Учение о гидросфере и гидрогеология. Озорнина С.П. - 66 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

3) вода по сравнению с соединениями, аналогичными ей по положе-
нию в Периодической системе элементов (гидриды VI подгруппы), имеет
аномальные температуры плавления и кипения; в действительности для
воды характерны более высокие температуры замерзания и кипения;
4) вода обладает высокой удельной теплоемкостью, а также очень
высокой (по сравнению с другими жидкостями) скрытой теплотой плав-
ления и испарения;
5) аномальной является также способность воды растворять соли, что
определяется ее исключительно высокой диэлектрической проницаемо-
стью, которая при температуре 20 °С равна 80 (сила взаимодействия меж-
ду зарядами составляет 1/80 по сравнению с таковой в воздухе);
6) вязкость воды с повышением давления в интервале температур от 0 до
20–30 °С убывает (а не возрастает, как у других веществ), и лишь при более
высокой температуре она начинает увеличиваться с повышением давления.
Кроме перечисленных особенностей вода обладает аномалиями так-
же в отношении преломления лучей, распространения звука, поверхност-
ного натяжения (благодаря водородной связи молекулы воды притягива-
ются одна к другой сильнее, чем в других жидкостях, поэтому на ее
поверхности создается большое поверхностное натяжение).
Никакая другая жидкость не может сравниться с водой по числу ве-
ществ, которые могут в ней растворяться, и по количеству вещества, ко-
торое она может удерживать и переносить в растворе [37].
Простейшую формулу Н
2
О имеет парообразная вода (гидроль).
В жидком состоянии молекула воды представляет собой объединение
двух простых молекул: (Н
2
О)
2
дигидроль; в твердомтрех простых мо-
лекул: (Н
2
О)
3
тригидроль. Обычно в жидком виде вода состоит из смеси
гидроля, дигидроля и тригидроля, соотношение между которыми меняет-
ся в зависимости от изменения температуры [69].
В природной воде содержится в очень малом количестве (0,016% по
массе) так называемая тяжелая вода (Н
2
2
О
16
, или D
3
), представляющая
собой изотопную разновидность воды. Тяжелый изотоп водорода D обыч-
но в два раза тяжелее Н, и поэтому D
2
О на 11,11% тяжелее обычной воды.
Тяжелая вода привлекла к себе особое внимание: она была выделена
из обычной путем электролиза. Молекулярная масса ее равна 20, плот-
ность – 1,106 (максимальная плотность наблюдается при температуре
+ 11,6 °С), температура кипения составляет 101,42 °С (отличается высо-
кой генерацией тепла), а температура плавления льда + 3,82°
С. По вязко-
сти, поверхностному натяжению и некоторым другим свойствам тяжелая
вода резко отличается от обычной воды. Она обладает особыми биологи-
ческими свойствами. В ней, например, не прорастают семена, она являет-
ся смертельной для водных организмов. Однако присутствие небольшого
количества тяжелой воды в обыкновенной не оказывает вредного дейст-
вия. В природных водах одна часть тяжелой воды приходится в среднем
на 5 тыс. частей обыкновенной. Необычность перечисленных свойств во-
66
     3) вода по сравнению с соединениями, аналогичными ей по положе-
нию в Периодической системе элементов (гидриды VI подгруппы), имеет
аномальные температуры плавления и кипения; в действительности для
воды характерны более высокие температуры замерзания и кипения;
     4) вода обладает высокой удельной теплоемкостью, а также очень
высокой (по сравнению с другими жидкостями) скрытой теплотой плав-
ления и испарения;
     5) аномальной является также способность воды растворять соли, что
определяется ее исключительно высокой диэлектрической проницаемо-
стью, которая при температуре 20 °С равна 80 (сила взаимодействия меж-
ду зарядами составляет 1/80 по сравнению с таковой в воздухе);
     6) вязкость воды с повышением давления в интервале температур от 0 до
20–30 °С убывает (а не возрастает, как у других веществ), и лишь при более
высокой температуре она начинает увеличиваться с повышением давления.
     Кроме перечисленных особенностей вода обладает аномалиями так-
же в отношении преломления лучей, распространения звука, поверхност-
ного натяжения (благодаря водородной связи молекулы воды притягива-
ются одна к другой сильнее, чем в других жидкостях, поэтому на ее
поверхности создается большое поверхностное натяжение).
     Никакая другая жидкость не может сравниться с водой по числу ве-
ществ, которые могут в ней растворяться, и по количеству вещества, ко-
торое она может удерживать и переносить в растворе [37].
     Простейшую формулу Н2О имеет парообразная вода (гидроль).
В жидком состоянии молекула воды представляет собой объединение
двух простых молекул: (Н2О)2 – дигидроль; в твердом – трех простых мо-
лекул: (Н2О)3 – тригидроль. Обычно в жидком виде вода состоит из смеси
гидроля, дигидроля и тригидроля, соотношение между которыми меняет-
ся в зависимости от изменения температуры [69].
     В природной воде содержится в очень малом количестве (0,016% по
массе) так называемая тяжелая вода (Н22О16, или D3), представляющая
собой изотопную разновидность воды. Тяжелый изотоп водорода D обыч-
но в два раза тяжелее Н, и поэтому D2О на 11,11% тяжелее обычной воды.
     Тяжелая вода привлекла к себе особое внимание: она была выделена
из обычной путем электролиза. Молекулярная масса ее равна 20, плот-
ность – 1,106 (максимальная плотность наблюдается при температуре
+ 11,6 °С), температура кипения составляет 101,42 °С (отличается высо-
кой генерацией тепла), а температура плавления льда + 3,82° С. По вязко-
сти, поверхностному натяжению и некоторым другим свойствам тяжелая
вода резко отличается от обычной воды. Она обладает особыми биологи-
ческими свойствами. В ней, например, не прорастают семена, она являет-
ся смертельной для водных организмов. Однако присутствие небольшого
количества тяжелой воды в обыкновенной не оказывает вредного дейст-
вия. В природных водах одна часть тяжелой воды приходится в среднем
на 5 тыс. частей обыкновенной. Необычность перечисленных свойств во-

                                   66