חשיבות, הרכב, תכונות ומזהמים של מים
כִּימִיָה / / July 04, 2021
1. הרכב מים ומבנה מולקולרי
* הוא מורכב משני אטומי מימן ואטומי חמצן אחד וכל אטום מימן מחובר לחמצן בקשר קוולנטי יחיד.
* האורך בין שני גרעיני המימן קטן מאוד והמולקולה אינה לינארית, יש לה צורה של כמעט טטרהדרון עם זווית של 105 מעלות בין ה- H.
* מבנה זה הופך אותו לקוטבי, כלומר יש לו מטען שלילי רב שנצבר בקצה אחד ומעט מטען שלילי בקצה השני או קוטב חיובי.
* יש לו יציבות רבה כנגד חום, רק 1% מתפרק בטמפרטורות גבוהות מ- 1100 מעלות צלזיוס.
* אם הוא טהור הוא אינו מוליך חשמל, אך אם מוסיפים חומצה או בסיס הוא מוליך זרם חשמלי בקלות.
גשרי קוטביות ומימן.
* קוטביות. זה כאשר למולקולה יש מרכזי מטען מנוגדים אך נפרדים ותכונה זו מסייעת לנו לסווג ממסים אורגניים: ככל שקוטביות גבוהה יותר, כוח ההמסה גבוה יותר.
* קשרי מימן. זה לא קשר אמיתי אלא משיכה אלקטרוסטטית בין פרוטון לזוג אלקטרונים של אטום קטן כמו: O, N או P וזה זה נותן התנהגות מיוחדת לחומר שמציג אותו, שהוא מסיס במים מכיוון שהוא יוצר קשרי מימן עם המולקולה של מים.
2. תכונות פיזיקליות של מים: נקודות רתיחה והתכה, יכולת חום ספציפית.
* נקודת רתיחה. זוהי הטמפרטורה בה המים עוברים מנוזל לאדים והם 100 מעלות צלזיוס, בלחץ של 760 מ"מ כספית (מפלס הים).
* נקודת המסה. זוהי הטמפרטורה בה המים עוברים מנוזל למוצק והם 100 מעלות צלזיוס, בלחץ של 760 מ"מ כספית (מפלס הים).
* חום ספציפי. זוהי כמות החום הנדרשת כדי להעלות את הטמפרטורה של גרם מים במעלה צלזיוס אחת והיא קלוריה אחת.
3. תכונות כימיות של מים: סוג קשר, קיבולת ממס (כוח) של מים.
סוג קישור: מים מורכבים משני אטומי מימן, הקשורים לאחד של חמצן על ידי a קשר קוולנטי יחיד.
קיבולת ממס: מכיוון שמים הם חומר קוטבי למדי, יש להם כוח המסה גדול על פני חומרים קוטביים (כגון גלוקוז) אך לא על חומרים לא קוטביים (כגון ליפידים).
4. חומצות ובסיסים
חוּמצָה. חומר המסוגל בתמיסה מימית
לתרום פרוטון.
בסיס. חומר שבתמיסה מימית מסוגל
לקבל או לקבל פרוטון.
5. פתרונות.
א פִּתָרוֹן זו תערובת הומוגנית, עם מרכיבים של תפוצה אחידה, המורכבת ממומס וממיס.
מושג מומס וממיס.
מומס זה הרכיב שמתמוסס בתוך הממיס ובדרך כלל הולך בכמות פחותה.
מֵמֵס מדיום בו מומס מתמוסס ונמצא בדרך כלל בשפע יותר בתמיסה.
6. זיהום מים.
מזהמים עיקריים: פיזיקלי, כימי וביולוגי.
* שפכים ופסולת אחרת הדורשת חמצן (בעיקר חומרים אורגניים, שפירוקם מייצר את הדה-חמצון של המים).
* גורמים מזהמים
* חומרים מזינים מהצמחים שיכולים לעורר את צמיחתם של צמחי מים. אלה, בתורם, מפריעים לשימושים שאליהם מכניסים את המים ועל ידי פירוק, מדללים חמצן מומס ומייצרים ריחות לא נעימים.
* כימיקלים, כולל חומרי הדברה, מוצרים תעשייתיים שונים, חומרים חומרים פעילי שטח הכלולים בחומרי ניקוי, ותוצרי הפירוק של תרכובות אחרות אורגני.
* נפט, במיוחד מפליטות מקריות.
* מינרלים אורגניים ותרכובות כימיות.
