው ሌሎች ኃይል-ተኮር ሂደቶች በውሃ ውስጥ ይከሰታሉ, ይህም የሙቀት ግቤት ያስፈልገዋል. ለሙቀት አቅም መጨመር ምክንያት ናቸው. ይህ ክስተት ውሃ ፈሳሽ የሆነ የመዋሃድ ሁኔታ ላለው አጠቃላይ የሙቀት መጠን የተለመደ ነው።
ወደ እንፋሎት እንደተለወጠ አኖማሊው ይጠፋል። በአሁኑ ጊዜ ብዙ ሳይንቲስቶች እጅግ በጣም ቀዝቃዛ ውሃን ባህሪያት በመተንተን ላይ ይገኛሉ. ከ0°C ክሪስታላይዜሽን ነጥብ በታች ፈሳሽ ሆኖ የመቆየት ችሎታው ላይ ነው።
ውሃን በቀጭኑ ካፊላሪዎች እንዲሁም ዋልታ ባልሆኑ መካከለኛ ትናንሽ ጠብታዎች ማቀዝቀዝ በጣም ይቻላል። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታ ውስጥ ከ density anomaly ጋር ምን እንደሚታይ ተፈጥሯዊ ጥያቄ ይነሳል. ውሃው በጣም በሚቀዘቅዝበት ጊዜ የውሃው ጥግግት በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል፣ የሙቀት መጠኑ እየቀነሰ በሄደ መጠን የበረዶውን ጥግግት ያዳብራል።
የመታየት ምክንያቶች
‹‹የውሃ ተቃራኒዎችን ስም አውጡና ምክንያቶቻቸውን ይግለፁ› ተብሎ ሲጠየቅ መዋቅሩን እንደገና ከማዋቀር ጋር ማያያዝ ያስፈልጋል። በማናቸውም ንጥረ ነገሮች መዋቅር ውስጥ የንጥረ ነገሮች አቀማመጥ የሚወሰነው በውስጡ ያሉት ቅንጣቶች (አተሞች, ionዎች, ሞለኪውሎች) የጋራ አቀማመጥ ባህሪያት ነው. የሃይድሮጂን ሃይሎች በውሃ ሞለኪውሎች መካከል ይሠራሉ, ይህም ፈሳሽ በሚፈላ እና በሚቀልጡ ነጥቦች መካከል ካለው ጥገኝነት ያስወግዳል.በፈሳሽ የመዋሃድ ሁኔታ ውስጥ ያሉ የሌሎች ንጥረ ነገሮች ባህሪ።
የሚከሰቱት በኤሌክትሮን እፍጋታ ስርጭቱ ልዩነታቸው ምክንያት በተሰጠው ኢ-ኦርጋኒክ ውህድ ሞለኪውሎች መካከል ነው። የሃይድሮጅን አተሞች የተወሰነ አዎንታዊ ክፍያ አላቸው, የኦክስጂን አተሞች ግን አሉታዊ ናቸው. በውጤቱም, የውሃ ሞለኪውል መደበኛ ቴትራሄድሮን ቅርጽ አለው. ተመሳሳይነት ያለው መዋቅር በ 109.5 ° ትስስር አንግል ተለይቶ ይታወቃል. በጣም ጥሩው ዝግጅት ኦክሲጅን እና ሃይድሮጂን በአንድ መስመር ውስጥ ማስቀመጥ ነው, የተለያዩ ክፍያዎች አሉት, ስለዚህ, የሃይድሮጂን ትስስር በኤሌክትሮስታቲክ ተፈጥሮ ይገለጻል.
ስለዚህ ያልተለመዱ (ያልተለመዱ) የውሃ ባህሪያት የሞለኪዩሉ ልዩ ኤሌክትሮኒክ መዋቅር ውጤቶች ናቸው።
የውሃ ትውስታ
ውሃ የማስታወስ ችሎታ አለው፣ ሃይል ማከማቸት እና ማስተላለፍ ይችላል፣ ሰውነታችንን በምናባዊ መረጃ ይመገባል የሚል አስተያየት አለ። ለረጅም ጊዜ የጃፓን ሳይንቲስት ማሳሩ ኢሞቶ ይህን ችግር ተቋቁሟል. ዶ/ር ኢሞቶ የምርምር ውጤቱን ከውሃ በተባለው መጽሃፍ አሳትመዋል። የሳይንስ ሊቃውንት በመጀመሪያ አንድ ጠብታ ውሃ በ 5 ዲግሪ በረዶ የቀዘቀዙ ሙከራዎችን አደረጉ, ከዚያም በአጉሊ መነጽር ክሪስታሎች አወቃቀሩን ተንትነዋል. ውጤቱን ለመመዝገብ ካሜራ የተሰራበትን ማይክሮስኮፕ ተጠቅሟል።
የሙከራው አንድ አካል ማሳው ኢሞቶ ውሃን በተለያየ መንገድ ነካው፣ከዛም እንደገና በረዶ አደረገው እና ፎቶግራፎችን አንስቷል። እሱ በበረዶ ክሪስታሎች እና በሙዚቃ ቅርፅ መካከል ያለውን ግንኙነት ማግኘት ችሏል ፣ውሃው ያዳመጠው. የሚገርመው ነገር ሳይንቲስቱ ክላሲካል እና ህዝባዊ ሙዚቃን በመጠቀም በጣም የሚስማሙ የበረዶ ቅንጣቶችን መዝግቧል።
የዘመናዊ ሙዚቃ አጠቃቀም እንደማሳው ገለጻ ውሃውን "ያረክሳል" ስለዚህም ቋሚ ቅርጽ የሌላቸው ክሪስታሎች ነበሩ። የሚገርመው እውነታ በጃፓናዊው ሳይንቲስት በክሪስታል ቅርፅ እና በሰው ሃይል መካከል ያለውን ግንኙነት መለየት ነው።
ውሃ በፕላኔታችን ላይ በብዛት የሚገኘው እጅግ አስደናቂው ንጥረ ነገር ነው። የዘመናዊ ሰው ምንም ዓይነት እንቅስቃሴ የማትሳተፍበት የትኛውንም የእንቅስቃሴ መስክ መገመት ከባድ ነው። የዚህ ንጥረ ነገር ሁለገብነት የሚወሰነው በ tetrahedral የውሃ መዋቅር ምክንያት በሚፈጠሩ ያልተለመዱ ነገሮች ነው።