* משקעים שנוצרו על ידי חלקיקי קרקע ומינרלים המובלים על ידי סופות ונגר אדמות חקלאיות, קרקעות לא מוגנות, פעולות כרייה, כבישים ופסולת עִירוֹנִי.
* חומרים רדיואקטיביים מפסולת המיוצרים בכרייה ובזיקוק אורניום וטון, תחנות כוח גרעיניות ושימוש תעשייתי, רפואי ומדעי בחומרים רַדִיוֹאַקטִיבִי.
* חום יכול להיחשב גם כמזהם כאשר זרימת המים המשמשים ל מפעלים לקירור ותחנות כוח מעלים את הטמפרטורה של המים מהם הם נמצאים הם מספקים.
מקורות ייצור: תעשייתי, עירוני וחקלאי.
זיהום עירוני מורכב ממי שפכים מבתים וממוסדות מסחריים. במשך שנים רבות, המטרה העיקרית של פינוי הפסולת העירונית הייתה רק לצמצם את תוכנו בחומרים ש דורשים חמצן, מוצקים תלויים, תרכובות אנאורגניות מומסות (במיוחד תרכובות זרחן וחנקן) וחיידקים פתוגנים. בשנים האחרונות, נהפוך הוא, הושם דגש רב יותר על שיפור האמצעים לסילוק פסולת מוצקה המיוצרת בתהליכי טיהור. לשיטות הטיפול העיקריות בשפכים עירוניים ישנם שלושה שלבים: טיפול ראשוני, אשר כולל הסרת חצץ, סינון, שחיקה, פלוקולציה (צבירת מוצקים) ו שְׁקִיעָה; טיפול משני, שכולל חמצון של חומר אורגני מומס באמצעות בוצה פעילה ביולוגית, המסוננת לאחר מכן; וטיפול שלישוני, בו משתמשים בשיטות ביולוגיות מתקדמות לחיסול ה חנקן, ושיטות פיזיקליות וכימיות, כגון סינון גרגירי וספיחת פחמן מוּפעָל. הטיפול והסילוק של פסולת מוצקה מהווים בין 25 ל- 50% מעלות ההון והתפעול של מפעל טיפולים.
המאפיינים של שפכים תעשייתיים יכולים להיות שונים מאוד בין חברות ובין חברות. ההשפעה של הפרשות תעשייתיות תלויה לא רק במאפיינים המשותפים שלהם, כמו למשל ביקוש לחמצן ביוכימי, אך גם תכולתו בחומרים אורגניים ואורגניים ספֵּצִיפִי. ישנן שלוש אפשרויות (שאינן בלעדיות זו לזו) לשלוט על הפרשות תעשייתיות. שליטה יכולה להתקיים במקום שנוצר שן צמחית; ניתן לטפל בעבר במים ולהזריקם למערכת הטיהור העירונית; או שהם יכולים להיות מטוהרים לחלוטין בצמח ולעשות בהם שימוש חוזר או פשוט להזרים אותם לנחלים או לגופי מים.
חקלאות, בעלי חיים מסחריים וחוות עופות הם המקור למזהמים אורגניים ואורגניים רבים במי התהום ובמי התהום. מזהמים אלה כוללים גם משקעים מסחף העשבים וגם תרכובות זרחן וחנקן המגיעות בחלקן מפסולת של בעלי חיים ודשנים מִסְחָרִי. פסולת של בעלי חיים עשירה בחומר חנקן, זרחן וחמצן, ולעתים קרובות יש בה אורגניזמים פתוגניים. פסולת בקיעת מפעל מושחתת על אדמה על ידי בלימה, ולכן הסכנה העיקרית שהם מהווים היא חלחול ונגר. אמצעי הבקרה עשויים לכלול שימוש במיכלי שקיעה לנוזלים, טיפול ביולוגי מוגבל בלגונות אירוביות או אנאירוביות ושלל שיטות נוספות.
7. חשיבותם ויישומם של מים לאנושות.
* למים שימושים רבים ושונים, הם פשוט הכרחיים עבור תחזוקה החיים שכן ישויות ישות בהרכב אחוז חשוב במים.
* מים הם הווסת הטרמו-אוניברסלי, הימים מסייעים לשמירה על טמפרטורת האדמה כך שתתאים לחיים.
* כמו כן, מים הם ממס אוניברסלי וככלי לחומרים אורגניים רבים.
* כמעט ואין פעילויות של האנושות שאינן משתמשות במים באופן ישיר או עקיף.
8. שימוש אחראי ושימור מים.
במים, בהיותם נוזל חיוני, יש להשתמש בצורה חכמה וקפדנית לצרכים.